钢筋混凝土结构课程设计整体式钢筋混凝土单向板类型结构

黑龙江大学

1941

愈作海泉土构造锦程强射

组员：__________________________

班级：__________________________

学院：水利电力学院

12月

目录

《钢筋混凝土构造》课程设计任务书.....................1

楼板板梁构造计算书....................................3

L基本资料..............................................3

2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定...........................3

2.1楼盖欧I构造平面布置..........................................3

2.2估计梁、板尺寸..............................................4

3.板的计算.............................................4

3.1荷载.........................................................4

3.2构造尺寸与讦算简图...........................................4

3.3内力计算.....................................................5

3.4配筋计算（正截面承载力计算）................................5

3.5绘制施工图...................................................6

4.次梁设计..............................................7

4.1构造尺寸与计算简图...........................................7

4.2荷载计算....................................................7

4.3内力计算（求最不利内力）....................................8

4.4截面设计.....................................................8

4.5正截面承载力计算（计算纵向受拉钢筋）........................9

4.6斜截面受剪承载力计算（计算横向抗剪钢筋）....................10

5.主梁设计..............................................11

5.1构造尺寸与计算简图...........................................11

5.2荷载计算......................................................11

5.3内力计算......................................................12

5.4截面设计......................................................14

5.5正截面承载力计算（计算纵向受拉钢筋）.........................15

5.6斜截面承载力计算（计算横向抗剪钢筋）.........................16

5.5主梁口勺裂缝宽度验算...........................................16

5.6主梁H勺附加横向钢筋计算.......................................17

5.7抵御弯矩图..................................................18

6.绘制施工图...........................................18

《钢筋混凝土构造》课程设计任务书

一、设计题目

整体式钢筋混凝土单向板类型构造

二、基本资料

某厂房楼盖，采用现浇混凝土肋形构造，楼盖平面尺寸为19.8mX30m,

活荷载3kN/mni2。楼盖搁置在370mm的砖墙上（轴线距内墙边缘120mm）。

楼层构造为20mm厚水泥砂浆面层，12mm厚石灰砂浆找平及粉刷。采用C20

混凝土（或根据实际状况选用）,板H勺受力筋和构造筋、梁的构造钢筋及

箍筋用1IRB235钢筋，梁的纵向受力钢筋用1IRB335钢筋。建筑物的等级为

3级，承受基本荷载组合。试设计此楼盖的板、次梁、主梁。

楼盖所用材料重力密度（1）钢筋混凝土自重2刎遍

（2）水泥砂浆重20KM加

（3）石灰砂浆重16KAMnaf

活荷载分八组设计

组别12345678

活载kkN/nuif)22.52.7533.25:j3.754

平面尺寸分八组设计

组别12345678

18X19.822X22.523.428.830X31.2

平面尺寸（m）

45X3050.4X36X60X4840.5X48

三、设计内容及成果

1.楼板板梁构造的构造计算用一份，内容包括:

（1）构造平面布置（按轴线距离），初拟板、梁眩J截面尺寸;

（2）板日勺内力计算和截面计算;

（3）次梁的内力计算（规定画出内力包络图），截面设计（画出抵御弯

矩图）；

（4）主梁的内力计算（应画出内力包络图），截面设计及钢筋布置（规

定画出抵御弯矩图）；裂缝宽度及饶度验算；

（5）主梁的附加横向钢筋（吊筋，附加箍筋）计算。

2.板梁构造施工图一张（用坐标纸，铅笔图或计算机出图）

内容包括：

（1）楼盖构造平面布置及板梁的配筋图（参照比例1:100—1:200）：

（2）主梁配筋图（参照比例1:20—1:50）；

（3）钢筋表；

（4）阐明。

四、设计规定：

1.设计书内容完整，成果对的合理。一般包括设计资料，计算措施，构造

布置，计算简图，截面设计和钢筋布置等内容。计算书规定条理分明书写

清晰。

2、设计图纸规定符合《建筑构造制图原则》图面布置，比例，线形和字

体（仿宋体）等到达构造施工图规定。

3、内力包络图及抵御弯矩图规定画在坐标之内，标明尺寸，比例。

4.规定根据规范参照有关资料独立完毕设计任务。

楼板板梁构造计算书

1.基本资料

C20混凝土日勺轴心抗压强度设计值fc=9.6N/mm2,轴心抗拉强度设计值

ft=l.10N/mm2；HRB235钢筋抗拉强度设计值fy=210N/mni2,HRB335钢筋

抗拉强度设计值fy=300N/mm2；恒荷载分项系数为1.05,活荷载分项系

数为1.2,钢筋混凝土构造构件的承载力安全系数"1.2；纵向受力钢筋

为HRB335时梁日勺最小配筋率Pmin=0.20%,板日勺纵向受力钢筋最小配筋

率Pmin=0.15%

2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定

2.1楼盖的构造平面布置

楼盖尺寸为（19.8X30）m,采用横墙承重方案，即主梁横向布置，次梁纵

向布置，主梁跨度为6600mni,主梁每跨都布置两根次梁，板的跨度为2200mm。

板日勺长短跨之比为6/2.2=2.7V3.0。但考虑以往工程经验，仍可采用考虑内力

重分布措施日勺持续单向板进行设计。假如粱下不设钢筋破柱，主梁跨度19.8米,

截面尺寸太大，因此在设计中主粱下设置柱子，确定尺寸（400X400）mm。

整体现浇肋形楼盖构造平面布置图如图1所示。

/\个

\f

\

\/

■■1111.17

\八

X/

/\

\f

1___1/

_______II■、，V

11IIII11/\个

、/

/\

-

\/

/\

\/

<------6090---------bm-------6W-------<———<------------------->C

><■c

图1

2.2估计梁、板尺寸

（1）按高跨比条件，规定持续板的厚度不不不小于其跨长的1/40,故板厚

hL/40=2200/40=55mm,对工业建筑的I楼板，规定h80mm,因此取板厚

h=80mmo

(2)次梁截面尺寸：

次梁梁高h与跨长L日勺比值为1/12〜1/18,故梁高h=(l/18〜

1/⑵L=(1/187/12)X6000=(333.3〜500)mm,取h=500mm；梁截面宽b为高度

h口勺1/2〜1/3,故截面宽b=(l/2〜l/3)h=(133.3〜200)mm,取b=200mni。

(3)主梁截面尺寸

主梁梁高h与跨长L的比值为1/15-1/10,故奥高h=(l/15〜l/10)L=(l/15〜

1/10)x6600=(440-660)mm,取h=700mm截面宽b=(1/2~1/3)h=(200~300)mm,

取b=250mmo

3.板的计算

3.1荷载

在垂直于次梁的方向取Im宽日勺板作为板的设计单元。

恒荷载原则值：20mm厚水泥砂浆抹面：0.02X1.0X20

=0.4KN/m

80nlm厚钢筋混凝土板：0.08X1.0X25=2kN/m

12mm厚钢筋石灰粉刷:0.012X0.1X16=0.192KN/m

活荷载原则值：3KN/m2

恒荷载设计值:g恒=1.05X(0.4+2+0.192)=2.72KN/m

活荷载设计值：q活=1.2X3=3.6KN/m

折算永久荷载:g'=g恒+q活/2=2.72+3.6/2=4.52KN/m

折算可变荷载：q'=q活/2=3.6/2=1.8KN/m

3.2构造尺寸与计算简图

次梁截面(200X500)口叫次梁截面为b=200imn,现浇板在墙上支撑宽度为

120硒。板为多跨持续板，对于跨数超过五跨日勺等截面持续板，其各跨受荷相似,

且跨差不超过均按五跨等跨度持续板计算。

按弹性措施计算内力设计值，计算弯矩用的计算跨度10取支座中心线词的

距离lc=2.2m,即10=2.2m。距跨度ln=2.2-0.2=2.Onu

板的构造尺寸图见图2,计算简图见图3。

3.3内力计算

(1)弯矩

活荷载布置图最不利内力

最大弯矩最小弯矩

(KN•m)(KN•m)

A1B2C3C2B1A

△△△△△△

Mi=2.58

M2=0.32

M=1.76

_，"&_卅也3

MI=1.48

AAAAaAM2=1.41

M3=0.67

AAAAAAMB=-3.33

△AAaAAMc=-2.70

(2)剪力

肋形构造中的持续板可不进行受剪承载力计算，即板的剪力由混凝土承受，不

需设置腹筋。

3.4配筋计算(正截面承载力计算)

板厚80mni,截面有效高度h0=80-35=45mm,取lir宽时板作为板的设计单元，板

的宽度b=1000nun,C20混凝土轴心抗压强度设计值fc=9.6N/mm2,HRB235钢筋抗

拉强度设计值fy=210N/mni2o

板的配筋计算表

第1跨支座B第2跨支座c第3跨

计算内容

钢筋计算点

M(KN'm)2.583.331.412.701.76

KM(KN'm)3.104.001.693.242.11

2

as=KM/fcbho0.160.210.090.170.11

片(l-2as)0.170.240.0940.190.12

p=^fc/fy(%)0.781.100.430.870.55

As=pbho(mm?)351495193391247

(D6/8@200<D8@200(l)6@200(D6/8@200(D6/8@200

选配钢筋

(D6/8@200<I>8@200①6@200(P6/8@200(D6/8@200

实配钢筋面积

392502282392392

As(min~)

3.5绘制施工图

板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内H勺板的

附加钢筋。分布钢筋按规定选用中6@200；板面附加钢筋按规定选用⑴8@200,设

置于主梁顶部和墙边；墙角附加钢筋选用中8@200：双向配置于四个墙角日勺板面,

构导致钢筋网。

板H勺配筋图详见施工图。

4.次梁设计

4.1构造尺寸与计算简图

按弹性措施计算内力设计值，计算弯矩用的计笄跨度10取支座中心线间的距离

1c=6.0m,即10=6.0m。净跨度ln=6.0-0.25=5.75m。因跨度偏差不不小于10龈可

按等跨持续板计算。

次梁的构造尺寸图见图4,计算简图见图5。

图4

图5

4.2荷载计算

活荷载设计值：q3.6X2.2=7.92KN/m

折算可变荷载：Q=7.92X3/4=5.94KN/m

恒荷载设计值：

板传来日勺恒荷载：2.72X2.2=5.98KN/m

次梁自重:1.05X(0.5-0.08)X0.2X6X25=13.23KN/m

梁侧抹灰重：L05X(0.5-0.08)X2X0.012X6X16=1.02KN/m

小计：g=20.23kN/m

折算永久荷载：G=20.23+7.92/4=22.21KN/m

荷载总设计值：Q+G=5.94+22.21=28.15KN/m

4.3内力计算(求最不利内力)

剪力日勺计算跨度取净跨度，即10=ln。其中边跨10:5.755m,中间跨10:5.750m

五跨持续梁求最不利内力

最不利内力

活荷载布置图最大弯矩最小弯矩最大剪力

(KN•m)(KN・m)(KN)

A1R2C3C2R1A

△△△△△A

Mi=83.83

M2=16.61VA=65.64

M3=55.22

Atill_A_A__z\__a3IAJ

Mi=56.82

M=43.29

AAA£AA2M3=28.49

VBL=-98.65

MB=-109.40

AAAZiAAVBK=87.6O

VCL=-80.21

Mc=-86.90

aAAziAAVCR=84.()4

求得的支座弯矩皿为支座中心处H勺弯矩值，当持续梁(次梁)与支座(主梁)

整体浇筑时，在支座范围内日勺截面高度很大，梁在支座内破坏日勺也许性较小,

故其最危险截面应在支座边缘处。因此，可取支座边缘处的弯矩M作为配筋计算

H勺根据。弯短计算时计算跨度10=lc,则支座边缘截面的弯矩的绝对值为：

M=|MC|-|V0|b/2,式中VO为支座边缘处日勺剪力，b为支承宽度。可求得支座边

缘弯矩：

=|4|一|Vo|b/2=-(215.01-6X28.15X0.25X1/2)=-88.29KN-m

由'=|Mc|-|V0|b/2=-(l66.36-6X28.15X0.25X1/2)=-65.79KN•m

4.4截面设计

整体式肋形构造中，次梁和主梁是以板为翼缘的持续T形梁。支座截面承受负弯

矩，上侧受拉，下侧受压，受压区在梁肋内，因此按矩形截面进行设计；跨中截

面大多承受正弯矩，故按T型截面设计。其中截面高度h=500mm,肋宽b=200mm,

翼缘厚度hf'=80mm,截面有效高度h0=h-a=500-35=465mmo

鉴别跨中T型截面欧I类型：

b；=10/3=6000/3=mm1

J取较小值，可得翼缘宽度bf'二mm

b；=b+sn=200+=2200inm

由于fcbfhf'(h0-hf'/2)=9.6xx80x(465-80/2)=652.8KN-m>KMmax=l.2x

83.83=100.60KN-m,因此属于第一类T形截面。

4.5正截面承载力计算(计算纵向受拉钢筋)

支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取

h0=500-60=440mm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取

h0=500-35=465mmo

次梁正截面受弯承载力及配筋计算表

第1跨支座B第2跨支座C第3跨

计算内容

钢

筋计算点

M(KN•m)83.8388.2943.2965.7955.22

KM(KN・m)100.60105.9551.9578.9566.26

icb/ho2(KN•m)4151.52-4151.52-4151.52

as=KM/fcbf'ho20.0242-0.0125-0.0160

--

(1-2as)0.02450.01260.0161

As=fcbt?^ho/fy(mm2)729-375-479

-

p=As/bho(%)0.7840.403-0.515

febhc^KN・m)-371.71-415.15-

2--

as=KM/fcbho-0.2850.190

---

(l-2as)0.3440.213

p=4fc/fy(%)-1.100-0.682-

As=pbho(mm2)-968-634-

选配钢筋4^165虫1649164-164攵16

实配钢筋面积

28041005804804804

As(mm)

4.6斜截面受剪承载力计算(计算横向抗剪钢筋)

截面腹板高度与腹板宽度之比hw/b=(465-80)/200=1.925<4,为防止发生斜压

破坏和防止在使用阶段过早地出现斜裂缝构件尺寸应满足规定：KVWO.25fcbh0

次梁斜截面受剪承载力及配筋计算表

A支座C支座左侧C支座右侧B支座左侧B支座右侧

计算内容

钢筋计算点

V(KN)65.6480.2184.0498.6587.60

KV(KN)78.7796.25100.85118.38105.12

223.2>KV211.2>KV

O.251cbho(KN)

截面尺寸满足抗剪规定截面尺寸满足抗剪规定

71.6KKV67.76<KV

V=O.7ftbho(KN)

c需配置箍筋需配置箍筋

选配箍筋(D6@I8O

Asv(mm2)57

0.16>psvmin=0.10

配箍率psv=Asv/bS(%)

满足最小配箍率规定

97.02<KV

102.53>KV

Vc+Vsv不满足，需加配弯筋协助抗剪

满足

不满足，需加配弯筋协助抗剪

Asb(mm2)-100.71

选配弯筋19161攵161攵161攵161攵16

实配钢筋面积(mnf)201.1201.1201.1201.1201.1

5.主梁设计

5.1构造尺寸与计算简图

主梁端部支撑在带壁柱砖墙上，搁置长度为墙厚（370mm）。中间支撑在400X

400（加）混凝土柱上，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大得多，故

可将主梁视作技支丁钢筋混凝土柱H勺持续梁进行计算。支座中心线间的距离

1c=6.6m,净跨度ln=6.6-0.4=6.2m,由于支座宽度b=400mm>0.05lc=330mm,

故计算弯矩用的计算跨度10=1.05In=6.51m。主梁按三跨持续梁计算。

主梁内力按弹性理论设计，内力可按三跨持续梁内力系数表来计算。构造尺寸

如图6所示，计算简图如图7所示。

Jo

图6

GK+Q

，二IJ」

将用岛飞

/6510、,6510、,6510、

-----------------------71^:----------------------------------------------

图7

5.2荷载计算

为了简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。

恒荷载设计值:

次梁传来日勺恒荷载:20.23X

6=121.40KN

主梁自重：1.05X(0.7-0.08)X0.25X2.2X25=8.96KN

梁侧抹灰重:1.05X(0.7-0.08)X0.012X2.2X16X2=0.50KN

小计GK=130.76kN

活荷载设计值：QK=7.92X6=47.52KN

总荷载设计值：GK+QK=130.76+47.52=178.28KN

5.3内力计算

1)支座弯矩及剪力

可变荷载的最不利组合见图8

（C）(d)

图8

按弹性措施计算，集中荷载作用下持续梁的内力计算式:

V=/?IGk+/?2ek

式中a1.a2.B1.B2为弯矩系数和剪力系数，可查表得到。L为计算跨度。

弯矩计算及主梁剪刀计算成果见下表。

弯矩计算表（单

位：KN•m）M)MBM2

项次

a207.71-227.2857.03

b89.4141.14-

c--41.1461.87

d70.84-96.2152.60

Mmin（组合值）207.71-323.4957.03

M.nax（组合值）297.11-186.13118.90

剪力计算表（单

位：KN）VAVBLVBR

项次

a95.85-165.67130.76

b41.15-53.890

c-6.32-6.3247.52

d32.74-62.3058.07

Vmin（组合值）128.59-227.97130.76

Vmax（组合值）137.00-219.56188.83

弯矩计算时计算跨度10=1.051n,则支座边缘截面口勺弯矩的绝对值为：

M=|MC|-0.025|V0|ln,式中V0为支座边缘处日勺剪力，In为净跨度。可求得支

座边缘弯矩：

=|MIt1-0.0251Vo|ln=-(323.49-227.97X6.2X0.025)=-288.15KN•m

2）内力包络图

图9:剪力包络图，比例1:50；剪力单位KN,尺寸单位：mm

图10：弯矩包络图，比例1:50；弯矩单位KN-m,尺寸单位：mm

18883a+d

137.00a+b|==

1055\»d

49.69atd

227.97

2170217021702170

6510

图9

32149d^d

图10

5.4截面设计

采用C20混凝土，fc=9.6N/mm2,ft=l.lN/mm2；纵向钢筋采用HRB335钢筋，

fy=300N/mn)2,箍筋采用HRB235钢筋，fy=210N/n)m2o支座截面按矩形截面进行

设计，跨中截面按T型截面设计。其中跨中截面高度h=700mm,肋宽b=250mm,翼

缘厚度hf'=80mm,钢筋按两排布置，截而有效高度h0=h-a=700-90=610mm。

鉴别跨中T型截面的类型：

b/=10/3=6510/3=2170mm、

A

J取较小值，可得翼缘宽度

bf*=2170mm

b,*=b+sn=400+6200=6600mm

由于fcbfhf(hO-hf，/2)=9.6X2170X80X(610-80/2)=949.94KN•m>

KMmax=1.2X=KN・m,因此属于第一类T形截面。

5.5正截面承载力计算（计算纵向受拉钢筋）

主梁正截面弯矩承载力计算

第1跨支座B第2跨

计算内容

钢筋计算点

M(KN•m)297.11288.15118.90

KM(KN・m)356.53345.78142.68

tcb/ho2(KN・m)7751.59-7751.59

as=KM/fcbt?ho20.046-0.0184

&=1«(l-2as)0.047-0.0186

，2

As=fcbf^ho/fy(mm)1991-787

p=AJbho(%)1.30-0.52

1cbho2(KN・m)-893.04-

2-

as=KM/fcbho0.387-

夕(l-2as)-0.525-

p=^fc/fy(%)-1.68-

As=pbho(mm2)-2562-

选配钢筋4尘22+24182《22+4@252-18+3虫12

实配钢筋面积

20292724848

As(mm2)

5.6斜截面承载力计算(计算横向抗剪钢筋)

截面腹板高度与腹板宽度之比hw/b=(610-80)/250=2.12V4,为防止发生斜压

破坏和防止在使用阶段过早地出现斜裂缝构件尺寸应满足规定：KVWO.25fcbh0

主梁斜截面受剪承载力计算

计算内容A支座B支座左侧B支座右侧

钢筋计算点

V(KN)137.00227.97188.83

KV(KN)164.40273.56226.60

O.25fcbho(KN)366KN>KV截面尺寸满足抗剪规定

Vc=O.7fibho(KN)117.42KNVKV需配置箍