混凝土结构课程设计.pdf

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1、 10 土木工程（专升本）混凝土结构课程设计计算书 现浇单向板肋形楼盖设计 姓 名：学 号：完成日期：混凝土结构课程设计 现浇单向板肋形楼盖设计 某多层工业建筑物平面如下图所示：采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。一、设计资料 1）楼面构造层做法：水泥砂浆地面（m2）钢筋混凝土现浇板（25kN/m2）；20mm 厚石灰砂浆抹底（17kN/m2）；2）可变荷载：Pk=kN/m2 3）永久荷载分项系数为，可变荷载分项系数为（当楼面可变荷载标准值4kN/m2时,取；4）材料选用：混凝土：采用 C25；钢筋：梁纵向受力钢筋采用 HRB400 级钢筋，其余采用 HPB235 级钢筋；5）本建筑物位于非地震

2、区，建筑物安全级别为二级，结构环境类别为一类。二、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 6.3m,次梁跨度为 6.6m，主梁每跨内布置两跟次梁，板的跨度为 2.1m,l02/l01=,因此安单向板设计。按跨高比条件，要求板厚 h2200/40=,对工业建筑的楼盖板，要求 h80mm，取板厚h=100mm。次梁截面高度应满足 h=l0/18l0/12=6600/186600/12=366550mm。考虑到楼面活荷载比较大，取 h=500mm。截面宽度取为 b=200mm。框架梁截面高度应满足 h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm，取

3、 h=600mm。截面宽度取为 b=300mm。楼盖结构平面布置图如下图所示：三、板的设计 1）荷载 板的恒荷载标准值：水泥砂浆地面（m2）=m2 钢筋混凝土现浇板：*25=m2 20mm 厚石灰砂浆抹底：*17=m2 小计：kN/m2取 kN/m2 板的活荷载标准值：m2 永久荷载分项系数为，可变荷载分项系数为，因当楼面可变荷载标准值4kN/m2,所以取。于是板的恒荷载设计值：g=*=m2 活荷载设计值：q=*=m2 荷载总设计值：g+q=+=m2 1)计算简图 次梁截面为 200*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。按内力重分布设计，板

4、的计算跨度：边跨：l=l0+h/2=2+100/2=1930mm=1950mm，取 l0=1950mm 中间跨：l0=ln=2100-200=1900mm 因跨度相差小于 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：2）弯矩设计值 查表得，板的弯矩系数m分别为：边跨中：1/11，离端第二支座：-1/11，中跨中：1/16，中间支座：1/14。故 3）M1=-Mb=(g+q)l012/11=*11=正截面受弯承载力计算 板厚 100mm，h0=100-20=80mm；板宽 b=1000mm。C25 混凝土，1=，fc=mm2，fy=210N/mm2；板配筋计算的

5、过程如下表：板的配筋计算表 截面 1 B 2 C 弯矩设计值（）s=M/a1fcbh02 =1-(1-2s)1/2 轴线 ，计算配筋(mm2)AS=bh0fc/fy 304 304 136 159 实际配筋(mm2)8150 As=335 8150 As=335 8180 As=279 8180 As=279 轴线 计算配筋(mm2)AS=bh0fc/fy 304 304*136=109*305=127 实际配筋(mm2)8150 As=335 8150 As=335 8180 As=279 8180 As=279 计算结果表明，均小于，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=279/(1000

6、*80)=%，此值比 0.45ft/fy=*210)=%大，同时大于%，符合要求。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：*=m 次梁自重：*（）*25*=m 次梁粉刷：*（）*2*17*=m 小计：m 活荷载设计值：q=6*=m 荷载总设计值：g+q=m 2）计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为 270mm。主梁截面为 250*650mm。计算跨度：边跨：l=l0+a/2=6600-120-250/2+240/2=6475mm=6508mm，取 l0=6475mm 中间跨：

7、l0=ln=6600-250=6350mm 因跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算，次梁计算简图如下图所示：3）内力计算 弯矩设计值：M1=-Mb=(g+q)l02/11=*11=剪力设计值：4)VA=*(g+q)l01=*=承载力计算 正截面受弯承载力计算时，跨内按 T 形截面计算，翼缘宽度取 bf=l/3=6600/3=2200mm，又 bf=b+sn=300+2000=2200mm，故 bf=2200mm。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。C25 混凝土，1=，fc=mm2，ft=mm2，纵向钢筋采用 HRB400 钢，fy=360N/mm2，箍筋采用 HPB

8、235 钢，fyv=210N/m2。经判别跨内截面均属于第一类 T 形截面。次梁正截面受弯承载力计算 截面 1 B 2 C 弯矩设计值（）s=M/1fcbh02或 s=M/1fcbfh02 =1-(1-2s)1/2 As=bfh0fc/fy As=bh0fc/fy 529 529 353 397 选配配筋(mm2)318 As=763 318 As=763 316 As=603 316 As=603 计算结果表明，均小于，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=762/(200*500)=%，此值比 0.45ft/fy=*360)=%大，同时大于%，满足要求。2）斜截面受剪承载力计算包括：截面尺

9、寸的复核，腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸：hw=h0-hf=465-100=365mm，hw/b=365/200=Vmax=。故截面尺寸满足要求。五、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。恒荷载：次梁传来恒荷载：*=主梁自重：*（）*25*=主梁粉刷：*（）*2*17*=小计：取 活荷载：*=取 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 370mm，中间支承在 400*400mm 的混凝土柱子上，其计算跨度 边跨：ln=6300-120-200=5980mm，因=150mm，翼缘计算宽度按 l/3=3=和 b+sn=6.

10、m 中较小值确定，取 bf=。B 支座边的弯矩设计值 MB=MBmax-V0b/2=。纵向受力给你钢筋除 B 支座截面为两排外，其余均为一排。跨内截面经判别都属于第一类 T 形截面。正截面受弯承载力的计算过程如下表所示：主梁正截面承载力计算 截面 1 B 2 弯矩设计值（）s=M/1fcbh02或 s=M/1fcbfh02 s=1-(1-2s)1/2/2 AS=M/sh0fy 1695 1913 882 310 选配配筋(mm2)425 As=1963 720 As=2200 320 As=942 220 As=628 计算结果表明，均小于，满足要求；取中间跨跨中截面验算，其承载负弯矩时的最小配筋率，AS、bh=628/（250*650）=%，此值比 0.45ft/fy=*360)=%大，同时大于%，满足要求。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-hf=590-100=490mm，hw/b=490/250=Vmax=。故截面尺寸满足要求。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%，且其间距不大于 200mm。现每侧配置 214，308/（300*570）=%，满足要求。主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。