课程设计课程名称：混凝土结构课程设计设计题目：整体式混凝土单向板肋梁楼盖设计班级：20130211学号：20130211**姓名：指导教师：完成时间：2016.5.30哈尔滨工程大学教务处制目录1.设计资料 (3)2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定 (4)3.板的设计 (5)3.次梁的设计 (8)4.主梁的设计 (14)5．参考文献 (21)整体式单向板肋梁楼盖设计1.设计资料（1）设计任务某多层工业厂房，拟采用钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖，标准层建筑平面图如图2所示。

1）采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。

2）进行板、次梁和主梁的承载力计算。

要求板、次梁的内力按塑性内力重分布方法计算;主梁内力按弹性理论计算，主梁支座负弯矩考 虑调幅，调幅值15%。

3）绘制结构施工图：板平面配筋图、板剖面配筋图；次梁及主梁配筋图。

(2)楼面做法：厂房楼盖四周支承在砖砌体墙上；楼面面层用20mm 厚水泥砂浆抹面（容重为20kN/m 3），板底及梁用20mm 厚混合砂浆粉底（容重为17kN/m 3）。

图1 楼面做法（3）选用材料：钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335级钢筋'2300/y y f f N mm ==外，其余均为HPB300级钢筋'2270/y y f f N mm ==。

混凝土强度等级为C302214.3/, 1.43/c t f N mm f N mm ==。

图2 建筑平面图布置（4）楼面均布可变荷载标准值为6.5kN/m；建筑物的结构安全级别为Ⅱ级，重要性系数01.0γ=。

2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定楼盖尺寸为（21.6×30）m，如果梁下不设钢筋砼柱，主梁跨度21.6米，截面尺寸太大，因此在设计中主梁下设置柱子，拟定尺寸（400×400）mm，主梁横向布置，次梁沿纵向布置，整体现浇肋形楼盖结构平面布置图如附图3所示。

梁、板支承长度为：板120 mm，次梁240 mm，主梁360 mm。

按板周边支撑条件，将板区分为中间区格板（4)、边区格板(B、C)和角区格板(D)。

梁、板尺寸确定如下。

（1）确定主梁的跨度为7.2m，次梁的跨度为6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.4m，这样主梁的弯矩图较为平缓。

（2）估计梁、板尺寸：1）按高跨比条件，要求板的厚度h≥L/30≥2400/30＝80mm，对工业建筑的楼板，要求h≥80mm，所以取板厚取h=80mm。

2）次梁截面尺寸：高度应满足h=L/18～L/12= （1/18～1/12）x6000=333～429.7mm，取h=400mm，截面宽b=(l/2～l/3)h，取b=200mm。

3）主梁截面尺寸高度应满足h=L/14～L/8＝（1/12～1/8）x7200=600～900mm，取h=700mm，截面宽度取为b=300mm。

图3 结构平面布置图3.板的设计本设计中，板区格长边与短边之比5.1/2.4 =2.125>2.0但<3.0，按规范要求， 宜按双向板计算，当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。

本例题按单向板计算，并采取必要的构造措施。

（1）荷载 恒荷载标准值：20mm 水泥砂浆面层： 0.02×20 ＝0.402/kN m 80mm 钢筋混凝土板： 0.08×25 ＝2.002/kN m 15mm 板底石灰砂浆： 0.015×17＝0.262/kN m 恒荷载标准值 k g =2.662/kN m 板的可变荷载标准值： k q =6.502/kN m 考虑恒荷载分项系数为1.2，因楼面活荷载标准值大于4.02/kN m ，所以活荷载分项系数取1.3，则板上的荷载设计值荷载设计值应取下列两种 情况的较大者。

1)当恒载起控制作用时，恒载分项系数为1. 35，活载组合系数为0. 7，2/51.95.67.03.166.235.1m kN q g =⨯⨯+⨯=2)当活载起控制作用时，恒载分项系数为1. 20，活载组合系数1. 0， 2/64.115.630.166.220.1m kN q k=⨯+⨯=因此，荷载设计值取{}2/64.11,max m kN q q q gk ==（2）计算简图次梁截面为mm mm 400200⨯，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm ，取板在墙上的支承长度为120mm 。

按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨：mma l mm h l l n n22402/12012010024002/122202/8012010024002/101=+--=+〈=+--=+= ，取mm l 222001=(mm a 120=)中跨： mm l 2200200240002=-=板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。

计算简图如下图：图4 板的几何尺寸和计算简图（3）弯矩计算值根据端支座支撑情况，按表1确定各控制截面的弯矩系数，计算各控制截面的弯矩设计值。

计算边跨跨中弯矩时，0l 取本跨跨度；计算离端第二支座负弯矩时，0l 取相邻两跨跨度的较大值。

中间区格板(4)考虑内拱作用，除边跨跨中和离端第二支座外，相应的弯矩设计值均降低20% (括号内数）。

（4）正截面受弯承载力计算板厚80mm ，板截面的有效高度o h =80-20=60mm ；板宽b=1000mm 。

C30混凝土， =1.0，2214.3/, 1.43/c t f N mm f N mm ==； HPB300级钢筋，2'/270mm kN f f y y ==。

板计算结果表明，支座截面的0.35ξ≤，板如果要求满足0.1ξ≥规定，将导致用钢量比按弹性方法计算还多，不合理，因此不考虑此项要求，认为该调幅符合塑性内力重分布的原则；配筋率检验：最小配筋率：min min(0.45/,0.2)%0.2%t y f f ρ== 对于HPB300：0.576b ξ= 满足最小配筋率。

（5）绘制施工图板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。

板的配筋图详见附图5。

图5 板的配筋图（分离式）3.次梁的设计主梁的梁高h=700mm，梁宽b=300mm，次梁的截面几何尺寸与支承情况见图6。

图6 次梁的几何尺寸和计算简图（1）荷载恒荷载由板传来： 2.66×2.4=6.39/kN m次梁自重： 25×0.20×(0.40-0.08)=1.60/kN m 梁侧抹灰： 0.015x17×(0.40-0.08）×2=0.16/kN mg k =8.15/kN m楼面使用活荷载 q k =6.5×2.4=15.60/kN m 荷载设计值次梁自重较小，因此荷载效应由活载控制，故取恒载分项系数1.20，活载分项系数1. 3， 活载组合系数1.0。

荷载设计值为：m kN q g q g q k k k k /06.303.12.160.153.115.82.13.12.1=+=⨯+⨯=+=（2）计算简图次梁截面尺寸为200x450mm ，主梁截面尺寸为300x700mm ，按塑性内力重分布方法计算次梁内力。

计算跨度：边跨： 0130024060002405730222n a l l mm =+=--+=1.025 1.025********n l mm ≥=⨯=，取015730l mm = (mm a 240=)中跨： 0260003005700n l l mm ==-=因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如上图6。

（3）内力计算：根据次梁端支座支撑情况，按表3取用弯矩系数。

计算边跨跨中弯矩时，0l 取本跨跨度;计算离端第二支座负弯矩时0l 取相邻两跨跨度的较大值。

由20()M M g q l α=+可计算出1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如下表：由()V n V g q l α=+可计算出A V 、BL V 、BR V 、c V ，计算结果如下表4：表4 次梁的剪力设计值（4）截面承载力计算：次梁弯矩及正截面承载力计算结果见表5，其中计算参数取: b =200mm ，0h =450-35=415mm ；30C 级混凝土，14.3c f MPa =；纵筋采用 HRB 335 级钢筋，300y f MPa =;箍筋采 用 HPB 300 级钢筋，270y f MPa =。

表5中，支座截面按矩形截面计算，跨中截面按T 形截面计算。

T 形截面的翼缘计对跨中'03f l b ==按净距n S 考虑 '20022002400f n b b s mm =+=+= 按翼缘高度'f h 考虑 0h =450-35=415'h h f =80415=0.19>0.1，故翼缘不受限制， 故应取'1910fb mm =对中间跨中按梁跨考虑： '0570*******f l b mm === 按净距n S 考虑'20022002400f n b b s mm =+=+= 按翼缘高度'f h 考虑 0h =450-35=415'h h f =80415=0.19>0.1，故翼缘不受限制。

故应取'1900f b mm =按表4取用剪力系数，次梁剪力及斜截面承载力计算见表6。

按塑性内力重分布要求，支座边至距支座边1.05h 0的区段内，应将箍筋计算面积增大20%后配置。

20+120+120+18821008603830次梁纵筋最小配筋面积2,min min 0.2145%x200x450=193mm s A bh ρ==，表6中实配面弯矩调幅时要求的配箍率下限为：1.270.30.3x =0.14%270t tyv f f =实际配箍率为：57==0.19%>0.14%200x415sv v A bs ρ=满足要求。

（5）施工图的绘制次梁配筋图详见附图7。

图7 次梁配筋图4.主梁的设计柱截面400×400，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。

主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm 。

（1）荷载 恒荷载由次梁传来 8.68×6=52.08kN 主梁重（折算为集中荷载） 0.3×(0.7-0.08)×2.4×25=11.16kN 梁侧抹灰（折算为集中荷载） 2×(0.7-0.08)×2.4×0.02×17=1.01kN G k =64.25kN使用活荷载 Q k =19.2×6=115.20kN主梁上恒载较小，荷载效应由活载控制，故活载分项系数 1.3Q γ=，组合系数1.0c ψ=。