混凝土课程设计

1 设计资料

(1)楼盖面层做法：20mm 厚水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；板底采用20mm 厚混合砂浆天棚抹灰。 (2)材料：混凝土强度等级C30；主梁及次梁受力筋采用HRB335级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB235级钢筋。环境类别为一类。

楼面活荷载:活荷载标准值7.0kN/m2； 楼面面层：水泥砂浆容重3m /kN 20=γ ； 钢筋混凝土容重：3

m /kN 25=γ； 混合砂浆容重：3m /kN 17=γ；

荷载分项系数：恒载分项系数为1.2，活载分项系数为1.3。

2 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7.2m ，次梁的跨度为6.96m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.4m ，l02/l01=7.2/2.4=3,因此按单向板设计。

按跨高比条件，要求板厚h ≧2400/40=50mm ，对工业建筑的楼盖板，要求h ≧80mm ，取板厚h=80mm 。 次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6960/18~6960/12=387~580mm 。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm 。截面宽度取为b=200mm 。

主梁截面高度应满足h=l0/15~l0/10=7200/15~7200/10=400~600mm 。取h=700mm 。截面宽度取为b=300mm 。 楼盖结构平面布置图见图1

图1 楼盖结构平面布置图

3 板的设计

(1)荷载

板的永久荷载标准值

20mm厚水泥砂浆面层0.02m*20kN/m3=0.40kN/m2

80mm厚钢筋混凝土板0.08m*25kN/m3=2.00kN/m2

20mm厚混合砂浆天棚抹灰0.02m*17kN/m3=0.34kN/m2

小计 2.74kN/m2

板的可变荷载标准值7.00kN/m2

永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值大于4.0km/m2,所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的

永久荷载设计值g=2.74*1.2=3.29kN/m2

可变荷载设计值q=7.00*1.3=9.10kN/m2

荷载总设计值g+q=12.388kN/m2近似取为g+q=13.0kN/m2

(2)计算简图

次梁截面为200mm*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。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：

边跨l0=ln+h/2=2400-100-120+80/2=2220mm＜1.025*ln=2275.5mm，取l0=2220mm

中间跨l0=ln=2400-200=2200mm

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，计算简图见图2

(3)弯矩设计值

由表可查得，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。

M1=-MB=(g+q)l012/11=13.0*2.222/11=5.82kN•m

MC=-(g+q)l012/14=-13.0*2.22/14=-4.49kN•m

M2=(g+q)l012/16=13.0*1.802/16=3.93kN•m

这是对端区格单向板而言，对于中间区格单向板，其MC和M2应乘以0.8，分别为

MC=0.8*(-4.49)=-3.59kN•m；M2=0.8*3.39=3.15kN•m

(4)正截面受弯承载力计算

环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm，h0=80-20=60mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，α1=1.0，fc=14.3kN/mm2；HPB235钢筋，fy=210N/mm2。

4 次梁设计

按考虑塑性内力重分布设计。

荷载设计值

永久荷载设计值

板传来永久荷载 3.288kN/m2*2.4m=7.90kN/m

次梁自重0.2m*(0.5m-0.08m)*25kN/m3*1.2=2.52kN/m

次梁粉刷0.02m*(0.5m-0.08m)*17kN/m3*2*1.3=0.34kN/m

小计g=10.76kN/m

可变荷载设计值q=9.1kN/m2*2.4m=10.76kN/m

荷载总设计值g+q=32.60kN/m

计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为300mm*700mm。计算跨度：

边跨l0=ln+a/2=6960-120-300/2+240/2=6810mm＜1.025*ln=7134mm，取l0=6810mm

中间跨l0=ln=6960-300=6660mm

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图3。

(3)内力计算

弯矩设计值：

M1=-MB=(g+q)l02/11=32.06*6.812/11=135.17kN•m

M2=(g+q)l02/16=32.06*6.662/16=88.88kN•m

MC=-(g+q)l02/14=-32.06*6.662/14=-101.57kN•m

剪力设计值：

V A=0.45(g+q)ln1=0.45*32.06*6.69=96.52kN

VBl=0.60(g+q)ln1=0.60*32.06*6.69=128.69kN

VBr=VC=0.55(g+q)ln2=0.55*32.06*6.66=117.44kN

(4)承载力计算

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，翼缘宽度取bf=l/3=6960/3=220mm；又bf=b+Sn=200+2200=2400mm，故取bf=2320mm。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。

环境类别一类，C30混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向钢筋b0=500-35=465mm，二排纵向钢筋b0=500-60=440mm。

C30混凝土，α1=1.0，βc=1，ft=1.43N/mm2 fc=14.3kN/mm2；纵筋HRB335钢筋，fy=300N/mm2；箍筋HPB235钢筋，fyv=210kN/mm2。