《混凝土结构设计》课程设计

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现浇整体式钢筋混凝土单向板肋形楼盖

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一、设计题目：现浇整体式钢筋混凝土单向板肋形楼盖

某轻工业厂房，二楼包装车间楼面结构拟采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋形楼盖，要求按所设定的结构支承条件、尺寸关系、材料与荷载作用等情况，进行楼盖结构的板、次梁、主梁的内力计算与配筋设计，并绘制施工图。

二、设计条件

1.结构形式：

楼盖的纵向为4个柱距，主梁横向为4跨，支承形式是周边为240厚的承重砌体墙，在搁置主梁处墙体设壁柱承重，中间支座为钢筋混凝土柱（300mm×300mm）。

图一梁板结构平面布置

2.材料：

混凝土采用C25（f c=11.9 N/mm2，f t=1.27 N/mm2，f ck=16.7 N/mm2，

E c=2.80×104 N/mm2）

钢筋采用HPB235（f y =210N/mm 2，E s =2.1×105 N/mm 2）或HRB335（f y =300N/mm 2，E s =2.0×105 N/mm 2） 3. 荷载： 1) 恒载

楼面构造层做法：采用20mm 厚水泥砂浆找平，面层用10mm 耐磨砂浆压关抹平；板底梁侧与顶棚均采用20厚混合砂浆抹面（参考标准容重可分别取20kN/m 3，22 kN/m 3，18 kN/m 3）。 2) 活载

标准值为7.0 kN/m 2。

恒载分项系数为1.2，活载分项系数为1.3。

三、板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的

21l l =6000=2.7332200mm mm

，宜按双向板设计，按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。本设计按单向板设计。

板的厚度按构造要求取h=80>140l =2200=5540

mm mm 。次梁截面高度取h=450mm>26000==4001515

l mm

mm ，截面宽度b=200mm 。板尺寸及支承情况如图下：

图二 板的尺寸

图三 计算简图

1) 荷载

恒荷载标准值

20㎜厚水泥砂 0.02m ×20 kN/m 3=0.4 kN/㎡ 80mm 钢筋混凝土板 0.08m ×25 kN/m 3=2.0 kN/㎡ 10mm 耐磨砂浆 0.01m ×22 kN/m 3=0.22 kN/㎡ 20mm 厚混合砂浆 0.02m ×18 kN/m 3=0.36 kN/㎡

2=2.98/k g kN m

线恒载设计值 g=1.2×2.98 kN/㎡=3.58 kN/㎡ 线活载设计值 q=1.3×7.00 kN/㎡=9.10kN/㎡

g+q=3.58 kN/㎡+9.10kN/㎡=12.68 kN/㎡

即每米板宽 12.68 kN/㎡ 2) 内力计算

板计算跨度为：

边跨 m m m m m h l n 02.2208.022.012.02.22=+--=+ m m m

m m m a l n 02.204.2212.022.012.02.22>=+--=+

取l 0=2.02m

中间跨 l 0=2.2m-0.20m=2.0m 跨度差 （2.02m-2.0m ）/2.0m=0.01<10%

因此可以采用等跨连续梁板计算内力（为简化计算，统一取l 0=2.02m ）。取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如上所示，连续板各截面的弯矩计算见下表

表 1 连续板各截面弯矩计算

3) 截面承载力计算

b=1000 mm ，h=80 mm ，h 0=（80-20）=60㎜，0.11=α，连续板各截面的配筋计算见下表：

表2 连续板各截面配筋计算

四、次梁计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算. 主梁的高度按

mm h mm l 650,55012

6600123=≈≈故取，梁宽b=250 mm 。次梁有关尺寸及支撑情况如下图所示 1) 荷载

恒载设计值

由板传来 3.58 kN/㎡×2.2m=7.88 kN/m 次梁自重 1.2×25 kN/m 3×0.2m ×（0.45m-0.08m ）=2.22 kN/m 梁侧抹灰 1.2×18 kN/m 3×0.02m ×（0.45m-0.08m ）×2=0.32 kN/m

g=10.42 kN/m

活荷载设计值

由板传来 q=9.10 kN/㎡×2.2m=20.02 kN/m 合计

2) 内力计算

计算跨度：

边跨 l n =6.0m －0.12m －0.25/2=5.755m

0.245.755 5.87522

n a m

l m m +

=+= 1.025 1.025 5.755 5.899 5.875n l m m m =⨯=>

取 l 0=5.875 m

中间跨 l 0= l n =6.0m －0.25m=5.75 m

跨度差 （5.875m －5.75m ）/5.75m=2.2%<10% 说明可以按等跨连续梁计算内力。计算简图如下图

图4 次梁尺寸

g+q=30.44 kN/m

图5 计算简图

连续次梁的弯矩及剪力计算分别见表3和表4：

表 3 连续次梁弯矩计算 截面 边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨

跨内

中间支座

弯矩计算系数

m α

11

1 11

1- 16

1 14

1- 20)(l q g M m +=α

/（kN.m ） 95.51 -95.51 62.90 -71.89

表 4 连续次梁剪力计算

截面 边跨跨内

离端第二支座 离端第二跨

跨内 中间支座

剪力计算系数

V α

0.45 0.6

0.55

0.55

()v n

V g q l α=+/kN 78.83 105.11 96.27 96.27

3) 截面承载力计算

次梁跨内截面按T 形截面计算，翼缘计算宽度为： 边跨

0011

587519602002000220033

f b l mm mm b s mm mm mm '==⨯=<+=+=