钢筋混凝土整体式单向板肋型楼盖设计书

目录

设计要求………………………………………………………… 2

钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书………… 4

一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定………………………………………………………. 4 二、 板的设计——按考虑塑性内力重分布设计………………………………………… 4

（1）、荷载计算……………………………………...…………...……………………… 4 （2）、计算简图(采用五跨连续梁形式)………………………………………………… 5 （3） 弯矩设计值………………………………………………………………………… 5 （4） 配筋计算——正截面受弯承载力计算…………………………………………… 6 （5）板的配筋图绘制……………………………………………………………………...6 （6）抗裂验算………………………………………………………………………………7 （7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）：…………………………………………………. 7 三、次梁的设计——按考虑塑性内力重分布设计…………………………………………….7

（1）、荷载设计值：………………………………………………………………………..7 （2）、计算简图…………………………………………………………………………….8 （3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算………………………………………………….8 （4）配筋计算 …………………………………………………………………………….9 （5）施工图的绘制………………………………………………………………………. 10 （6）抗裂验算…………………………………………………………………………… 10 （7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）：……………………………………………….. 11 四、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计：……………………………………………. 11

（1）荷载设计值。…………………………………………………………………….. 11 （2）计算简图……………………………………………………………………………. 11 （3）集中荷载作用下的内力计算……………………………………………………… 11 （4）均布荷载作用下的内力计算………………………………………………………. 14 （5） 最不利内力组合……………………………………………………....................... 16 （6）配筋计算承载力计算………………………………………………………………. 18 （7）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断……………………… 20 （8）抗裂验算……………………………………………………………………………… 21 （9）挠度验算（按弹性简支梁考虑）…………………………………………………….23

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设计要求

一、设计目的

钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要内容，通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学内容的理解，做到理论联系实际，另一方面让同学们进行工程师的基本训练，为走向工作岗位打下一定基础。

二、设计题目

钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计

三、设计资料

某水电站生产副厂房为3级水工建筑物，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，其结构布置如图所示：

6000120600018000BD500C柱300*300600012015880260003600046000558802506120A

楼盖设计条件如下：

1） 厂房按正常运行状况设计；

2） 楼面均布荷载标准值为5kN/m2；

3） 楼面层用20mm厚水泥砂浆抹面（重度为20kN/m3），板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底（重度为17kN/m3）；

4） 混凝土强度等级为C20，钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HRB235钢筋；

5） 结构环境类别为一类； 6） 使用要求：

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梁、板允许挠度如下： 楼盖 允许挠度（以计算跨度l0计算） 短期组合 当l0<7m时 当7m9m时 长期组合 l0/200 l0/250 l0/300 l0/250 l0/300 l0/400 最大裂缝宽度允许值如下:

短期组合:[max]=0.4mm; 长期组合: [max]=0.35mm

7)采用的规范:水工混凝土结构设计规范(SL/T191—96)。

四、设计内容

（1）完成设计计算书一份。内容包括：

1）板、主梁和次梁的截面尺寸的拟定；

2）板、主梁和次梁的荷载计算、内力计算（按弹性体系方法）主梁的弯矩包络图

和剪力包络图；

3）构件截面配筋计算。

（2）绘制楼盖结构施工图。内容包括：

1）梁板结构布置图； 2）板的模板图及配筋图； 3）次梁的模板图及配筋图；

4）主梁模板图、配筋图及材料图； 5）主梁钢筋表；

6）设计说明，如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋的制作及

构件的抹面粉底等。

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钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书

一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定

确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。

图1: 楼盖结构的平面布置图

按钢度要求多跨连续单向板的厚度h≥l/40=2000/40=50㎜，单向板最小厚度，工业建筑楼板（水电站生产副厂房）为80mm，所以板厚可取h=80㎜。

次梁截面高度应满足(1/18 ~ 1/12)l=(1/18 ~ 1/12)×6000=429 ~500mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3.5 ~ 1/2)h=(1/3.5 ~ 1/2) ×500=143 ~250mm，取b=200mm。

主梁截面高度应满足h=(1/14 ~ 1/8 )l=(1/14 ~ 1/8) ×6000=429~750mm,取h=700mm，截面宽度b=(1/3.5 ~ 1/2)h=(1/3 .5~ 1/2) ×700=200 ~ 350mm,取b=300mm。

二、 板的设计——按考虑塑性内力重分布设计

（1）、荷载计算 恒荷载标准值

20mm厚水泥沙浆面层： 0.02 ×20=0.4 kN/㎡ 80mm厚钢筋混凝土板： 0.08×25=2.0 kN/㎡ 15mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015×17=0.255 kN/㎡

小计 2.655 kN/㎡

活荷载标准值： 5 .0 kN/㎡

因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m，所以活荷载分项系数取1.3， 恒荷载设计值：g=2.655×1.2=3.168 kN/㎡ 活荷载设计值：q=5.0×1.3=6.5kN/㎡

荷载设计总值：g+q=9.668kN/㎡, 近似取10.0kN/㎡

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（2）、计算简图(采用五跨连续梁形式) 取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：

边跨按以下二项较小值确定：

+80/2=1820mm l0=ln+h/2=（2000-120-200/2）l0=ln+a/2=（2000-120-200/2）+120/2=1800mm

故边跨板的计算跨度取l01=1820mm

中间跨的计算跨度取l02=ln=2000-200=1800mm 由于两者差距较小（1.1%）简便起见，可取l0=1800mm。

图2:板的实际结构图

图3:板的计算简图

（3） 弯矩设计值

由《水工钢筋混凝土结构学》表9-2查得：板的弯矩系数α程见下表

表1 板的弯矩设计值的计算 M,，板的弯矩设计值计算过

截面位置 1 边跨跨中 1/11 B 离端第二支座 -1/11 2 中间跨跨中 1/16 C 中间支座 -1/14 弯矩系数M 计算跨度l0(m) 2MM(gq)l0l0=1.8 l0=1.8 l0=1.8 l0=1.8 (kN.m)

101.82/11-101.82/11 =2.95 =-2.95 101.82/16-101.82/14 =2.03 =-2.32 5

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（4） 配筋计算——正截面受弯承载力计算

fc=9.6N/ mm2，1=1.0，板厚80mm， h0=80-20=60mm，b=1000mm，C20混凝，HPB235钢筋，fy=210 N/ mm2。 对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见

表。

表2 板的配筋计算 截面位置 弯矩设计值（kNm） 1 2.95 0.048 0.049 134 6@200 B -2.95 -0.048 -0.047 129 6@200 2 2.03 0.033 0.034 94 6@250 C -2.32 -0.038 -0.037 105 6@250 ξ112s轴线 ①~② ⑤~⑥ 计算配筋（mm2） Asbh01fc/fy 实际配筋（mm2） 计算配筋（mm2） Asbh01fc/fy As=142 134 6@200 As=142 129 6@200 As=113 0.8×94=76 6@250 As=113 0.8×105=84 6@250 轴线②~⑤ 实际配筋（mm2） As=134 As=134 As/bh=0.16% As=113 As/bh=0.14% As=113 As/bh=0.14% 配筋率验算： As/bh=0.16% min0.20% （5）板的配筋图绘制

由弯矩配筋计算表的其安全配筋量很小,故其配筋可按构造要求：min0.20%，可得板的单宽配筋为：66，即其配筋为：6@160，其中：0.22%。

板中除配置计算钢筋（按构造要求）外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。

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图4: 板的配筋图 （6）抗裂验算 由《水工钢筋混凝土结构学》附录5表1查得：wlim=0.40mm。由表2得：其最大裂缝处为B处。

已知数据：a=30+B处裂缝验算：

65=33mm，b=6000mm，h0=80-33=47mm，As=168，Es=2ｘ10MPa 2te=

AsA168=s= =0.054 Ate2ab23347Mk2.951062sk== =377N/mm

0.87h0As0.8747168d3776wmaxsk(30+c+0.07)=2.1ｘ（30+30+0.07ｘ）=0.27mm。 5Este2100.054符合要求：wmax（7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）： 由梁板允许挠度得：wmax=2/200=0.01m。 均布荷载作用下的挠度计算：

已知数据：q=10kN/m，l=2m，Es=2ｘ10MPa，I=8533cm，

54510245ql44 wc= ==1.2210m。

384EsI38428533符合条件：wc三、次梁的设计——按考虑塑性内力重分布设计

（1）、荷载设计值：

恒荷载设计值

板传来的荷载： 3.186×2.0=6.372kN/m

次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m

次梁粉刷： 2×0.015×（0.5-0.08）×17×1.2=0.257kN/m

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小计 g=9.149 kN/m

活荷载设计值： q=6.5×2.0=13 kN/m

荷载总设计值： q+g=13+9.149=22.149 kN/m 近似取荷载22.15 kN/m （2）、计算简图

由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：

l01lna/2=(6000-120-300/2)+240/2=5850mm

l021.025ln=1.025×(6000-120-300/2)=5874mm 故边跨板的计算跨度取l01=5850mm

中间跨：l02=ln=6000-300=5700mm(边跨净跨长近似取ln=5.7m) 由于两者差距较小（3.0%）简便起见，可取l0=5800mm。

次梁的实际结构图

图5：次梁计算简图

（3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算

因边跨和中间跨的计算跨度相差3%小于10%，可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数M和剪力系数V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：

表3： 次梁的弯矩设计值的计算 截面位置 1 边跨跨中 1/11 B 离端第二支座 -1/11 2 中间跨跨中 1/16 C 中间支座 -1/14 弯矩系数M 计算跨度l0(m) l0=5.8 l0=5.8 l0=5.8 l0=5.8 -22.155.8/14 =-53.23 2MM(gq)l02(kN.m)

22.155.82/11-22.155.82/11 22.155.82/16 =67.74 =-67.74 =46.57 表4： 次梁的剪力设计值的计算

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截面位置 剪力系数V 净跨度ln A 边支座 0.45 B(左) 离端第二支座 0.6 B(右) 离端第二支座 0.55 C 中间支座 0.55 ln=5.7 ln=5.7 ln=5.7 ln=5.7 VV(gq)ln 0.4522.155.7 0.622.155.7 0.5522.155.7 0.5522.155.7 =56.82kN =75.76kN =69.44kN =69.44kN (kN) （4）配筋计算

①正截面抗弯承载力计算

次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，由《水工钢筋混凝土结构学》表2-3得其翼缘宽度取下面二项的较小值：

bf=l0/3=6000/3=2000mm

bf=b+sn=200+（2000-200）=2000mm 故取bf＝2000mm

C20混凝，1=1.0，fc=9.6N/ mm2，纵向钢筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，fyy=210 N/ mm2 , h0=h0-a=500-35=465mm。 判别跨中截面属于哪一

8035，正截面承载力计算过程列于表。 =0.097）

4652表5： 次梁正截面受弯承载力计算（min=0.20%，As，min=300mm）

支座截面按矩形截面计算（<

截面 弯矩设计值（kNm） 2 s=M/1fcbfh01 67.74 0.016 0.016 B -67.74 -0.016 -0.016 2 46.57 0.011 0.011 C -53.23 -0.013 -0.013 387 216 ξ112s选 配 钢 筋 计算配筋（mm2） Asbfh01fc/fy 477 218 2477 18 3328 12 实际配筋（mm2） As=509 As=509 As=339 As=402 注：为方便配筋，顶层和底层均配218。

②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。

复核截面尺寸：hw =h0-hf=465-80=385mm且hw/b=385/200=1.93<4,故截面尺寸按下式计算：0.25fcbh0=0.259.6200465=223.2kN > Vmax =75.76kN

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故截面尺寸满足要求

表6： 次梁斜截面承载力计算表

截 面 V(kN) A 56.82 223.2>V 截面满足 71.61>V 无需配箍筋 B左 75.76 223.2>V 截面满足 B右 69.44 223.2>V 截面满足 C 69.44 223.2>V 截面满足 71.61>V 无需配箍筋 0.25cfcbh0(kN) Vc0.7ftbh0=71.61(kN) 1.1 71.61V 无需配箍筋 无需配箍筋 由该表得其箍筋可按够着要求选配，h=500，KV>Vc，smax=200mm，取φ6，s=250mm。

（5）施工图的绘制

次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：

伸入墙支座时，梁面纵筋的锚固长度按下式确定：lla40d=4018=720（mm），

l=750mm。

梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=1222=2mm，取300mm. 纵筋的截断点距支座的距离: l1.2la1.2750=900（mm），取l=900mm。 次梁横截面较狭高，还需配腰筋2φ6。

图6：次梁配筋图

（6）抗裂验算

由《水工钢筋混凝土结构学》附录5表1查得：wlim=0.40mm。由表2得：其最大裂缝处为B处。

a=30+ 已知数据：

B处裂缝验算：

18Es=2ｘ105MPa h0=500-39=461mm，As=509，=39mm，b=300mm，

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te=

AsA509=s= =0.022 Ate2ab239300Mk67.741062sk== =332N/mm

0.87h0As0.87461509d33218wmaxsk(30+c+0.07)=2.1ｘ（30+30+0.07ｘ）=0.30mm。

Este21050.022符合要求：wmax（7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）： 由梁板允许挠度得：wmax=2/200=0.01m。 均布荷载作用下的挠度计算：

已知数据：q=22.15kN/m，l=6m，Es=2ｘ10MPa，I=312500cm，

54522.155ql44 wc= ==610m。

384EsI3842312500符合条件：wc四、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计：

（1）荷载设计值。 1）集中荷载：

次梁传来的恒载： G=（20×0.02+0.015×17+80×25）×2×6+2.32×6=45.78kN 次梁传来的活载： Q=5×2×6=60kN

2）均布荷载：

主梁自重（含粉刷）：

g=[（0.70-0.08）×0.3×25+2×（0.70-0.08）×0.015×17] =4.97kN/m 取g=5kN/m

恒荷载设计值： G=45.78kN ，g=5kN/m 活荷载设计值： Q=60kN （2）计算简图

主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm(假设其墙厚为370),中间支承在300mm×300mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:

边跨: l01=ln+a/2+b/2=(6000-150-120)+370/2+300/2=6065mm

l01=1.05ln=1.05×5730=6017mm 由于b=300<0.05×6065,故取：l01= 6065mm

中跨： l02=6000mm

简便起见，取l0=6100mm，计算简图如图所示。

（3）集中荷载作用下的内力计算

计算集中荷载作用下各跨10等分点截面上最大与最小弯矩值及支座截面的最大与最小剪力值，利用《水工钢筋混凝土结构学》课后附录8的表格和以下公式： M=1Gl0； M=2Ql0 V1G； V2G

由《水工钢筋混凝土结构学》第二章式（2-36）知，集中荷载产生的弯矩和剪力设计值为：

M=1.05MGk+1.20MQk

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V=1.05VGk+1.02VQk

则： M=1.051Gkl0+1.202Qkl0=1（1.05Gkl0）+2(1.20Qkl0) V=1.051Gｋ+1.202Gｋ=１（1.05Gｋ）+2（1.20Qk） 其中： 1.05Gkl0=1.0545.786.1=293.22kNm

1.20Qkl0=1.20606.1=439.2kNm 1.05Gｋ=1.0545.78=48.07kN 1.20Qk=1.2060=72kN

系数、可根据荷载作用图式，由《水工钢筋混凝土结构学》附录8查的，然后叠加求出荷载作用点（10等分界面）处内力图。

为了计算简便,只计算A、2、3

121、5、6、8、B、12、13、15等6个截面的内力。 333求出各种集中荷载作用图式下每个截面的内力值，组合后就可得出各截面的最不利内力值。

在集中荷载作用下的内力计算结果列入表7。 表7：

计算截面的弯矩值 (kNm) 序号 荷载简图 2 (0.1176+0.0472-0.0108-0.0108+0.0049+0.0039)293.22 =44.57 31 31 (0.1176+0.0472+0.0049+0.0039)493.2=76.25 (0.1739+0.0786-0.0260-0.0180+0.0081+0.0066)293.22 =65.42 (0.1739+0.0786+0.0081+0.0066)493.2 =131.74 (-0.0260-0.0180) 493.2 =-21.70 2 (-0.0108-0.0108)493.2=-9.49 3 (0.1176+0.0472-0.0108-0.0108) 493.2=62. (0.1739+0.0786-0.0260-0.0180) 493.2=102.80 4 12

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(-0.0108-0.0108+0.0049+0.0039)493.2=-5.62 5 (-0.0260-0.0180+0.0 081+0.0066)493.2 =-14.47 1+2 1+2 Mmax=120.82 1+3 Mmax=188.16 1+3 Mmin=35.08 6 最不利内力及设计值 计算截面的弯矩值 Mmin=34.72 5 1 (0.1275+0.1179-0.0390-0.0270+0.0122+0.0098)293.22 =59.03 62 3kNm 8 B 2 3 4 5 6 (0.0040+0.0552-0.0624 -0.0432+0.0195+0.0157)293.22 =-3.28 (0.1275+0.1179+0.0(0.0588+0.1350+0.0(0.0040+0.0552+0122+0.0098)493.2 163+0.0348)493.2 .0195+0.0157)493.2 =117.41 =120.79 =41.46 (-0.0390-0.0270) (-0.0520-0.0360) (-0.0624 493.2 493.2 -0.0432)493.2 =-28.99 =-43.40 =-46.38 (0.1275+0.1179-0.0(0.0588+0.1350-0.0(0.0040+0.0552-0.0624-0.0432)49390-0.0270)493.2520-0.0360)493.23.2 =78.76 =52.17 =-20.38 (-0.0390-0.0270+0.(-0.0520-0.0360+0.0(-0.0624-0.0432+ 163+0.0348) 0.0195+0.0157)0122+0.0098)493.2 493.2 493.2 =-19.32 =-18.18 =-30.92 1+2 1+2 1+2 Mmax=176.44 Mmax=166.80 Mmax=38.18 1+3 1+4 1+3 Mmin=30.04 Mmin=2.61 Mmin=-49.66 计算截面的弯矩值 (0.0588+0.1350-0.0520-0.0360+0.0163+0.0348)293.22 =46.01 (-0.0784-0.0976-0.0780-0.0540-0.0211+0.0196)293.22 =-77.41 (-0.0784-0.0976-0.0211+0.0196)493.2 =-57.97 (-0.0780-0.0540)493.2 =-57.97 (-0.0784-0.0976-0.0780-0.0540)493.2 =-135.27 (-0.0780-0.0540-0.0211+0.0196)493.2 =-38.65 1+5 Mmax=-116.06 1+4 Mmin=-212.68 12 1 (-0.0588-0.0732+0.0601+0.0079+0.0000+0.0000)293.22 =-18.77 (-0.0588-0.0732+0.0000+0.0000)493.2 kNm 113 315 (-0.0457-0.0566+0.1300+0.0491-0.0163-0.0131)293.22 =13.19 (-0.0457-0.0566-0.0163-0.0131)493.2 =-.94 (-0.0294-0.0366+0.1007+0.1007-0.0366-0.0297)293.22 =20.33 (-0.0294-0.0366-0.0366-0.0297)493.2 =-57.97 13

2

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3 4 5 6 =-57.97 (0.0601+0.0079)493.2 =29.87 (-0.0588-0.0732+0.0601+0.0079)493.2 =-28.11 (0.0601+0.0079+0.0000+0.0000)493.2 =29.87 1+3 Mmax=11.10 1+2 Mmin=-76.74 (0.1300+0.0491) (0.1007+0.1007)4493.2 93.2 =88.34 =88.43 (-0.0457-0.0566+0.1300+0.0491) 493.2=37.87 (0.1300+0.0491-0.0 163-0.0131)493.2 =73.97 1+3 Mmax=101.53 1+4 Mmin=-51.75 (-0.0294-0.0366+0.1007+0.1007)493.2 =59.44 (0.1007+0.1007-0.0366-0.0297)493.2 =59.44 1+3 Mmax=108.76 1+2 Mmin=-37. 支座剪力值 kN VA 1 VBl (-0.4117-0.73-0.070 -0.0540+0.0244+0.0196) 48.07 =-60.76 (-0.4117-0.73+0.0244 +0.0196) 72 =-81.50 (-0.0780-0.0540) 72=-9.50 (-0.4117-0.73 -0.0780-0.0540) 72 =-94.18 (-0.0780-0.0540 +0.0244+0.0196) 72 =-6.34 1+5 Vmax=-67.01 1+4 Vmin=-154.85 rVB 48.07 2 (0.5883+0.2357-0.0780 -0.0540+0.0244+0.0196) =35.38 (0.5883+0.2357+0.0244 +0.0196)72 =62.50 (-0.0780-0.0540) 72 =-9.50 (0.5883+0.2357 -0.0780-0.0540) 72 =49.82 (-0.0780-0.0540+0.0244 +0.0196) 72 =-6.34 1+2 Vmax=97.88 1+3 Vmin=25.88 (0.0980+0.1220+0.6907 +0.3093-0.1120-0.098) 48.07 =48.07 (0.0980+0.1220-0.1120 -0.0980) 72 =0.00 (0.6907+0.3093) 72 =72.00 (0.0980+0.1220 +0.6907+0.3093) 72 =87.84 (0.6907+0.3093 -0.1120-0.0980) 72 =56.16 1+4 Vmax=135.91 1+2 Vmin=48.07 3 4 5 6 （4）均布荷载作用下的内力计算

在均布荷载作用下的最大和最小弯矩，利用《水工钢筋混凝土结构学》课后附录9的表格和以下公式：

14

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22 Mmax=gl01ql0 22 Mmin=gl02ql0

均布荷载产生的弯矩设计值可写为

2222 Mmax=1.05gl01.201ql0(1.05gl0)1(1.20ql0) 2222 Mmin=1.05gl01.202ql0(1.05gl0)2(1.20ql0) 22而 1.05gl0=1.0556.1=195.35 kNm

2 1.20ql0=0

计算结果列入表8。

在均布荷载作用下的最大和最小剪力，利用《水工钢筋混凝土结构学》课后附录6的表格和以下公式：

V= gln1qln 同样，均布荷载产生的剪力设计值可写为 V= (1.05gln)1(1.20qln) 而 1.05gln=1.0556.1=43.69kN，

1.20qln=0

计算结果列入表9。

表8 均布荷载作用下的弯矩计算表

截 面 A 2 系 数 弯矩值 （kNm） 最大与最小弯矩设计值（kNm）  0.0000 0.0600 0.0767 0.0750 0.0433 0.0000 -0.1000 -0.0200 0.0100 gl02 0.00 11.72 14.98 14.65 8.46 0.00 -19.54 -3.91 1.95 1ql02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15

2ql02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Mmax 0.00 11.72 14.98 14.65 8.46 0.00 -19.54 -3.91 1.95 Mmin 0.00 11.72 14.98 14.65 8.46 0.00 -19.54 -3.91 1.95 1 35 26 38 B 12 113 33

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15

0.0250 4.88 0.00 0.00 4.88 4.88 表9 均布荷载作用下的剪力计算表

项 次 1 荷 载 简 图 剪 力 （kN） VA 0.400ｘ43.69 =17.48 VBl -0.600ｘ43.69 =26.21 VBr 0.500ｘ43.69 =21.85

（5） 最不利内力组合 最不利内力列入表10。

表10 最不利内力设计值组合表

计算截面的弯矩设计值 （kNm） 2 31 35 62 38 38.18 B 12 113 315 由集中荷载产生的内力 最大值 最小值 120.82 188.16 176.44 166.80 -116.06 11.10 101.53 108.76 35.08 34.72 30.04 2.61 -49.66 -212.68 -76.74 -51.75 -37. 由均布荷载产生的内力 总的最不利内力 最大值 最小值 11.72 11.72 14.98 14.65 8.46 0.00 -19.54 -3.91 1.95 132.54 203.14 191.09 175.26 38.18 -135.60 7.19 103.48 113. 46.80 49.70 44.69 11.07 -49.66 -232.22 -80.65 -49.80 -32.76 计算截面的弯矩设计值 （kNm） VA 由集中荷载产生的内力 由均布荷载产生的内力 总的最不利内

最大值 最小115.36 43.36 17.48 最大值 最小值 25.88 97.88 lVB rVB -67.01 135.91 -154.85 48.07 17.48 26.21 -40.8 -128. 157.76 69.92 16

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力

由表10 可延长剪力的设计值表

最不利剪力 剪力的截面位置 最大值 （kN） 最小值（kN） 值 Ａ 115.36 43.36 2 104.06 32.86 13 313 3rl97.88 25.86 -22.19 -22.19 5 31.75 l17.66 26 326 3r24.77 8.91 -23.30 -111.16 8 -30.30 -118.14 Bl -40.8 -128. Br 157.76 69.92 12 147.26 59.42 113 3l140.28 52.44 17

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113 3r20.21 4.37 15

11.46 -4.38 由表9和表10可得弯矩与剪力包络图：

图7：弯矩包络图(单位:

kNm)

图8：剪力包络图(单位:kN)

（6）配筋计算承载力计算

ft=1.10N/ mm2；1=1.0，C20混凝土， fc=9.6N/ mm2，纵向钢筋HRB335 ，其中fy=300 N/ mm2，箍筋采用HPB235，fyy=210 N/ mm2。

18

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1）正截面受弯承载力计算及纵筋的计算

跨中正弯矩按Ｔ形截面计算，因hf/h0=80/(700-a-a)>80/700=0.114>0.10（一层钢筋：a=30+10，a=40；两层钢筋：a=65，a=65）翼缘计算宽度按l0/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m，中较小值确定，取bf=2000mm，B支座处的弯矩设计值：

MB= Mmax-V0b/2=-232.22+40.8ｘ0.3/2=-226.10 kN·m

判别跨中截面属于哪一类T形截面

（700-65）-40)=1072.09kNm>Mmax，属1fcbfhf (h0-hf/2)=1.0ｘ9.6ｘ2000ｘ80ｘ（于第一类T形截面.

正截面受弯承载力的计算过程如下：

表11 主梁正截面受弯承载力及配筋计算（min=0.20%，As，min=363mm）

2截面 弯矩设计值（kN.m） 2 s=M/1fcbfh013 3203.14 0.025 0.025 B -232.22 -0.029 -0.028 113. 0.014 0.014 15 -32.76 -0.004 -0.004 ξ112s 计算配筋（mm2） Asbfh01fc/fy 选 配 钢 筋 实际配筋（mm2） 1039 122 118 216 26 1157 122 218 214 26 578 122 118 26 2165 14 26 As=1093 注：纵向箍筋采用4

6（部分2As=1254 As=691 As=365 6充当纵向箍筋）。 由表可得配配一层钢筋即可，即：h0=700-40-=660

2）箍筋计算——斜截面受剪承载力计算

验算截面尺寸：

hw=h0-hf=0-80=560mm且hw/b=560/300=1.87<4.0，故截面尺寸按下式计算：

0.25fcbh0=0.25ｘ9.6ｘ300ｘ560=403.20kN > Vmax =157.76kN 故截面尺寸满足要求 斜截面配筋计算：

表12 斜截面配筋计算表

截 面 A B左 B右 19

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V(kN) 0.25fcbh0(kN) 115.36 403.20> V 截面满足 -128. 403.20> V 截面满足 157.76 403.20> V 截面满足 Vc0.7ftbh0(kN) 箍筋肢数、直径 147.84>V 147.84>V 147.84ｘ1.1> V 按构造要求配箍筋 按构造要求配箍筋 按构造要求配箍筋 2φ6 57 2φ6 57 2φ6 57 Asv Vc+Vsv=0.7ftbh0 +1.25fyvAsvh0 s307.44> V 307.44> V 307.44> V =147.84+159.60 =307.44kN 实配箍筋间距 200 200 200 sv验算最小配筋率 Asv57ｘ100% bs300200ftｘ100%=0.126% fyv=0.095%<0.24 不满足要求，故按照构造要求配筋，取s=150mm，sv=0.127%。 注：梁中箍筋的最大距离smax=250mm，按构造要求得：s=150mm。

3）两侧附加横向钢筋的计算：

由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为:

FS=1.05ｘ45.78+1.20ｘ60=120.07kN

所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为:

1.20FS3As==1.20ｘ120.07/(2ｘ300ｘsin45°)ｘ10=339.6mm2

2fysin选用2

16 (As=402)。

（7）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 1）按比列绘出主梁的弯矩包络图

2）按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求： 弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距smax；钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于

h0。 2按课本所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论切断点（即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。

当Vc0.7ftbh0时，且其实际截断点到理论截断点的距离lw>h0或lw>20d，钢筋的实际切断点到充分利用点的距离ld>1.2lh0。

若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点的

20

09水2陈笑彭

距离lw>1.3h0或lw>20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离ld> 1.2l1.7h0。

主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：

由《水工钢筋混凝土结构学》附录4，表2得：梁顶面受拉纵筋的锚固长度：

，取l=800mm。 l=la=40d=40ｘ18=720（mm）由《水工钢筋混凝土结构学》P122得：梁底面纵筋的锚固长度：

l=12d=1216=192mm，取l=200mm。

3)检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。

主梁的材料图和实际配筋图如图所示。

图9：主梁模板图、配筋图及材料图

表13 主梁钢筋表

编号 形状 直径 长度 根数 总长(m) 质量(kg) 21

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6 1 6 2 14 3 14 4 18 5 22 6 18 7 8 9 10 11 6 16 16 6 6 18440 2 36.88 25.74 18360 2 36.72 25.62 11440 1 11.44 43.46 10660 1 10.66 40.50 19386 1 19.39 121.75 19554 1 19.55 183.45 8884 1 8.88 55.79 5052 4620 18000 1700 360 1 5.05 25.07 1 4.62 22.93 2 36.00 25.12 120 204.00 142.35 120 12 43.20 30.15 （8）抗裂验算 由《水工钢筋混凝土结构学》附录5表1查得：wlim=0.40mm。由表2得：其最大裂缝处为31、B、15处。 311）3处裂缝验算：

35已知数据：a=30+10=40mm，b=300mm，h0=700-40=660mm，As=1093，Es=2ｘ10MPa

AA1093te=s=s= =0.0455

Ate2ab240300Mk203.141062sk== =323N/mm

0.87h0As0.876601093 22

09水2陈笑彭

wmaxskEs(30+c+0.07

dte)=2.1ｘ

32322（30+30+0.07ｘ）=0.32mm。

21050.0455符合要求：wmaxa=30+10=40mm，h0=700-40=660mm，As=1254，Es=2ｘ10MPa 已知数据：b=300mm，

5te=

AsA1254=s= =0.0522 Ate2ab240300Mk232.221062sk== =324N/mm

0.87h0As0.876601254d32422wmaxsk(30+c+0.07)=2.1ｘ（30+30+0.07ｘ）=0.30mm。

Este21050.0522符合要求：wmax2）15处裂缝验算： ①正弯矩时：

已知数据：a=30+10=40mm，b=300mm，h0=700-40=660mm，As=691，Es=2ｘ10MPa

5te=

AsA691=s= =0.0288 Ate2ab240300Mk113.1062sk== =286N/mm

0.87h0As0.87660691d28622wmaxsk(30+c+0.07)=2.1ｘ（30+30+0.07ｘ）=0.34mm。

Este21050.0288符合要求：wmax②负弯矩时：

已知数据：a=30+10=40mm，b=300mm，h0=700-40=660mm，As=365，Es=2ｘ10MPa

5te=

AsA365=s= =0.0152 Ate2ab240300Mk32.761062sk== =156N/mm

0.87h0As0.87660365d15614wmaxsk(30+c+0.07)=2.1ｘ（30+30+0.07ｘ）=0.20mm。

Este21050.0152符合要求：wmax（9）挠度验算（按弹性简支梁考虑）： 由梁板允许挠度得：wmax=2/200=0.01m。 均布荷载g作用下的挠度计算：

已知数据：q=1.2ｘ5=6kN/m，l=6m，Es=2ｘ10MPa，I=857500cm，

S54565qSl44 wg= = =610m。

3842857500384EsI集中荷载G、Q作用下的挠度计算：

K5已知数据：G+ Q=1.2ｘ60+1.1ｘ45.78=122.36kN/m，l=6m，Es=2ｘ10MPa，

K

KK

I=857500cm，

4 23

09水2陈笑彭

ll(GKQK)(3l24()2)33 wGQ=2ｘ

48EsI66122.36(3624()2)33 =

4828575004=2.710m。

wc=wg+wGQ=8.7104m。

符合条件：wc24

09水2陈笑彭

钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖

设计书

学校：青海大学 院系：水利电力学院 专业：水利水电工程

班级：09水2 姓名：陈笑彭 学号：0903105032

日期：2011年12月13日

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09水2陈笑彭

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