混凝土结构课程设计报告计算书

混凝土结构课程设计计算书——现浇单向板肋形楼盖设计

11土木工程（专升本）

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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（0.65KN/ 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=6.0 kN/m2

3）永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.4（当楼面可变荷载标准值≥4kN/m2时,取1.3)；

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，主梁每跨布置两跟次梁，板的跨度为2.1m ,l02/l01=6.6/2.1=3.14,因此安单向板设计。

按跨高比条件，要求板厚h≥2200/40=55.0mm,对工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h=100mm。

次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6600/18~6600/12=366~550mm。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=l0/15~l0/10=6600/15~6600/10=440~660mm，取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（0.65KN/ m2）=0.65kN/m2

钢筋混凝土现浇板：0.1*25=2.5kN/m2

20mm厚石灰砂浆抹底：0.020*17=0.34kN/m2

小计： 3.49 kN/m2取3.5 kN/m2

板的活荷载标准值：60.0kN/m2

永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.4，因当楼面可变荷载标准值≥4kN/m2,所以取1.3。

于是板的恒荷载设计值：g=1.2*3.5=4.2kN/m2

活荷载设计值：q=1.4*6.0=8.4kN/m2

荷载总设计值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/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 。按力重分布设计，板的计算跨度：

边跨：l=l 0+h/2=2100-100-120+100/2=1930mm<1.025ln=1950mm ，取l 0=1950mm 中间跨：l 0=l n =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αm 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

M 1=-M b =(g+q)l 012/11=12.6*1.952/11=4.36kN.m M c =-(g+q)l 012/14=12.6*1.92/14=3.25kN.m M 2=(g+q)l 012/16=12.6*1.92/16=2.85kN.m 3）正截面受弯承载力计算 板厚100mm ，h 0=100-20=80mm ；板宽b=1000mm 。C25混凝土，α1=1.0，f c =11.9N/mm 2，f y =210N/mm 2 ；板配筋计算的过程如下表：

板的配筋计算表 截面 1 B 2 C 弯矩设计值（kN.m ） 4.36 -4.36 2.85 3.25

αs =M/a 1fcbh 02

0.065 0.065 0.03 0.034 ξ=1-(1-2αs ) 1/2 0.067 0.067 0.03 0.035 轴线 ①~②， ⑤~⑥ 计算配筋(mm2) AS=ξbh 0fc/fy 304 304 136 159 实际配筋(mm2) φ8150 As=335 φ8150 As=335 φ8180 As=279 φ8180

As=279

轴线 ②~⑤ 计算配筋(mm2) AS=ξbh0fc/fy 304 304 0.8*136=109 0.8*305=127

实际配筋(mm2) φ8150 As=335 φ8150 As=335 φ8180 As=279 φ8180

As=279

计算结果表明，ξ均小于0.35，符合塑性力重分布的原则；A s /bh=279/(1000*80)=0.34%，此值比0.45f t /f y =0.45*(1.43/210)=0.30%大，同时大于0.2%，符合要求。 四、次梁设计

按考虑力重分布设计。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： 4.2*2.1=8.82kN/m

次梁自重：0.2*（0.5-0.1）*25*1.2=2.4kN/m

次梁粉刷：0.02*（0.5-0.1）*2*17*1.2=0.32kN/m

小计：11.6kN/m

活荷载设计值：q=6*2.1*1.4=17.64kN/m

荷载总设计值：g+q=29.3kN/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<1.025ln=6508mm，取l0=6475mm

中间跨：l0=l n=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）力计算

弯矩设计值：

M1=-M b=(g+q)l02/11=29.3*6.4752/11=111.68kN.m2

M c=-(g+q)l n2/14=29.3*6.3502/14=85.05kN.m2

M2=(g+q)l012/16=29.3*6.3502/16=73.85kN.m2

剪力设计值：

V A=0.45*(g+q)l01=0.45*29.3*6.475=86.3kN.m

V BL=0.60*(g+q)l01=0.6*29.3*6.475=115.06kN.m

V BR=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.m

V C=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.m

4)承载力计算

正截面受弯承载力计算时，跨按T形截面计算，翼缘宽度取b'f=l/3=6600/3=2200mm，又b'f=b+s n=300+2000=2200mm，故b'f=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，α1=1.0，f c=11.9N/mm2，f t=1.27N/mm2，纵向钢筋采用HRB400钢，

f y=360N/mm2，箍筋采用HPB235钢，f yv=210N/m2。经判别跨截面均属于第一类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（kN.m）111.68-111.6873.8585.05

αs=M/α1fcbh02或

0.0122 0.0122 0.008 0.009

αs=M/α1fcb'fh02

ξ=1-(1-2αs)1/20.012 0.012 0.008 0.009