现浇单向板肋梁楼盖【结构设计】方案

现浇整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书

1、设计资料

（1）某工业用仓库，设计使用年限为50年，楼面使用活荷载为9kN/m2。 （2）楼面面层为水磨石（底层20mm厚水泥砂浆，10mm厚面层），自重为

0.65kN/m2，梁板天花用混合砂浆抹灰15mm。

（3）材料选用

a.混凝土强度等级采用C20、C25或C30。

b.钢筋采用受力纵筋HRB335或HRB400；其他钢筋均用HPB235。 （4）板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm。 （5）二楼楼面结构平面布置图如图所示（楼梯间在此平面外）。

（6）楼板厚度为80mm，次梁截面为bh200mm500mm，主梁截面

bh250mm700mm，柱的截面尺寸bh350mm350mm（或。 400mm400mm或自定）

2、设计内容和要求

（1）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。 （2）绘制楼盖结构施工图

1．楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）．（比例1：100～1：200）；

2．板模板图及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1：100～1：200）；

3．次梁模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；

4、梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；

5．在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。 （3）计算书

要求计算准确，步骤完整，内容清晰。

（4）主梁配筋图必须手工绘制，板、次梁配筋图不作规定。 （5）第11周星期五之前提交设计成果。

3、课程设计目的

cheng

cheng

（1）了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定； （2）通过板及次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法； （3）通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法；

（4）了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；

（5）掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能；

4、设计参考进度

第一天：布置设计任务，阅读设计任务书、指导书及设计例题，复习有关课程内容。确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图； 第二天：次梁的计算及绘制配筋草图； 第三天：主梁的计算及绘制配筋草图； 第四至五天：绘制板、次梁和主梁的施工图。 图1 结构平面布置图 cheng

cheng

现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖

1、设计资料

某设计使用年限为50年的工业仓库，采用整体式钢筋混泥土结构，楼盖梁格布置如图1所示。

图1：结构平面布置图

（1）楼面构造层做法：底层20mm厚水泥砂浆，10mm厚面层，0.65kN/m2，梁板天花用混合砂浆抹灰15mm。 （2）活荷载：标准值为7kN/m2。

（3）恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m2）

（4）材料选用

混凝土 采用C20（fc9.6N/mm2，ft1.10N/mm2）。

钢筋 梁中受力纵筋采用HRB335级（fy300N/mm2）；其他钢筋采用HPB235级（fy210N/mm2）。

2、板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的ll厚度h80mm>215400mm2.73，按单向板设计。板的

2000mml12000mml5400mm50mm。次梁截面为h500mm>2360mm。截40401515面宽度b200mm，板尺寸及支承情况如图2所示。

cheng

cheng (a)Ag+q=12.58kN/m(b)

图2：板的尺寸图和计算简图 （a）板的尺寸，（b）计算简图

（1）荷载

恒荷载标准值

10mm水泥砂浆面层 =0.65kN/m2 80mm钢筋混凝土板 0.08m25kN/m32.0kN/m2 15mm混合砂浆天棚抹灰 0.015m17kN/m30.25kN/m2 gk2.90kN/m2 线恒载设计值 g1.22.90kN/m3.48kN/m 线活载设计值 q1.37kN/m9.1kN/m 合计 12.58kN/m 即每米板宽 gq12.58kN/m （1） 内力计算 计算跨度

h0.2m0.08m2.0m0.12m1.82m222边跨

a0.2m0.12mln2.0m0.12m1.84m1.82m222ln取 l01.82m。

中间跨 l02.0m-0.20m1.8m

计算跨度差(1.82m1.8m)/1.81%10%，说明可按等跨连续板计算内力（为简化起见，统一取l01.820m），取1m宽板作为计算单元，计算简图图3如下所示。

cheng

cheng

表1：连续板各截面弯矩计算

截面 弯矩计算系数

m

边跨跨内

离端第二支

座 离端第二跨跨内、中间跨跨内

中间支座

1 111 111 161 14Mm(gq)l02/(kNm)

3.79 3.79 2.60 2.98

（3）截面承载力计算

b1000mm,h80mm,h080mm20mm60mm,11.0，连续板各截面的配筋计算见下

表2：

表2：连续板各截面配箍计算

板带部位截面

边区板带（①~②，⑤~⑥轴线间） 边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内，中间跨跨内 2.60

中间区板带（②~⑤轴线间）

离端第二支座

离端第二跨跨内，中间跨跨内

中间支座

中间支座 边跨跨

内

M/(kNm)

3.79 -3.79

2.98

3.79

3.79

2.600.82.08 0.060

2.980.8

2.38 0.069

Ms0.110

1fcbh02

0.117

0.110

0.117 321

0.075

0.086

0.110

0.110



0.078 214

0.090 247

0.117 321

0.117 321

0.062 170

0.072

Asbh0a1fc/fy /mm2321 198

选配钢筋 实配钢筋

8/10 8/10 6/8

@180 . 358

@180 358

@180 218

8

@180 279

8/10 8/10

@200 322

@200 322

6/8

@200 196

8

@200 251

/mm2

* 板如果要求满足0.1规定，将导致用钢量比按弹性方法计算的还多，这显然不够合理。因此，板中不考虑0.1规定。

中间区板带②~⑤轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑

cheng

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板的内拱作用，计算弯矩降低20% 。 连续板的配筋示意图如下所示：

(a)计算321mm2 计算247mm2实配358mm2 实配279mm2 10@360（左跨弯来） 8@360（左跨弯来） 8@360 （右跨弯来） 8@360（右跨弯来）计算321mm2 计算214mm2实配358mm2 实配218mm2 8/ 10@180（隔一弯一） 6/ 8@180（隔一弯一）(b)计算321mm2 计算198mm2实配358mm2 实配251mm2 10@400（左跨弯来） 8@400（左跨弯来） 8@400 （右跨弯来） 8@400（右跨弯来）计算321mm2 计算170mm2实配322mm2 实配251mm2 10@200（隔一弯一） 8@200（隔一弯一）

图3：板的配筋示意图： （a）边区板带 （b）中间区板带

3、次粱计算

次粱按考虑塑性内力重分布方法计算。

l6000取主梁的梁高h700mm3500mm，梁宽b250mm。次粱有关尺寸及支承情

1212况如图3所示。 (1) 荷载 恒载设计值

由板传来 3.48kN/m22.0m6.96kN/m 次粱自重 1.225kN/m32.0m(0.5m0.08m)2.52kN/m 梁侧抹灰 1.217kN/m30.015m(0.5m0.08m)20.26kN/m g9.74kN/m 活载设计值

由板传来 q9.1kN/m22.0m18.20kN/m 合计 gq27.94kN/m （2）内力计算 计算跨度

cheng

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0.25m5.155m2边跨

a0.24mln5.155m5.275m22ln5.4m0.12m 1.025ln1.0255.155m5.284m5.275m 取l05.275m。

中间跨 l0ln5.4m0.25m5.15m

跨度差 (5.275m5.15m)/5.15m2.4%10% 。说明可按等跨连续梁计算内力，计算简图如图5所示

(a)1

23g+q=27.94kN/m(b)

图4：板的尺寸和计算简图 （a）板的尺寸（b）计算简图

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见下表3和表4。

表3：次梁弯矩计算

截面 弯矩计算系数m

边跨跨内

离端第二支

座 离端第二跨跨内，中间跨跨内

中间支座

1 111 111 161 14Mm(gq)l02/(kNm)

70.68 70.68 48.59 55.53

cheng

cheng

表4：次梁剪力计算

截面 剪力计算系数 v

端支座内侧

0.45

离端第二支座外侧

0.6

离端第二支座内

侧

0.55

中间支座外侧，内侧

0.55

Vv(gq)ln/kN

64.81 86.42 79.22 79.22

（3）截面承载力计算

次粱跨内截面按T型截面计算，翼缘计算宽度为：

11边跨 bf'l05275mm1760mmbs0200mm1800mm2000mm

331离端第二跨、中间跨 bf'5150mm1720mm

3梁高 h500mm,h0500mm35mm415mm 翼缘厚 bf'80mm

判别T型截面类型：按第一类T型截面计算。

跨内截面0.021hf'/h080mm/465mm0.172，故各跨内截面均属于第一类T型截面。支座截面按矩形截面计算，第一类支座按布置两排纵筋取

h0500mm60mm440mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0465mm。

连续次粱正截面及斜截面承载力计算分别见表5和表6。

表5：梁正截面承载力计算

截面 M/(kNm)

边跨跨内 70.68

离端第二支座

-70.68

离端第二跨跨

内、中间跨跨内

48.59

中间支座 -55.53

sM/1fcb'fh02

(sM/1fcbh02)

0.019

0.190

0.013

0.134



Asb'fh01fc/fy

0.019 0.213 0.013 0.17

503

834

340

429

(Asbh01fc/fy) mm 选配钢筋 实配钢筋面积 mm

cheng

2

2

216114216214 555

710

212114

379

210214 465

cheng

表6：梁斜截面承载面计算

截面 端支座内侧 69.72

离端第二支座

外侧

86.42

离端第二支座内

侧

79.22

中间支座外侧、内侧 79.22

V/kN

0.25cfcbh0/N 0.7ftbh0/N

选用箍筋

223200V 71700V

28

101

212000V 67800V

28

101

212000V 67800V

28

101

223200V 71700V

28

101

AsvnAsv1/mm2

s1.25fwAsvh0

V0.7f1bh0按构造配筋 627 1021 1639

/mm

实配箍筋间距s

/mm

200

200

200

200

次粱配筋图如下图5所示：

计算600mm2实配710mm22 16（直筋）1 16（左跨弯来）1 16（右跨弯来）计算429mm2实配465mm22 10（直筋）1 14（左跨弯来）1 14（右跨弯来）计算340mm2计算503mm2实配379mm2实配555mm22 16+1 14（弯起）2 12+1 14（弯起）图5：连续次粱配筋图

4、主梁计算

主梁按弹性理论计算。

柱高H4.5m，设柱截面尺寸为350mm350mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图6：

cheng

cheng

QQGGQQGGQQ=98.3kNGG=62.7kN

图6：主梁的尺寸及计算简图

（1） 荷载

恒载设计值

由次粱传来 9.74kN/m5.4m52.60kN 主梁自重（折算为集中荷载）

1.225kN/m30.25m(0.7m0.08m)2.0m9.3kN 梁侧抹灰（折算为集中荷载）

1.217kN/m30.015m(0.7m0.08m)22.0m0.76kN

G62.7kN 活载设计值

由次粱传来 Q18.20kN/m5.4m98.3kN 合计 GQ161.0kN （2） 内力计算

0.35m5.71m2b0.35m6.03m 边跨 l01.025ln1.0255.71m22ab0.37m0.35mln5.71m6.07m2222ln6.0m0.12m中间跨

ln6.0m0.35m5.65ml0lnb5.65m0.35m6.0m

cheng

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跨度差 (6.03m6.0m)/6.0m0.50%10%，则可以按等跨连续梁计算。 由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多(l梁/l柱5.84)，故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁，就算简图如上图所示。

在各种不同在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则

MKGl0KQl0

V=KGKQ

式中系数K值由附录7查得，具体计算结果以及最不利荷载组合见表7和表8，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图如下图7所示

表7：主梁弯矩计算

边跨跨内

序号

计算简图

中间支座

中间跨跨内

K M1K

MB(MC)K M2①

②

③

④

⑤

①+②

最不利荷载组合

①+③ ①+④ ①+⑤

0.244 92.250.289

171.301MB26.233

0.267

100.780.133

78.700.133

78.700.311(0.089)

184.04(60.69)0.067 25.21MB

78.700.200

117.960.170

100.270.229

135.741MB17.5652.67(184.04) 3 263.55 66.02 227.99 74.69

100.27 53.49

143.17 125.48 125.48

179.48

179.48

-284.82（-153.45）

118.34(284.82)

cheng

cheng

注:对边跨取l0=6.03m;对中跨取l0=6.0m;对支座取l0=6.02m。

表8：主梁剪力计算

端支座

序号

计算简图

中间支座

K VAinK

VBex(VCex)K VBin①

0.733 45.961.267（1.000）1.000（1.267）

79.44（62.7）62.7（79.44）②

0.866 85.13

1.134

111.470

④

0.689 67.73

1.131（0.778）1.222（0.089）

111.18（76.48）120.12（8.75）⑤

①+②

最不利荷载组合

=VBex8.75 131.09

①+④

113.69

8.75(120.12) 76.48(111.18)

62.7

190.91

190.62(139.18)182.82（88.19）

①+⑤ 37.21

88.19(182.82) 139.08（190.62）

（3）截面承载力计算

主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：

11bf'l06000mm2000mmbs05400mm，h0700mm35mm665mm33判断T形截面类型：跨内截面0.060hf'/h080mm/665mm0.120,故各跨内截面均属于第一类T形截面。

跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0700mm60mm640mm，

cheng

cheng

支座截面按矩形截面计算，取h0700mm80mm620mm（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。

①+④①+②①+③①+④①+③①+②M(单位kN·m)①+④①+②①+④①+⑤V(单位kN)①+④①+④图7：主梁的弯矩包络图和剪力包络图

主梁正截面及斜截面承载力分别见下表9和表10：

表9：主梁正截面承载力计算

截面

M/(kNm)

边跨跨内

263.55

0.031

中间支座 284.82

28.2 256.62 0.341

中间跨跨内 143.17 53.49

0.017

0.054

b/(kNm) 2b(MV0)/(kNm)

2V0sM/1fcb'fh02(sM/1fcbh02) /mm2

Asb'fh01fc/fy(Asbh01fc/fy)

cheng

0.031 1319

0.436 2162

0.017 724

0.056 287

cheng

续表9

选配钢筋

实配钢筋面积/mm2

222225 1742

225218222 2251

216218 911

222

760

表10：主梁斜截面承载力计算

截面 端支座内侧

131.09

离端第二支座外

侧

190.62

离端第二支座内侧

182.82

V/kN

0.25cfcbh0/N 0.7ftbh0/N

399000V 128000V

28

101

372000V 372000V

119350V

28

101

119350V

28

101

选用箍筋

Asv(nAsv1)/mm2

s1.25fyvAsvh0V0.7ftbh0

按构造配筋

200

实配箍筋间距s

/mm

Vcs(0.7ftbh01.25fyv Asvh0)/Ns200 219984

200 219984

VVcsAsb()/mm

0.8fysin

0 0

选配弯筋 实配钢筋面积/mm2 （4）主梁吊筋计算

125

490.9

118

254.5

由次梁传至主梁的全部集中力为：

GQ52.60kN98.3kN150.90kN

则

GQ150.90103N2 As355.7mm22fysin2300N/mm0.707cheng

cheng

2 选216(As402mm)。

主梁的配筋图如下图8所示： 5、施工图

8@200计算2162mm2实配2251mm2218(直筋)222(左跨弯来)220(右跨弯来)计算287mm2实配760mm2222 8@200计算1319mm2实配1742mm2222+225(弯起)图8：主梁的配筋示意图

计算724mm2实配911mm2216+218(弯起)板、次粱配筋图如图9和图10：

BA5400540060001图9：板的配筋图 2cheng

cheng

图10：次粱配筋图

cheng