混凝土课程设计

永久荷载分项系数取 1.2； 因为 g/q = 0.54 < 2.8 ,因此可变荷载分项 系数应取 1.4.于是板的 永久荷载设计值 可变荷载设计值 荷载总设计值 q = 11.0 kN/m2 g = 2.99 × 1.2 = 3.59 kN/m2 q = 5.5 × 1.4 = 7.7 kN/m2
单向板肋梁楼盖设计
题号为 28， 楼面局部可变荷载标准值为 5.5kN/������������ ，环境类别为一类。 第一章 报告书要求
§1.1 结构平面布置 某生产车间为外框架承重体系的多层砖混结构， 采用整体式钢筋混凝 土单向板肋梁楼盖，结构平面布置图如图所示。外墙为 240mm 厚砖砌 体，内框架为 400X400mm 钢筋混凝土柱。图示范围内不考虑楼梯间。
b
=0.518）
因为是负弯矩，因此可以按矩形梁计算； α s = M/（bα 1fch02）= 84/（1×14.3×200×4152 ）=0.171
ξ 1 1 2 s
= 0.189 <ξ
b
=0.518
AS=ξ bh0α 1fc/fy =623.1mm2 跨中弯矩 1 α 1fcb′ f hf ′（h0 − hf /2）=497.64 kN·m >Mmax =56.72 kN·m 属 于第一种类型的 T 形梁，因此以b′ f 代替 b 飞，可得 α s = M/（α 1fcbf ′h02）=0.021；
g + q = 11.0kN/m A 1 B 2 C 3 C 2 B 1 2200 2200 2200 2200 2200
（3） 弯矩设计值 不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表 11—1 可查得，板的弯矩 系数 αm 分别为：边支座 1/16；离端第二支座，-1/11；中跨中。 1/16；中间支座，1/14。故
1
0.070
0.021
0.171
0.018
0．117
fcbf ′h02）
8
ξ 1 1 2 s
计算配筋（mm2） As = ξ b′f α
1
0.073
0.021
0.189
0.018
0.125
fch0 /fy 或 AS=ξ
bh0α 1fc/fy
255.2
425.8
623.1
364.9
436.9
ξ 1 1 2 s
′
=0.021<ξ
b
=0.518，可以
2 A s = ξ b′ f α 1fch0 /fy =425.8mm
次梁正截面受弯承载力计算
截面
弯矩设计值 （kN·m）
A
-38.50
1
66
B
-84
2
56.72
C
-64.82
α s = M/（α 2 1fcbh0 ）或α s = M/（α
剪力设计值： VA = 0.50(g + q)l01 =0.50×30×5.55= 83.25 kN VBl = 0.55(g + q)l01 =0.55×30×5.55=91.58 kN VBr = VC = 0.55(g + q)l02 =0.55×30×5.5= 90.75 kN （4） 承载力计算 1） 正截面受弯承载力
g ＋ q =11.29 kN/m2 ，近似取为 g ＋
3
结构平面布置，板的几何尺寸如图
80
120 2180 2400 100 100 2200 2400 板的剖面图 100 100 2300 2400
（2） 计算简图 按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm ×480mm ，板的计 算跨度： 边跨 l01 = ln = 2400 – 200 = 2200mm = 中间跨 l02 取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。
b
=0.576；α s = M/（α 1fcbh02）=0.094 =0.099 <ξ
b
ξ 1 1 2 s
=0.576,可以
AS=ξ bh0α 1fc/fy =314.6mm2 板的配筋计算
截面
弯矩设计值 （kN·m）
A
-3.33
1
3.80
B
-4.84
2
3.33
C
-3.80
α s = M/（α 2 1fcbh0 ）
1
1） 2） 3）
板的配筋图（1:100） 次梁的配筋图（1:100 或 1:40） 主梁的配筋图（1:100 或 1:40）及弯矩 M、剪力 V 的包络 图
4） 5）
剖面图（1:20） 钢筋明细表及图纸说明
§1.3 设计资料 （1） 楼面做法：水磨石面层；钢筋混凝土现浇板；20mm 混合砂 浆抹底。 （2） 材料：混凝土强度等级 C30；梁钢筋采用 HRB400 级钢筋， 板采用 HPB 级钢筋。 （3） 荷载 永久荷载：包括梁、楼板及构造层自重。钢筋混凝土容重为 25kN/m3，水泥砂浆容重 20 kN/m3，石灰砂浆容重 17 kN/m3， 水磨石地面容重 0.65 kN/m2，分项系数γ G＝1.2。 可变荷载：楼面均布活荷载标准值 6.5 kN/m2，分项系数γ ＝1.4。 第二章 设计过程 §2.1 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 5.8m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 7.2/3 = 2.4m ，l02 /l01 = 5.8/2.4 = 2.3 > 2，因此按单向板设计。 按跨高比条件， 要求板厚 h≥2400/40 = 60mm ,对工业建筑的
0.065 0.067 212.9
φ 6｜8@180 As=218
0.074 0.077 244.7
φ 8@200 As =251
0.094 0.099 314.6
φ 8｜10@200 As =322
0.065 0.067 212.9
φ 6｜8@180 As =218
0.074 0.077 244.7
实际配筋（mm2）
2
14
3
16
5
14
2
16
1
14+2
16
As=308
As =603
As =769
As =402
As =509.1
计算结果表明，制作截面的ξ 均小于 0.35，符合塑性内力重分布的原 则； As /bh=308/ （200×480） = 0.32% > 0.2%， 此值大于 0.45ft /fy =0.18 %， 同时大于 0.2%，满足最小配筋率的要求。 2） 斜截面受剪承载力 斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算 最小配箍率验算。验算截面尺寸： hw =h0 -hf ′=415-80 = 335mm ， 因hw /b=335/200=1.675<4， 截面尺寸按下式验算： 0.25βc fc bh0 =296.725kN>Vmax =91.58kN 截面尺寸满足要求。 计算所需腹筋： 采用 Vcs =0.7ft bh0 +fyv S = 6 双肢箍筋，计算支座 B 左侧截面。由
φ 8@200 As =251
ξ bh0α 1fc/fy 实际配筋（mm2）
计算结果表明，支座截面的ξ 均小于 0.35，符合塑性内力重 分布的原则；As /bh=218/（1000×80）= 0.27%，此值大于 0.45ft /fy =0.24%，同时大于 0.2%，满足最小配筋率的要求。 §2.3 次梁设计 根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖得次梁和主梁的可变荷载 不考虑梁从属面积的荷载折减。
5
（1） 荷载设计值 永久荷载设计值 板传来永久荷载 次梁自重 次梁粉刷 小计 可变荷载设计值 荷载总设计值 3.59×2.4=8.62kN/m 0.2×(0.48-0.08)×25×1.2=2.4kN/m 0.02×(0.48-0.08)×25×1.2=0.33kN/m g = 11.35kN/m q = 7.7×2.4 = 18.48 kN/m g + q = 29.83 kN/m，取整为 30kN/m
2
Q
楼盖板，要求 h≥60mm ，取板厚 h = 80mm 。 次梁截面高度应满足 h = l0 /18 ～ l0 /12 = 5800/18 ～
5800/12 = 322 ～ 483mm ，因此取 h =480mm 。截面宽度取为 b = 200mm 。 主梁的截面高度应满足 h = l0 /15 ～ l0 /10 = 7200/15 ～ 7200/10 = 480 ～ 720mm ,取 h = 690mm .截面高度取为 b = 300mm 。 §2.2 板的设计 （1） 荷载 板的永久荷载标准值 水磨石面层 80mm 钢筋混凝土板 20mm 混合砂浆 小计 板的可变荷载标准值 0.65 kN/m2 0.08 × 25 = 2.0 kN/m2 0.02 × 17 = 0.34 kN/m2 2.99 kN/m2 5.5 kN/m2
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=5800/3=1933.3mm 、bf ′= b+sn =2400mm ，b+12hf ′=1160mm 三者的较小值，故取bf ′=1160mm 。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。
7
环境类别一级，C30 混凝土，梁的最小保护层厚度 c =20mm 。假 定箍筋直径10mm ，纵向钢筋直径20mm ，则一排纵向钢筋 h0 =480-20-10-20/2=440mm ，二排纵向钢筋h0 =440-25=415mm 。 C30 混凝土，α1 =1.0，βc = 1，fc =14.3 kN/mm2 ，ft =1.43kN/mm2 ; 纵向钢筋 HRB400，fy =360 kN/mm2 。正截面承载力计算过程 B 支座弯矩计算过程（查表知ξ