單向板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算書(shū)模板

1、混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)某多層廠房的建筑平面如圖所示，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，樓梯設(shè)置在旁的跗屬房屋內(nèi)。樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5kN/m²，樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。試進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中板、次梁按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)，主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)算。L1×L2=31.2m×18.9m1.設(shè)計(jì)資料（1） 樓面做法：水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm混合砂漿抹底。（2） 材料：混凝土C3O，梁鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋,板采用HPB300級(jí)鋼筋。2.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置。 主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為6.3m，次梁的跨度為6.3m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁

2、，板的跨度為6.3/3=2.1m，/=6.3/2.1=3，因此按單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，連續(xù)板板厚h2100/30=70mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70mm，取板厚h=80mm。(注：在民用建筑中，樓板內(nèi)往往要雙向布置電線管，故板厚常不宜小于100mm。) 次梁截面高度應(yīng)滿(mǎn)足h=/18/12=6300/186300/12=350525mm。考慮到樓面可變荷載比較大，取h=500mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿(mǎn)足h=/15/10=6300/156300/10=420630mm。取h=600mm截面寬度為b=300mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖見(jiàn)附件3.板的設(shè)計(jì)（1） 荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)

3、值：水磨石面層 0.65kN/80mm 鋼筋混凝土板 0.08×25KNm³=2.0kN/20 混合砂漿 0.02×17KNm³=0.34kN/小計(jì) 2.99kN/板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 5.0kN/永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于4.0kN/，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的 永久荷載設(shè)計(jì)值g=2.99x1.2=3.59kN/m可變荷載設(shè)計(jì)值q=5x1.3=6.5kN/m荷載總設(shè)計(jì)值 =10.09KN/m,近似取為g+q=10.0kN/m（2） 計(jì)算簡(jiǎn)圖 按照塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁截面200mm×500mm，板的計(jì)算跨

4、度：邊跨 =2100-2002=2100中間跨 =2100-200=1900mm因跨度相差小于10% ，可按等跨度連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單位，計(jì)算簡(jiǎn)圖： （3）彎矩設(shè)計(jì)值不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由表112可查得，板的彎矩系屬 分別為：邊支座，-1/16;邊跨中，1/14;離端第二支座，-1/11;中跨中，1/16;中間支座，-1/14。故（4）正界面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類(lèi)別一級(jí)，c30混凝土,板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm，板厚80mm，則截面有效高度=h-c-d/2=80-15-10/2=60；板寬b=1000。C30混凝土，=1.0，=

5、14.3；HRB300鋼筋，=。板配筋計(jì)算的過(guò)程于下表:板的配筋計(jì)算截 面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（）-2,5-2.86-3.64-2.582.260.0480.0560.0700.0500.044=1-0.0490.350.0580.0730.350.0510.0450.35計(jì)算配筋（）155.7184.3232.0162.1143實(shí)際配筋（）6/8200=1966/8200=1968200=2516/8200=1966/8200=196計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性?xún)?nèi)力重分布的原則；=0.245%，此值大于=0.238%，同時(shí)大于0.2%，滿(mǎn)足最小配筋率要求。4. 次梁計(jì)算根

6、據(jù)本車(chē)間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。（1）荷載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)的恒載： 3.592.2=7.90次梁自重： 0.2x（0.5-0.08）x25x1.2=2.52次梁粉刷： 0.02x（0.5-0.08）x2x17x1.2=0.34小計(jì) g=10.76可變荷載設(shè)計(jì)值 q=6.52.2=14.3荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=25.062.計(jì)算簡(jiǎn)圖按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)主梁截面為300650 ,計(jì)算跨度： 邊跨=6300-100-300/2=6050 中間跨=6300-300=6000因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示: (3) 內(nèi)力計(jì)算

7、由表11-1，表11-3可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：剪力設(shè)計(jì)值：（4）承載力計(jì)算1)截面受彎承載力計(jì)算截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度取=L/3=6300/3=2100mm，=b+=200+2000=2200mm,b+12=2001280=1160mm三者的較小值，故取=1160mm。除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。環(huán)境類(lèi)別為一級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=20，假設(shè)箍筋的直徑為10,縱向鋼筋的直徑為20，則一排縱向鋼筋=500-20-10-20/2=460mm,二排縱向鋼筋=460-25=435mm。C30混凝土，=1

8、.0，=14.3N/,=1.43N/,縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，=360N/。正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類(lèi)T形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截 面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）-38.2265.5283.3956.39-64.44或=0.063 =0.019=0.137=0.016=0.1060.065<0.350.0190.148<0.350.0160.112<0.35或237.5381.5511.5317.9409.3選配鋼筋（）410514710312210+118計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；=315/

9、(200x500)=0.314%，此值大于=0.45=0.18%，同時(shí)大于0.22%，滿(mǎn)足最小配筋率。2)斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：=-=435-80=355mm，因=1.84，屬于厚腹梁,截面按下式驗(yàn)算：截面滿(mǎn)足要求。計(jì)算所需腹筋采用6雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面?？傻玫焦拷铋g距=0所以現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，截面高度在300500的梁，最大箍筋間距200mm，最后取箍筋間距s=200mm，為了方便施工，沿梁長(zhǎng)度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3=0.3=0.120%。實(shí)際配筋率=0.14%0.12

10、0%，滿(mǎn)足要求。四 主梁計(jì)算主梁按彈性方法設(shè)計(jì)（1） 荷載設(shè)計(jì)值為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。由次梁傳來(lái)永久荷載 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永久荷載設(shè)計(jì)值 G=67.79+11.75=79.54kN活荷載設(shè)計(jì)值 Q= 14.3×6.3=90.09KN（2） 計(jì)算簡(jiǎn)圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算

11、跨度取支承中心線之間的距離， =6300mm。主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖，可利用附表6-2計(jì)算內(nèi)力。（3）內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1）彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得2）剪力設(shè)計(jì)值剪力 V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得3）彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒(méi)有可變荷載。由附表6-2知，支座B或C的彎矩值為在第1跨內(nèi)：以支座彎矩=0，=-176.55kN·m的連線為基線。作G=79.54kN，Q=90.09kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（與前面計(jì)算的=287.07kN·m接近）在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-20

12、9.28kN·m，=-209.28kN·m的連線作為基線，作G=79.54kN，Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=×79.54×6.3-209.28=-42.25KN·m。第1、2跨有可變荷載，第3跨沒(méi)有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-311.16kN·m的連線為基線。作G=79.54kN，Q=90.01kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：在第2跨內(nèi)：以支座彎矩=-0.267×79.54××90.01×6.3=-184.31

13、kN·m，以支座彎矩=-311。16kN·m，=-184。31kN·m的連線為基線，作G=79.54kN，Q=90.01kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩分別為：第2跨有可變荷載，第1、3跨沒(méi)有可變荷載第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（與前面計(jì)算的=147.30kN·m接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：（4） 承載力計(jì)算1）正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因跨內(nèi)沒(méi)有間距小于主梁間距的次梁。翼緣計(jì)算寬度按=6.3/3=2.1和b+=6m中較小值確定取=2.1m。主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求及跨內(nèi)截面有效

14、高度的計(jì)算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計(jì)算方法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度15、板上部縱筋10、次梁上部縱筋直徑18。假定主梁上部縱筋直徑25，則一排鋼筋時(shí)， ;二排鋼筋時(shí)， 。受力縱向鋼筋除B支座截面為兩排以外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別均屬第一類(lèi)T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值 。正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程列于下表。主梁正截面承載力計(jì)算截 面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）287.07-277.23147.30-42.25或=0.025=0199=0.013=0.026=0.9870.8880.9930.9871357.851521.42

15、692.52199.84選配鋼筋（）914=1385618=1527910=70748=201主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。2)斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：=-570-80=490mm，因=490/300=1.634，截面尺寸按下式驗(yàn)算： ，截面尺寸滿(mǎn)足要求。計(jì)算所需腹筋，采用10200雙肢箍筋不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：，滿(mǎn)足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來(lái)集中力， 附加箍筋布置范圍 。取附加箍筋10200雙肢，則在長(zhǎng)度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù),m=900/200+1=6排,次梁兩側(cè)各布置3。由式 ,滿(mǎn)足要求。因主梁的腹板高度大于450，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，

16、每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%，且期間距不大于200。現(xiàn)每側(cè)配置214, 308/（300×570）=0.18%>0.1%,滿(mǎn)足要求。6.繪制施工圖樓蓋施工圖包括施工說(shuō)明結(jié)構(gòu)，平面布置圖，板配筋圖，次梁和主梁配筋圖。（1） 施工說(shuō)明施工說(shuō)明是施工圖的重要組成部分，用來(lái)說(shuō)明無(wú)法用圖來(lái)表示或者圖中沒(méi)有表示的內(nèi)容。完整的施工說(shuō)明應(yīng)包括：設(shè)計(jì)依據(jù)（采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的自然條件，如風(fēng)和載許何在等基本情況，以及工程地質(zhì)簡(jiǎn)況等）；結(jié)構(gòu)設(shè)置一般情況（建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)，設(shè)計(jì)，使用年限和建筑抗震設(shè)防類(lèi)別）；上部結(jié)構(gòu)選型概述；采用的主要結(jié)構(gòu)材料及特殊材料；基礎(chǔ)選型；以及

17、需要特別提醒施工注意的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)樓蓋僅僅是整體結(jié)構(gòu)的一部分，施工說(shuō)明可以簡(jiǎn)單些，詳見(jiàn)下圖。（2） 結(jié)構(gòu)平面布置圖結(jié)構(gòu)平面布置圖上應(yīng)表示梁，板，柱，墻等所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面位置，截面尺寸，水平構(gòu)件的豎向位置以及編號(hào)，構(gòu)件編號(hào)由代號(hào)和序號(hào)組成，相同的構(gòu)件可以用一個(gè)序號(hào)，樓蓋的平面布置圖見(jiàn)下圖，圖中柱，主梁，次梁，板的代號(hào)，分別用“Z”,”KL”,”L”和“B”表示，主次梁的跨數(shù)寫(xiě)在括號(hào)內(nèi)。（3） 板配筋圖板配筋采用分離式，板面鋼筋和支座邊伸出長(zhǎng)度 ，板配筋圖見(jiàn)下圖。（4） 次梁配筋圖 次梁支座截面上部鋼筋的第一批切斷點(diǎn)要求離支座邊 /5+20d=6300/5+20×18=1620mm ，

18、現(xiàn)取1650m；切斷面積要求小于總面積的1/2。B支座切斷216,402/1005=0.4<0.5,C支座切斷118,254.5/658=0.39<0.5，均要求滿(mǎn)足：B支座第二批切斷116，離支座邊 /3=6300/3=2100mm;剩余216兼做架立筋。端支座上部鋼筋伸入主梁長(zhǎng)度 =（0.14×360/1.43）d=564mm。下部縱向鋼筋在中間支座的錨固長(zhǎng)度 12d=216mm。次梁配筋圖見(jiàn)下圖。（5） 主梁配筋圖 主梁縱向鋼筋的彎起和切斷需按彎距包絡(luò)圖確定，底部縱向鋼筋全部伸入支座，不配置彎起鋼筋，所以?xún)H需確定B支座上部鋼筋的切斷點(diǎn)，截取負(fù)彎距的彎矩包絡(luò)圖見(jiàn)下圖。將B支座的，號(hào)筋按鋼筋面積比確定各自的抵抗的彎矩，如號(hào)筋（222，=760mm）抵抗彎矩為409.94×