混凝土单向板肋梁楼盖设计某多层厂房的建筑平面如图所示，环境类别为一类，楼梯设置在旁的跗属房屋。

楼面均布可变荷载标准值为5kN/m²，楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。

试进行设计，其中板、次梁按考虑塑性力重分布设计，主梁力按弹性理论计算。

L1×L2=31.2m×18.9m1.设计资料（1）楼面做法：水磨石面层；钢筋混凝土现浇板，20mm混合砂浆抹底。

（2）材料：混凝土C3O，梁钢筋采用HRB400级钢筋,板采用HPB300级钢筋。

2.楼盖的结构平面布置。

主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。

主梁跨度为 6.3m，次梁的跨度为6.3m，主梁每跨布置两根次梁，板的跨度为6.3/3=2.1m，2o l/1o l=6.3/2.1=3，因此按单向板设计。

按跨高比条件，连续板板厚h≥2100/30=70mm，对工业建筑的楼盖板，要求h≥70mm，取板厚h=80mm。

(注：在民用建筑中，楼板往往要双向布置电线管，故板厚常不宜小于100mm。

)次梁截面高度应满足h=o l/18～o l/12=6300/18～6300/12=350～525mm。

考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。

截面宽度取b=200mm 主梁截面高度应满足h=o l/15～o l/10=6300/15～6300/10=420～630mm。

取h=600mm截面宽度为b=300mm。

楼盖结构平面布置图见附件3.板的设计（1）荷载恒荷载标准值：水磨石面层 0.65kN/㎡80mm 钢筋混凝土板 0.08×25KN／m³=2.0kN/㎡20㎜混合砂浆 0.02×17KN／m³=0.34kN/㎡小计 2.99kN/㎡板的可变荷载标准值 5.0kN/㎡永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值等于4.0kN/2m，所以可变荷载分项系数应取1.3。

于是板的永久荷载设计值g=2.99x1.2=3.59kN/m可变荷载设计值q=5x1.3=6.5kN/mg =10.09KN/m,近似取为g+q=10.0kN/m荷载总设计值q（2）计算简图按照塑性力重分布设计。

次梁截面200mm×500mm，板的计算跨度：边跨n l=2100-200∕2=2100中间跨n l=2100-200=1900mm因跨度相差小于10% ，可按等跨度连续板计算。

取1m宽板带作为计算单位，计算简图：（3）弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减。

由表11—2可查得，板的弯矩系属α 分别为：边支座，-1/16;边跨中，1/14;离端第二支座，-1/11;中跨中，1/16;中间支座，-1/14。

故（4）正界面受弯承载力计算环境类别一级，c30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm 。

假定纵向钢筋直径d 为10mm ，板厚80mm ，则截面有效高度o h =h-c-d/2=80-15-10/2=60mm ；板宽b=1000mm 。

C30混凝土，1 =1.0，cf =14.32/m kN ；HRB300钢筋，y f =2/270mm N 。

板配筋计算的过程于下表:板的配筋计算计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性力重分布的原则；s A bh ==0.245%，此值大于0.45tyff=0.45 1.43270⨯=0.238%，同时大于0.2%，满足最小配筋率要求。

4.次梁计算根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。

（1）荷载设计值由板传来的恒载： 3.59⨯2.2=7.902/mkN次梁自重： 0.2x（0.5-0.08）x25x1.2=2.522/mkN次梁粉刷： 0.02x（0.5-0.08）x2x17x1.2=0.342/mkN小计 g=10.762/mkN可变荷载设计值 q=6.5⨯2.2=14.32kN/m荷载总设计值 g+q=25.06 2kN m/2.计算简图按考虑塑性力重分布设计主梁截面为300mm⨯650mm ,计算跨度：边跨l=n l=6300-100-300/2=6050mm中间跨l=n l=6300-300=6000mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。

计算简图如图所示:(3)力计算由表11-1，表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。

弯矩设计值：剪力设计值：（4）承载力计算1)截面受弯承载力计算截面受弯承载力计算时，次梁跨截面按T形截面计算，翼缘计算宽度取=L/3=6300/3=2100mm，=b+=200+2000=2200mm,b+12=2001280=1160mm三者的较小值，故取=1160mm 。

除支座B 截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。

环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=20mm ，假设箍筋的直径为10mm,纵向钢筋的直径为20mm，则一排纵向钢筋o h =500-20-10-20/2=460mm,二排纵向钢筋o h =460-25=435mm 。

C30混凝土，1α=1.0，c f =14.3N/2mm ,t f =1.43N/2mm ,纵向钢筋采用HRB400钢，y f =360N/2mm ，y v f =360N/2mm 。

正截面承载力计算过程列于下表。

经判别跨截面均属于第一类T 形截面。

截 面A1 B 2C 弯矩设计值（kN·m）-38.22 65.52 83.39 56.39 -64.44 120M s f bh c αα=或=0.=0.019 =0.137=0.016=0.106 s 1-1-2ξα=0.065<0.350.0190.148<0.350.0160.112<0.35b 01yh c f f A s ξα=或ycf s A f h b 10f αξ=237.5 381.5 511.5 317.9 409.3选配钢筋 （2mm ）410514 710 312 210+118计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35；sA bh =315/(200x500)=0.314%，此值大于t f 0.45yf =0.45⨯1.43360=0.18%，同时大于0.22%，满足最小配筋率。

2)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、腹筋计算和最小配筋率验算。

验算截面尺寸：w h =o h -'fh =435-80=355mm ，因wh b=355200=1.8＜4，属于厚腹梁,截面按下式验算：3c c 0max 0.25f bh 0.25114.3200435311.0310N V 84.73kN β=⨯⨯⨯⨯=⨯>=截面满足要求。

计算所需腹筋采用6双肢箍筋，计算支座B 左侧截面。

yv sv 0cs t 0f A h V =0.7f bh +s可得到箍筋间距yv sv 0BL t 0f A h s=V -0.7f bh=336056.643584.73100.7 1.43200435⨯⨯⨯-⨯⨯⨯＜0 所以现调整箍筋间距，截面高度在300~500的梁，最大箍筋间距200mm ，最后取箍筋间距s=200mm ，为了方便施工，沿梁长度不变。

验算配筋率下限值：弯矩弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3t yvf f =0.3⨯14.3360=0.120%。

实际配筋率sv ρ=1sv nA bs=56.6200200⨯=0.14%>0.120%，满足要求。

四 主梁计算 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。

由次梁传来永久荷载 10.76×6.3=67.79KN主梁自重（含粉刷） [(0.65-0.08)×0.3×2.1×25+(0.65-0.08)×2×2.1×0.34]×1.2=11.75KN永久荷载设计值 G=67.79+11.75=79.54kN活荷载设计值 Q= 14.3×6.3=90.09KN（2）计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5，竖向荷载下主梁力近似按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支承中心线之间的距离， =6300mm。

主梁计算简图见下图，可利用附表6-2计算力。

（3）力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩M=k G0l+2k Q0l式中系数1k、2k由附表6-2相应栏查得12）剪力设计值剪力 V=k G+4k Q3式中系数k、4k由附表6-2相应栏查得33）弯矩包络图：①第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载。

由附表6-2知，支座B 或C 的弯矩值为在第1跨：以支座弯矩A M =0，B M =-176.55kN ·m 的连线为基线。

作G=79.54kN ，Q=90.09kN 的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（与前面计算的max ,1M =287.07kN·m 接近）在第2跨以支座弯矩B M =-209.28kN ·m ，C M =-209.28kN ·m 的连线作为基线，作G=79.54kN ，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：31G 0l +B M =31×79.54×6.3-209.28=-42.25KN ·m 。

②第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨：在第1跨以支座弯矩A M =0，B M =-311.16kN ·m 的连线为基线。

作G=79.54kN ，Q=90.01kN 的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：在第2跨：以支座弯矩C M =0.26766.6960.08987.366=153.49k ⨯⨯⨯⨯---=-0.267×79.54×6.3-0.×90.01×6.3=-184.31kN ·m ，以支座弯矩B M =-311。

16kN·m，C M =-184。

31kN·m 的连线为基线，作G=79.54kN ，Q=90.01kN 的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩分别为：③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：（与前面计算的=147.30kN·m接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：（4）承载力计算1）正截面受弯承载力跨按T形截面计算，因跨没有间距小于主梁间距的次梁。

翼缘计算宽度按3l=6.3/3=2.1mm和b+s=6m中较小值确定取'f b=2.1m。

n主梁混凝土保护层厚度的要求及跨截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。