土木工程-混凝土结构课程设计

混凝土结构课程设计

一、设计题目

钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖

二、基本资料

某多层厂房，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其二层楼面结构布置如下图所示，板伸入墙120mm，次梁伸入墙240mm，主梁伸入墙370mm，楼面面层为水磨石，自重为0.65kn/m2,板底及梁侧用15mm厚石灰砂浆粉刷。楼面活荷载标准值取q k=3.0+0.1n(n：学号)。柱网尺寸为l1×l2, l1= l2=6+0.3m,其中m取值为：当学号n=1～10时，m=3；当学号n=11～20时，m=2；当学号n=21～30时，m=1；当学号n=31～40时，m=0。混凝土强度等级为C20或C25，主次梁纵向受力钢筋采用HRB335或HRB400其余钢筋均采用HPB235。

三、基本任务及成果要求

（一）撰写混凝土楼盖设计计算说明书

1.设计资料

2.板的设计（按可塑性力重颁布理论进行设计）

3.次梁的设计（按可塑性力重颁布理论进行设计）

4.主梁的设计（按弹性理论进行设计，要求满足承载力及裂缝宽度条件）

5.设计总结（对设计的合理性方面及存在的不足进行总结）

（二）绘制楼面结构施工图（2#图纸2）

1.楼面结构平面布置图（1：100）

图中需标注墙、柱定位轴线编号，梁、柱定位尺寸及构件编号（建议代号：板—Bn，次梁—CLn，主梁—ZLn）。

2.板的配筋图（可直接绘在结构平面布置图上）

图中需标明板厚、钢筋直径、间距及其长度定位尺寸。

3.次梁模板及配筋图（1：50，1：20）

图中需标注次梁截面尺寸，箍筋形式、直径及间距，纵向钢筋直径、根数、编号及纵向长度定位尺寸。

4.主当模板及配筋图（1：30，1：20）

包括主梁的弯矩包络图及材料抵抗弯矩图。图中需标注主梁截面尺寸、箍筋形式、直径及间距，纵向钢筋直径、根数、编号及纵向长度定位尺寸，其中纵筋的纵向长度定位应依据材料抵抗弯矩图进行。

5.结构施工图说明

主要说明构件的确混凝土强度等级、钢筋代号与级别的对应（如Φ代表HPB235等）、保护层厚度，尺寸单位以及楼面荷载值等。

某工业厂房钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

一、设计资料

图1是某多层工业厂房的楼盖建筑平面布置（楼梯间不在此平面），楼盖拟

采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，试进行设计。

其中板、次梁按考虑塑性力重颁布设计，主梁按弹性理论设计。设计资料如下：

①楼面做法如下：

水磨石面层20mm厚（自重0.65kn/m2）

钢筋混凝土现浇板（容重25 kn/m 2）

板下混合砂浆抹面15mm （容重17 kn/m 2）

②楼面活荷载q=5.7 kn/m 2

③材料：混凝土，C25，钢筋，梁受力钢筋为HRB335，其余用HPB235钢筋。

④梁板入墙长度：板为120mm；次梁为240mm；主梁为360mm。

⑤柱：b×b=500mm×500mm。

⑥恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.3（因为楼面活荷载标准值大于4 kn/m 2）。

1.根据构造确定板厚及主、次梁的截面尺寸

确定主梁跨度为6.3m，次梁跨度为6.3m，主梁每跨跨布置两根次梁，板

跨度为2100mm。

按高跨比条件，要求板厚h≥2100/40=525mm，对工业建筑的楼盖板，要求h≥70mm,取板厚h=80mm。

次梁截面尺寸： h=l/18～l/12=350～525mm 取h=450mm

b=l/3～l/2=150～225mm 取b=200mm

主梁截面尺寸：h=l/14～l/8=450～787.5mm

取h=650mm,b=300mm

2.板的设计（塑性力重颁布法）

（1）确定板的计算跨度

次梁截面200×450，板在墙上支承宽度为120mm，板跨长如附图1

边跨：l m=l n+h/2=1760+80/2=1800m

中跨：l02=l n=2100-200=-1900mm

边跨和中跨相差小于10%，可按等跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元，其计算简图如下：

3.次梁设计（塑性力重颁布法）

4.主梁设计（弹性理论法）

二、计算

1.板的计算：

（1）荷载计算：

恒载标准值：

20mm水磨石面层0.02×0.65＝0.013 kn/m 2

80mm钢筋混凝土板0.08×25＝2.0 kn/m 2

20mm混合砂浆顶棚抹灰0.02×17＝0.34 kn/m 2；

g k＝2.35 kn/m 2

恒载设计值g=1.2×2.35＝2.82 kn/m 2;

活荷载设计值p=1.3×5.7=7.41 kn/m 2；

合计10.23 kn/m 2；

即每米板宽g+p=10.23 kn/m 2。

（2）力及配筋计算：

板弯短系数ɑ：力跨为1/11，离端第二支座为-1/11，中跨中为1/16，中间支座为了-1/14，固有

M1=-M B=1/11（p+g）(l01)2=(10.12/11) ×1.82=3.01kn·m

M2=M3=1/16(p+g)(l02)2=(10.23/16) ×1.92=2.31kn·m

M C=-1/14(p+g)(l01)2=-(10.23/14) ×1.92=-2.64 kn·m

板厚h=80mm,h0=80-20=60mm；混凝土C25，ɑ=1f c=11.9n/mm2；HPB235钢筋，f y=210n/mm2；板按考塑性力重颁布方法计算，取1m宽板带作为计算单元(b=1000mm)，板

板配筋如下图：

2.次梁的计算：

次梁按考虑塑性力重颁布方法计算。

（1）荷载计算：