钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计计算书.doc

钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计
1设计资料
本设计为一多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。设计时，只考虑竖向荷载作用，要求完成钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖的结构设计。
1.1 楼面做法
水泥砂浆面层（20mm厚，容重）
钢筋混凝土现浇板（容重）
板底混合砂浆抹灰（15mm厚，容重）
1.2 楼面荷载
永久荷载分项系数=1.2，可变荷载标准值为=4.0KN/m2，分项系数1.3。
1.3 材料选用
混凝土C25（）钢筋采用HPB235（）级钢筋。
1.4 结构平面布置

由上图可知，支承梁纵向布置，跨度为6000mm，支承梁横向布置，跨度为6800mm。 板按塑性理论方法计算，板的长边与短边之比小于2故为双向板梁楼盖。
2双向板计算
2.1 确定板厚h和梁截面
板的厚度h=（-）,且h>80mm（为双向板的短向计算跨度）得h=130mm。拟设梁截面bh=250mm650mm。
2.2 荷载计算
20mm水泥砂浆面层 0.02 × 20 = 0.40 kN／m2
130mm钢筋混凝土板 0.13 × 25 =3.25 kN／m2
15mm混合砂浆天棚抹灰 0.015 × 17= 0.26 kN／m2
恒载标准值 3.91 kN／m2
永久荷载设计值 g = 1.2 × 3.91＝4.69 kN／m2
可变荷载设计值 q = 1.3 × 4.0＝5.20 kN／m2

合计 9.89 kN／m2
2.3 按塑性理论计算
2.3.1 弯矩计算
（1）中间区格板A
计算跨度： =6.0m-0.25m=5.75m
=6.80m-0.25m=6.55m
取，
采用分离式配筋，故得跨内及支座塑性绞线上的总弯矩分别为:
Mx = =6.55
My==0.77×5.75=4.43

由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.8，代入到下式，即

2×6.55+2×4.43+2×13.9+2×8.86
=
=4.60

（2）边区格板B
计算跨度： =6.0m-0.1m-0.12m+m=5.845m
=6.80m-0.25m=6.55m

取，
由于B区格板为三边连续一边简支，无边梁，内力不作折减。又由于长边支座弯距为已知，
Mx = =6.55
My==0.80×5.845=4.68

代入
2×6.55+2×4.68+60.26+0+2×9.36
=
=7.98

（3）边区格板C

计算跨度： =6.0m-0.2m=5.8m
=6.8m-0.1m-0.12m+m =6.645m
则内力折减20%
取，
由于短边支座弯距为已知，
Mx = =6.645

My==0.71×5.8=4.12

代入
2×6.645+2×4.12+2×13.29+41.06+0
=
=7.29

（4）角区格板D
计算跨度： =5.845m =6.645m

取，

Mx ==6.645
My==0.77×5.845=4.50

代入
2×6.645+2×4.50+75.22+0+56.93+0
=
=11.87

2.3.2配筋计算
各区格板跨内及支座弯距已求得，取截面有效高度=130mm-20mm=110mm, mm,即可以近似按计算钢筋截面面积，计算结果如表2.1，表2.2。

表2.1 双向板跨中弯矩配筋
截 面
m/(kN･m)
H0/mm
AS/mm2
选配钢筋
实配面积/mm2

跨

中

A区格
lox方向
loy方向
4.60
3.54
110
100
210
178
Ф8@200
Ф8@200
252
252

B区格
lox方向
loy方向
7.98
6.38
110
100
364
320
Ф8/10@170
Ф8/10@200
379
322

C区格
lox方向
loy方向
7.29
5.18
110
100
333
260
Ф8/10@190
Ф8@170
339
296

D区格
lox方向
loy方向
11.87
9.14
110
100
541
459
Ф10/12@170
Ф10@170
564
462

表2.2 双向板支座配筋
截 面
m/(kN･m)
H0/mm
AS/mm2
选配钢筋
实配面积/mm2

支
座
A-B A-A
9.2
110
420
Ф8/10@200
Ф8@400
322+125=447
A-C
7.08
110
323
Ф8@200
Ф8@400
251+125=376
C-D C-C
14.58
110
665
Ф10@170
Ф10@340
462+231=693
B-D
12.96
110

582
Ф8/10@170
Ф10@340
379+231=610

3支承梁计算（按弹性理论）
梁的尺寸取为250mm×650mm，柱的尺寸为400mm×400mm。双向板传给支承梁的荷载分布为:双向板长边支承梁上荷载承梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布。支承梁结构自重及抹灰荷载为均匀分布。如下图所示。

3.1 纵向支承梁
3.1.1荷载计算
梁自重 1.2×25×0.25×（0.65-0.13）=3.9kN/m
梁侧抹灰 2×1.2×17×0.015×(0.65-0.13)=0.32kN/m
梁传来的均布荷载 g1=3.9+0.32=4.22kN/m
板传来的恒载（三角形荷载） g2=4.69kN/m2×6m=28.14kN/m
板传来的活荷载 q=5.2kN/m2×6m=31.2kN/m
3.1.2计算跨度
主梁端部搁置在壁柱上，其支撑长度为370mm，柱的截面尺寸为400mm×400mmm。计算跨度计算如下。
边跨 =6-0.12-=5.68m
m
m 则取=6.02m
中间跨 =6-0.4=5.6m
则取=5.88m
跨度差 （6.02-5.88）/6.02=2.33%<10% 则可以按等跨连续梁计算

计算简图如下

3.1.3弯矩及剪力计算
在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下列公式计算，则：

其中求M时对于边跨=6.02m ,端支座=6.02m ,中间跨=5.88m 中间支座B，D支座=5.95m C支座=5.88m.求V时端跨内支座=6.02m,中间跨内支座=5.88m。K为等跨截面连续梁在常用荷载作用下内力系数，查《静力结构计算手册》（第二版）。见下表。

序号
计算简图
边跨跨内
中间支座
中跨内
K/M1
K/MB
K/MC
K/M2

0.077
11.78
-0.107
-15.99
-0.071
-10.36
0.036
5.25

0.052
53.03
-0.067
-66.75
-0.045
-43.78
0.028
27.24

0.067
75.76
-0.034
-37.55
-0.022
-23.78
—

—
-0.034
-37.55
-0.022
-23.78
0.055
59.33

—
-0.022
-24.30
-0.067
-72.27
0.040
43.15

0.049
55.40
-0.075
-82.84
-0.011
-11.87
0.042
45.31

0.066
74.63
-0.036
-39.76
-0.011
-11.87
—

最不利荷载组合
++
140.57
-120.29
-77.77
32.49
++
64.81
-120.29
-77.77
91.82
++
64.81
-107.01
-126.31
75.64
++
120.21
-165.55
-65.91
77.80
++
139.44
-122.47
-65.91
32.49

序号
计算简图
端支座
中间支座
K/VA
K/VB左
K/VB右
K/VC左

0.393
9.98
-0.607
-15.42
0.536
13.30
-0.464
-11.51

0.183
31.00
-0.317
-53.70
0.272
45.01
-0.228
-37.73

0.217
40.76
-0.284
-53.34
0.011
2.01
0.011
2.01

-0.034
-6.39
-0.034
-6.39
0.261
47.88
-0.239
-43.85

-0.022
-4.13
-0.022
-4.13
0.205
37.61
-0.295
-54.12

0.175
32.87
-0.325
-61.04
0.314
57.61
-0.186
-34.12

0.214
40.19
-0.286
-53.72
0.025
4.59
0.025
4.59
最不利荷载组合
++
81.74
-122.46
60.33
-47.22
++
34.59
-75.51
106.19
-93.09
++
73.85
-73.25
95.92
-103.36
++
36.85
-130.16
115.92
-83.36
++
81.17
-122.84
62.90
-44.65

3.1.4截面支承梁计算
主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为
边跨
中间跨
取
判别T形截面类型
边跨中 跨
均属于第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算，支座与跨中均按一排钢筋考虑，取=615mm
正截面承载力计算

截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内
M1
MB
MC
M2
M
140.57
-165.55
-126.31
91.82
V0b/2

35.85
35.59

M- V0b/2

129.70
90.72

0.0157
0.115
0.0806
0.0102

0.0157
0.123
0.0841
0.0102
/mm2

1098

1047
733
697
选配钢筋
2Ф18+2Ф20
2Ф18+2Ф20
2Ф22
2Ф22
实配钢筋面积/mm2
509+628=1137
509+628=1137
760
760

截面
端支座
中间支座
VA
VB左
VB右
VC左
V/kN
81.74
130.16
115.92
103.36

457406>V
457406>V
457406>V
457406>V

136684>V
136684>V
136684>V
136684>V
选用箍筋
2Ф8
2Ф8
2Ф8
2Ф8

101
101
101
101

构造配筋
构造配筋
构造配筋
构造配筋
实配箍筋间距s
250
250
250
250

3.2 纵向支承梁
3.1.1荷载计算
梁自重 1.2×25×0.25×（0.65-0.13）=3.9kN/m
梁侧抹灰 2×1.2×17×0.015×(0.65-0.13)=0.32kN/m
梁传来的均布荷载 g1=3.9+0.32=4.22kN/m
板传来的恒载（T形荷载） g2=4.69kN/m2×6m=28.14kN/m
板传来的活荷载 q=5.2kN/m2×6m=31.2kN/m
3.1.2计算跨度
主梁端部搁置在壁柱上，其支撑长度为370mm，柱的截面尺寸为400mm×400mmm。计算跨度计算如下。
边跨 =6.8-0.12-=6.48m
m
m 则取=6.84m
中间跨 =6.8-0.4=6.4m
则取=6.72m
跨度差 （6.84-6.72）/6.84=1.75%<10% 则可以按等跨连续梁计算
计算简图如下

3.1.3弯矩及剪力计算
将支承梁上的梯形荷载根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载，如图

通过等效转换计算得板传来的T形恒荷载（g2=28.14kN/m）转换为均布荷载为19.64kN/m,板传来的T形活荷载（q=31.2kN/m0转换为均布荷载为21.78kN/m. 按等效均布荷载确定支座截面弯矩值，然后再按单跨梁在梯形荷载作用下按结构力学的方法求得梁跨内截面弯矩和支座剪力。

序号
计算简图
边跨跨内
中间支座
中间跨内
M1
K/MB （MC）
M2

0.080
15.79
-0.100
-19.40
0.025
4.94

77.22
-0.100
-90.28

26.36

107.63
-0.050
-56.06

-56.06

-25.03
-0.050
-50.06

79.26

77.09
-0.117（-0.033）
-117.14(-33.04)

54.23

-16.52
-0.033（-0.117）
-33.04（-117.04）

54.23
最不利荷载组合
++
200.64
-165.74
-24.76
++
67.98
-159.74
110.56
++
170.1
-226.82（-142.72）
85.53
++
76.49
-142.72（-226.82）
85.53

序号
计算简图

端支座
中间支座
VA
VB左
VB右

0.400
11.55
-0.600
-17.32
0.500
14.18

40.82

-67.24

52.34

51.70

-68.12

0

42.77

-77.04

70.55

-4.83

-4.83

45.51
最不利荷载组合
++
104.07
-152.68
66.52
++
95.14
-161.60
137.07
++
47.54
89.39
112.03

3.1.4截面支承梁计算
主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为
边跨
中间跨
取
判别T形截面类型
边跨中 跨
均属于第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算，支座与跨中均按一排钢筋考虑，取=615mm
跨内负截面在负弯矩作用下按矩形截面计算=615mm

正截面承载力计算
截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内
M1
MB
M2正弯矩
M2负弯矩
M
200.64
-226.82
110.56
-24.76
V0b/2

40.93

M- V0b/2

185.89

0.0196
0.165
0.011
0.022

0.0198
0.165
0.011
0.022
/mm2

1574

1577
859
192
选配钢筋
2Ф20+2Ф25
2Ф20+2Ф25
2Ф16+2Ф18
1Ф16
实配钢筋面积/mm2
628+982=1610
628+982=1610
911
201.1

截面
端支座
中间支座
VA
VB左
VB右
V/kN
104.07
161.60
137.07

457406>V
457406>V
457406>V

136684>V
136684<V
136684<V
选用箍筋
2Ф8
2Ф8
2Ф8

101
101
101

构造配筋
655
42241
实配箍筋间距s
250
250
250