混凝土结构设计

《混凝土结构设计》

课程设计

计算书

（梁板结构）

班级：土木112 设计人：金梦飞

学号：201151395206 设计题号：第 6b 题嘉兴学院建筑工程学院

2014年4月

一、设计题目

某多层工业厂房钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计（现浇楼盖中间层）。

二、结构平面布置

某多层工业厂房建筑楼盖平面如图1所示，采用钢筋混凝土现浇楼盖中间层。楼面活荷载标准值为9kN／m2，组合系数为0.7。环境类别为一类。

三、材料选用

混凝土C25（f c=11.9 N／mm2；f t=1.27 N／mm2）；梁中纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋（f y= f y’=360 N／mm2）；其它钢筋均采用HRB335(f y= f y’= f yv =300 N／mm2)。

楼面及梯段面面层：20厚水泥砂浆抹面γ= 20KN/m3

梁侧、梁底、板底粉刷层：16厚混合砂浆抹灰γ= 17KN/m3

钢筋混凝土容重γ= 25KN/m3

因楼面活荷载标准值为9 kN／m2＞4 kN／m2，故活荷载分项系数应按1.3采用。

四、板的设计

由图1可知，板区格长边与短边之比6／2.4=2.5＞2.0但＜3.0，按我国的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定：当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算，这时如按沿短边方向受力的单向板计算，应沿长边方向布置足够数量的构造筋。本设计中按单向板计算，并采取必要的构造措施。

板厚h≥l／30=2400／30=80mm，查表2-1，故取80mm。取1m宽板带为计算单元，按考虑塑性内力重分布方法计算内力。

1.荷载计算

20厚水泥砂浆抹面 20×0.02=0.4kN／m2

80mm厚钢筋混凝土板 25×0.08=2.00 kN／m2

16mm厚石灰砂浆抹灰 17×0.016=0.27 kN／m2

恒荷载标准值 2.67 kN／m2

活荷载标准值 9kN／m2

总荷载设计值

由可变荷载效应控制的组合 g+q=（1.2×2.67+1.3×9）×1.0=14.90 kN／m 由永久荷载效应控制的组合 g+q=（1.35×2.67+0.7×1.3×9）×1.0=11.79 kN／m 可见，对板而言，由可变荷载效应控制的组合所得荷载设计值较大，所以板内力计算

时取g+q=14.90 kN／m。

2.计算简图

次梁截面高度h=（1／18~1／12）×6000=（333~500）mm，可取h=450mm，

b=（1／3~1／2）×450=（150~225）mm，取b=200mm。根据结构平面布置，板的实际支承情况如图2（a）所示。

由表2-4的规定，板的计算跨度为中间跨：l o=l n=2400-200=2200mm；边跨l o=l n=2300-100-120=2080mm。

边跨与中间跨的跨差（2200-2080）／2200=5.45%＜10%，故可按等跨连续板计算内力。板的计算简图如图2（b）所示。

3.弯矩设计值计算

对于图1中的1-1板带，板各控制截面的弯矩设计值为

M1=1／14（g+q）l02=1／14×14.90×2.082=4.60kN·m

M B=-1／11（g+q）l02=-1／11×14.90×2.22=-6.56 kN·m

M C=-1／14（g+q）l02=-1／14×14.90×2.22=-5.15 kN·m

M2=M3 =1／16（g+q）l02=1／16×14.90×2.22=4.51kN·m

M A=-1／16（g+q）l02=-1／16×14.90×2.082=-4.03kN·m

4.截面配筋计算

板截面的有效高度h0=80-20=60mm。板截面配筋过程见表1，板的配筋平面图见图3 板截面配筋计算表1

注：支座截面ξ＜0.1,取ξ=0.1。

5.板截面受剪承载力验算

最大剪力设计值发生在内支座，其值为V=0.55×14.90×2.2=18.03 kN

对于不配箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：V≤0.7βh f t bh0

则0.7βh f t bh0=0.7×1.0×1.27×1000×60=53.34kN＞V=18.03 kN

故板的斜截面受剪承载力满足要求。

五、次梁设计

主梁截面高度h=（1／14~1／8）×7000=（500~875）mm，取h=700mm，b=（1／3~1／2）×700=（233~350）mm，取b=250mm。次梁的几何尺寸及支承情况见图4（a）。

1.荷载计算

板传来的荷载 2.67×2.4=6.41kN／m

次梁自重 25×0.2×（0.45-0.08）=1.85 kN／m

次梁粉刷 17×0.016×（0.45-0.08）×2=0.20 kN／m

恒荷载标准值 8.46 kN／m

活荷载标准值 9×2.4=21.60kN／m

总荷载设计值

由可变荷载效应控制的组合 g+q=1.2×8.46+1.3×21.60=38.23kN／m

由永久荷载效应控制的组合 g+q=1.35×8.46+0.7×1.3×21.60=31.08 kN／m 所以，次梁内力计算时取g+q=38.23 kN／m

2.计算简图

次梁按考虑塑性内重分布方法计算内力，故由表2-4可得次梁的计算跨

度，即中间跨l o=l n=6000-250=5750mm；边跨l o=l n=6000-130-125=5745mm。

故可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图4（b）。

3.内力计算

弯矩设计值：

M1= 1／14（g+q）l02=1／14×38.23×5.7452=90.13 kN·m

M B=-1／11（g+q）l02=-1／11×38.23×5.7452=-114.71 kN·m

M C= - 1／14（g+q）l02=-1／14×38.23×5.752=-90.28 kN·m

M2= M3=1／16（g+q）l02=1／16×38.23×5.752=79.00 kN·m

剪力设计值：

V Ain=0.50（g+q）l n=0.50×38.23×5.745=109.82 kN

V Bex=0.55（g+q）l n=0.55×38.23×5.745=120.80 kN

V Bin= V Cex = V Cin =0.55（g+q）l n=0.55×38.23×5.75=120.90 kN

4.截面配筋计算