钢筋混凝土板肋形楼盖结构设计详解

钢筋混凝土板肋形结构设计

一、设计基本资料

某水电站副厂房楼盖为3级建筑物，采用现浇钢筋混凝土单向板肋形结构。

厂房现浇整体式钢筋混凝土肋形楼盖平面尺寸L

1×L

2

为30m×19.8m，厂房周围

用240mm厚砖墙砌筑。

楼板构造及荷载：现浇板面面层采用20mm厚水泥砂浆，20KN/m3；现浇钢筋混凝土板容重25 KN/m3；板底、梁侧均为15mm厚混合砂浆粉刷17 KN/m3。

楼面均布活荷载设计为6.0 KN/m2。

材料：本设计将采用C20混凝土，板中钢筋及梁中箍筋均用HPB235箍筋，其它用HRB335钢筋。板、次梁、主梁的端支座搁置长度分别为120mm、240mm、240mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm。

二、楼盖结构的平面布置

主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为6m，

主梁每跨内设置两根次梁，板的跨度为2.2m，l

02/

l01

=6/2.2≈2.7，按单向板设计。

按跨高比计算，要求板厚h≥2200/40=55mm，一般对工业厂房建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h=80mm。

次梁截面高度应满足h=l

（1/18∽1/12）=6000*（1/18∽1/12）=330∽500mm，则截面宽度b=（1/2∽1/3）h=（1/2∽1/3）*500=166∽250mm，则次梁的高度和截面宽度分别取h=500mm，取b=200mm；

主梁截面高度应满足h=l

（1/15∽1/10）=6600*（1/15∽1/10）=440∽660mm，则截面宽度b=（1/2∽1/3）h=（1/2∽1/3）*650=216∽325mm，则主梁的高度和截面宽度分别取h=650mm，取b=300mm；

楼盖结构平面布置图见下图

肋形楼盖结构平面布置图

三、板的设计

1.荷载计算：

板的恒荷载标准值

20mm厚水泥砂浆面层 20*0.02=0.4KN/m2

80mm厚混凝土板 25*0.08=2.0 KN/m2

15mm厚水泥砂浆 17*0.15=0.255 KN/m2

小计 2.655 KN/m2

板的活荷载标准值： 6.0 KN/m2

恒荷载分项系数取1.2，因楼板活荷载标准值大于4.0 KN/m2，考虑到电站厂房的重要性，所以活荷载分项系数应取1.5，则板的

恒荷载设计值 g=2.655*1.2=3.186 KN/m2

活荷载设计值 q=6.0*1.5=9 KN/m2

荷载总设计为g+q=3.186+9=12.186 KN/m2，取近似值g+q=12.2 KN/m2

2.计算简图

次梁截面为200mm*500mm，现浇板在墙上的支承长度为120mm。按内力重分布设计，板的计算跨度为：

边跨：l

0=l

n

+h/2=（2200-100-120）+80/2=2020mm＜1.025l

n

=2030mm，取

l0=2020mm

中间跨：l

0=l

n

=2200-200=2000mm

因跨度偏差小于10%，可按等跨连续板计算。

取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图所示g+q=12.2 KN/m2

3.弯矩设计值：

由上表查得，板的弯矩系数α

m

分别为：端支座0；边跨跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中间支座，-1/14；中跨中，1/16。故

M 1=-M

B

=（g+q）l

01

2/11=12.3*2.022/11=4.56kN*m

M c =-（g+q）l

01

2/14=-12.3*2.02/14=-3.51 kN*m

M 2=（g+q）l

01

2/16=12.3*2.02/16=3.07 kN*m

4.正截面受弯承载力计算：

板厚80mm， h

0=80-20=60mm；板厚b=1000mm。C20混凝土，α

1

=1，f

c

=9.6N/mm2，

HPB235，f

y

=210N/mm2。板配筋计算的过程列于下表

位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截

面（M

B 、M

3

）和中间支座（M

C

）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。

四、次梁设计

按考虑内力重分布设计。根据本厂房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：

板传来的恒荷载 3.186*2.2=7.009kN/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=0.257kN/m

小计 g=9.786kN/m

活荷载设计值 q=9*2.2=20.00kN/m

荷载总设计值 g+q=29.81kN/m

计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为180mm，主梁截面积为300mm*650mm。2、计算跨度

边跨l

01=l

n

+α/2=（6480-120-300/2）+180/2=6300mm

<1.025l

n =1.025*6210=6365mm，取l

01

=6300mm

中间跨：l

0= l

n

=6480-300=6180mm

因跨度偏差小于10%，可按等跨连续板计算。次梁的计算简图见下图

g+q=29.81kN/m

3、内力计算

2

4、截面承载力计算

（1）次梁跨中按T形截面设计，T形截面的翼缘宽度b＇

f

，按

b＇

f

≤l/3=6480/3=2160mm

=200+2000=2200mm，取b＇

f

=2160mm

梁高：h=500mm，h

=500-35=465mm