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20kN/m3） 钢筋混凝土现浇板（容重25kN/m3）

板底混合砂浆抹灰（15mm厚，容重17kN/m3） 1.2 楼面荷载

永久荷载分项系数G=1.2，可变荷载标准值为Q=4.0KN/m2，分项系数1.3。 1.3 材料选用

混凝土C25（fc11.9N/mm2,ft1.27N/mm2）钢筋采用HPB235（fy210N/mm2）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

11-）l0x,且h>80mm（l0x为双向板的短向计算跨度）得4050h=130mm。拟设梁截面bh=250mm650mm。 板的厚度h=（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. 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： lox=6.0m-0.25m=5.75m

loy=6.80m-0.25m=6.55m nloylox16.551.14 取0.772，2

n5.75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 = loymx=6.55mx

My=loxmx=0.77×5.75=4.43mx

Mxloymx26.55mx13.1mx MxMyMyloxmx20.775.75mx8.86mx

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

ploxMxM2Mx2MyMxM(3loylox) yy1222×6.55mx+2×4.43mx+2×13.9mx+2×8.86mx

0.89.5.752(36.555.75) =

12mx=4.60kNm/m

mymx0.774.603.54kNm/m

mxmxmx9.20kNm/m mymymy7.08KNm/m

（2）边区格板B

计算跨度： lox=6.0m-0.1m-0.12m+

0.13m=5.845m 2 loy=6.80m-0.25m=6.55m

n 取0.80loylox6.551.12 5.8451，2 2n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，mx9.20KNm/m mx0

Mx = loymx=6.55mx

My=loxmx=0.80×5.845mx=4.68mx

loymMxx6.559.2060.26 Mx0 MyMyloxmx20.805.845mx9.36mx

ploxMxMM(3loylox) 代入2Mx2MyMxyy1222×6.55mx+2×4.68mx+60.26+0+2×9.36mx

0.89.5.8452(36.555.845) =

12mx=7.98kNm/m

mymx0.807.986.38kNm/m mymymy12.76kNm/m

（3）边区格板C

计算跨度： lox=6.0m-0.2m=5.8m

loy=6.8m-0.1m-0.12m+ n 取0.710.13m =6.5m 2loylox6.5451.191.5 则内力折减20% 5.81，2 n2由于短边支座弯距为已知，my7.08kNm/m my0 Mx = loymx=6.5mx

My=loxmx=0.71×5.8mx=4.12mx

Mxloymx26.5mx13.29mx MxMyloxmy5.87.0841.06 My0

ploxMxMM(3loylox) 代入2Mx2MyMxyy1222×6.5mx+2×4.12mx+2×13.29mx+41.06+0

0.89.5.82(36.55.8) =

12mx=7.29kNm/m

mymx0.717.295.18kNm/m

mxmxmx14.58kNm/m

（4）角区格板D 计算跨度： lox=5.845m loy=6.5m

n 取0.77loylox6.51.14 5.8451，2 n2mx11.32kNm/m mx0 my9.74kNm/m my0

Mx =loymx=6.5mx

My=loxmx=0.77×5.845mx=4.50mx

loym Mxx6.511.3275.22 Mx0

Myloxmy5.8459.7456.93 My0

ploxMxMM(3loylox) 代入2Mx2MyMxyy1222×6.5mx+2×4.50mx+75.22+0+56.93+0

9.5.8452(36.55.845) =

12mx=11.87kNm/m

mymx0.7711.879.14kNm/m

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hox=130mm-20mm=110mm,

hoy100mm,即可以近似按Asm计算钢筋截面面积，计算结果如

0.95fyh0表2.1，表2.2。

截 面 跨 中 表2.1 双向板跨中弯矩配筋 2m/(kN･m) H0/mm AS/mm 110 100 110 100 110 100 110 100 210 178 3 320 333 260 541 459 选配钢筋 Ф8@200 Ф8@200 Ф8/10@170 Ф8/10@200 Ф8/10@190 Ф8@170 Ф10/12@170 Ф10@170 实配面2 积/mm252 252 379 322 339 296 5 462 lox方向 4.60 A区格 loy方向 3.54 lox方向 7.98 B区格 loy方向 6.38 lox方向 7.29 C区格 loy方向 5.18 lox方向 11.87 D区格 loy方向 9.14 表2.2 双向板支座配筋

截 面 支 座 A-B A-A A-C C-D C-C B-D m/(kN･m) 9.2 7.08 14.58 12.96 H0/mm 110 110 110 110 AS/mm2 选配钢筋 420 323 665 582 实配面积/mmФ8/10@200 322+125=447 Ф8@400 Ф8@200 Ф8@400 Ф10@170 Ф10@340 251+125=376 462+231=693 2 Ф8/10@170 379+231=610 Ф10@340

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 ln=6-0.12-0.4=5.68m 2ab0.370.45.686.065m 2222b0.4 1.025ln1.0255.686.02m 则取l0=6.02m

22 l0ln中间跨 ln=6-0.4=5.6m

l0lnb5.60.46m1.05ln5.88m 则取l0=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：

MKg1l0Kg2l0Kql0222VKg1l0Kg2l0Kql0其中求M时对于边跨l0=6.02m ,端支座l0=6.02m ,中间跨l0=5.88m 中间支座B，D支座l0=5.95m C支座l0=5.88m.求V时端跨内支座l0=6.02m,中间跨内支座l0=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 1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○ — -0.034 -37.55 -0.022 -23.78 0.055 59.33 0.067 75.76 -0.034 -37.55 -0.022 -23.78 — 计算简图 边跨跨内 K/M1 0.077 11.78 0.052 53.03 中间支座 K/MB K/MC -0.107 -0.071 -15.99 -10.36 -0.067 -66.75 -0.045 -43.78 中跨内 K/M2 0.036 5.25 0.028 27.24

5 ○ 6 ○ 7 ○ 最不利荷载组合

1+○2+○3 ○1+○2+○4 ○1+○2+○5 ○1+○2+○6 ○1+○2+○7 ○— 0.049 55.40 0.066 74.63 140.57 .81 .81 120.21 139.44 -0.022 -24.30 -0.075 -82.84 -0.036 -39.76 -120.29 -120.29 -107.01 -165.55 -122.47 -0.067 -72.27 -0.011 -11.87 -0.011 -11.87 -77.77 -77.77 -126.31 -65.91 -65.91 0.040 43.15 0.042 45.31 — 32.49 91.82 75. 77.80 32.49 序号 1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○ 5 ○ 6 ○ 7 ○ 最不利荷载组合 1+○2+○3 ○1+○2+○4 ○1+○2+○5 ○1+○2+○6 ○1+○2+○7 ○计算简图 端支座 K/VA 0.393 9.98 0.183 31.00 0.217 40.76 -0.034 -6.39 -0.022 -4.13 0.175 32.87 0.214 40.19 81.74 34.59 73.85 36.85 81.17 中间支座 K/VB左 K/VB右 -0.607 0.536 -15.42 13.30 -0.317 -53.70 -0.284 -53.34 -0.034 -6.39 -0.022 -4.13 -0.325 -61.04 -0.286 -53.72 -122.46 -75.51 -73.25 -130.16 -122.84 0.272 45.01 0.011 2.01 0.261 47.88 0.205 37.61 0.314 57.61 0.025 4.59 60.33 106.19 95.92 115.92 62.90 K/VC左 -0.4 -11.51 -0.228 -37.73 0.011 2.01 -0.239 -43.85 -0.295 -54.12 -0.186 -34.12 0.025 4.59 -47.22 -93.09 -103.36 -83.36 -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

11边跨 bfl060202007mmbso40056806080mm

3311中间跨 bfl060202007mmbso40056806080mm

33取 h0650mm350mm615mm 判别T形截面类型 边跨1fcbfhf(h0hf2)1.011.92007130(615130)1708kNmMmax2中 跨1fcbfhf(h0hf2)1.011.91960130(615130)1542kNmMmax 2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h0=615mm 正截面承载力计算 截面 M V0b/2 M- V0b/2 sM/1fcbfh02(sM/1fcbh0)2 边跨跨内 M1 140.57 0.0157 0.0157 中间支座 MB -165.55 35.85 129.70 0.115 0.123 1047 2Ф18+2Ф20 509+628=1137 MC -126.31 35.59 90.72 0.0806 0.0841 733 2Ф22 760 中间跨内 M2 91.82 0.0102 0.0102 697 2Ф22 760  Asbfh0a1fc/fy(Asbh01fc/fy)选配钢筋 2实配钢筋面积/mm /mm2 1098 2Ф18+2Ф20 509+628=1137 截面 V/kN 20.25cfcbh0/N 0.7ftbh0/N 选用箍筋 端支座 VA 81.74 457406>V 136684>V 2Ф8 中间支座 VB左 130.16 457406>V 136684>V 2Ф8 VB右 115.92 457406>V 136684>V 2Ф8 VC左 103.36 457406>V 136684>V 2Ф8 Asv(nAsv1) s1.25fyvAsvh0V0.7ftbh0101 构造配筋 250 101 构造配筋 250 101 构造配筋 250 101 构造配筋 250 实配箍筋间距s

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。

0.4=6.48m 2ab0.370.4 l0ln6.486.865m

2222b0.4 1.025ln1.0256.486.84m 则取l0=6.84m

22边跨 ln=6.8-0.12-

中间跨 ln=6.8-0.4=6.4m

l0lnb6.40.46.8m1.05ln6.72m 则取l0=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.kN/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 1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○ 5 ○ 6 ○最不利荷载组合 ○1+○2+○3 ○1+○2+○4 ○1+○2+○5 ○1+○2+○6 序号 1 ○ 2 ○ 3 ○ 51.70 -68.12 0 -25.03 77.09 -16.52 200. 67.98 170.1 76.49 -0.050 -50.06 79.26 107.63 -0.050 -56.06 -56.06 计算简图 边跨跨内 M1 0.080 15.79 77.22 中间支座 K/MB （MC） -0.100 -19.40 -0.100 -90.28 中间跨内 M2 0.025 4.94 26.36 -0.117（-0.033） -117.14(-33.04) 54.23 -0.033（-0.117） -33.04（-117.04） 54.23 -165.74 -159.74 -24.76 110.56 -226.82（-142.72） 85.53 -142.72（-226.82） 85.53 计算简图 端支座 VA 0.400 11.55 40.82 中间支座 VB左 VB右 -0.600 0.500 -17.32 14.18 -67.24 52.34 4 ○ 5 ○ 最不利荷载组合 ○1+○2+○3 ○1+○2+○4 ○1+○2+○5 42.77 -4.83 104.07 95.14 47.54 -77.04 -4.83 -152.68 -161.60 .39 70.55 45.51 66.52 137.07 112.03 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

11边跨 bfl068402280mmbso400806880mm

3311中间跨 bfl067202240mmbso400006800mm

33取 h0650mm350mm615mm 判别T形截面类型 边跨1fcbfhf(h0hf2)1.011.92280130(615130)1940kNmMmax2中 跨1fcbfhf(h0hf2)1.011.92240130(615130)1906kNmMmax 2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h0=615mm 跨内负截面在负弯矩作用下按矩形截面计算h0=615mm

正截面承载力计算 截面 M V0b/2 M- V0b/2 sM/1fcbfh02(sM/1fcbh0)2边跨跨内 M1 200. 0.0196 0.0198 /mm2 中间支座 MB -226.82 40.93 185. 0.165 0.165 1577 2Ф20+2Ф25 628+982=1610 中间跨内 M2正弯矩 110.56 0.011 0.011 859 M2负弯矩 -24.76 0.022 0.022 192  Asbfh0a1fc/fy(Asbh01fc/fy)选配钢筋 2实配钢筋面积/mm 1574 2Ф20+2Ф25 628+982=1610 2Ф16+2Ф18 1Ф16 911 201.1 截面 V/kN 20.25cfcbh0/N 0.7ftbh0/N 选用箍筋 Asv(nAsv1) s1.25fyvAsvh0V0.7ftbh0端支座 VA 104.07 457406>V 136684>V 2Ф8 101 构造配筋 250 中间支座 VB左 161.60 457406>V 136684V 136684