楼盖课程设计(附施工图)

二、 楼盖的结构平面布置

１. 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。确定主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为6.6m,

主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.1m。楼盖结构布置图如下：

1

２. 按高跨比条件，当板厚h≥40 L=52.5mm时，满足刚度要求，可不验算扰度。对于工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，故取板厚h=80mm。

11

３. 次梁的截面高度应满足h=（ ～ ）L=（367～550）mm，取h=500mm，则

1812

11

b=( ～ )h=(167～250)mm,取b=200mm。 32

11

４. 主梁的截面高度应该满足h=（ ～ ）L=(420～630)mm,取h=600mm，则

1510

11

b=( ～ )h=（200～300）mm，取b=250mm。 32

三、 板的设计

1. 荷载计算：

板的恒荷载标准值：

15厚混合砂浆 0.015×17=0.255kN/m2

1

30厚水磨石 0.03×20=0.6kN/m2 80mm厚钢筋混凝土板 0.08×25=2kN/m2

小计 2.855kN/m2

板的活荷载标准值 8kN/m2

恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准大于4.0kN/m2，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的

恒荷载设计值 g=2.855×1.2=3.426kN/m2 活荷载设计值 q=8×1.3=10.4kN/m2 荷载总设计值 g+q=13.826kN/m2

2

近似取为 g+q=14.0kN/m

2. 计算简图：

次梁截面为200mm×500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：

h

边跨：L0=Ln+ =2100-200/2-120+80/2=1920mm＜1.025Ln=1927mm，

2

取L0=1920mm

中跨： L0= Ln=2100-200=1900mm

板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图：

3. 弯矩设计值

用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下： 支承情况 截 面 位 置 边跨离端第二支离端第中间支端支座 支座 座 二跨中 座 A 1 B 2 C 中间跨中 3 2

梁板搁支在0 1/11 墙上 两跨连续：与梁-1/16 板 -1/10 1/14 1/16 -1/14 整浇三跨以上连梁 连接 -1/24 续：-1/11 梁与柱整浇-1/16 1/14 连接 则由M(gq)l02可计算出M1、MB、M2、Mc，计算结果如下表：

1/16 截面位置 α 1 1/11 B -1/11 -1/11×14.0×1.9=-4.69 2 2 1/16 1/16×14.0×1.9=3.16 2 C -1/14 -1/14×14.0×1.9 =-3.61 2M(gq)l02 1/11×14.0×1.922 (kN/m) =4.69

4. 正截面受弯承载力计算:

由题可知：板厚h=80mm,设as=20mm,则h0=h-as=80-20=60mm;板宽b=1000mm.C30混凝土,α1=1.0, fc=14.3N/mm2, ft=1.10N/ mm2,HRB400钢筋,fy=360N/mm2。板配筋计算的过程列于下表：

截面 弯矩设计值（kNm） sM 21fcbh0板的配筋计算 1 B 4.69 0.091 0.096 228.8 -4.69 0.091 0.096 228.8 2 3.16 0.061 0.063 150.2 C -3.61 0.070 0.073 174.0 112s (b0.614) 轴线 计算配筋（mm2） As=ξbh01fc/fy 3

①～② 8@200 实际配筋（mm2） As=251.9 ⑤～⑥ 轴线 ②～⑤ 计算配筋（mm2） As=ξbh01fc/fy 实际配筋（mm2） 228.8 8@200 As=251.9 228.8 6/8@200 As=196.9 150.2×0.8=120.16 6/8@200 As=196.9 174.0×0.8=139.2 8@200 8@200 6/8@200 6/8@200 As=251.0As=251.0 As=196.0 As=196.0 注:对轴线②～④间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘0.8.

计算结果表明,ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=

196.0/(1000x80)=0.25%,此值大于0.45ft/fy=0.45x1.43/360=0.18%,同时此值大于0.2%，符合最小配筋率要求。

5. 确定各种构造钢筋：

⑴分布筋选用Φ6@250。

⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用Φ8@200。 ⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用Φ8@200。

⑷板角构造钢筋:选用Φ8@200,双向配置板四角的上部。

6. 绘制板的配筋示意图：

采用分离式,详见板的配筋图.

四、 次梁设计：

按考虑内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。

1. 荷载设计值

恒荷载设计值

板传来恒荷载 3.426×2.1=7.20kN/m 次梁自重 0.20×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m 次梁粉刷 0.015×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.255 kN/m 小计 g=9.97kN/m 活载设计值

q=10.4×2.1=21.84kN/m 荷载总设计值

4

g+q=31.81kN/m

2. 计算简图：

次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为250mm×600mm。计算跨度：

b

边跨：L0=Ln+2 =6600-120-250/2+240/2=6475mm<1.025Ln=7513.

取L0=4336mm。

中跨：L0=Ln=6600-250=6350mm

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：

3. 内力计算：

(1)弯矩设计值:

由M(gq)l02可计算出M1、MB、M2、Mc，计算结果如下表：

截面位置 α (kN/m) 1 1/11 B -1/11 2 1/16 C -1/14 -1/14×31.81×6.35=-91.62 2 M(gq)l02 1/11×31.81×6.4752 -1/11×31.81×6.4752 1/16×31.81×6.352 =121.24 =-121.24 =80.17 (2)剪力设计值: 由V(gq)ln可计算出VA、VBl、VBr、Vc，计算结果如下表：

截面位置 α A 0.45 Bl Br 0.55 C 0.60 0.55 5

V(gq)ln (kN) 0.45×31.81×6.355 =90.97 0.60×31.81×6.355 =128.04 0.55×31.81×6.35 =111.10 0.55×31.81×6.35 =111.10 4. 承载力计算:

(1)正截面受弯承载力

正截面受弯承载力计算式,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取b,f=L/3=6300/3=2100mm，又b+sn=200+1900=2100mm,故取b,f=2100mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。

由题意，对于一排纵向钢筋取h0=500-35=475mm，对于两排纵向钢筋h0=500-60=440mm。 翼缘厚：h,f=80mm

C30混凝土，α1=1.0，βc=1，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向钢筋采用HRB400，fy=360N/mm，箍筋采用HPB300，钢fyv=270N/ mm2。易判断值跨内截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程列于下表：

次梁正截面受弯承载力计算

截 面 1 B 2 C 弯矩设计值（kN·m） 121.24 -121.24 80.17 -91.62 MMs或s21fcbh01fcb'fh02 121.24×106 1×14.3×2100×4752121.24×106 1×14.3×200×440280.17×106 1×14.3×2100×475291.62×106 1×14.3×200×4752=0.019 =0.219 =0.012 =0.148 112s 0.019 0.250<0.35 0.012 0.161<0.35 736.99 873.89 475.47 594.76 6

选配钢筋 （mm2） 216+120(弯) As=716 316+120（弯） As=917.2 214+120（弯） As=540.2 214+120（弯） As=622.2 计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布则；As/(bh)=540.2/(200x500)=0.54%，可知此值大于0.45ft/fy=0.45x1.43/360 =0.18%,同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。 （2）斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。 验算截面尺寸：

hw=h0-h’f=440-80=360，因hw/b=360/200=1.8<4，截面尺寸按下式验算： 0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×200×440=314.6kN>Vmax=128.04KN 故截面尺寸满足要求。 计算所需腹筋：

采用6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由 可得到箍筋间距 s=

1.25×270×56.6×440

1.25fyvAsvh0VBl−0.7ftbh0

=

128.04×103−0.7×1.43×200×440

=210.38

调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=0.8×210.38=168.30m，最后取箍筋间距s=170mm。为方便施工，沿梁长不变。

验算配箍率下限值：

弯矩调幅时要求的配箍率下限值为：0.3实际配箍率ρsv=

Asvbs

ftfyv

=

0.3×1.43270

=0.16%,

=

56.6200×170

0.17%>0.16%，满足要求。

五、 主梁设计

1. 荷载设计值

为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。

次梁传来的恒荷载 9.97×6.6=75.80kN 主梁自重 （0.6-0.08）×0.25×2.2×25×1.2=8.58kN 主梁粉刷 2×（0.6-0.08）×0.015×2.2×17×1.2=0.70kN 恒荷载 G=75.80+8.58+0.70=75.08kN，取G=75kN 活荷载 Q=21.84×6.6=144.144，取Q=144kN

7

2. 计算简图：

主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为240mm；中间支承在350mm×350mm的混凝土柱上。其计算跨度： 边跨：Ln=6300-120-200=5980mm，因0.025Ln=149.5>a/2=120mm，取L0=Ln+ a/2+b/2

=5980+120+350/2=6275mm,近似取L0=6280mm 中跨：L0=6300mm

因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下：

3. 内力计算

1) 弯矩设计值：Mk1GLk2QL

k2 可由书中表查取，L为计算跨度。 其中，k1 、M1，max=0.224×75×6.28+0.289×144×6.28 =114.924+261.348 =376.27kN*m

MB，max=-0.267×75×6.28-0.311×144×6.28

=-125.757-281.244

=-407.00kN

M2，max=0.067×75×6.3+0.200×144×6.3

=31.658+181.44 =213.10kN

2) 剪力设计值：Vk3Gk4Q

k4 可由书中表查取。 其中，k3 、VA,max=0.733×75+0.866×144

=179.68kN

VBl,max=-1.267×75-1.311×144

=-283.81kN

8

VBr,max=1.0×75+1.222×144

=250.97kN

4. 弯矩、剪力包络图

1) 弯矩包络图

①第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载 由书上附表6-2知，支座B或C的弯矩值为：

MB=MC=−0.627×75×6.28−0.133×144×6.28=−246.03KN∙m 在第1跨内以支座弯矩MA=0, M𝐁=−246.03KN∙m的连线为基线，作G=75KN，Q=144KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：

1MB1246.03(G+Q)𝑙0+()=75+144×6.28−=376.43KN∙m 3333（与前面计算的M1，max=376.27 KN∙m 接近）

12MB12×246.03(G+Q)𝑙0+()=75+144×6.28−=376.43KN∙m 3333在第2跨内以支座弯矩M𝐁=−246.03KN∙m，M𝐂=−246.03KN∙m的连线为基线，作G=75KN，Q=0的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值为：

11

G𝑙0+MB=×75×6.3−246.03=−88.53KN∙m 33②第1、2跨有可变荷载，第跨没有可变荷载

第1跨内：在第1跨内以支座弯矩MA=0, M𝐁=−407.00KN∙m的连线为基线，作G=75KN，Q=144KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：

1407.00(75+144)×6.28−=322.77KN∙m 3312×407.00(75+144)×6.28−=187.11KN∙m 33第2跨内：MC=−0.627×75×6.28−0.089×144×6.28=−206.24KN∙m。以支座弯矩M𝐁=−407.00KN∙m，M𝐂=−206.24KN∙m的连线为基线，作G=75KN，Q=144KN的简支梁弯矩图，得

12

3(G+Q)𝑙0+MC+3（MB−MC）

=3(75+144)×6.28−206.24+3（−407.00+206.24 =118.36KN∙m

11

3(G+Q)𝑙0+MC+3（MB−MC）

1

1

1

2

=185.28KN∙m

③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载

=3(75+144)×6.28−206.24+3（−407.00+206.24

9

M𝐁=MC=−0.627×75×6.28−0.133×144×6.28=−246.03KN∙m 第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：

11

(G+Q)𝑙0+MB=(75+144)×6.28−246.03=212.41KN∙m 33（与前面计算的M2，max=213.10kN接近）

第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：

1111

G𝑙+M=×75×6.3−×246.03=74.99KN∙m 303B331212

G𝑙+M=×75×6.3−×246.03=−7.02KN∙m 303B33弯矩包络图如图（1） 2) 剪力包络图 ①第1跨

VA,max=179.68kN；过第1个集中荷载后为179.68-75-144=-39.32KN；过第二个集中荷载后为-39.32-75-144=-276.39 KN。

VBl,max=-283.81kN；过第1个集中荷载后-283.81+75+144=-69.12KN；过第二个集中荷载后为-69.12 +75+144=154.19KN。 ②第2跨

VBr,max=250.97kN；过第1个集中荷载后250.97-75=175.97KN 当可变荷载仅作用在第2跨时

VBr=1.0x75+1.0x144=219KN；过第1个集中荷载后为219-75-144=0。 剪力包络图如图（2）

5. 承载力计算

1) 正截面受弯承载力

正截面受弯承载力计算式,跨内按T形截面计算,翼缘宽度按

10

b,f=L/3=6600/3=2200mm和b+sn=250+2000=2250mm,故取b,f=2200mm。

B支座边的弯矩设计值M𝐁= MB，max- V0b/2=-407.00+219*0.35/2= 368.68KN*m。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。

由题意，对于一排纵向钢筋取h0=600-35=565mm，对于两排纵向钢筋h0=600-70=530mm。 翼缘厚：h,f=80mm

C30混凝土，α1=1.0，βc=1，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向钢筋采用HRB400，fy=360N/mm，箍筋采用HPB300，钢fyv=270N/ mm2。易判断值跨内截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程列于下表：

主梁正截面承载力计算

截 面 1 B 2 C 弯矩设计值（kN·m） 376.43 -407.00 213.10 -88.53 sMM或s21fcbh01fcb'fh02376.43×106 1×14.3×2200×5652407.00×106 1×14.3×250×5302213.10×106 1×14.3×2200×565288.53×106 1×14.3×250×5652 =0.037 =0.405 =0.021 =0.078 γs=（1+√1−2αs)/2 0.981 0.718 0.989 0.959 As=M/(γsfyh0) 1886.5 218+325(弯) As=1982 2970.9 325+122+325（弯） As=2724 1059.3 222+122（弯） As=1140 453.86 选配钢筋 （mm2） 225 As=982 主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。 2) 斜截面受剪承载力 验算截面尺寸：

11

hw=h0-h’f=530-80=450，因hw/b=450/250=1.8<4，截面尺寸按下式验算： 0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×250×530=473.69kN>Vmax=283.81KN 故截面尺寸满足要求。 计算所需腹筋：

采用10@220双肢箍筋，

=0.7x1.43x250x530+1.25x270x157.0/220x530 =260.28KN

VA,max=179.68kN< Vcs、VBr,max=250.97kN < Vcs、VBl,max=283.81kN> Vcs 知支座B截面左边尚需配置弯起钢筋，弯起钢筋所需截面（弯起角取αs=45°）为:

(283.81−260.28)×103

Asb=(VBl,max−Vcs)/(0.8fysinαs)==115mm2

0.8×360×0.707

主梁剪力图呈矩形，在B截面左边的2.2m范围内需布置3排弯起钢筋才能覆盖此最大剪力区段，先分3批弯起第一跨跨中的25钢筋， Asb=491mm2>115mm2。

验算最小配筋率：

ρsv=

Asvbs

=

157.0250×220

0.29%>0.24

ftfyv

=

0.24×1.43270

=0.13%，满足要求。

次梁两侧附加横向钢筋的计算：

次梁传来的集中力 Fl=65.802+144≈210KN，h1=600−500=100mm，附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2x100+3x200=800mm。取附加箍筋10@220双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=800/220

+1=5排，次梁左侧布置3排，右侧布置2排。另加吊筋118， Asb=254.5 mm2，有2fyAsbsinα+m∙nfyvAsv1=2×360×254.5×0.707+5×2 ×270×78.5=341.5KN>Fl满足要求。

因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造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。现每侧配置212，知226/(250x520)=0.17%>0.1%,满足要求。

主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。

六、 绘制配筋图

详见附图。

12

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