单向板设计标准计算书模板

1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内。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、次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁内力按弹性理论计算。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，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.3/3=2.1m，2ol/1ol=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，楼板内往往要双向布置电线管，故板厚常不宜小于100mm。)2次梁截面高度应满足h=ol/18～ol/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=ol/15～ol/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/m荷载总设计值qg=10.09KN/m,近似取为g+q=10.0kN/m（2）计算简图按照塑性内力重分布设计。次梁截面200mm×500mm，板的计算跨度：边跨nl=2100-200∕2=2100中间跨nl=2100-200=1900mm3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oh=h-c-d/2=80-15-10/2=60mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，1=1.0，cf=14.32/mkN；HRB300钢筋，yf=2/270mmN。板配筋计算的过程于下表:4板的配筋计算计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；sAbh==0.245%，此值大于0.45tyff=0.451.43270=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截面A1B2C弯矩设计值（mkN）-2,5-2.86-3.64-2.582.26102Msfbhc0.0480.0560.0700.0500.044=1-s1-20.049＜0.350.0580.073＜0.350.0510.045＜0.35计算配筋（2mm）01hcbafAsfy155.7184.3232.0162.1143实际配筋（2mm）φ6/8@200sA=196φ6/8@200sA=196φ8@200sA=251φ6/8@200sA=196φ6/8@200sA=1965小计g=10.762/mkN可变荷载设计值q=6.52.2=14.32/mkN荷载总设计值g+q=25.062/kNm2.计算简图按考虑塑性内力重分布设计主梁截面为300mm650mm,计算跨度：边跨0l=nl=6300-100-300/2=6050mm中间跨0l=nl=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)内力计算由表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6截面受弯承载力计算时，次梁跨内截面按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oh=500-20-10-20/2=460mm,二排纵向钢筋oh=460-25=435mm。C30混凝土，1=1.0，cf=14.3N/2mm,tf=1.43N/2mm,纵向钢筋采用HRB400钢，yf=360N/2mm，yvf=360N/2mm。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面A1B2C弯矩设计值（kN·m）-38.2265.5283.3956.39-64.44120Msfbhc或=0.063=0.019=0.137=0.016=0.106s1-1-20.0650.350.0190.1480.350.0160.1120.35b01yhcffAs或ycfsAfhb10f237.5381.5511.5317.9409.3选配钢筋（2mm）410514710312210+118计算结果表明，支座截面的均小于0.35；s0Abh=315/(200x500)=0.314%，此7值大于tf0.45yf=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：wh=oh-'fh=435-80=355mm，因whb=355200=1.8＜4，属于厚腹梁,截面按下式验算：3cc0max0.25fbh0.25114.3200435311.0310NV84.73kN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。yvsv0cst0fAhV=0.7fbh+s可得到箍筋间距yvsv0BLt0fAhs=V-0.7fbh=336056.643584.73100.71.43200435＜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：0.3tyvff=0.314.3360=0.120%。实际配筋率sv=1svnAbs=56.6200200=0.14%0.120%，满足要求。四主梁计算主梁按弹性方法设计8（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，竖向荷载下主梁内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计算内力。（3）内力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩M=1kG0l+2kQ0l式中系数1k、2k由附表6-2相应栏内查得2）剪力设计值剪力V=3kG+4kQ9式中系数3k、4k由附表6-2相应栏内查得3）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跨内：以支座弯矩AM=0，BM=-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跨内以支座弯矩BM=-209.28kN·m，CM=-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：31G0l+BM=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跨内：在第1跨内以支座弯矩AM=0，BM=-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：10在第2跨内：以支座弯矩CM=0.26766.6960.08987.366=153.49kNm=-0.267×79.54×6.3-0.089×90.01×6.3=-184.31kN·m，以支座弯矩BM=-311。16kN·m，CM=-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内按T形截面计算，因跨内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+ns=6m中较小值确定取'fb=2.1m。主梁混凝土保护层厚度的要求及跨内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11法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm、板上部纵筋10mm、次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，则一排钢筋时，;二排钢筋时，。受力纵向钢筋除B支座截面为两排以外，其余均为一排。跨内截面经判别均属第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（kN·m）287.07-277.23147.30-42.25210scMfbh或'210scfMfbh=0.025=0199=0.013=0.026s=s11-220.9870.8880.9930.9870ysfMAsh1357.851521.42692.52199.84选配钢筋（2mm）914sA=1385618sA=1527910sA=70748sA=201主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。2)斜截面受剪承载力12验算截面尺寸：wh=0h-'fh570-80=490mm，因whb=490/300=1.63＜4，截面尺寸按下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋，采用10@200双肢箍筋001.751svcstyvAVfbhfhs不需配置弯起钢筋。验算最小配箍率：1570.26%0.240.1%300150svtsvyvAfbsf＞，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力，附加箍筋布置范围。取附加箍筋10@200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数,m=900/200+1=6排