1、混凝土結構課程設計報告課題名稱 鋼筋混凝土樓蓋設計專業班級 土碩0901學 生 *指導老師 *2011年 12月 20日目錄一、 設計資料3二、 單向板樓蓋設計41 承載能力極限狀態設計41） 板（塑性方案設計）42） 次梁（塑性方案設計）83） 主梁（彈性方案設計）122 正常使用極限狀態裂縫與撓度驗算171） 主梁裂縫寬度驗算172） 主梁撓度驗算18三、 雙向板樓蓋設計201 承載能力極限狀態設計201） 板的計算（塑性方案設計）202） 支承梁的計算（彈性方案設計）242 正常使用極限狀態裂縫與撓度驗算291） 短邊292） 長邊31設計資料：某多層民用建筑平面尺寸為bh=16.2m2

2、7m，采用磚混結構，分別按單向板和雙向板肋形樓蓋進行設計。墻厚240mm，壁柱截面尺寸500mm500mm，中柱為混凝土柱，截面尺寸為400mm400mm。樓蓋面層做法：20mm厚水泥砂漿找平后做10mm厚水磨石面層，板底采用20mm厚混合砂漿天棚抹灰。材料選用：梁內縱向受力鋼筋采用hrb400級熱軋鋼筋，其余采用hrb335級熱軋鋼筋。混凝土強度等級為c35，可變荷載標準值3.5kn/。由規范查得： 由規范查得：hrb400級鋼筋： hrb335級鋼筋： 要求：1、按考慮內力重分布的方法進行單向板肋形樓蓋板及次梁的內力及配筋計算，按彈性方法進行單向板樓蓋主梁的內力、配筋、變形及裂縫計算；2、

3、按塑性方法進行雙向板肋形樓蓋板內力及配筋計算，按彈性方法進行雙向板肋形樓蓋梁的內力、配筋、變形及裂縫計算。3、分別繪出單、雙向板肋形樓蓋的結構平面布置和梁板配筋圖，要求單向板肋形樓蓋的結構平面布置和梁板配筋圖一張（a3），雙向板肋形樓蓋的結構平面布置和梁板配筋圖一張（a3）。單向板樓蓋設計承載能力極限狀態設計（新規范2010）結構平面布置如圖一、板（塑性方案設計）板的/=5400/1800=3故按單向板設計。根據最小板厚要求，民用建筑為60mm,取板厚h=60mm/40=1800/40=45mm。次梁截面高度取h=450mm/15=5400/15=360mm,截面寬度取b=,取b=200mm，

4、尺寸支撐情況如下圖1、荷載計算恒載計算樓面面層： 0.0220+0.0125=0.65板自重 ： 0.0625=1.50天棚抹灰： 0.0217=0.34恒載標準值 2.49取一米寬為計算單元線恒荷載設計值 g=2.4911.2=2.988線活載設計值 q=3.51.4=4.9合計 g+q=7.8882、內力計算計算跨度：邊跨：=1.8-0.12-0.2/2=1.58m+h/2=1580mm+60/2mm=1610m+a/2=1580mm+120/2mm=1640m取小值=1.61m中間跨：=1.8-0.2=1.6m知計算跨度差（1.610-1.6）/1.6=0.625%/12=5400/12

5、=450mm,取梁寬b=250mm次梁有關尺寸及支承情況如下圖所示：1、荷載計算恒載設計值板傳來 2.9881.8m=5.378kn/m次梁自重 1.2250.2m(0.45m-0.06m)=2.34 kn/m梁側抹灰1.2170.02m（0.45m-0.06m）=0.318kn/mg=8.036kn/m活載設計值板傳來 q=4.91.8m=8.82 kn/m合計 g+q=16.856kn/m2、內力計算計算跨度邊跨：=5.4-0.12-0.25/2=5.155m+a/2=5.155+0.24/2=5.275m 1.025=1.0255.155=5.284m故取=5.275m中間跨：=5.4-

6、0.25=5.15m取=5.15m跨度差 （5.275-5.15）/5.15=2.4%10%說明可以按照等跨度進行計算，計算簡圖見下：連續次梁各截面彎矩及剪力計算見表：截面邊跨跨內離端第二個支座離端第二跨跨內中間跨內中間支座彎矩計算系數1/11-1/111/16-1/14m=（g+q）/(kn.m)50.23-50.2327.94-31.93連續次梁剪力計算見表：截面離端支座內側離端第二支座外側離端第二支座內側中間支座內外側剪力計算系數0.450.60.550.55v=(g+q)/(kn)39.1052.0952.1452.143、截面承載力計算次梁跨內截面按t形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨

7、： =1/3=1/35.275m=1.758mb+=200mm+1580mm=1.78m離端第二跨，中間跨：=1/35.15=1.717m50.23kn.m， 即中和軸位于翼緣內，屬于第一類t形截面，故跨內截面均屬于第一類t形截面。支座按矩形截面計算，第一內支座按布置兩排縱筋考慮，=450mm-65mm=385mm，其他中間支座均按照布置一排縱向筋考慮，取=450mm-40mm=410mm。有=360n/，最小配筋率，45/%=0.196%0.2%，故取0.2%。=0.2%200450=180連續次梁正截面承載力計算：截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內中間跨跨內中間支座m(kn.m)50.

8、2350.2327.9431.93()0.01020.10150.00580.0569=0.01020.10720.00580.0586()342.06382.94189.85222.86選配鋼筋214、 112412 214、112412實配鋼筋面積()421452421452連續次梁斜截面承載力計算：/b=410/200v321.48v321.48v342.35v0.790.12v84.62v84.62v90.12v選用箍筋2626262657575757s=/(v-0.7)構造配筋構造配筋構造配筋構造配筋實配箍筋間距300300300300次梁配筋示意圖：三、主梁（彈性方案設計）已知柱截

9、面尺寸為400mm400mm,主梁相關尺寸及支承情況如下圖所示：1、荷載恒載設計值由次梁傳來 8.036kn/m5.4m=43.394kn主梁自重（折算為集中荷載）1.2250.25m(0.65m-0.06m) 1.8m=7.965kn梁側抹灰（折算為集中荷載）1.2170.02m(0.65m-0.06m) 1.8m=0.867kng=52.226kn活載設計值：由次梁傳來 q=8.82kn/m5.4m=47.628kn合計g+q=99.854kn2、內力計算邊跨：=5.4m-0.12m-0.4m/2=5.08m=1.025+b/2=1.0255.08+0.4/2=5.41m1.05=1.05

10、5.0=5.25m 故取=5.25m跨度差（5.41-5.25）/5.25=3%10%,故可以按照等跨連續梁計算。由于主梁線剛度較柱線剛度大得多，故可以視主梁為鉸支，柱頂上連續梁計算簡圖如下：主梁彎矩計算，剪力計算如下圖：彎矩計算表序號計算簡圖邊跨跨內中間支座中間跨跨內km1/(kn.m)kmb(mc)/ (kn.m)km1/(kn.m)10.244 68.94 -0.267-73.210.06718.9320.28974.47-0.133-33.26-33.263-11.09-0.133-33.260.20051.5340.22959.01-0.311-0.089-77.76-22.250.

11、17043.8050.27470.60-0.1780.044-44.5111.00-14.84最不利組合1+2143.41-106.47-14.331+357.85-106.4770.461+4127.95-150.97（-95.46）62.731+5139.54-117.72（-62.21）4.09剪力計算表序號計算簡圖端支座內側中間支座外側中間支座內側kva/vd(kn)kvb左（vc右）/ (kn)kvby右（vc左）/ (kn)10.733-0.73332.28-32.28-1.2671.267-66.1766.171-152.23-52.2320.866-0.86641.25-41.

12、25-1.1341.134-54.0154.0100003-0.1330.133-6.336.33-0.1330.133-6.336.331-147.63-47.6340.6890.08932.824.24-1.3110.133-62.446.331.222-0.77858.20-37.0550.822-0.04439.15-2.10-1.178-0.044-56.11-2.100.2220.22210.5710.57最不利組合1+279.53（-79.53）-120.18(120.18）52.23(-52.23)1+331.95(-31.95)-72.50(72.50)99.86(-99.8

13、6)1+471.10(-34.04)-128.61(72.50)110.43(-89.28)1+577.43(-40.38)-122.28(64.07)62.80(-41.66)主梁的彎矩包絡圖及剪力包絡圖如下：設計截面對應彎矩最大值：截面邊跨跨內中間支座中間跨跨內m(kn.m)143.41-150.9770.46-14.33設計截面對應剪力最大值截面端支座內側中間支座外側中間支座內側v(kn)79.53128.61110.433、截面承載力計算判別t形截面類型，其翼緣計算寬度為：邊跨=1/3=5.411/3=1.803mb+=250mm+5155mm=5.405m并取=650-40=610m

14、m中間跨=1/3=5.2501/3=1.75m150.97 kn.m故屬于第一類t形截面，但跨內截面在負彎矩作用下按矩形截面計算，取=70mm，=650mm-70mm=580mm。支座截面按矩形截面計算，取=90mm，=650mm-90mm=560mm（因為支座彎矩較大，故考慮兩排布筋，并布置在次梁主筋下面。）有=1/2(g+q+g+q) =1/299.854kn2=99.854kn(按簡支梁計算的支座邊緣處剪力設計值)又b(柱支座的寬度)=400mm,所以b/2=99.854kn400mm1/2=19.971kn.m主梁正截面承載力計算：截面邊跨跨內中間支座中間跨內m(kn.m)143.41

15、-150.9770.46-14.33b/2(kn.m)19.971m- b/2(kn.m)143.41-130.99970.46-14.33=m/(=m/b)0.01280.10010.00650.01020.01290.10560.00650.0103=/=b/657.28686.03（兩排布置）321.9068.98選配鋼筋218214218414214212218實際配筋面積8171125534509斜截面承載力計算：截面端支座內側中間支座外側中間制作內側v(kn)79.53128.61110.430.25(kn)636.69v584.5v584.5v0.7(kn)167.60v153.

16、86v153.86v選用箍筋262626=n575757s=構造配箍構造配筋構造配筋適配箍筋間距150150150=0.7+237.14217.70217.70000選配彎筋實配彎筋主梁吊筋計算由次梁傳來全部的集中荷載為：g+q=52.226kn+47.628kn=99.854kn則=99.8541000n/（2300n/）=235.4選配214(=308)主梁配筋草圖如下：正常使用極限狀態裂縫與撓度驗算（新規范2010）一、主梁裂縫寬度驗算恒載標準值 =43.523kn 活載標準值 =34.02kn =43.523+0.534.02=60.533kn判別最不利荷載組合，利用公式（計算主梁內力

17、）=0.5控制截面準永久組合值（）邊跨跨內(0.24443.523+0.50.28934.02) 5.41=84.0584.05中間支座(-0.26743.523-0.50.31134.02) （5.41+5.25）/2=-90.13-12.11-78.02中間跨跨內（0.06743.523+0.50.20034.02）5.41=34.1834.18對于受彎構件，按荷載準永久組合，并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度，=/（1.9+0.08/） 為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區底邊的距離。 =2.20n/，=2.0n/ =25mm =1.9主梁裂縫寬度演算表：項次邊跨中間支座中間跨跨內84.05

18、-78.0234.188171125534實配鋼筋21821421841421421216.2515.5713.08=0.5bh812508125081250=0.5bh+()1712500.01010.01380.0066（取為0.01）=/(0.87)193.85142.35120.610.36960.37200.20001.9+0.08/176.21137.76152.14（mm)0.120.070.03顯而易見，對于主梁，其裂縫寬度最大值最大裂縫寬度限值=0.3mm，符合裂縫控制要求。二、主梁撓度驗算（按簡支梁計算）主梁作為有集中力作用的連續梁，應利用圖乘法求撓度。=2.20n/，=2

19、.0n/ =25mm =1.9主梁恒載標準值為 =43.523kn 活載標準值 =34.02kn 0.5=17.01kn荷載效應準永久組合=84.05kn.m=(0.24443.523+0.28934.02) 5.41=110.64 kn.m由于各跨中 取=610mm =817=3.15n/ =/=6.35 =5/48110.64/(4.442)=7.59mm5410/250=21.64mm所以主梁撓度符合要求。雙向板樓蓋設計承載能力極限狀態設計（新規范2010）平面布置如圖：一、板的計算（塑性方案設計）板的厚度按構造要求取。梁截面高度取，截面寬度。1、荷載計算恒載標準值20mm厚水泥砂漿 0

20、.02 m20 kn/m3 = 0.4 kn/m2150mm鋼筋混凝土 0.12m25 kn/m3 = 3.0 kn/m220mm厚混合砂漿天棚抹灰 0.02 m17 kn/m3 = 0.34 kn/m210mm厚水磨石面層 0.01 m25 kn/m3 = 0.25 kn/m2 gk = 3.99kn/m2線恒載設計值g = 1.23.99kn/m = 4.79kn/m線活在設計值q =1.43.5kn/m =4.9kn/m合計9.69 kn/m每米板寬 p = g + q =9.69 kn/m2、內力計算1）中間區格a計算跨度 取, 采取彎起式配筋，跨中鋼筋在距支座處彎起一半，故得跨內各塑

21、性絞線上總彎矩為 代入公式由于區格板c四周與梁連接，內力折減系數0.8，由 可得 2）邊區格b計算跨度 由于b區格三邊連續，一邊簡支，無邊梁，內力不作折減，又由于短邊支座彎矩為已知， 代入 得 3）邊區格c 計算跨度 由于c區格三邊連續，一邊簡支，無邊梁，內力不作折減，又由于短邊支座彎矩為已知， 代入 得 4） 邊區格d 跨度計算 則 取， 由于d區格支座彎矩均已知， 代入公式 3、配筋計算各區格板跨內及支座彎矩已求得，取截面有效高度，即可近似按算出相應的鋼筋截面面積，板各截面配筋計算見表3。連續板各截面配筋計算截面選配鋼筋適配鋼筋跨中a區格方向3.1760.8=2.5419099.06820

22、0251方向3.1760.8=2.5419099.068200251b1區格方向5.36890209.288130386方向5.36890209.288130386b2區格方向5.36890209.288130386方向5.36890209.288130386c區格方向5.36890209.288130386方向5.36890209.288130386d區格方向13.4290523.2010100785方向13.4290523.2010100785支座a-a6.35290247.648130、8260580a-b6.35290247.648130、8260580a-c6.35290247.64

23、8/130、8260580b-b10.73690418.568100、8200753b-d10.73690418.568100、8200753c-d10.73690418.568100、8200753二、支承梁的計算（彈性方案設計）取梁高，梁寬。1、荷載恒載設計值由板傳來 g1 =4.79kn/m25.4m = 25.866kn/m次梁自重1.225 kn/m30.2m(0.5m0.12m) = 2.28kn/m梁側抹灰 1.217 kn/m30.02m(0.5m0.12m)2=0.31kn/m =2.59kn/m活載設計值由板傳來 q = 4.9kn/m25.4 m = 26.46kn/m

24、2、內力計算支承梁端支承在帶壁柱的墻上，支承長度為240mm。中間支承在400mm400mm的混凝土柱，按連續梁計算，支承梁長跨方向為五跨連續梁，短跨方向為三跨連續梁，其計算跨度： 邊跨 ln =5400mm200mm120mm = 5080mm l 0 = ln+a/2+b/2 = 5080mm + 240mm/2 + 400mm/2 = 5400mm 1.05ln = 1.05(5400mm400mm) = 5250mm取 l0 = 5.25m因其跨度差不超過10%，故可按等跨梁計算其內力。支承梁各截面彎矩及剪力按下式計算： 支承梁具體計算數值見下邊表格：短邊方向支承梁彎矩計算序號荷載簡圖

25、km1kmbkm2kmc10.086.04-0.1-7.340.0251.78-0.10-7.3420.05451.15-0.063-58.020.02118.80-0.063-59.6730.06836.38-0.031-16.13-0.031-16.584-0.031-16.130.05226.29-0.031-16.5850.0526.75-0.073-37.970.03819.21-0.021-11.23內力組合1+2+31+2+51+2+41+2+493.57-103.3347.48-83.59短邊方向支承梁剪力計算序號荷載簡圖kvakvblkvbr10.45.59-0.6-8.28

26、0.56.9020.18332.10-0.313-54.140.2543.8530.21921.69-0.281-27.4550.17717.53-0. 323-31.550.30229.92內力組合1+2+31+2+51+2+559.38-93.9780.67長邊方向支承梁彎矩計算序號荷載簡圖km1kmbkm2kmckm30.078-0.1050.033-0.0790.0465.89-7.702.36-5.643.280.053-0.0660.026-0.0490.03450.20-60.6723.28-43.8730.440.067-0.033-0.0250.05935.84-17.13-

27、12.6429.83-0.0330.055-0.025-17.1327.81-12.640.049-0.0750.041-0.01426.21-38.9420.73-7.08-0.0220.039-0.0700.044-11.4219.72-35.3922.25最不利組合 1+2+31+2+51+2+41+2+61+2+391.93-107.3153.44-84.9063.55長邊方向支承梁剪力計算序號荷載簡圖kvakvblkvbrkvclkvcr10.394-0.6060.526-0.4740.5005.51-8.357.25-6.456.8020.184-0.3160.266-0.2340

28、.25032.27-54.6045.96-39.9042.6330.2170.2830.0080.0080.2521.5027.620.780.7724.0850.175-0.3250.311-0.819-0.01417.34-31.7230.35-18.2-1.3560.022-0.0220.202-0.2980.3072.18-2.1519.71-28.7029.57最不利組合1+2+31+2+51+2+51+2+61+2+659.28-94.6783.56-75.0579.003、承載力計算支承梁跨內按t形截面計算，其翼緣計算寬度為： = l0/3 =5400m/3 =1800mm b+

29、sn = 6000mm，并取h0 = 500mm40mm = 460mm判別t形截面類型： 故各跨中截面屬于第一類t形截面。支座截面按矩形截面計算，取h0 = 500mm90mm = 410mm，按布置兩排縱筋考慮。72.85kn支座彎矩設計值：短邊方向 =-103.33+72.850.4/2=-88.76kn.m長邊方向 =-107.31+72.850.4/2=-92.74kn.m =-94.90+72.850.4/2=-70.33kn.m支承梁正截面承載力計算見下表：短邊支承梁正截面承載力計算截 面邊跨中間支座中間跨彎矩m93.57-88.7647.780.01470.15810.0075

30、0.01480.17310.0075569.25658.32289.62選用鋼筋414、214、 216412實際鋼筋截面面積（mm2）616710452長邊方向支撐梁正截面承載力計算截 面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內中間支座中間跨彎矩m91.93-92.7453.44-70.3363.550.01450.16520.00840.09950.01000.01460.18170.00840.10500.0100559.20691.10324.07448.24385.69選用鋼筋414、214、216412414、412實際鋼筋截面面積（mm2）616710452616452斜截面受剪承載力

31、計算：驗算截面尺寸，因為故可以按照構造要求配置8200雙肢箍筋。正常使用極限狀態裂縫與撓度驗算（新規范2010）短邊1、短邊方向梁的裂縫驗算由荷載準永久值計算主梁的內力，計算結果如下表控制截面組合值：邊跨（0.082.16+0.05421.555+0.50.06818.9）5.45.4=57.7257.72離端第二支座(-0.12.16-0.06321.555-0.50.07318.9) 5.3255.325=-64.209.27-54.93中間跨跨內（0.0252.16+0.02121.555+0.50.05218.9）5.255.25=27.5127.51對于受彎構件，按荷載準永久組合，并

32、考慮長期作用影響的最大裂縫寬度，=/（1.9+0.08/） 為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區底邊的距離。 =2.20n/，=2.0n/ =25mm =1.9短邊方向梁裂縫寬度演算表：項次邊跨離端第二支座中間跨跨內57.72-54.9327.51616710452實配鋼筋414、214、 2164121415.0712=0.5bh5000050000500000.01230.01420.01=/(0.87)234.14216.89152.080.60350.63570.20001.9+0.08/138.56132.40143.50（mm)0.190.170.04顯而易見，對于主梁，其裂縫寬度最大值最大裂縫寬度限值=0.3mm，符合裂縫控制要求。2、短邊方向梁的撓度驗算=2.20n/，=2.0n/ =25mm =1.9=57.72kn.m=(0.082.16+0.05421.555+0.06818.9) 5.45.4=76.46 kn.