钢筋混凝土板肋形结构设计一、设计基本资料某水电站副厂房楼盖为3级建筑物，采用现浇钢筋混凝土单向板肋形结构。
厂房现浇整体式钢筋混凝土肋形楼盖平面尺寸L1×L2为30m×19.8m，厂房周围用240mm厚砖墙砌筑。
楼板构造及荷载：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。
楼面均布活荷载设计为6.0 KN/m2。
材料：本设计将采用C20混凝土，板中钢筋及梁中箍筋均用HPB235箍筋，其它用HRB335钢筋。
板、次梁、主梁的端支座搁置长度分别为120mm、240mm、240mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm。
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6m，主梁每跨内设置两根次梁，板的跨度为2.2m，l02/l01=6/2.2≈2.7，按单向板设计。
按跨高比计算，要求板厚h≥2200/40=55mm，一般对工业厂房建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h=80mm。
次梁截面高度应满足h=l（1/18∽1/12）=6000*（1/18∽1/12）=330∽500mm，则截面宽度b=（1/2∽1/3）h=（1/2∽1/3）*500=166∽250mm，则次梁的高度和截面宽度分别取h=500mm，取b=200mm；主梁截面高度应满足h=l（1/15∽1/10）=6600*（1/15∽1/10）=440∽660mm，则截面宽度b=（1/2∽1/3）h=（1/2∽1/3）*650=216∽325mm，则主梁的高度和截面宽度分别取h=650mm，取b=300mm；楼盖结构平面布置图见下图肋形楼盖结构平面布置图三、板的设计1.荷载计算：板的恒荷载标准值20mm厚水泥砂浆面层 20*0.02=0.4KN/m280mm厚混凝土板 25*0.08=2.0 KN/m215mm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： 6.0 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，考虑到电站厂房的重要性，所以活荷载分项系数应取1.5，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=6.0*1.5=9 KN/m2荷载总设计为g+q=3.186+9=12.186 KN/m2，取近似值g+q=12.2 KN/m22.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=12.2 KN/m23.弯矩设计值：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M 1=-MB=（g+q）l012/11=12.3*2.022/11=4.56kN*mM c =-（g+q）l012/14=-12.3*2.02/14=-3.51 kN*mM 2=（g+q）l012/16=12.3*2.02/16=3.07 kN*m4.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*2.2=20.00kN/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/m3、内力计算24、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＇f≤l/3=6480/3=2160mm<b+s=200+2000=2200mm，取b＇f=2160mm梁高：h=500mm，h=500-35=465mm翼缘厚：h＇f=80mm 判定T形截面类型α1fcb＇fh＇f（h-h＇f/2）=1*9.6*2160*80*（460-80/2）=696.72*106N· mm=696.7kN· m，696.7kN·m大于107.56kN·m（边跨中）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h 0=500-60=440mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h=465mm。
（3）次梁正截面承载力计算见下表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*650mm1.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=129.73kN2.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240mm，中间支承在400mm*400mm的混凝土柱上，其计算跨度为：边跨：ln=6600-400/2-120=6208mm，则0.025ln=6208*0.025=157.00mml 01=ln+b柱/2+0.025ln=6208+400/2+157=6637mm〉ln+b柱/2+α/2=6208+400/2+240/2=6600mm，由于支承长度240mm不满足要求，故支承长度取370mm，从而取近似值l01=6640mm中跨：l=6600mm主梁的计算简图见下图G=75.467kN3、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+s=6600mm，故取b'f=2200mm梁高：h=650，h0=650-40=610mm（边跨），h=650-40=610mm（中间跨）翼缘厚：h'f=80mm判定T形截面类型α1fcb＇fh＇f（h-h＇f/2）=1*9.6*2200*80*（610-80/2）*10-6=963.07kN·m963.07kN·m>317.22 kN·m(边跨)且963.07kN·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h 0=650-80=570mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h=615mm。
正截面配筋计算5、两侧附加横向钢筋的计算次梁传来的集中力：F l =63.413+129.73=193.143kN ，h l =650-500=150mm 附加箍筋布置范围：s=2 h l +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=254.5mm 2，则由：2f y A s b sin α+m ·nf y v A s v 1=2*300*254.5*0.707+6*2*210*50.3=234.7kN> F l ，满足要求。