混凝土结构设计计算书12-10

课程设计计算书

课程：混凝土结构设计原理(一) 课程设计

设 计 题 目：现浇单向板肋梁楼盖设计 指导教师：

所 在 学 院：土木工程学院 专业年级：2010级土木工程专业 班 级：10工程管理

姓 名： 学 号：

日 期：2012年12月

目录

一、设计要求……………………………………2

二、设计资料……………………………………3

三、 次梁的计算…………………………………8

四、

五、 主梁的计算…………………………………12

一、 设计要求

1、计算书格式及书写步骤可参阅教材中的单向板肋梁楼盖设计例题。

2、完成结构计算书一份。要求概念清楚，计算完整、准确，成果尽量表格化，并装订成册。（A 4纸型打印，正文采用五号仿宋字，）

3、 楼盖施工图二张。采用2#图纸，选择适当比例。要求内容完整，表达规范，字体工整，图面整洁。（要求手工绘制） 4、 在完成上述设计任务后，方可参加设计成绩评定。

二、 设计资料 1、任务书资料

某多层混合结构轻工仓库，其建筑平面如图所示，层高4.5m ，房屋安全等级为二级，采用钢筋混凝土整浇楼盖，请进行梁、柱的布置并确定梁、板、柱截面尺寸，梁板的承载力计算及配筋，并绘制结构施工图。其平面图如附图所示，楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：

1）、按使用要求不同，楼盖做法分两种类型：

①20mm 厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，12mm 厚纸筋灰板底粉刷；

②35mm 厚水泥砂浆面层及水磨石地面，钢筋混凝土现浇板，12mm 厚纸筋灰板底粉刷 ；

2）、柱网尺寸和楼面活荷载标准值，见附表；

3）、材料：混凝土强度等级选用范围C 20~C35，梁内受力主筋采用HRB335级、HRB400级钢筋，其余均用HPB300级、HRB335级钢筋，钢筋直径最大不超过25mm ； 注：（1）该厂房无特殊要求，楼梯位于楼盖外部； （2）每位同学以学号末两位数作为题号：

建筑10（1）班同学楼面做法按类型①；建筑10（2）班、管理10班按类型②。

2、选用资料

1）、楼面活荷载标准值qk=7.0KN∕m2

2) 、楼面面层用35mm 厚水泥砂浆面层及水磨石地面，80mm 厚钢筋混凝土现浇板（γ=25KN/m3）,12mm 厚纸筋灰（γ=17KN/m3）板底粉刷。

3）、混凝土强度等级 C25，f c =11.9N/mm2f t =1.27 N/mm2 4) 、主、次梁钢筋选用HRB400，f y =360 N/mm2, 板选用HPB300，f y =270 N∕mm 2

3、楼盖结构平面布置及截面尺寸选定

1）、主梁跨度为6900mm ，次梁跨度为6000mm ，主梁一跨内布置两根次梁，板跨为2300mm 2）、板厚度为80mm

3）、主梁截面 b ×h=300mm×700mm, 次梁截面b ×h=200mm×450mm, 柱截面b ×h=400mm×400mm 4) 、墙厚370mm ，板伸入墙内250mm 。

三、 板的计算

1、 荷载计算 1）

35mm 厚水泥砂浆面层及水磨石地面：

0.65 KN/m2

80mm 厚现浇钢筋混凝土板:

25×0.08=2.000 KN/m2

12mm 厚纸筋灰板底粉刷:

17×0.012=0.204 KN/m2

恒载标准值：

gk=0.65+2.0+0.204=2.854 KN/m2

活载标准值：

pk=7.0 KN/m2

2) 、 荷载设计值应比较以下两种组合，并取较大值 （1）有可变荷载效应控制的组合：

q=1.2×2.854+1.3×7.00=12.52 KN/m2

（2）有永久荷载效应控制的组合：

q=1.35×2.584+0.7×1.3×7.00=10.23KN/m2

因此取q=12.52KN/m2

2、计算简图

取1m 宽板作为计算单元，各跨的计算跨度如下，次梁截面宽度b=200mm,现浇板在墙上支承长度a=250mm。 中间跨：

l=ln=2300-200=2100mm

边跨：

80a

l0=ln=2300−100−250+=1990mm ≤ln+=2075mm

取l0=2100mm

3、内力计算 因跨度差

2100−1990

1990

=5.52%

各截面的弯矩计算如表

4截面强度计算

已知f y =270 N/mm2，f c =11.9 N/mm2，α1=1.0，h 0=80-35=45mm 正截面强度计算如表

经计算，配筋率

AS2461.27==0.31%>ρmin=0.45×=0.21% 也大于0.2%，满足要求

根据计算结果及构造要求，画出配筋图，见图纸

四、 次梁的计算 1、 荷载的计算

板传来的恒载：

2.845×2.3=6.56KN/m

次梁自重：

25×0.2×（0.45-0.08）=1.85KN/m

次梁纸筋灰抹灰：

17×0.012×（0.45-0.08）×2=0.151KN/m

恒载标准值：

g k =6.56+1.85+0.151=8.561KN/m

活载标准值：

p k =7.00×2.3=16.1KN/m

按由可变荷载效应控制的组合：

q=1.2×8.561+1.0×1.3×16.1=31.2KN/m

按由永久荷载效应控制的组合：

q=1.35×8.561+0.7×1.3×16.1=26.2KN/m

因此荷载设计值q=31.2KN/m

2、 计算简图

各跨的计算跨度为 中间跨:

l o =ln =6000-300=5700mm

边跨:

l0=ln+=6000−150−250+

2a

1202

=

5660mm 又1.025ln=5740mm,取最小值5660mm 跨度差:

5700−5660

=0.76%

可按等跨连续梁计算

次梁的计算简图如下

3、

内力计算

次梁的弯矩计算如表所示

次梁的剪力计算如表所示

4、 正截面强度计算

1） 次梁跨中截面按T 形截面计算

0 / 21

`

对边跨:bf==

3l

5.7253

=1.91m

`

bf=b+s0=0.2+1.95=2.15m

`

取bf=1.91m `对中间跨:bf==

3l

5.73

=1.90m

`

bf= b+s0=0.2+2.1=2.3m

`

取bf=1.90m

支座截面按矩形截面计算

2）、判断界面类型

已知 0= −47=450−47=403mm fy=360 N/mm 则

80α1fcbf f 0− =1.0×11.9×1900×80 403−

、、

f

、

=721.7KN·m>92.96 KN·m

因此，边跨中和中间跨中截面均属于第一类T 形截面。

次梁正截面强度计算如表

1 / 21

sb 0

360

=

200×403

=0.56%>ρmin=0.45×

=0.16%也大于0.2%，

符合要求。 5、

斜截面强度计算

h w =h 0−h f =403−80=323mm

因

次梁斜截面强度计算如表

、

wb

=

323200

=1.615%

tfyv

270

弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3实际配筋率为：

ρsv

2 / 21

=0.3×=0.14%

ASV56.6===0.189%>0.12%

满足要求。

6、 根据计算结果及次梁的构造要求，绘制次梁配筋图，见图纸。

五、 主梁的计算 1、 荷载的计算

次梁传来的恒载：

8.56×6.0=51.336KN

主梁自重：

25×0.3×（0.7-0.08）×2.2=10.23KN

梁侧抹灰：

117×0.012×（0.7-0.08）×2×2.2=0.557KN

恒载标准值：

gk=52.336+10.23+0.557=62.153 KN

活载标准值：

pk=16.1∗6=96.6 KN

恒载设计值：

G=1.2gk=1.2×62.153=74.58KN

活载设计值：

P=1.3 pk=1.3×96.6=125.58 KN

3 / 21

2、 计算简图 各跨的计算跨度为 中间跨：

l0=lc=6900mm

边跨：

ab370400ln++=6900−250−200++=6835mm

b400

1.025ln+=1.025× 6900−250−200 +=6812mm

取最小值l0=6812mm 跨度差

主梁的计算简图如图

6855−6811.25

6811.25

=0.64%

4 / 21

3、 内力计算

1) 、弯矩计算

M=k1Gl+k2Pl (k值由附表1.2差得)

边跨：

Gl=74.58×6.821=508.04 KN Pl=125.58×6.812=855.45 KN

中间跨:

Gl=74.58×6.9=514.6 KN Pl=125.58×6.9=866.5K

主梁弯矩计算表如下

5 / 21

2) 、剪力计算如下表

6 / 21

主梁弯矩及剪力包络图见图纸

4、 正截面强度计算 5、

1）确定翼缘宽度

主梁跨中按T 形截面计算 对边跨：

`bf==

3l

6.8123

=2.27m

`

bf=b+s0=0.3+5.7=6.0m

`

取bf=2.27m

对中间跨：

b `f

l 6.9

===2.3m `

bf=b +s0=0.3+5.7=6.0m `

取bf=2.3m

支座截面仍按矩形截面计算

7 / 21

2) 、截面强度计算判断截面类型

取 0=640mm 跨中 ， 0=610mm 支座 则

`、

a1fcbf f 0

80

− =1.0×11.9×2.27×80×(640−) f

、

=1296. 62KN ∙m >343.5KN∙m 属于第一类T 形截面。

3）、截面强度计算

主梁正截面强度计算如下表所示，表中按简支梁计算的支座剪力设计值V 0=G+P=125.58+74.58=200.16 KN

主梁正截面强度计算表

8 / 21

取中间跨中截面验算其担负弯矩时的最小配筋率：

AS380.1ft1.27

==0.197%>ρmin=0.45×=0.45×0y=0.16%

同时也大于0.2%，满足要求。

6、 斜截面强度计算 主梁斜截面强度计算如表

7、 主梁吊筋计算

由次梁传给主梁的集中荷载：

F=1.2×51.366+1.3×96.6=187.22 KN 则 ASV1≥

F2fysin45°

=

187.22×1032×360×0.707

=367.79 mm2

9 / 21

混凝土结构设计原理（一） 课程设计 10工程管理

选用满足配筋要求。

7、根据计算结构及主梁的构造要求，会主梁配筋图，见图纸。

0 / 21