单向板肋梁楼盖设计
某多层厂房,采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖,其二层楼面见附图.楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：
(一)设计资料
（1）楼面做法：楼面活荷载标准值：7.0kN/㎡。楼面面层30mm厚水磨石
地面，板底采用15mm厚混合砂浆粉底。
（2）材料：混凝土强度为C25，钢筋采用HRB235、HPB335级两种。 （3）尺寸：板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内240mm，
柱的截面尺寸为400mm×400mm.
(二)楼盖的结构平面布置
主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。 主梁的跨度：22.5÷3=7.5m 次梁跨度：36÷6=6m 板跨：7.5÷3=2.5m
按跨高比条件，要求板厚h≧2500÷40=62.5mm，对于工业建筑的楼板 盖，要求h≧80mm,取h=80mm。次梁截面高度应满足h=L÷18～L÷12=6000÷18～6000÷12=333.333～500mm.取h=450mm。截面宽度取b=200mm。主梁的截面高度应满足h=L÷15～L÷10=7500÷15～7500÷10=500～750mm。取h=750mm,截面宽度取b=300。
楼盖结构平面布置如下页图所示
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（三）板的设计
轴线①～②、⑥～⑦的板属于端区格单向板；轴线②～⑥的板属于中 间区格单向板。 （1）荷载
板的永久荷载标准值
水磨石面层：22×0.03=0.66kN/㎡ 80mm钢筋混凝土板 :0.08×25=2kN/㎡ 15mm石灰砂浆:0.015×20=0.3kN/㎡
永久荷载设计值:g=(0.66＋2＋0.3)×1.2=3.552kN/㎡ 活荷载设计值:q=7×1.3=9.1kN/㎡
荷载总设计值：g+q=3.552＋9.1=12.652kN/㎡ 近似取：g+q=13kN/㎡ （2）计算简图
次梁截面为200mm×450mm，现浇板在墙上的支承长度为120mm。按塑 性内力重分布设计，板的计算跨度：
边跨：lo =ln+h/2
=2500-100-120+80/2=2320mm<1.025ln=2337mm 取lo=2320mm。
中间跨：lo=ln=2500-200=2300mm。
因跨度相差小于10﹪，可按等跨连续板计算。取1m板带作为计算单 元，计算简图如下页图所示。
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(3)弯矩设计值
由表可查得，板的弯矩系数αm分别为：边跨中，1/11；离端第二支座， -1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14。故 M1=-MB=(g+q)l02/11=13×2.32²/11=6.36kN·m MC=-(g+q)l02/14=-13×2.3²/14=-4.91kN·m M2=(g+q)l02/16=13×2.3²/16=4.3kN·m
这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向板，其Mc和M2应乘以 0.8，分别为：
Mc=0.8×(-4.91)=-3.928kN·m M2=0.8×4.3=3.44kN·m (4)正截面受弯承载力计算
环境类别一级,C25混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板宽b=1000mm 板厚h0=h-as=80-20=60mm;板宽b=1000mm。C25混凝土,α1=1.0，fc=11.9kN/mm2;HPB235钢筋，fy=210kN/mm²。板配筋计算的过程如下表所示。
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截面 端区格弯矩设计值（kN·m） as ξ 计算配筋(mm²) 实际配筋As(mm²) 1 6.36 0.148 0.161 547.4 B -6.36 0.148 0.161 547.4 2 4.30 0.100 0.106 360.4 C -4.91 0.114 0.121 411.4 φ6/8@70 φ6/8@70 φ6@75 φ6/8@95 As=561 中间区格弯矩设计值 as ξ 计算配筋(mm²) 实际配筋As(mm²) As=561 As=561 As=283 As=333 计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35符合塑性内力重分布的原则； As/bh=283/1000×80=0.35%此值大于0.45ft/fy=0.45×1.27/210=0.27%满足最小配筋率的要求。
6.36 0.148 0.161 547.4 As=561 -6.36 0.148 0.161 547.4 As=377 3.44 0.080 0.083 282.2 As=414 -3.982 0.092 0.097 329.8 φ6/8@70 φ6/8@70 φ6@100 φ6@85 （四）次梁设计
（1）荷载设计值
永久荷载设计值
板传来永久荷载：3.552×2.5=8.88kN/m
次梁自重：0.2×（0.45-0.08）×1.2×25=2.22kN/m 次梁粉刷：0.015×（0.4-0.08）×2×20×1.2=0.266kN/m
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活荷载设计值q=9.1×2.5=22.75kN/m 荷载总设计值g+q=11.366+22.75=34.116kN/m （2）计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为300mm×750mm。计算 跨度：
边跨l0=ln+a/2
=6000-120-300/2+240/2=5850<1.025ln=5873.25mm 取l0=5850mm
中间跨l0=ln=6000-300=5700mm
因跨度差小于10％，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如下图所 示
(3)内力计算
弯矩设计值。由表查得弯矩系数分别为：边跨中，1/11；离端第二支座， -1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14。
M1=-MB=(g+q)l02/11=34.116×5.85²/11=106.139kN·m M2=(g+q)l02/16=34.116×5.7²/16=69.277kN·m MC=-(g+q)l02/14=-34.116×5.7²/14=-79.173kN·m
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剪力设计值。由表查得剪力系数分别为：Ain=0.45;Bex=0.60;Bin=0.55； Cex=0.55;Cin=0.55
VA=0.45(g+q)ln1=0.45×34.116×5.73=87.968kN VBl=0.60(g+q)ln1=0.60×34.116×5.73=117291kN VBr=VC=0.55(g+q)ln2=0.55×34.116×5.7=106.945kN （4）承载力计算
（a）正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l0/3 =6000/3=2000mm；又bf=b+Sn=200+2300=2500mm所以取bf=2000mm。
环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向 钢筋h0=450-35=415mm。
C25混凝土，α1=1.0，βc=1,fc=11.9N/㎜²,ft=1.43 N/㎜²,纵向钢筋采用HPB335级钢筋，fy=300N/㎜²,箍筋采用HRB235，fy=210N/㎜²，正截面承载力计算过程如下表。
截面 弯矩设计值（kN·m） as ξ 计算配筋(mm²) 实际配筋As(mm ²) 1 106.139 0.026 0.026 856 18+220 B -106.139 0.26 0.30 987.7 418 2 69.277 0.017 0.017 559.67 C -79.173 0.193 0.216 711.144 16+2 18 .................
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As=882.5
As=1017 18+ 20 As=710.1 As=568.7 计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性内力分布的原则。
As/(bh)=568.7/(200×450)=0.63%，此值大于0.45ft/fy=0.45×1.27/300=0.1905%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。
（b）斜截面受剪承载力
斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、箍筋计算和最小配箍 率验算。箍筋采用HRB235级钢筋，fy=210kN/mm ²。
验算截面尺寸：
Hw=h0-hf=415-80=335mm，因hw/b=335/200=1.675<4，截面尺寸按下式 验算：
0.25βcfcbh0=0.25×11.9×200×415=246.9kN>Vmax=117.291kN截面尺 寸满足要求。
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计算所需箍筋：采用φ6双肢箍筋。计算支座B左侧截面。由Vcs=0.7ftbh0+1.25fyh0Asv/s，可得到箍筋间距。S=1.25fyAsvh0/(Bbl-0.7 ×ftbh0)=1.25×300×56.6×365/(85.59×1000-0.7×1.27×200×365)= 141.731mm。调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，S=0.8×141.731=113.38mm ，取S=120mm.为方便施工，沿梁长不变。
验算配箍率下限值：
0.24ft/fy=0.24×1.27/210×100%=0.1633%
实际ρsv=Asv/(bs)=56.6/(200×120) ×100%=0.24%满足要求。
（五）主梁设计（主梁按弹性方法设计）
（1）荷载设计值
为了简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载：11.366×6=68.196kN
主梁自重：[﹙0.75-0.08﹚×0.3×2.5×25+2×（0.75-0.08）×0.015 ×20×2.5] ×1.2=16.28kN
G=68.196+16.281=84.477kN 取G=84kN Q=22.75×6=136.5kN （2）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240mm，中间支承 在400mm×400mm的混凝土柱上。其计算跨度
边跨：ln=7500-200-120=7180mm
1.025ln+b/2=1.025×7180+400/2=7559.5mm
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ln+(a+b)/2=7180+(240+400)/2=7500mm 取l0=7500mm
主梁的计算简图如下所示，因跨度差小于10％，故可利用课本附表公式计算内力。计算过程及内力图见下页。
（3）内力设计值及包络图
内力设计值包括弯矩设计值和剪力设计值，计算过程及包络图详见下页。
荷载工况 弯 矩 剪 力 VA=0.733×84=61.572kN Ma= VA×2.5=153.93kN Mb= VA×5=97.86kN ① VA=0.733×84=61.572kN V1= VA-84=-22.428kN Vbl= V1-84=-106.428kN Vbr=1×84=84kN MB=-0.267×84×7.5=-168.21kN VB=2.267×84=190.428kN Mc=61.572×10-84×7.5-84×V2=84-84=0kN 5+190.428×2.5=41.79kN .................
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计算公式同① 计算公式同① VA=100.055kN ② Ma=250.136kN VA=100.055kN V1=-36.445kN Vbr=136.5kN Mb=159.025kN MB=-273.341kN Vbl=-172.945kN VB=309.446kN Mc=67.915kN V2=0kN 计算公式同① 计算公式同① VA=118.209kN ③ Ma=295.523kN VA=118.209kN V1=-18.291kN Vbr=0kN Mb=249.523kN MB=-136.159kN Vbl=-154.791kN VB=154.791kN V2=0kN 计算公式同① VA=94.049kN ④ Ma=235.121kN 计算公式同① VA=94.049kN V1=-42.451kN Mb=128.995kN MB=-318.386kN Vbl=-178.951kN Vbr=166.803kN VB=345.755kN Mc=98.626kN V2=30.303kN Md=174.388kN MC=-182.2275kN 计算公式同① 计算公式同① ⑥ VA=-18.155kN V1=-18.155kN Vbl=-18.155kN Vbr=136.5kN VA=-18.155kN MB=-318.386kN VB=154.655kN Mc=205.088kN V2=0kN 计算公式同① 计算公式同① VA=112.203kN ⑦ Ma=280.508kN VA=112.203kN V1=-24.297kN Mb=219.765kN MB=-182.228kN Vbl=-160.797kN Vbr=30.303kN VB=90.09kN V2=30.303kN .................
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(4)承载力计算
(a)正截面受弯承载力
跨内按T形截面计算，因bf/h0=80/715=0.11>0.1，翼缘计算宽度按 l0/3=7.5/3=2.5m和b+Sn=7.5m较小值确定，取bf=2.5m。
B支座边的弯矩设计值MB=MBmax-V0b/2=-486.596+(84+136.5) ×0.4/2= -442.496kN·m。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。计算过程如下表所示。
截面 1 B -486.596 0.28 0.83 2832.2 320+522 22 216.878 0.014 0.993 1018.2 16+220 -94.369 0.052 0.973 452.2 218 弯矩设计值（kN·m） 449.453 as γs 计算配筋(mm²) 实际配筋As(mm ²) As=2200 (b)斜截面受剪承载力 验算截面尺寸：
0.031 0.984 2206.5 720 As=2841 As=1030 As=509 Hw=h0-hf=690-80=610mm，因hw/b=610/300=2.03<4，截面尺寸按下式计算： 0.25βcfcbh0=0.25×1×11.9×300×610=544.425kN>Vmax279.373kN，截面尺寸满足要求。
计算箍筋,采用φ8@200双肢箍筋。
VCS=0.7ftbh0+1.25fyAsv/h0= 0.7×1.27×300×690+1.25×100.6×690/200 =314.174 kN
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Va max=179.781 ＋8×2×210×50.3=276.97kN>Fl=204.696kN，满足要求。 因主梁的腹板高度750-80=670mm>450mm，需在梁侧设置纵向构造钢筋的截面 面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置2（300×670）=0.24815%＞0.1%满足要求. 14,308/板、主、次梁配筋图见附图 ................. 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容