钢筋混凝土计算书

单向板肋形楼盖 设计计算书

目 录

1.截面设计

（1）确定跨度 （2）确定板厚 （3）确定截面高度

2.板的设计

（1）确定荷载 （2）计算简图 （3）计算弯矩设计值 （4）计算正截面受弯承载力（5）选配钢筋

3.次梁设计

（1）确定荷载 （2）计算简图 （3）内力计算 （4）承载力计算 （5）锚固长度计算

4.主梁设计

土建与水利学院 2014级土木1班

姜逢宇

（1）确定荷载 （2）计算简图 （3）内力值及包络图 （4）承载力计算 （5）主梁附加吊筋计算 （6）主梁腰筋计算

（7）抵抗弯矩图及锚固长度计算

设计参数：

a(m) b(m) 楼面活载Q(KN/㎡) 板(mm) 厚混凝土钢筋级等级 别 5.7*4 1.9*9 12.2 0.85 110 C40 HPB300 1.截面设计

(1)确定跨度

①主梁跨度确定：l1=5.7m ②次梁跨度确定：l2=5.7m

主梁每跨内布置3根次梁，板的跨度为1.9m。

(2)确定板厚

h=110mm

(3)确定截面高度

次梁截面高度高度应满足：h=l/18~l/12=317~415mm，考虑活载影响，取h=500mm。取截面宽度b=300mm。

图1-梁格布置

2.板的设计

(1)确定荷载

①恒载：20mm水泥砂浆：0.02*20=0.4KN/㎡ 110mm钢筋混凝土板：0.11*25=2.75KN/㎡ 15mm石灰砂浆：0.015*17=0.255KN/㎡ 恒载标准值合计Gk=0.4+2.75+0.255=3.405KN/㎡

②活载：活载标准值合计Qk=12.2KN/㎡ 荷载设计值计算：

①可变荷载控制情况：Q=1.2Gk+1.3Qk=1.2*3.405+1.3*12.2=19.946KN/㎡

②永久荷载控制情况：Q=1.35Gk+1.3*0.85Qk=1.35*3.405+1.3*0.85*12.2=18.078KN/㎡ 选择可变荷载控制情况，近似取Q=19.9KN/㎡。

(2)计算简图

次梁截面200mm*500mm，板在墙上支承长度a=120mm，取b=1m宽板带作为计算单元，按内力重分布进行设计，板的计算跨度为：

①边跨：l01=ln1+min(a/2+h/2)=(1900-100-120)+55=1735mm ②中间跨：l02=ln2-b=1900-200=1700mm 1m宽板的线荷载为 Q=19.9*1=19.9KN/m 因跨度差小于10%，按等跨连续板计算。

图2-板的尺寸

图3板计算简图（均布荷载大小为19.9KN/m）

(3)计算弯矩设计值 弯矩计算系数αm

边跨跨中 1/11 2第一内支座 -1/11 2中间跨跨中 1/16 中间支座 -1/14 M1=Ql0/11=19.91.735/11=5.44KN·m M2=-Ql0/11=-19.91.735/11=-5.44KN·m

22M3=Ql0/16=19.91.7/16=3.59KN·m

22M4=-Ql0/14=-19.91.7/14=-4.11KN·m

22(4)计算正截面受弯承载力

查表得，一类环境混凝土保护层厚度15mm，h0=110-15=95mm

C40混凝土，α1=1.0，fc=19.1N/mm；HPB300钢筋，fy=270N/mm 取b=1m宽板宽计算单元，配筋情况如下： 位置 边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座 22M(KN·m) 5.44 -5.44 3.59 2.88 -4.11 -3.30 0.032 0.033 222 8@150 0.032 0.033 222 8@150 0.021 0.021 141 8@150 0.017 0.017 114 8@150 0.024 0.024 161 8@150 0.019 0.019 128 8@150 选配钢筋 实际配筋面积 335 335 335 335 335 335 (5)选配钢筋

①受力钢筋的选配

根据计算所得的钢筋截面积查表选用钢筋。一般情况下，负弯矩钢筋直径不小于8mm，选用钢筋时，直径不宜多于两种。该处采用分离式配筋，跨中下部钢筋全部伸入支座，伸至支座内的钢筋锚固长度

5d40mm。

受力钢筋：8@150,实配钢筋面积335mm ②构造钢筋的选配 i压梁筋的选配

 位置：与主梁垂直的上部构造钢筋  间距：不大于200mm  直径：不宜小于8mm

 面积：单位宽度内的钢筋截面面积不宜小于受力方向跨中板底钢筋面积三分之一。 单位宽度内的受力方向跨中板底钢筋面积为335mm， 

221335111.67mm2 3尺寸：伸入板内长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度l0 的四分之一。 选配：8@200，单位宽度内As251mm2，每边伸入板内长度从梁

边算起550mm，满足要求。

ii压墙筋的选配

 位置：与墙边垂直的上部承受负弯矩钢筋  间距：不大于200mm  直径：不宜小于8mm

 面积：沿板的受力方向配置的上部钢筋，其截面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截

面积的三分之一。单位宽度内的受力方向跨中板底钢筋面积335mm，

 尺寸：伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一。 

选配： 8@200，单位宽度内As足要求。

2251mm2，每边伸入板内长度从墙边算起350mm，满

iii楼盖角部钢筋网的选配

 位置：楼盖角部双向构造负筋。  间距：不大于200mm  直径：不宜小于8mm

 尺寸：伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的四分之一。两向等长形成钢筋网。

11l01735433.75mm 44

选配：8@200，每边伸入板内长度从墙边算起550mm，满足要求。

iv分布钢筋的选配

 位置：在受力钢筋内侧、与受力钢筋形成钢筋网。  间距：不大于250mm  直径：不宜小于6mm

 面积：单位宽度上分布钢筋的截面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面积的15％，且不宜小于

该方向板截面积的0.15%。

单位宽度受力钢筋的截面积为335mm，15%33550.25mm 单位长度板截面积

A110*10001.1*10mm，0.15%A0.15%1.110165mm 

选配：8@250，As525222201mm2，满足要求。

图2-板的尺寸

3.次梁设计

(1)确定荷载

①恒载设计值

i板传来的恒载：3.405*1.2*1.9=7.76KN/m

ii次梁自重：0.2*(0.5-0.11)*25*1.2=2.34KN/m

iii次梁石灰砂浆：0.015*(0.5-.0.11)*2*17*1.2=0.24KN/m 合计 G=10.34KN/m ②活载设计值

Q=1.3*12.2*1.9=30.13KN/m ③荷载总设计值

Q=10.34+30.13=40.47KN/m，取Q=40.5KN/m

(2)计算简图

主梁截面尺寸为300mm*600mm

边跨跨度：l01=(5700-120-300/2)+240/2=5550mm<1.025ln1 中间跨跨度：l02=ln2=5700-300=5400mm 跨度相差10%以内，按等跨连续梁计算。

(3)内力计算

①弯矩设计值

弯矩计算系数αm

边跨跨中 1/11 2第一内支座 -1/11 2中间跨跨中 1/16 中间支座 -1/14 M1=Ql0/11=40.55.55/11=113.4KN·m M2=-Ql0/11=-40.55.55/11=-113.4KN·m

22M3=Ql0/16=40.55.4/16=73.81KN·m

22M4=-Ql0/14=-40.55.4/14=-84.36KN·m

22②剪力设计值

V1=0.45Qln1=0.45*40.5*5.43=98.96KN Vex1=0.6Qln1=0.6*40.5*5.43=131.95KN V2=0.55Qln2=0.55*40.5*5.4=120.29KN Vex2=0.55Qln2=0.55*40.5*5.4=120.29KN

(4)承载力计算

①正截面受弯承载力

i混凝土等级C40，α1=1.0，fc=19.1N/mm，ft=1.71N/mm；纵筋HRB400，fy=360N/mm；箍筋HPB300，fyv=270N/mm；

ii一类环境，取a=40mm，则h0=h-a=460mm，hf/h0=110/480>0.1，此时bf=l/3=5700/3=1900mm，又

'2222b'fbsn=200+1700=1900mm，取b'f=1900mm。

iii假设截面纵筋按单排布置

1fcb'fh'f(h0h'f2)=1.0*19.1*1900*110*(460-110/2)=1616.7KN/m>Mmax=113.4KN/m

属于第一类T型截面。

次梁正截面配筋计算表如下：minmax{0.2%, 0.45ft}0.21%

fy位置 边跨跨中 第一内支座 中间跨中间支中 座 在图中位置 M(KN·m) b/mm 113.4 1900 0.015 0.015 696 318 763 -113.4 200 0.140 0.151 737 318 763 73.81 1900 0.010 0.010 464 318 763 -84.36 200 0.104 0.110 537 318 763 选配钢筋 实际配筋面积 ②斜截面承载力计算

hwh0-h'f=460-110=350mm，

混凝土C40，取c=1.0

hw=350/200=1.75<4.0。 b0.25cfcbh0=0.25*1.0*19.1*200*460=439.3KN>Vmax=131.95KN，截面满足要求。

0.7ftbh0=0.7*1.71*200*460=110.12KN由Vcs0.7ftbh0fyvAsvh0，得： ssfyvAsvh0Vex1-0.7ftbh0270*56.6*460=322mm，取箍筋间距s=200mm，

131950-0.7*1.71*200*460此时svAsv56.6=0.14%，考虑调幅截面受承载力增加20%： bs200*20056.61.2sv0.14%，得s=168.5mm。

200sft1.710.31.9*10-3 fyv270采用6@150配筋，且沿梁长不变。此时配箍下限值：0.3实际配箍svAs2.83*10-3>1.9*10-3，满足要求。 bs(5)锚固长度计算

①基本锚固长度：

②纵筋在梁端简支座内的锚固：

③支座处上部钢筋截断2根，截断长度计算：

4.主梁设计

主梁按弹性理论设计，不考虑塑性内力重分布。

（1）确定荷载

①横载设计值

i次梁传递恒载设计值：10.34*5.7=58.94KN

ii主梁自重恒载设计值：1.2*(0.6-0.11)*0.3*1.9*25+2*(0.6-0.11)*1.2*0.015*1.9*17=8.95KN 恒载合计：G=58.94+8.95=67.89KN ②活载设计值

Q=30.13*5.7=171.74KN

（2）计算简图

主梁端部支承在外纵墙上，支承长度为370mm，中间支承在400mm*400mm的混凝土柱上。主梁按连续梁计算，其计算跨度：

边跨：ln1=5700-120-200=5380mm

l01=ln1+a/2+b/2=5380+370/2+400/2=5765mm

1.025ln1+b/2=1.025*5380+400/2=5714.5mm 近似取l01=5720mm 中间跨：l02=5700mm

（3）内力设计值及包络图

利用结构力学求解器，求得弯矩设计值如下表：（弯矩单位：KN·m）

编号 ① 荷载示意图 A 94.61 60.20 -103.21 25.80 25.80 -103.21 ② B 282.80 239.29 -130.52 -130.52 -130.52 -130.52 ③ C -43.51 -87.01 -130.52 195.78 195.78 -130.52 94.27 166.78 -87.01 ④ D 224.79 123.27 -304.52 ⑤ E -29.00 -58.00 -87.01 166.78 94.27 -304.52 利用结构力学求解器，求得剪力设计值如下表：（剪力单位：KN）

编号 ① 荷载示意图 A 94.61 -18.10 60.20 -103.21 25.80 25.80 ② B 282.80 -22.90 239.29 -130.5-130.5-130.52 ④ D 224.79 -53.43 123.27 -304.52 弯矩、剪力设计值表中的荷载情况如下： 荷载示意图A: 荷载示意图B： 荷载示意图C： 荷载示意图D： 荷载示意图E：

组合后的弯矩设计值如下表（弯矩单位：KN·m）

2 94.27 2 166.78 编号 ①+② ①+③ ①+④ ①+⑤ 377.41 51.10 319.40 65.61 299.49 26.81 183.47 2.20 -233.73 -104.72 -104.72 -233.73 -233.73 221.58 -407.73 120.07 -190.22 192.58 221.58 -61.21 120.07 -233.73 -190.22 -407.73 组合后的剪力设计值如下表（剪力单位：KN）

编号 ①+② ①+④ 198.63 168.10 -41.00 -71.5 -280.65 67.89 -311.18 277.80 0 38.20 -67.89 -201.50 弯矩、剪力包络图（左半部分）如下： 弯矩包络图（KN·m） 剪力包络图（KN）

（4）承载力计算

主梁为混凝土C40，α1=1.0，fc=19.1N/mm，ft=1.71N/mm。 纵筋采用HRB400，fy=360N/mm。箍筋HPB300，fyv=270N/mm。

2222支座及跨内弯矩截面按矩形截面计算，跨内按T形截面计算。 支座截面布置二排钢筋：a=80mm，h0=600-80=520mm 跨内截面布置一排钢筋：a=40mm，h0=600-40=560mm

h`f110确定翼缘计算宽度：0.140.1h0560

①翼缘宽度确定： i边跨：

`b1906mm

min{1906,5700}=1906，取翼缘宽度fii中间跨：

`b1900mmmin{1900,5700}=1900，取翼缘宽度f

②T形截面判断

跨中按一排钢筋布置：a=40mm，h0=560mm 支座处按二排钢筋布置：a=80mm，h0=520mm 按第一类T形截面计算。

minmax{0.2%, 0.45③正截面受弯承载力计算

ft}0.21%fy

截面 边跨1 支座B 中间跨2（左侧跨中右侧支座） M设计值377.41 -359.82 221.58 -104.72 /KN·m b(b`f) 1900 /mm 0.033 0.034 0.982 300 1900 300 0.232 0.268 0.866 0.019 0.019 0.990 0.058 0.060 0.970 1906.39 622 2219.53 320+3252441 1110.21 322535.51 220选配钢筋 实配钢筋面2281 积 ④斜截面受剪承载力计算 i截面尺寸验算

1140 628 混凝土等级C40，取βc=1.0，截面尺寸按下式验证： 截面尺寸满足要求。 ii箍筋计算

采用

8@200双肢箍筋，沿梁全长布置，则：

支座截面需配置弯起钢筋，αs=45°。

（5）主梁附加吊筋计算

由次梁传给主梁的集中荷载设计值为：F1.258.941.3171.74293.99kN。取F=294KN

（次梁传给主梁的全部集中荷载Gk中，应扣除主梁自重部分，因为这部分是假定为集中荷载的，实际为均布荷载。）

F若集中荷载全部由吊筋承担，则Asb2fysin452294103223602577.47mm2

选用220（628mm）

布置范围：b250200100300mm

受压区锚固长度：10d1020200mm，取300mm。 （6）主梁腰筋计算

因为梁腹板高度大于450mm，须在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm

配置410，As314mm2

每侧面积157mm2

（7）抵抗弯矩图以及锚固长度的计算

①配筋622 ②配筋320325 负筋锚固长度的计算： 纵筋锚固长度的计算： 负筋第一次截断之后的锚固长度

``

V0.7ftbh0l1.2lah01.2650539.51319.5mm

此时钢筋的截断点仍处于负弯矩内，所以

l1.2la1.7h01.26501.7539.51697.15mm取l1700mm此时lmax1.3h0，20d701.35mm负筋第二次截断之后的锚固长度 此时钢筋的截断点仍处于负弯矩内，所以