华中科技大学单向板肋梁楼盖计算书课程混凝土结构学院土木工程与力学学院专业土木工程（建工方向）班级1302姓名袁拥桃学号指导教师张先进目录一、设计资料1二、结构布置 1三、板的设计 21、板荷载计算22、板计算简图33、板弯矩设计值 34、板正截面受弯承载力 4四、次梁设计41、次梁荷载计算 42、次梁计算简图 53、次梁内力计算 54、次梁正截面受弯承载力 55、次梁斜截面受剪承载力 6五、主梁设计71、主梁荷载计算72、主梁计算简图73、主梁内力计算84、主梁正截面受弯承载力计算95、主梁斜截面受剪承载力计算106、构造配筋计算10六、绘制施工图111、结构平面布置图112、板配筋图123、次梁配筋图124、主梁配筋图12图一建筑平面图轴线尺寸：l1=6.6 m；l2=6.0 m。

柱截面尺寸：b h=350mm × 350mm。

楼面面层： 30厚水磨石板底粉刷： 15厚混合砂浆楼面活荷载标准值：qk =7KN m/2混凝土强度等级： C30梁主筋级别：Ⅲ级(HRB400)其余钢筋级别：Ⅰ级(HPB300)二、结构布置1、柱网尺寸确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.0/3=2.0m。

2、板厚度（h）根据跨高比条件，板厚h≥l/40=2000/40=50mm，且对于对于工业建筑h不小于80mm，故取板厚h=80mm.3、次梁截面尺寸（b×h）根据刚度要求，h=l/18～l/12=6600/18～6600/12=367～550mm，取h=500mm，截面宽度b=h/3～h/2，取b=200mm。

4、主梁截面尺寸（b×h）根据刚度要求，h=l/15～l/10=6000/15～6000/10=400～600mm，取h=600mm，截面宽度b=h/3～h/2，取b=250mm。

楼盖结构平面布置图如图1所示。

图1 楼盖结构平面布置图三、板的设计根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定，本设计中板区格长边与短边之比为6600/2000=3.3>3，宜按单向板进行设计。

1、板荷载计算：板的永久荷载标准值gk30厚水磨石面层 0.03m×20kN/m3=0.60kN/m280厚钢筋混凝土板 0.08m×25kN/m3=2.00kN/m215厚混合砂浆 0.015m×17kN/m3=0.26kN/m2小计2.86kN/m2板的可变荷载标准值q k：7.0kN/m2永久荷载分项系数取1.2；可变荷载分项系数取1.3。

于是板的荷载基本组合值：p=g+q= 1.2×2.86+1.3×7.0=12.53kN/m22、板计算简图次梁截面为200mm×500mm，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：边跨：l01=l n1+ℎ2⁄=2000−120−2002⁄+802⁄=1820mm< l01=l n1+a2⁄=2000−120−2002⁄+1202⁄=1840mm 取l01=1820mm中间跨：l02=l n2=2000−200=1800mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算，取五跨。

以1m宽板作为计算单元，计算简图如图2所示。

图2 板计算简图3、板弯矩设计值查表可得，板弯矩系数αm分别为：边跨中1/11：离端第二支座-1/11：中间跨跨中1/16；中间支座-1/14。

故M1=−M B=111pl012=111×12.53×1.822=3.77kN·mM C=−114pl022=−114×12.53×1.802=−2.90kN·mM2=M3=116pl022=116×12.53×1.802=2.54kN·m4、板正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。

板厚80mm，ℎ0=80−20=60mm；板宽b=1000mm。

C30混凝土，α1=1.0，f c= 14.3N/mm2；HPB300钢筋，f y =270N/m2。

板配筋计算的过程于下表1:表1 楼面板的配筋计算截面 1 B 2 C弯矩设计值/（kN·m）3.77 -3.77 2.54 -2.90a s=M/(α1f c bℎ02)0.0732 0.0732 0.0493 0.0563 ξ=1−√1−2αs0.0761 0.0761 0.0506 0.0580支座截面受压区高度系数ξ均小于0.35，满足弯矩调幅的要求；ρmin =(0.2%,045f t f y )⁄max =0.45×1.43270=0.24% 所以，A s,min =ρmin bℎ=0.24%×1000×80=190.67mm 2。

四、次梁设计次梁的计算单元宽度为2m ，按塑性内力重分布设计。

根据本楼盖的实际使用情况，楼盖次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。

1、次梁荷载计算 永久荷载标准值：板传来的永久荷载 2.86kN/m 2×2.0m=5.72kN/m 次梁自重 0.2×（0.5-0.08）×25kN/m=2.1kN/m 次梁粉饰 0.015×（0.5-0.08）×2×17kN/m=0.2142kN/m 小计 g k =8.0342kN/m 可变荷载标准值： 荷载基本组合值：p =γG g k +γQ q k =1.2×8.0342+1.3×14.0=27.84kN/m 2、次梁计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm ，主梁截面尺寸250mm ×600mm 。

计算跨度：边跨：l01=l n1+a2⁄=(6600−120−2502⁄)+2402⁄=6475mm﹤1.025l n1=1.025(6600−120−2502⁄)=6513.875mm取l01=6475mm中间跨：l02=l n2=6600−250=6350mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。

计算简图如图3所示。

图3 次梁的计算简图3、次梁内力计算由表可查得次梁弯矩系数和剪力系数。

弯矩设计值：M1=−M B=111pl012=111×27.84×6.4752=106.11kN·mM C=−114pl022=−114×27.84×6.352=−80.18kN·mM2=M3=116pl022=116×27.84×6.352=70.16kN·m剪力设计值：V A=0.45pl01=0.45×27.84×6.475=81.12kNV Bl=0.60pl01=0.60×27.84×6.475=108.16kNV Br=V C=0.55pl02=0.55×27.84×6.35=97.23kN4、次梁正截面受弯承载力计算正截面承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中按T形截面计算，翼缘宽度取b f′=l3⁄=66003⁄=2200mm，b f′=b+s n=200+1800=2000mm，b+12ℎf′=200+12×80=1160mm三者取较小值，故取b f′= 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。

环境类别一级，C30混凝土，梁的最小保护层厚度c=20mm。

假定箍筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm，则一排纵向钢筋ℎ0=500−20−10−202⁄=460mm，二排纵向钢筋ℎ0=460−25=435mm。

纵向钢筋采用HRB400级钢筋，f y=360N/mm2，箍筋采用HPB300级，f yv=270N/mm2。

正截面承载力计算过程列于下表2。

表2 次梁正截面受弯承载力计算216+118 A s=656.59416A s=804.25218A s=508.94316A s=603.195、次梁斜截面受剪承载力计算计算内容包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

1)验算截面尺寸ℎw =ℎ0−ℎf ′=435−80=355mm ，因ℎw b ⁄=355200⁄=1.8<4，截面尺寸按下式验算：0.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×435=311.03×103N>V max =108.16kN截面尺寸满足要求。

2) 计算所需腹筋：采用φ8双肢箍，计算支座B 左侧截面，V Bl =108.16kN 。

由截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s ：s = 1.0f yv A sv ℎ0V Bl −0.7f t bℎ0= 1.0×270×(50.3×2)×435108160−0.7×1.43×200×435mm =560.19mm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%。

先调整箍筋间距，s=0.8×560.19mm=448.15mm ，大于箍筋最大间距200mm ，最后取200mm 。

为方便施工，沿梁长箍筋间距不变。

3) 验算最小配筋率弯矩调幅时要求的配筋率下限为0.3f t f yv ⁄=0.3×1.43270⁄=1.59×10−3，实际配筋率ρsv =A sv (bs)⁄=2×50.3200×200⁄=2.51×10−3，满足最小配筋率。

五、主梁设计主梁的计算单元宽度为6.6m ，按弹性方法设计。

1、主梁荷载计算为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。

次梁传来的永久荷载 1.2×8.0342×6.6=63.63kN主梁自重[(0.6-0.08)×0.25×2.0×25+2×(0.6-0.08)×0.015×2.0×17]×1.2=8.44kN永久荷载设计值： G=63.63+8.44=72.07kN可变荷载设计值： Q=1.3×14.0×6.6=120.12kN2、主梁计算简图主梁端部支承在砌体墙上，支承长度370mm；中间支承在350mm×350mm 的混凝土柱上。

主梁的计算跨度：边跨净跨l n1=6000−3502⁄−370=5455mm，0.025l n1=136.4mm<a/2=185mm，取边跨l01=1.025l n1+b2⁄=5766mm。