楼面梁板设计（全套计算书）

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1、楼面梁板设计（全套计算书）2.1 材料和截面选择 2.1.1 材料选择楼面：30mm厚水泥砂浆面层（20KN/m3）,20mm厚石灰砂浆抹底（17 KN/m3）混凝土采用C25 fc=11.9N/mm2,ft=1.27 N/mm2钢筋：梁选用HRB400,fy=360 N/mm2;板选用HPB235,fy=210N/mm22.1.2 截面选择（1）跨度的确定主梁的跨度为L=7000mm；次梁的跨度为6000mm，主梁跨内布置两根次梁；板的跨度为2500mm。（2）板厚确定最小厚度必须满足60mm连续单向板h=（1/401/30）L=（1/401/30）2500=62.5083.33mm连续双向

2、板h=（1/451/35）L=（1/451/35）2500=55.5671.43mm对于工业的楼盖板，要求h80mm，因此，屋面板及楼面板板厚均取h=100mm，h0=100-20=80mm。（3）次梁截面尺寸的确定截面高度h=（1/181/12）L=（1/181/12）6000=333.33500mm，取h=450mm截面宽度b=（1/31/2）h=（1/31/2）450=150225mm，取b=200mm（4）主梁截面尺寸的确定截面高度h=（1/81/12）L=（1/81/12）7000=875583mm，取h=700mm截面宽度b=（1/31/2）h=（1/31/2）700=233350

3、mm，取b=300mm 图2-1楼面梁板布置图2.2 楼板设计板的恒荷载标准值： 20厚水磨石面层 20厚水泥砂浆找平层 0.02*2080厚钢筋混凝土现浇板 0.08*25 15厚1:1:4水泥石灰砂浆板底找平 0.015*17恒载： 活载： 恒荷载分项系数取1.2；因为仓库楼面活荷载标准值大于，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值： 2、板的计算简图：板的几何尺寸简图取板带宽b1m为单元计算,次梁截面为，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，板的计算边跨：中跨：2.2.1 荷载 按塑性理论计算 永久荷载标准值： 30mm厚

4、水泥砂浆面层： 0.03*20=0.6KN/m2 100mm厚混凝土板： 0.08*25=2KN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底： 0.02*17=0.34KN/m2 合计： 2.94KN/m2 永久荷载设计值： g=1.2*3.44=4.13KN/m2 可变荷载设计值： q=1.4*3.5=4.90KN/m22.2.2 配筋计算 计算跨度l0=ln=2.5-0.2=2.3m,取b=1000m,h=100mm,h0=h-20=80mm 取一米板带，简化为五跨，中间三跨相等。计算简图如图所示：板配筋计算表截面端支座边跨跨中离端第二支座第二跨跨中中间支座中间跨跨中弯矩系数-1/161/14-1/11

5、1/16-1/141/16弯矩M(KNM)-2.9863.412-4.3432.986-3.4122.9860.0330.0370.0470.0330.0370.0330.0340.0380.0480.0340.0380.034185207261185207185选配(mm2)815081508150815081508150实际As(mm2)335335335335335335板长边方向构造钢筋：8150 板中垂直主梁构造钢筋：81502.3 次梁设计2.3.1 荷载 永久荷载：由板传来： 4.13*2.5=10.325 KN/m 次梁自重； 1.2*25*0.2*（0.45-0.08）=2.

6、22 KN/m 梁侧抹灰： 1.2*17*0.02*（0.45-0.08）*2=0.302 KN/mg=12.847 KN/m 可变荷载：由板传来：q=4.9*2.5=12.25 KN/m 所以g+q=25.097 KN/m l0=ln=6-0.3=5.7m2.3.2 次梁正截面配筋计算对于跨内正弯矩处截面计算宽度取：；对于支座负弯矩处截面计算宽度取：；梁的计算高度：截面端支座边跨跨中离端第二支座第二跨跨中中间支座中间跨跨中弯矩系数-1/161/14-1/111/16-1/141/16弯矩M(KNM)-50.9658.24-74.1350.96-58.2450.960.1030.1180.15

7、00.1030.1180.1030.0980.1260.1630.0980.1260.098323415537323415323选配(mm2)216220416216220216实际As(mm2)4026288044026034022.3.3 次梁斜截面配筋计算斜截面端支座内侧第二支座外侧第二支座内侧中间支座外侧中间支座内侧剪力系数0.50.550.550.550.55剪力V（KN）71.5378.6878.6878.6878.68296.725V296.725V296.725V296.725V296.725V83.083V83.083V83.083V83.083V83.083V按构造配筋0.

8、0070.0070.0070.007选配(双肢箍)820082008200820082002.4 雨蓬设计2.4.1 荷载 100厚钢筋混凝土板： 0.1*25=2.5 kN/m2 20厚抹灰： 0.02*20=24 kN/m2 20厚面层： 2.02*17=0.34 kN/m2 所以小计： 3.24 kN/m2 永久荷载设计值： g=1.2*3.24=3.89 kN/m2 活荷载设计值： q=1.4*3.5=4.9 kN/m2 L=2000m，h0=80mm，取1m板带选配880（），分布筋选用6100。2.5、板式楼梯设计2.5.1、梯段板设计 图2-2楼梯示意图斜板水平跨度；板厚；取1m

9、板宽计算荷载20mm水泥砂浆面层： 20*0.02*（0.27+0.15）/0.27=0.622 kN/m2120mm钢筋混凝土板： 0.12*25/cos=3.432 kN/m2三角形踏步： 0.5*0.15*0.27*25/0.27=1.875 kN/m220mm底面粉刷层： 0.02*17/ cos=0.389 kN/m2合计： 6.318 kN/m2永久荷载设计值： g=1.2*6.318=7.582kN/m2活荷载设计值： q=1.4*3.5=4.9 kN/m2合计： 12.482kN/m2正截面配筋：h=120mm，b=1000mm，h0=120-20=100mm选配10100（）

10、；分布筋每踏步设18，支座负筋采用10200。 2.5.2、平台板设计 t=80mm，L1=1200mm 取1m宽计算荷载 20mm水泥砂浆面层： 20*0.02=0.4 kN/m2 80mm钢筋混凝土板： 0.08*25=2 kN/m2 20mm纸筋灰粉底： 0.02*17=0.35 kN/m2 合计： 2.75 kN/m2 永久荷载设计值： g=1.2*2.75=3.30 kN/m2 活荷载设计值： q=1.4*3.5=4.9 kN/m2 合计： 8.20kN/m2h=80mm，b=1000mm，h0=80-20=60mm正截面配筋：选配8200（），分布筋采用8200。 2.5.3、平台

11、梁设计梁截面尺寸取200*350；由板传来的荷载： 1.2*8.19/2=4.914kN/m楼梯段传来的荷载： 3.51*12.482=43.81 kN/m平台梁自重： 1.2*0.35*0.2*25=2.10 kN/m梁侧抹灰： 1.2*0.02*（0.35-0.08）*2*17=0.221kN/m合计： 51.05 kN/m按倒L梁计算正截面：，属于第一类T型截面；跨中弯矩：支座处剪力：选配218（）；架立筋采用212。斜截面计算：截面尺寸按下式验算：V，截面符合要求。V，按计算配筋； 选配：，符合要求。3 柱轴压比验算3.1、荷载计算楼层次梁传递的荷载： 主梁自重加抹灰：楼层板传递的荷载

12、： 上层柱自重加抹灰： 底层柱自重加抹灰： 纵向联系梁自重加抹灰：边梁自重加抹灰： 女儿墙自重加抹灰：屋面用二毡三油绿豆砂：0.35 KN/m2屋面附加层重量： 外墙自重加抹灰： 三层轴向荷载：二层轴向荷载：底层轴向荷载：3.2、轴压比计算所以最底层轴压比： 所以轴压比满足。4 框架计算4.1、恒载计算4.1.1、框架示意图根据地质资料，基础埋深为自然地坪以下1.6m，同时室内外高差为450mm，确定基础底面标高为-2.050m（相对标高）。基础梁高，取基础梁高，由此得底层柱计算高度为。图4-1框架示意图4.1.2、荷载计算 楼层次梁传递的荷载： 主梁自重加抹灰：楼层板传递的荷载： 上层柱自重

13、加抹灰： 底层柱自重加抹灰： 纵向联系梁自重加抹灰：边梁自重加抹灰： 女儿墙自重加抹灰：屋面用二毡三油绿豆砂：0.35 KN/m2屋面附加层重量： 外墙自重加抹灰： 楼层跨间荷载：顶层跨间荷载：二、三层中间节点：二、三层边节点：顶层中间节点：顶层边节点：4.1.3、荷载示意图 图4-2恒荷载示意图4.1.4、刚度计算梁中考虑现浇板的作用，取；除底层外，其余柱线刚度乘0.9折减，传递系数：底层0.2，其余：1/3。柱截面惯性矩：梁截面惯性矩：梁线刚度： 上层柱线刚度： 底层柱线刚度： 4.1.5、弯矩计算（分层法）图4-2上层弯矩分配系数示意图图4-3中间层弯矩分配系数示意图图4-4底层弯矩分配

14、系数示意图图4-8最终弯矩图(KNM) （对称）图4-9剪力图(KN) （反对称）图4-10轴力图(KN) （对称）4.2、地震作用计算4.2.1、荷载计算重力荷载代表值：总重力荷载代表值：图4-11 层间模型计算简图4.2.2、刚度计算混凝土C30弹性模量：中间框架梁：边跨框架梁：底层框架柱：上层框架柱：框架层高柱数柱楼层D二、三层中间框架3.910边柱1.0770.3503.1641.10711.0736.7910中柱2.1550.5191.64216.42二、三层边框架3.94边柱0.8080.2880.9113.6444中柱1.6160.4471.4145.656底层中间框架5.210

15、边柱1.4500.5651.3220.7477.4722.7510中柱2.8990.6940.9179.17边框架5.24边柱1.0870.5140.6802.724中柱2.1740.6410.8473.388 4.2.3、自振周期计算抗震设防烈度为7度，类场地，近震，。层次(kN)(kN)(kN/m)(m)3639163913679000.01740.164328657150483679000.04090.146919065241132275000.10600.1060填充墙折减系数0.85因为，所以，4.2.4、底部剪力法计算底部剪力层次FiViDi(kN/m)=13.606mmu/H=1

16、/12971/55042.817.6566483.58250.7433.913.057577705.16955.903679002.59823.99.156628432.501388.43679003.77415.255.256874257.361645.762275007.2344.2.5、弯矩M计算图4-12层间模型计算简图(KN)弯矩M计算楼层层剪力VD柱V(kN)左边第一柱3955.91.0770.3501.1071.107/36.79=0.03028.6821388.41.0770.3501.1071.107/36.79=0.03041.6511645.81.4500.5650.74

17、70.747/22.75=0.03354.31左边第二柱3955.92.1550.5191.6421.642/36.79=0.04543.0221388.42.1550.5191.6421.642/36.79=0.04562.4811645.82.8990.6940.9170.917/22.75=0.04065.83续上表y0y1y2y3M上（kNM）M下(kNM)0.3000078.3033.560.4500-0.0597.4664.970.6500099.79185.330.36000107.3860.400.47000129.15114.530.61000134.79210.82图4-1

18、3最终弯矩图(KNM) （反对称）图4-14最终剪力图(KN) （对称）图4-15最终轴力图(KN) （反对称）4.3、风荷载计算4.3.1、作用荷载计算图4-16计算模型简图风振系数取1.0；风荷载体形系数取+0.8；取-0.5；风压高度变化系数取0.84；基本风压取0.55；女儿墙折算成集中力P：折算成楼层集中力：图4-17折算成集中力的计算简图(KN)4.3.2、弯矩M计算楼层层剪力iD柱V(kN)左边第一柱358.6551.0770.3501.1071.107/36.79=0.0301.76289.7131.0770.3501.1071.107/36.79=0.0302.691105.

19、2391.4500.5650.7470.747/22.75=0.0333.47左边第二柱358.6552.1550.5191.6421.642/36.79=0.0452.642189.7132.1550.5191.6421.642/36.79=0.0454.041105.2392.8990.6940.9170.917/22.75=0.0404.21续上表y0y1y2y3M上（kNM）M下(kNM)0.300004.812.060.4500-0.056.304.200.650006.3811.840.360006.593.710.470008.357.410.610008.6213.48图4-1

20、8弯矩图(KNM) （反对称）图4-19剪力图(KN) （对称）图4-20轴力图(KN) （反对称）4.4 活荷载计算4.4.1 活荷载 屋面活载标准值：2 KN/m2 楼面活载标准值：3.5 KN/m2 用迭代法计算。迭代顺序：ABCDEF4.4.2 工况一图4-21工况一荷载示意图(KN)图4-22半结构刚度示意图图4-23迭代过程示意图图4-24弯矩图(KNM) （对称）图4-25剪力图(KN) （反对称）图4-26轴力图(KN) （对称）4.4.3 工况二图4-27工况二荷载示意图(KN)图4-28迭代过程示意图图4-29弯矩图(KNM) （对称）图4-30剪力图(KN) （反对称）图

21、4-31轴力图(KN) （对称）4.4.4 工况三图4-32工况三荷载示意图(KN)图4-33迭代过程示意图图4-34弯矩图(KNM) （对称）图4-35剪力图(KN) （反对称）图4-36轴力图(KN) （对称）5 内力组合5.1 梁截面5.1.1梁截面内力图5-1梁截面编号示意图梁截面1.2恒载活载活载活载M(kNM)V(kN)M(kNM)V(kN)M(kNM)V(kN)M(kNM)V(kN)123456789101112131415续上表左风右风左震右震M(kNM)V(kN)M(kNM)V(kN)M(kNM)V(kN)M(kNM)V(kN)5.1.2梁截面内力组合1.2恒载+1.4活载梁

22、截面MmaxMmin|V|max组合项结果组合项结果组合项结果1234567891011121314151.2恒载+1.4*0.9（活载+风载）梁截面MmaxMmin|V|max组合项结果组合项结果组合项结果1234567891011121314151.2重力荷载代表值+1.3地震荷载梁截面MmaxMmin|V|max组合项结果组合项结果组合项结果1234567891011121314155.2 柱截面5.2.1柱截面内力 图5-2柱截面编号示意图柱截面1.2恒载活载活载活载M(kNM)N(kN)M(kNM)N(kN)M(kNM)N(kN)M(kNM)N(kN)123456789101112续

23、上表左风右风左震左震M(kNM)N(kN)M(kNM)N(kN)M(kNM)N(kN)M(kNM)N(kN)5.2.2柱截面内力组合1.2恒载+1.4活载柱截面|M|maxNmaxNmin组合项M(kNM)N(kN)组合项M(kNM)N(kN)组合项M(kNM)N(kN)1234567891011121.2恒载+1.4*0.9（活载+风载）柱截面|M|maxNmaxNmin组合项M(kNM)N(kN)组合项M(kNM)N(kN)组合项M(kNM)N(kN)1234567891011121.2重力荷载代表值+1.3地震荷载柱截面|M|maxNmaxNmin组合项M(kNM)N(kN)组合项M(k

24、NM)N(kN)组合项M(kNM)N(kN)1234567891011125.2.3柱截面剪力柱截面1.2恒载活载活载活载左风右风左震左震V(kN)V(kN)V(kN)V(kN)V(kN)V(kN)V(kN)V(kN)12345678910115.2.4柱截面剪力组合1.2恒载+1.4活载1.2恒载+1.4*0.9（活载+风载）1.2重力荷载代表值+1.3地震荷载柱截面|V|max|V|max|V|max组合项V(kN)相应的N(kN)组合项V(kN)相应的N(kN)组合项V(kN)相应的N(kN)1234567891011126 框架配筋6.1 框架梁配筋6.1.1框架梁正截面配筋图6-1梁

25、截面编号示意图混凝土采用C30 fc=14.3N/mm2,ft=1.43 N/mm2钢筋选用HRB400,fy=360 N/mm2 L=9000mm,h=900mm,b=400mm,板h=80mm屋面梁正截面配筋计算正截面12345M(kNM)-64.9334.1-388.3-375.9111.1b*h0或bf*h0400*8653000*865400*865400*8653000*865受压区高度x(mm)13.2982.479.63As(mm2)209.71072.51309.21264.8357.5选配(mm2)212420212+228212+228216实际As(mm2)226125

26、614581458402二层楼面梁正截面配筋计算正截面1112131415M(kNM)-190.1377.6-460.8-438.9138.6b*h0或bf*h0400*8653000*865400*865400*8653000*865受压区高度x(mm)39.310.298.893.83.7As(mm2)624.41215.51569.81490.4440.9选配(mm2)220420520520218实际As(mm2)628125615701570509 三层梁采用和二层相同的配筋。 6.1.2 框架梁斜截面配筋 抗剪钢筋HPB235,fy=210N/mm2 选出最大剪力235.6kN 因

27、为=-0.491.1f=104.5 kPa 柱传下的轴力 Nmax=915.7 kN ,最外边的柱取0.75的折减系数 所以，F=6*915.7+2*915.7*0.75=6867.8 kN AF/(f-rGd)= 6867.8/(111.6-1.620)=86.3 m2 BA/45=1.9m 考虑偏心矩的影响1.2B=2.3m，取B=2.5m 验算承载力： p=(F+G)/A=F/A+ rGd=6867.8/(2.5*45)+20*1.6=93.01.1f=104.5 kPa 柱传下的轴力 Nmax=1718.1 kN ,最外边的柱取0.75的折减系数 所以，F=6*1718.1+2*171

28、8.1*0.75=12885.8 kN AF/(f-rGd)= 12885.8/(111.6-1.620)=161.9 m2 BA/45=3.6m 考虑偏心矩的影响1.1B=3.96m，取B=4m 验算承载力： p=(F+G)/A=F/A+ rGd=12885.8/(4*45)+20*1.6=103.6 f=111.6 kPa 所以持力层满足。7.3.2 基础底板设计 基础底部净反力： 取1m，VI=71.6*1.0=71.6 kN/m h0VI /0.07 fc=71.6/(0.07*14.3)=71.5mm 现取h=400mm，满足。h0=365mm =62.7 kNM/m (HRB 335,fy=300N/mm2) 取12150 7.3.3 基础梁设计（倒梁法） 地基净反力：L=45m, 取半结构：图7-10中柱计算简图 弯矩分配求出初始弯矩图：图7-11初始弯矩图(KNM)图7-12初始剪力图(KN)R支反力(kN)1