钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构设计

钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构设计 一、 设计资料

1、某工业厂房现浇整体式钢筋混凝土肋形楼盖平面尺寸L1×L2

为32.4m×19.8m，厂房周围用370mm厚砖墙砌筑。

2、楼板构造及荷载

（1）、现浇板面面层采用20mm厚水泥砂浆，20KN/m3；现浇钢筋混凝土板容重25 KN/m3；板底、梁侧均为15mm厚混合砂浆粉刷17 KN/m3。

（2）、楼面均布活荷载设计为7.0 KN/m2。

3、材料：采用C20混凝土，板中钢筋及梁中箍筋均用HPB235箍筋，其它用HRB335钢筋。

4、板、次梁、主梁的端支座搁置长度分别为120mm、180mm、370mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm×350mm。

二、楼盖结构的平面布置

主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为6.48m，主梁每跨内设置两根次梁，板的跨度为2.2m，l02/l01=6.48/2.2≈3，按单向板设计。

按跨高比计算，要求板厚h≥2200/40=55mm，对工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h=80mm。

次梁截面高度应满足h=l0（1/18∽1/12）=6480*（1/18∽1/12）=360∽540mm，取h=500mm，则截面宽度b=（1/2∽1/3）h=（1/2∽1/3）*500=166∽250mm，取b=200mm；

主梁截面高度应满足h=l0（1/15∽1/10）=6600*（1/15∽1/10）=440∽660mm，取h=650mm，则截面宽度b=（1/2∽1/3）h=（1/2∽1/3）*650=216∽325mm，取b=300mm

楼盖结构平面布置图见下图

三、 板的设计

1、 荷载 板的恒荷载标准值：

20mm厚水泥砂浆面层 20*0.02=0.4KN/m2 80mm厚混凝土板 25*0.08=2.0 KN/m2 15mm厚水泥砂浆 17*0.15=0.255 KN/m2

小计 2.655 KN/m2 板的活荷载标准值： 7.0 KN/m2 恒荷载分项系数取1.2，因楼板活荷载标准值大于4.0 KN/m2，所以活荷载分项系数应取1.3，则板的

恒荷载设计值 g=2.655*1.2=3.186 KN/m2 活荷载设计值 q=7.0*1.3=9.1 KN/m2

荷载总设计为g+q=3.186+9.1=12.286 KN/m2，取近似值g+q=12.3 KN/m2

2、计算简图

次梁截面为200mm*500mm，现浇板在墙上的支承长度为120mm。按内力重分布设计，板的计算跨度为：

边跨：l0=ln+h/2=（2200-100-120）+80/2=2020mm

＜1.025ln=2030mm，取l0=2020mm

中间跨：l0=ln=2200-200=2000mm

因跨度偏差小于10%，可按等跨连续板计算。 取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图所示

g+q=12.3 KN/m2

3、弯矩设计值

连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数αm

由上表查得，板的弯矩系数αm分别为：端支座0；边跨跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中间支座，-1/14；中跨中，1/16。故

M1=-MB=（g+q）l012/11=12.3*2.022/11=4.56kN*m Mc=-（g+q）l012/14=-12.3*2.02/14=-3.51 kN*m M2=（g+q）l012/16=12.3*2.02/16=3.07 kN*m 4、正截面受弯承载力计算

板厚80mm， h0=80-20=60mm；板厚b=1000mm。C20混凝土，α1=1，fc=9.6N/mm2，HPB235，fy=210N/mm2。板配筋计算的过程列于下表

位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（MB、M3）和中间支座（MC）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。

四、次梁设计

按考虑内力重分布设计。根据本厂房楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。

1、荷载设计值 恒荷载设计值：

板传来的恒荷载 3.186*2.2=7.009kN/m

次梁自重 0.2*（0.5-0.08）*25*1.2=2.52kN/m 次梁粉刷 0.015*（0.5-0.08）*2*17*1.2=0.257kN/m 小计 g=9.786kN/m 活荷载设计值 q=9.1*2.2=20.02kN/m 荷载总设计值 g+q=29.81kN/m 计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为180mm，主梁截面积为300mm*650mm。2、计算跨度

边跨l01=ln+α/2=（6480-120-300/2）+180/2=6300mm

<1.025ln=1.025*6210=6365mm，取l01=6300mm

中间跨：l0= ln=6480-300=6180mm

因跨度偏差小于10%，可按等跨连续板计算。次梁的计算简图见下图

g+q=29.81kN/m

3、内力计算

由M=αm（g+q）l02可计算出弯矩M1、M2、MB、MC，计算结果如下表

由V=β（g+q）ln可计算出剪力

VA、VBl、VBr、VC，计算结果如下表

4、截面承载力计算

（1）次梁跨中按T形截面设计，T形截面的翼缘宽度b＇f，按 b＇取b＇f≤l/3=6480/3=2160mm<b+s0=200+2000=2200mm，f=2160mm 梁高：h=500mm，h0=500-35=465mm 翼缘厚：h＇f=80mm 判定T形截面类型

α1fcb＇（=1*9.6*2160*80*（460-80/2）=696.72*106N〃 mm fh＇fh0-h＇f/2）=696.7kN〃 m，696.7kN〃m大于107.56kN〃（边跨中）m且大于71.16kN〃 m中间跨中，故各跨中截面第一类T形截面

（2）支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h0=500-60=440mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h0=465mm。

（3）次梁正截面承载力计算见下表

（4）次梁斜截面承载力计算

5、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，每一根箍筋距支座

边50mm处，开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。

五、主梁设计（按弹性理论计算）主梁尺寸300mm*650mm 1、荷载设计值

为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载 次梁传来的恒荷载：9.786*6.48=63.413kN

主梁自重： （0.65-0.08）*0.3*2.2*25*1.2=11.286kN 主梁粉刷重： 2*（0.65-0.08）*0.015*2.2*17*1.2=0.768kN

小计 75.467kN 恒荷载 G=75.467kN

活荷载 Q=20.02*6.48=129.73kN 2、 确定计算跨度及计算简图

主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm，中间支承在350mm*350mm的混凝土柱上，其计算跨度为：

边跨：ln=6600-350/2-120=6305mm， 则0.025ln=6305*0.025=157.6mm

l01=ln+b柱/2+0.025ln=6305+350/2+157.6=6638mm ≤ln+bl01=6640mm

中跨：l0=6600mm 主梁的计算简图见下图

柱

/2+α/2=6305+350/2+370/2=6665mm，取近似值

G=75.467kN

3、内力计算

（1）弯矩设计值：M=k1GL+k2QL

其中，k1、k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻量跨的平均值。 主梁弯矩计算

由此可以做出下列几种情况的内力图：①+②；①+③；①+④；①+⑤

将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。 （2）剪力设计值：V=M=k3G+k4Q，其中k3、k4可由书中表查取. 主梁剪力计算

同样可以绘出剪力包络图：

4、主梁正截面和斜截面承载力计算（主梁300*650 次梁200*500） （1）主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b'f，按 b＇f≤l/3=6600/3=2200<b+s0=6600mm，故取b'f=2200mm

梁高：h=650，h0=650-35=615mm（边跨），h0=650-35=615mm（中间跨） 翼缘厚：h'f=80mm 判定T形截面类型

α1fcb＇（=1*9.6*2200*80*（615-80/2）*10-6=971.52kN〃m fh＇fh0-h＇f/2）971.52kN〃m>317.22 kN〃m(边跨)且971.52kN〃m>204.61 kN〃m(中间跨中)，故各跨中截面属于第一类T形截面。

（2）支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h0=650-70=580mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h0=615mm。 正截面配筋计算

斜截面配筋计算

5、两侧附加横向钢筋的计算

次梁传来的集中力：Fl=63.413+129.73=193.143kN，hl=650-500=150mm 附加箍筋布置范围：s=2 hl +3b=2*150+3*200=900mm

取附加箍筋φ8@200mm，则在长度范围内可以布置箍筋的排数：m=900/200+1=6排，次梁两侧各布置三排，另加吊筋1Ф18，Asb=254.5mm2，则由： 2fyAsbsinα+m〃nfyvAsv1=2*300*254.5*0.707+6*2*210*50.3=234.7kN> Fl，满足要求。