水工课程设计汇总

《水工钢筋混凝土结构学》课程设计

整体式单向板肋梁楼盖

设计计算说明书

海洋与土木工程学院

港工14-4

毛德涵

1407110214

一、设计基础资料

我的课程设计序号是23号，我的设计任务是对半导体器件车间标准层楼面进行结构设计。3级水工建筑物的安全级别为二级，安全系数K ＝1.2。板内力计算时候，板面作用的可变荷载标准值为8KN／m2；次梁内里计算时，板面作用的可变荷载标准值为6KN／m2；主梁内里计算时，板面作用的可变荷载的标准值为5KN／m2。车间的横向柱距为Ly=6600mm，纵向柱距为Lx=6600mm。可变荷载分项系数为1.2，永久荷载的分项系数为1.05。

建筑物四周为承重砖墙，厚度为370mm，平面定位轴线的外侧为250mm ，内侧为120mm，中间有钢筋混凝土柱，截面尺寸为350＊350mm2。根据任务书要求板和次梁的内力按塑性内力重分布方法计算，主梁内力按弹性理论方法进行计算。车间内无侵蚀性介质，环境类别为二类，依据规范要求板的保护层厚度为25mm。主梁和次梁的保护层厚度为35mm。

结构层钢筋混凝土的重度为25 KN／m3，水泥砂浆面层重度为20 KN／m3；混合砂浆天花抹面层重度为17 KN／m3。

柱、主梁、次梁，受力钢筋均采用HRB400级钢筋，f y=f y，=360N ／mm2；混凝土采用C30，f c＝14.3 N／mm2；板的受力筋采用HRB335，f y=f y，=300N／mm2；混凝土采用C25，f c＝11.9 N／mm2；板的分布筋，梁，柱的箍筋及构造钢筋均采用HPB300级的钢筋f yv＝270 N／mm2。

2、结构的梁格布置

主梁沿横向布置，主梁和柱形成横向内框架，横向的抗侧移刚度

比较大，各横向内框架间由纵向次梁连接。主梁的跨度为6.6m 。次梁的跨度为6.6m 。每跨主梁内布置两根次梁。板的长跨与短跨之比

次梁在墙内的支撑宽度为：240mm ，板在墙内的支撑宽度为：120mm 。梁格布置见图2所示。其中：板的厚度为80mm ，次梁的截面尺寸

2

50mm

4200h b ⨯=⨯主梁的截面尺寸2

600mm

300h

b ⨯=⨯

柱子的截面尺寸2

350mm 350⨯。

图2 结构平面布置图

三、 板的截面设计（按考虑塑性内力重分布法计算）

本次设计次梁的间距即为板的跨度为2.2m ，依据《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）规定，工业厂房楼板的最小厚度为80mm ，从偏于安全的角度考虑以及可变荷载的标准值8.0KN/2

m ，初步拟定

楼板的厚度h=80mm ，楼板选用C25混凝土，2

/9.11mm

N f c

=；

纵筋选用HRB335钢筋，

2

/300mm

N f y

=。

由图2可知L1=2200mm.L2=6600mm ；则L2/L1≥3，可以按单向板设计，但是在L2方向上必须配置足够数量的构造筋，即板的分布钢筋以承担板的长跨方向的弯矩。 （一）荷载计算 永久荷载标准值：

80mm 厚的钢筋混凝土板： g 1k ＝0.08*1*25=2KN ／m ；

20mm 厚的水泥砂浆地面： g 2k =0.02*1*20=0.4 KN ／m ；

15mm 厚的混合砂浆天花抹面： g 3k =0.015*17=0.255 KN ／m ；

故： g k ＝2＋0.4＋0.255＝2.655 KN ／m 可变荷载的标准值：2

k

/m 8.0q KN =，

取单宽板条后：/m 8.0q k KN =；

荷载的分项系数： 1.05g

=γ ， 1.2q

=γ

则可得板的荷载设计值：g+q=1.05*2.655+1.2*8=12.39KN/m （二）确定板的计算简图

沿板的短跨方向取出单宽板条，为9跨连续梁，由于中间各跨的内力与第三跨的内力非常相近，故设计时按5跨连续梁计算。 取单宽板条，板在次梁上的搁置情况见图3。

图 3. 板的断面图

当按考虑塑性重分布法计算内力值时，弯矩计算跨度依据教材240页

的确定原则：当板的两端与梁整体连接时，取n

l

l =0

；当一端与梁整

体连接，一端搁置在墩墙上时，取2

h l l n

+=，且2

a

l l n

+≤。

其中，h 为板厚；a 为板在墙上的搁置宽度。板边跨的计算跨度： l 01=l n +h/2=1980+80/2=2020mm

板中间各跨的计算跨度：l 02=l n ＝2000mm 。，因计算跨度相差小于10%，可按照等跨连续梁计算。板的计算简图见图4。

图 4 .板的计算简图

（三）内力计算及配筋

均布荷载作用下等跨连续板的弯矩计算公式：20

mp

q g l

M ）（+=α

截面尺寸：b=1000mm,h=80mm,h0=80-30=50mm. 梁搁置在墙上，所以边支座处弯矩为零，即

0=A

M ；连续板考虑

塑形内力重分布的弯矩计算系数以及弯矩设计值见表1。

表1

连续板各截面弯矩计算（kN ·m ）

截面

边跨跨中1

支座B

中间跨跨中2、3

支座C

由于板的斜截面受剪承载力远远大于板的正截面受弯承载力，所以对于小于150mm厚度的板不需要进行斜截面承载力的计算。故只计算正截面承载力；当单向连续板的周边与钢筋混凝土梁整体连接时，可考虑内拱的有利作用，除边跨和离端部第二支座外，中间各跨的跨中和支座弯矩值可减少20%；结果如表2-1、2-2。

表2-1