混凝土结构课程设计(附设计图纸CAD)

目录

1 设计资料 (1)

2 板的设计 (1)

2.1 荷载 (2)

2.2 力计算 (2)

2.3 截面承载力计算 (3)

3 次梁设计 (3)

3.1 荷载 (4)

3.2 力计算 (4)

3.3 截面承载力计算 (5)

4 主梁计算 (7)

4.1 荷载 (7)

4.2 力计算 (7)

4.3 截面承载力计算 (11)

4.4 主梁吊筋计算 (13)

参考文献 (13)

某工业厂房单向板肋梁楼盖

1 设计资料

某工业厂房设计使用年限为50年，安全等级为二级，环境类别为一类。结构形式采用框架结构，其中梁柱线刚度比均大于3。楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，厂房底层结构布置图见图1。楼面做法、边梁、墙、及柱的位置关系见图2。

图1 底层结构布置图

楼面活荷载标准值8kN/m2，楼面面层为20mm水泥砂浆，

梁板的天棚抹灰为20mm厚混合砂浆。材料选用混凝土：采用

C30（f c=14.3 N/mm2）钢筋：梁的受力纵筋采用HRB335级钢筋

（f y=300 N/mm2），其余采用HRB300级钢筋（f y=270 N/mm2）。

2 板的设计

板按塑性力重分布方法设计。按刚度条件板厚要求取

h=L/30=2000/30≈67mm，工业厂房楼面最小厚度为70mm，取板

厚h=80mm。取次梁截面高度h=450mm（L/18=6000/18=333mm～

L/12=6000/12=500mm）,截面宽度

b=200mm(h/2.5=450/2.5=180mm～h/2=450/2=225mm)，主梁和次

梁采用HRB335级，其余均采用HPB300级钢筋；板的L2/L1=6000/2000=3，宜按单向板设计。板的几何尺

图2 节点详图

寸和计算简图见图3。 2.1 荷载

①恒载标准值

板自重： 0.08×25 kN/m 2

=2.0 kN/m 2

楼面面层： 0.02×20 kN/m 2

=0.4 kN/m 2

天棚抹灰: 0.02×17 kN/m 2

=0.34 kN/m 2

k g =2.74 kN/m 2

②使用活荷载 k q =8 kN/m 2

③荷载组合值：Q γ=1.3

q g +=1.2k g +1.3k q =1.2×2.74+1.3×8=13.69 kN/m 2

q g +=1.35k g +1.3×0.7k q =1.35×2.74+1.3×0.7×8=10.98 kN/m 2

取q g +=13.69 kN/m 2

图3 板的几何尺寸和计算简图（单位：mm ）

2.2 力计算

取1m 宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为： 中间跨：0l =n l =2.0m-0.2m=1.80 m 边 跨：0l =n l =2.0-0.20/2+0.025=1.925 m

边跨和中间跨的计算跨度相差：

%10%9.6%1008

.18

.1925.1〈=⨯-

故可按等跨连续板计算力，各截面的弯矩计算见表1。

表1 板各截面弯矩计算

2.3 截面承载力计算

取板的截面有效高度0h =80-20=60mm （环境类别为一类）,各截面配筋计算见表2 表2 板的各截面承载力计算

注：表中对于②～⑦轴间板带的中间跨中和中间支座考虑板的拱作用，故弯矩降低0.2

3 次梁设计

取主梁的梁高h=650mm （L/12=6000/12=429mm ～L/8=6000/8=750mm ）,宽b=250mm,次梁的截面尺寸及支撑情况见下图4。

图4 次梁几何尺寸及支承情况(单位：mm)

3.1 荷载

①恒载

由板传来 2.74×2=5.48 kN/m 次梁自重 25×0.2×(0.45-0.08)=1.85 kN/m 梁侧抹灰 17×(0.45-0.08)×2×0.02=0.25 kN/m

k g =7.58 kN/m

②楼面使用活荷载 k q =8.0×2=16.0 kN/m ③荷载组合设计值

q g +=1.2k g +1.3k q =1.2×7.58+1.3×16.0=29.90 kN/m

q g +=1.35k g +1.3×0.7k q =1.35×7.58+1.3×0.7×16.0=24.79 kN/m

取q g +=29.90 kN/m

3.2 力计算

按塑性力重分布方法计算次梁力。计算跨度为： 中间跨：m l l n 75.525.00.60=-==

边 跨：m l l n 85.5025.02/25.00.60=--== 边跨和中间跨的计算跨度相差：

%10%48.3%10075

.575

.585.5〈=⨯-

故可按等跨连续次梁计算。

剪力计算时跨度取净跨，计算简图如图5所示

图5 次梁计算简图

次梁力计算见下表3、表4：

表3 次梁弯矩计算

截面边支座边跨跨支座中间跨中中间支座

弯矩计算系数

m

α

24

1

-

14

1

11

1

-

16

1

14

1

-

)

/(

)

(2

m

kN

l

q

g

M

m

⋅

+

=α-44.11 73.84 -96.23 60.34 -70.61 表4 次梁剪力计算

截面边支座第一支座（左）第一支座（右）中间支座剪力计算系数β0.50 0.55 0.55 0.55

V=())

/(KN

l

q

g

n

+

β88.95 97.85 94.56 94.56

3.3 截面承载力计算

次梁跨中截面按T形截面进行计算，翼缘计算宽度取以下三者较小值：

①按计算跨度

l考虑：m

l

b

f

92

.1

3

75

.5

3

1

'=

=

=

②按梁肋净距

n

s考虑：m

b

s

b

n

f

0.2

8.1

2.1

'=

+

=

+

=

③按翼缘高度`

f

h考虑：1.0

195

.0

`

〉

=

h

h

f可不考虑此种情况,

故取`

f

b=1.92m

判别各跨中截面属于哪一类形：取h0 =450-40=410mm

m

kN

m

kN

h

h

f

h

b f

c

f

f⋅

>

⋅

=

-

⨯

⨯

⨯

=

-84

.

73

7.

812

)2/

80

410

(

3.

14

80

1920

)2/

('

'

'

故属于一类倒T形截面

支座截面按矩形截面计算，跨中及支座截面均按一排筋考虑，取h0 = 450-40=410mm.