混凝土楼盖设计计算书

一、设计项目

某两层工业厂房生产车间。 二、设计资料

1、建设地点：杭州市某厂区。 2、车间类别：服装加工制作车间。 3、建筑平面图：详见下图1

12060001202506000120120250120250120600086600126600660046600566006660073

图1 厂房建筑平面图

4、结构型式：现浇钢筋混凝土内框架结构，柱断面尺寸为300mm300mm， 外墙为370mm厚砖砌体， 内墙为240mm厚砖砌体。

5、层高：底层4.5m， 二层4.2m。 6、材料供应：

ABCD

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1）混凝土强度等级：梁、板、柱均采用相同等级，选用C25；

2）钢筋：板中受力钢筋采用HPB235级，梁中受力钢筋采用HRB335级，箍筋和构造钢筋均采用HPB235级。

7、工程做法：

1）楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层， 现浇钢筋混凝土板，

15mm厚混合砂浆板底抹灰；

2）梁面做法：15mm厚混合砂浆抹灰。 8、楼面活荷载标准值：5kN/m2。 9、环境类别为一类。 三、楼盖的结构平面布置

主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6m，次梁跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2m，l02/l016.6/23.33，因此按单向板设计。

按跨高比条件，要求板厚h2000/4050mm，对工业建筑的楼盖板，要求

h70mm，取板厚h80mm。

次梁截面高度应满足hl0/18~l0/126600/18~6600/12367~550mm；考虑到楼面活荷载比较大，取h500mm，截面宽度取b200mm。

主

梁

截

面

高

度

应

满

足

：

hl0/15~l0/106600/15~6600/10400~600mm；取h600mm 。截面宽

度取b300mm。楼盖的结构平面布置详见施工图。

已如前述，轴线①~②、⑥~⑦的板属于端区格单向板；轴线②~⑥的板属于中间区格单向板。 四、楼板的设计

1、荷载计算 板的恒载标准值：

20厚水泥砂浆面层： 0.02200.4kN/m

280厚现浇钢筋砼板： 0.08252kN/m 15厚混合砂浆板底抹灰： 0.015170.255kN/m —————————————————————————————————— 合计 2.655kN/m 板的活载标准值：

恒荷载分项系数取1.2，因楼面活荷载大于4.0kN/m。所以活荷载分项应取1.3。 恒载设计值： g2.6551.23.186kN/m

2q51.36.5kN/m活载设计值： 2gg3.1866.59.686kN/m荷载总设计值:

2gg10kN/m近似取

222222、计算简图

次梁的截面为200mm500mm，现浇钢筋砼板在墙上的支撑长度不小于

100mm，取板在墙上的支撑长度为120mm，按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：

边跨：取

l0lnh/2200010012080/21820mmlna/21840mml01820mm

l0ln20002001800mm中间跨计算跨度：

因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，取1m宽板带作为计算单元。 计算简图如图2

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图2 板的计算简图

3、弯矩设计值

M1MB(gq)l02/11101.822/113.01kNmMc(gq)l02/14101.822/142.31kNm

M3M2(gq)l02/16101.802/162.03kNm4、正截面受弯承载力计算

环境类别为一类，C25混凝土，板的最小保护层厚度c15mm

h802060mmC25混凝土，11.0，板厚80mm，0。取板宽b1000mm。fc11.9N/mm2，HPB235钢筋 f210N/mm2，计算过程如表1所示。

表1 板的配筋计算

截面 弯矩设计值 (kNm) 1 3.01 B 3.01 2 2.03 C 2.31 sM/(1fcbh02) 0.070 0.073 0.070 0.073 0.047 0.048 0.054 0.056 112s轴 线 ①~② 2(mm) 计算配筋⑥~⑦ fAsbh01c fy248 248 163 190 实际配筋(mm) 28@180 As2798@180 As2796/8@180As2186/8@180As218 2计算配筋(mm) 轴 线 ②~⑥ Asbh01fcfy 248 248 1630.8 1301900.8 1526/8@130实际配筋(mm2) As302 6/8@130As302 6@130As218 6@130As218 计算结果表明均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，

As/bh218/(100080)0.27%，此值等于

0.45ft/fy0.451.27/2100.27%，同时此值大于0.2%，符合要求。

五、次梁的设计

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

1、荷载设计值 永久荷载设计值

板传来永久荷载： 3.18626.37kN/m 次梁自重： 0.2(0.50.08)251.22.52kN/m 次梁粉刷： 0.015(0.50.08)2171.20.26kN/m —————————————————————————————————— 小计 g9.15kN/m 活荷载设计值： q1.35213kN/m 荷载总设计值： qq22.15kN/m

2、计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为300600mm，计算跨度：

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边跨：

l0lna/26600120300/2240/26450mm1.025ln1.02563306488mm 中间跨： l0ln66003006300mm

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁设计，次梁计算简图见图3

图3 次梁计算简图

3、内力计算 弯矩设计值：

M1MB(gq)l02/1122.156.452/1183.77kNmMc(gq)l02/1422.156.32/1462.80kNm

剪力设计值：

VA0.45(gq)ln10.4522.156.3363.09kN

VBl0.60(gq)ln10.622.156.3384.13kNVBr0.55(gq)ln10.5522.156.376.75kN

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时，跨内按T形截面计算

边跨：按计算跨度考虑 bfl0/36450/32150mm

按梁（肋）净距考虑 bf1980mm取较小值。

bfbsn200(2000100120)1980mm

1fcbfhf(h0hf2)1.011.9198080(46580)801.11kNm83.77kNm2

中间跨：按计算跨度考虑

bfl0/36000/32000mm按梁（肋）净距考虑

取较小值

bf2000mmhf2bfbsn200(2000100100)2000mm。

80)809.2kNm54.95kNm21fcbfhf(h0)1.011.9200080(465 由此可知跨内截面均属于第一类T形截面。

另外，除支座B截面纵向钢筋按两排置外，其余截面均布置一排。 环境类别一级，C20混凝土，梁的最小保护层厚度c30mm，一排纵向钢筋

h050035465mm，两排纵向钢筋

h050060440mm。

22f11.9N/mmf1.1N/mm1.0ctC20混凝土，1，，；纵向钢筋采用

HRB335，

fy300N/mm2，箍筋采用HPB235，

fyv210N/mm2。正截面承

载力计算过程如表2所示。

表2 次梁正截面受弯承载力计算表

截 面 弯 矩 设 计 (kNm) 1 83.77 B 83.77 3 C 54.95 62.80 sM或 21fcbh0sM0.016 200.182 0.011 0.122 1fcbfh 112s

0.016 0.2030.35 0.011 0.1310.35 - 6 -

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Asbh01fcfy或Asbfh01fcfy2584 709 406 483 218116（弯）316116（弯）212116（弯）216116（弯）选配钢筋(mm) As710mm As804mm As427mm As603mm 计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则，同时

As4271.270.43%min0.450.191%bh200500300，也大于0.2%，故符合要求。

2）斜截面受剪承载力计算：

hwh0hf44080360mm.hb3602001.84验算截面尺寸：。因w。 截面尺寸按下式验算：

0.25cfcbh00.25111.9200440261.8103NVmax84.13kN，故截

面尺寸满足要求。

0.7ftbh00.71.2720046582.68103NVA63.09kN0.7ftbh00.71.2720046582.68103NVC76.75kN

0.7ftbh00.71.2720044078.23103NVBr63.09kN0.7ftbh00.71.2720044078.23103NVBl84.13kN故只需B截面左侧需按计算配置腹筋。

计算所需腹筋：采用6双肢箍筋。计算支座B左侧截面。由

Vcs0.7ftbh01.25fyvAsvh0s，所得到箍筋间距：

s1.25fyvAsvh0VBl0.7ftbh01.2521056.64401108mm384.13100.71.27200440

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1108887mm，最后取箍筋间距

s150mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配筋率下限值：

弯矩调幅时要求的配筋率下限为：配筋率

0.3ft/fyv0.31.27/2100.18%，实际

svAsv/(bs)56.6/(200150)0.189%0.18%，满足要求。

六、 主梁设计

主梁按弹性方法设计。 1、荷载设计值

为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来恒荷载：9.156.660.39kN 主梁自重（含粉刷）：

0.60.080.322520.60.080.0152171.210kN 恒荷载G60.391070.39kN，取G71kN 活荷载Q136.685.8kN，取Q86kN 2、计算简图

主梁连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在

300mm300mm的混凝土柱上，其计算跨度：

边跨：

ln60001501205730mm，因

0.025ln143mma2185mm。

l011.025lnb/21.0255730300/26023mm，取

l016030

中跨：

lo6000mm

主梁的计算简图见图4，因跨度相差不超过10%，故可利用附表6计算内力

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图4 主梁计算简图

3、内力设计值及包络图 1）弯矩设计值 弯矩

Mk1Gl0k2Ql0，式中系数k1，k2由附表6相应栏查得

M1,max0.244716.030.289866.03254.33kNm MB,max0.267716.030.311866.03275.59kNm

M2,max0.0677160.200866131.74kNm

2）剪力设计值

剪力Vk3Gk4Q，式中系数k3，k4由附表6相应栏查得

VA,max0.733710.86686126.52kN VBl,max1.267711.31186202.70kN VBr,max1.0711.22286176.09kN

3）弯矩、剪力包络图 弯矩包络图：

①第1、3跨有活荷载，第2跨没有活荷载 由附表6知，支座B或C得弯矩值为

MBMC0.267716.030.133866.03183.28kNm

第1跨内以支座弯矩MA0，MB183.28kNm的连线为基线，作

G71kN，Q86kN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：

1111（与前面计算(GQ)l0MB(7186)6.03183.28254.48kNm3333的M1,max254.33kNm相近）

1212(GQ)l0MB(7186)6.03183.28193.38kNm 3333在第2跨内以支座弯矩MB183.28kNm，MC183.28kNm的连线为基线，作G71kN，Q0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：

11(GQ)l0MB716183.2841.28kNm 33②第1、2跨有活荷载，第3跨没有活荷载

第1跨内：在第1跨内以支座弯矩MA0，MB275.59kNm的连线为基线，作G71kN，Q86kN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：

11(7186)6.03275.59223.71kNm 3312(7186)6.03275.59131.84kNm 33在第2跨内: MC0.267716.030.089866.03160.46kNm，以支座弯矩MB275.59kNm，MC160.46kNm的连线为基线，作G71kN，

Q86kN的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：得第1个集中荷载和

第2个集中荷载作用点处弯矩设计值分别为：

12(GQ)l0MC(MBMC)3312(7186)6.03160.46(275.59160.46)78.36kNm3311(GQ)l0MC(MBMC)33 11(7186)6.03160.46(275.59160.46)116.73kNm33

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③第2跨有活荷载，第1、3跨没有活荷载

MBMC0.267716.030.133866.03183.28kNm

第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：

11（与前面计算的(GQ)l0MB(7186)6.03183.28132.29kNm，

33M2,max131.74kNm相近）

第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：

1111Gl0MB716.03183.2881.62kNm 33331212Gl0MB716.03183.2820.52kNm 3333弯矩包络图如图5（a）所示。 剪力包络图： ①第一跨

VA,max126.52kN，过第一个集中荷载后为126.52718630.48kN，过第

二个集中荷载后为30.487186187.48kN。

VBl,max202.70kN，过第一个集中荷载后为202.70718645.7kN，

过第二个集中荷载后为45.77186111.3kN

②第二跨

VBr,max176.09kN，过第一个集中荷载后为176.09718619.09kN

当可变荷载仅作用在第2跨时VBr,max1.0711.086157kN；过第一个集中荷载后为15771860。

剪力包络图如图5（b）所示

图5 主梁的内力包络图 （a）弯矩包络图 （b）剪力包络图

4、承载力计算 1）正截面受弯承载力

跨内按T形截面计算，因hf/h080/5650.140.1，所以仅按计算跨度l0和梁（肋）净距Sn考虑。

边跨：按计算跨度考虑 bfl0/36030/32010mm

按梁（肋）净距考虑 bfbsn300(6300150120)6330mm 取较小值bf2010mm。

hf801fcbfhf(h0)1.011.9201080(565)1004.60kNm254.48kNm22 中间跨：按计算跨度考虑 bfl0/36000/32000mm

按梁（肋）净距考虑 bfbsn300(6300150150)6300mm

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取较小值bf2000mm。

1fcbfhf(h0hf2)1.011.9200080(56580)999.60kNm132.29kNm2 由此可见跨内截面判别都属于第一类T形截面。

B支座边的弯矩设计值为：

MBMB,maxV0b/2275.591570.3/2252.04kNm

纵向受力钢筋除B支座截面为两排外，其余均为一排。 正截面承载力计算过程如表3所示

表3 主梁正截面承载力计算

截面 弯矩设计值 (kNm) 1 254.48 B 252.04 132.29 2 41.28 sM 21fcbh00.033 0.281 0.017 0.036 s112s2 0.983 0.831 0.991 0.982 AsM sfyh01527 1908 788 248 220322（弯）322322（弯）220122（弯）220 As760mm 选配钢筋(mm) As1768mm As2281mm As1008mm 计算结果表明，均小于b0.550的要求；取中间跨跨中截面验算其承载负弯矩时的最小配筋率：

svAsf7601.270.42%min0.45t0.450.191% bh300600fy300同时也大于0.2%，满足要求。 2）斜截面受剪承载力

验算截面尺寸：hwh0hf53080450mm，

因hw/b450/3001.54 截面尺寸按下式计算：

0.25cfcbh00.251.011.9300530473.03kNVmax202.70kN，截面

尺寸满足要求。

0.7ftbh00.71.27300530141.4kNVA,max126.52kN 0.7ftbh00.71.27300530141.4kNVBl,max202.70kN 0.7ftbh00.71.27300530141.4kNVBr,max176.09kN

故B截面左右侧需按计算配置腹筋 计算所需腹筋：采用8@200双肢箍筋

Vcs0.7ftbh01.25fyvAsvh0s100.60.71.273005301.25210530199.33kN200

VBl,max202.70kNVcs，VBr,max176.09kNVcs，故B端左侧需配弯起钢筋。

AsbVBl,maxVcs0.8fysins(202.70199.33103)在B截60.6mm2主梁截面呈矩形，

0.83000.707面左边取2m范围内需布置三排弯起筋才能覆盖此最大剪力区段，现分三批弯起第一跨跨中的钢筋，Asb380mm2。验算最小配筋率：

svAsvf100.61.27 0.168%0.24t0.450.145%，满足要求。

bs300200fyv210次梁两侧附加横向钢筋的计算：

次梁传来的集中力Fl63.0985.8148.89kN，h1600500100mm ，附加箍筋布置范围s2h13b21003200800mm，取附加箍筋8@50双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数m800/50117排。次梁两侧左边布置9排，右边8排，另加118，Asb254.5mm2，

2fyAsbsinmnfyvAsv12300254.50.70717221050.3467.1kNFl148.89kN

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浙江林学院土木工程专业课程设计计算书 共15页 第- 15 -页

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214，308/(300520)0.197%0.1%，满足要求。

附施工图