《混凝土结构设计》课程设计现浇整体式钢筋混凝土单向板肋形楼盖指导教师:学生：_学 号：班 级：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24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(300mmx300mm)o图一梁板结构平面布置2材料：混凝土采用 C25(f =11.9 N/mm2, f=1.27 N/mm2, f =16.7 N/mm2,c t ckE =2.80x104 N/mm2)钢筋采用 HPB235 (f =210N/mm2, E =2.1x105 N/mm2)或 HRB335(f =300N/mm2, E =2.0x105 N/mm2)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/m3, 22 kN/m3, 18 kN/m3)。
2) 活载标准值为7.0 kN/m2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力重分布方法计算板的匕=6000皿=2.73 3，宜按双向11 2200mm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＞匕=2200mm =55mm次梁截面高度取 40 40h=450mm＞如=600*m =400mm，截面宽度b=200mm板尺寸及支承情况如图下：200022002200图二板的尺寸图三计算简图1）荷载恒荷载标准值20 mm厚水泥砂0.02m x 20 kN/m3=0.4 kN/ rrf80mm钢筋混凝土板0.08m x 25 kN/m3=2.0 kN/ rrf10mm耐磨砂浆0.01mx 22 kN/m3=0.22 kN/ rrf20mm厚混合砂浆0.02m x18 kN/m3=0.36 kN/ rrfgk =2.98kN / m2线恒载设计值g=1.2x2.98 kN/ 苗=3.58 kN/ rrf线活载设计值q=1.3x7.00 kN/苗=9.10kN/苗g+q=3.58 kN/ 苗+9.10kN/ 苗= 12.68即每米板宽12.68 kN/苗2）力计算板计算跨度为：:七甲左 ,h 0.2m 0.08m r边跨 l + 2 = 2.2m — 0.12m — —2— + ——2——=2.02m,a 0.2m 0.12m rl + 万=2.2m - 0.12m - —2— + ——2——=2.04m > 2.02m取 l°=2.02m中间跨 l0=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力（为简化计算，统一取l=2.02m）。
取01m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截 面边跨跨离端第二支座离端第二跨跨中间跨跨中间支座弯矩计算系数a m1_111—111仍1—14M =a (g + q)l2/ (kN.m)4.7-4.73.2-3.73）截面承载力计算b=1000 mm, h=80 mm, h0= （80-20） =60 mm, a = 1.0，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边区板带（①〜②，⑤〜⑥轴线间）中间区板带（②〜⑤轴线间）板带部位截面边跨跨离端第二支座中间跨跨中间支座边跨跨离端第二支座中间跨跨中间支座M/(KN - m)4.7-4.73.2-3.74.7-4.72.562.96M a = s ai fbh20.110.110.0750.0860.110.110.060.069&=1-Ji-2a0.1170.1170.0780.090.1170.1170.0620.072A = & bh a f / f 0 1 cy/(mm 2)398398266306398398211245选配钢筋Q10180Q10180Q8180Q8160Q10180Q10180Q8180Q8180实配钢筋/mm2436436279314436436279279四、次梁计算次梁按考虑塑性力重分布方法计算.主梁的高度按-3 w 6600 w 550mm,故取龙=650mm，梁宽b=250 mm。
12 12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/ rrfx 2.2m=7.88 kN/m次梁自重 1.2x25 kN/m3X0.2mx(0.45m-0.08m) =2.22 kN/m梁侧抹灰 1.2x18 kN/m3X0.02mx(0.45m-0.08m)x2=0.32kN/mg=10.42kN/m活荷载设计值q=9.10 kN/苗x2.2m=20.02g+q=30.44kN/m由板传来kN/m合计2）力计算计算跨度：边跨l =6.0m-0.12m-0.25/2=5.755ml + - = 5.755m + 024^ = 5.875m n 2 21.025/ = 1.025 x 5.755m = 5.899m > 5.875m取l°=5.875 m中间跨l0= l =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力计算简图如下图图4次梁尺寸图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离端第二支座离端第二跨跨中间支座弯矩计算系数a m1_111—111仍1—14M = a (g + q ')12/(kN.m)95.51-95.5162.90-71.89表4连续次梁剪力计算截面边跨跨离端第二支座离端第二跨跨中间支座剪力计算系数0.450.60.550.55av =a V (g + q )1 n/kN78.83105.1196.2796.273）截面承载力计算次梁跨截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：边跨b' = 31 = 3 x 5875mm = 1960mm < b + s = 200mm + 2000mm = 2200mm离端第二跨、中间跨 b = - x 5750mm = 1920mmf 3梁高 h=450mm，h0=450mm - 35mm=415mm翼缘厚 h' = 80mmf判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。
跨截面&= 0.021 hf/h =80mm/415mm=0.193，故各跨截面均属于第一类T形截面Y支座截面按矩形截面计算，第一支座按布置两排纵筋考虑，取h0=450mm-60mm=390mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，取h0=415mmo表5连续次梁正截面承载力计算截面边跨跨离端第二支座离端第二跨跨中间支座M95.51-95.5162.90-71.89a = m / a f b ' h 2 (x = m / a 1 f b / 0)0.0240.2640.0160.1996= 1 -J 1 - 2a' s0.0240.3130.0160.224A =6a fbf h / f (s 1 c f 0 y\\A =&a fbh / f /s 1 c 0 y/(mm 2)774.4968.4505.7693.1选配钢筋3④203q18+1q202/6+1q184q16实配钢筋面积/mm29421077.26038044）斜截面强度计算表6连续次梁斜截面承载力计算截 面端支座侧离端第二支座外侧离端第二支座侧中间支座外侧、侧V/kN78.83105.1196.2796.270.25P fbh /kN c c 0246.9>V232.0>V232.0V246.9>V0.7 fbhj kN73.8
V - 0.7 fph/ mm按构造配筋351.3384.0489.4实配箍筋间距s/mm200200200200五、主梁计算主梁按弹性理论计算由已知条件得，柱截面尺寸为300mmx300mm.主梁的有关尺寸及支承情况如 图示1) 荷载计算恒载设计值由次梁传来 10.42 KN/m x 6.0 m= 62.52kN主梁自重 1.2x25KN/m3X0.25mx (0.65m-0.08m) x2.2m=9.41 kN梁侧抹灰 1.2x18KN/m3x0.02mx (0.65m-0.08m) x2x2.2m=1.08 kNG=73.01kN活载设计值由次梁传来 Q=20.02KN/m x 6.0m=120.12kN合计 G+Q=193.13kN图6主梁的尺寸p p [Q 9 诉 |Q f； = 120 !2kN[[g [ 如[ ：5二73.01kN'希?24(件1/////?20CJL■ t2DCZ200D041* ，?20f1560Choc)J繇I5000?20Cf 240(56^0■图7计算简图2）力计算计算跨度:边跨ln=6.60m - 0.12m - °・3” =6.33m b 一 一 0.3ml =1.025/ +a = 1.025 x 6.33m + -^- = 6.64m7 a b 0.36m 0.3m /l + 2 + 2 = 6.33m + ——2——+ ~2- = 6.66m料.中间跨 l =6.60m — 0.30m=6.30m取 l0= l +b=6.30m+0.30=6.60m跨度差 (6.64m-6.6m) /6.6 m=0.61%<10%,则可按等跨连续梁计 算。
由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多，故主梁可视为铰支柱顶上的连续 梁，计算简图如上所示在各种不同分布分布的荷载下作用下的力计算可采用等跨连续梁的 力系数表进行，跨和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则M=KGl0+KQl0V=KG+KQ式中系数K查表可得，具体计算结果以及最不利荷载组合见表7,表8将以上 最不利荷载组合下的弯矩及剪力图分别叠画在同一坐标图下，即可得主梁的弯 矩弯矩包络图及剪力包络图，如图4示表7主梁弯矩计算序计算简图边跨跨第二支座中间跨中间支座MMMM①G G G G C C G G0.238-0.2860.11153.49-0.192-92.52115.37—137.81（2）Q Q Q Q-0.095i i i i0.286_0.143—-75.32& JL 4228.11-113.37-62.90◎(J Q Q Q Q (J-0.0480.226-0.3210.194-38.05q180.26-254.49153.80&Q Q Q Q-0.0951 1 II—-75.320.175-0.2864 * 工 4 A_25.11138.74-226.74◎4 Q0.0480.274-0.178—38.05q -U-218.54-141.12-59.72◎U LH—-0.131—-0.14334 62-103.86-72.41-113.37cU^ B&k -Mk-or .u匕最不◎+◎343.48-251.18116.39-167.84利荷◎+◎295.63-392.3207.29-130.57载组◎+◎140.48-213.13192.23-319.26合◎+◎333.91-278.93-6.23-54.47◎+◎80.75-241.67125.9-205.89最大值343.48-392.3207.29-319.26表8主梁剪力计算序号计算简图二山，I , 端交座第二支座中间支座KVAinKVBexKVBinKVCexKVCin①W C G CII uC G C1 II0.714-1.286-93.891.09579.95-0.9050.905□L 4 jc qf 52.13-66.0766.07（2） QII IIQII0.857-1.1430.0480.0485.770.952M JL JiL官 102.94-137.305.77114.35◎0 [I](HQ Q「 H0.679-0.726-87.21-0.107-0.726-0.107巨 -u. 二 .• 81.56-12.85-87.21-12.85&CI cQ Cif-0.095卜 -11.41-1.191.19-1.191.19-142.94142.94-142.94142.94q — 工 昔 ■◎00.8220.22627.15-0.06-7.210.22627.15-0.06q = a ■ ■b 98.74-7.2◎LJ L u-0.131-1.0130.17821.38-1.0130.178B&U -mk- J' -15.74-121.68-121.6821.38最不利荷◎+◎155.1-231.285.7-71.84180.4◎+◎133.7-181.192.8-153.378.92-319.16载组合①+&63.5-236.8222.9-209.0209.①+◎150.-66.7472.7-38.958.9①+⑥36.3-215.6101.3-187.887.5最大值155.-236.8222.9-209.0209.图8主梁的弯矩包络图及剪力包络图孙3.&&207,^9-2QP.Q-92.05■-235.K©+®3）截面承载力计算主梁跨截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为:b' = 31 = 3 x 6600mm = 2200mm < b + s = 6000mm并取 h0=650mm-35mm=615mmo判别T形截面类型& = 0.060 ＜七阻0== 80mm/615mm =。
」3故各跨截面均属于第一类T形截面支座截面按矩形截面计算，取h0=650mm-80mm=570mm （因支座弯矩较 大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）跨截面在负弯矩作用下按矩形 截面计算，取 h0=650mm-60mm=590mm表9主梁正截面承载力计算截面边跨跨第二支座中间跨中间支座M/ (kN.m)343.48-392.3207.29-319.26b ,, 匕 2/(kN.m)28.9728.97b ,, M -匕 ^/(kN.m)363.3290.3a = M/a fb h2/ s 1 c f 0、a = M / a f bh> s 1 c 0) 0.0350.3760.0210.300E = 1 -『-2a s0.0360.5020.0210.368As"" fA =叫 bhj f >) 1932.12703.61127.02080.1选配钢筋2q22+2q252①22+4④252①22+2④252①22+4④25实配钢筋面积/mm 21960272019602720表9主梁斜截面承载力计算截 面端支座侧离端第二支座外侧离端第二支座侧中间支座外侧、侧V/kN155.1-236.8222.9209.0457.41423.94423.9423.940.25。
fbh /kN c c 0>V>V4>V>V136.68126.68126.6126.680.7f bh0/kNl/35=62.9mm.根据规要求，可以不作绕度验算。
2）次梁裂缝验算截面1B2CM =a (g + q )l 2 k m k k o(kN .m)95.51-95.5162.90-71.89As(mm2)774.4968.4505.7693.1b =——^—k— (Mpa) sk 0.87A h°341.6290.7344.5305.7AP广苛te0.020.020.010.021 1 0.65 fW = 1.1 一 APtebk0.980.960.860.96l = 1.9c + 0.08d / p (min) 127.5127.5191.5111.5① =2.1W —s^l (mm)max E m0.30.30.30.23）主梁裂缝及绕度验算截面1B2CM = (a g 12 +a q 12) k ml k 0 ml k 0kN.m343.48-392.3207.29-319.26As(mm2)1932.12703.61127.02080.1b =——^—k— (Mpa) sk 0.87A h0332.3292.6370.9309.5AP =了te Ate0.020.030.010.031 1 0.65 f v = 1.1 APeb sk0.981.000.881.011 = 1.9c + 0.08d / p (mm)147.5114.2247.5114.2① =2.1v —s^l (mm)max E m0.360.250.380.27。