1、10土木工程（專升本）混凝土結構課程設計計算書 現澆單向板肋形樓蓋設計 姓 名： 學 號： 完成日期： 混凝土結構課程設計現澆單向板肋形樓蓋設計某多層工業建筑物平面如下圖所示：采用現澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。一、設計資料1） 樓面構造層做法：水泥砂漿地面（0.65kn/ m2） 鋼筋混凝土現澆板（25kn/m2）； 20mm厚石灰砂漿抹底（17kn/m2）；2）可變荷載：pk=6.0 kn/m23）永久荷載分項系數為1.2，可變荷載分項系數為1.4（當樓面可變荷載標準值4kn/m2時,取1.3)；4）材料選用：混凝土：采用c25； 鋼筋：梁縱向受力鋼筋采用hrb400級鋼筋，其余采用hpb2

2、35級鋼筋；5） 本建筑物位于非地震區，建筑物安全級別為二級，結構環境類別為一類。2、 樓蓋的結構平面布置 主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.3m,次梁跨度為6.6m，主梁每跨內布置兩跟次梁，板的跨度為2.1m ,l02/l01=6.6/2.1=3.14,因此安單向板設計。 按跨高比條件，要求板厚h2200/40=55.0mm,對工業建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=100mm。 次梁截面高度應滿足h=l0/18l0/12=6600/186600/12=366550mm。考慮到樓面活荷載比較大，取h=500mm。截面寬度取為b=200mm。 框架梁截面高度應滿足h=l0/1

3、5l0/10=6600/156600/10=440660mm，取h=600mm。截面寬度取為b=300mm。 樓蓋結構平面布置圖如下圖所示：3、 板的設計1） 荷載板的恒荷載標準值：水泥砂漿地面（0.65kn/ m2） =0.65kn/m2 鋼筋混凝土現澆板： 0.1*25=2.5kn/m2 20mm厚石灰砂漿抹底： 0.020*17=0.34kn/m2 小計： 3.49 kn/m2取3.5 kn/m2板的活荷載標準值： 60.0kn/m2 永久荷載分項系數為1.2，可變荷載分項系數為1.4，因當樓面可變荷載標準值4kn/m2,所以取1.3。于是板的恒荷載設計值：g=1.2*3.5=4.2kn

4、/m2 活荷載設計值：q=1.4*6.0=8.4kn/m2 荷載總設計值：g+q=4.2+8.4=12.6kn/m2 1)計算簡圖 次梁截面為200*500mm，現澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按內力重分布設計，板的計算跨度：邊跨：l=l0+h/2=2100-100-120+100/2=1930mm<1.025ln=1950mm，取l0=1950mm中間跨：l0=ln=2100-200=1900mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如下圖所示：2） 彎矩設計值 查表得，板的彎矩系數m分別為：邊跨中：1/1

5、1，離端第二支座：-1/11，中跨中：1/16，中間支座：1/14。故m1=-mb=(g+q)l012/11=12.6*1.952/11=4.36kn.mmc=-(g+q)l012/14=12.6*1.92/14=3.25kn.mm2=(g+q)l012/16=12.6*1.92/16=2.85kn.m3） 正截面受彎承載力計算 板厚100mm，h0=100-20=80mm；板寬b=1000mm。c25混凝土，1=1.0，fc=11.9n/mm2，fy=210n/mm2 ；板配筋計算的過程如下表： 板的配筋計算表 截面1b2c彎矩設計值（kn.m）4.36-4.362.853.25s=m/a1

6、fcbh020.0650.0650.030.034=1-(1-2s) 1/20.0670.0670.030.035軸線 ， 計算配筋(mm2) as=bh0fc/fy304304136159實際配筋(mm2) 8150 as=3358150 as=3358180 as=2798180 as=279 軸線 計算配筋(mm2) as=bh0fc/fy3043040.8*136=1090.8*305=127實際配筋(mm2) 8150 as=3358150 as=3358180 as=2798180 as=279 計算結果表明，均小于0.35，符合塑性內力重分布的原則；as/bh=279/(1000

7、*80)=0.34%，此值比0.45ft/fy=0.45*(1.43/210)=0.30%大，同時大于0.2%，符合要求。四、次梁設計 按考慮內力重分布設計。根據本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。1） 荷載設計值恒荷載設計值：板傳來恒荷載： 4.2*2.1=8.82kn/m 次梁自重： 0.2*（0.5-0.1）*25*1.2=2.4kn/m 次梁粉刷： 0.02*（0.5-0.1）*2*17*1.2=0.32kn/m 小計： 11.6kn/m活荷載設計值：q=6*2.1*1.4=17.64kn/m荷載總設計值：g+q=29.3kn/m2） 計算簡圖

8、 次梁在磚墻上的支承長度為270mm。主梁截面為250*650mm。計算跨度：邊跨：l=l0+a/2=6600-120-250/2+240/2=6475mm<1.025ln=6508mm，取l0=6475mm中間跨：l0=ln=6600-250=6350mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續梁計算，次梁計算簡圖如下圖所示：3） 內力計算彎矩設計值：m1=-mb=(g+q)l02/11=29.3*6.4752/11=111.68kn.m2mc=-(g+q)ln2/14=29.3*6.3502/14=85.05kn.m2m2=(g+q)l012/16=29.3*6.3502/16=73.85

9、kn.m2剪力設計值：va=0.45*(g+q)l01=0.45*29.3*6.475=86.3kn.mvbl=0.60*(g+q)l01=0.6*29.3*6.475=115.06kn.mvbr=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kn.mvc=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kn.m4) 承載力計算 正截面受彎承載力計算時，跨內按t形截面計算，翼緣寬度取b'f=l/3=6600/3=2200mm，又b'f=b+sn=300+2000=2200mm，故b'f=2200mm。除支座b截面縱向鋼筋

10、按兩排布置外，其余截面均布置一排。 c25混凝土，1=1.0，fc=11.9n/mm2，ft=1.27n/mm2 ，縱向鋼筋采用hrb400鋼，fy=360n/mm2，箍筋采用hpb235鋼，fyv=210n/m2。經判別跨內截面均屬于第一類t形截面。 次梁正截面受彎承載力計算截面1b2c彎矩設計值（kn.m）111.68-111.6873.8585.05s=m/1fcbh02或 s=m/1fcb'fh020.01220.01220.0080.009=1-(1-2s)1/20.0120.0120.0080.009 as=b'fh0fc/fy as=bh0fc/fy5295293

11、53397選配配筋(mm2) 318as=763318 as=763316as=603316 as=603 計算結果表明，均小于0.35，符合塑性內力重分布的原則；as/bh=762/(200*500)=0.762%，此值比0.45ft/fy=0.45*(1.43/360)=0.1787%大，同時大于0.2%，滿足要求。2） 斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核，腹筋計算和最小配箍率驗算。 驗算截面尺寸：hw=h0-h'f=465-100=365mm，hw/b=365/200=1.8<4，截面尺寸按下式驗算：0.25cfcbh0=0.25*1*9.6*200*465=223.

12、2kn>vmax=115.06kn。故截面尺寸滿足要求。 0.7ftbh0=0.7*1.27*200*465=82.7kn>va=73.34kn。僅需按造配置箍筋，選配8200，sv=2*50.24/（250*150）=0.26%>0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%，滿足要求。5、 主梁設計主梁按彈性方法設計1、荷載設計值 為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載。恒荷載：次梁傳來恒荷載： 11.6*6.6=76.6kn 主梁自重： 0.3*（0.60-0.1）*25*1.2*6.3=28.35kn 主梁粉刷： 0.02*（0.6-0.1）*2*17*1.

13、2*6.3=2.142kn 小計： 取106.55kn活荷載：17.64*6.6=116.45kn 取152.0kn2、計算簡圖 主梁按連續梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在400*400mm的混凝土柱子上，其計算跨度邊跨：ln=6300-120-200=5980mm，因1.025ln=150mm<a/2=185mm，取l01=1.025ln+b/2=1.025*5980+300/2=6300mm中間跨：l0=6000mm主梁的計算簡圖如下圖： 3、內力設計值及包絡圖a） 彎矩設計值彎矩m=k1gl0+k2ql0公式中系數k1，k2 查表得m1，max =0.24

14、4*106.55*6.3+0.289*155*6.3=446kn.mmb，max =-0.267*106.55*6.3-0.311*155*6.3= -483kn.mm2，max =0.067*106.55*6 +0.200*155*6=229kn.mb）剪力設計值剪力v=k3g+k4q公式中系數k3，k4 查表得va，max =0.733*106.55+0.822*155=210knvbl，max =-1.267*106.55-1.311*155= -338knvbr，max =1.0*106.55+1.222*155=296knc）彎矩、剪力包絡圖第1、3跨有活荷載，第2跨沒有活荷載由附表

15、19知，支座b或c的彎矩值為mb=mc=-0.267*106.55*6.64-0.133*155*6.64=-287kn.m 在第1跨內以支座彎矩ma=0，mb=-287kn.m的連線為基線，作g=86kn，q=152kn的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：1/3(g+q)l0+mb/3=1/3*(86+152)*6.64-287/3=431kn.m（與前面計算的m1max=431kn.m相近。）1/3(g+q)l0+2mb/3=1/3*(86+152)*6.64-2*287/3=335.1kn.m 在第2跨內以支座彎矩mb=mc=-287kn.m的連接為基線

16、，作g=86kn，q=152kn的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：1/3gl0+mb=1/3*86*6.6-287=-97.8kn.m第1、2跨有活荷載，第3跨沒有活荷載 第1跨內：在第1跨內以支座彎矩ma=0，mb=-287kn.m的連線為基線，作g=86kn，q=152kn的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：1/3(g+q)l0+mb/3=1/3*(86+152)*6.64-466/3=371.0kn.m1/3(g+q)l0+2mb/3=1/3*(86+152)*6.64-2*466/3=216kn.m 在第2跨內以支座彎矩mc=-0.267*86

17、*6.64-0.089*152*6.64=-242.3kn.m。以支座彎矩mb=-287kn.m,mc=-242.3kn.m的連接為基線，作g=86kn，q=152kn的簡支彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處的彎矩設計值分別為：1/3(g+q)l0+mc+2/3(mb-mc)=1/3*(86+152)*6.64-242.3-2/3*(287-242.3)=254.7kn.m1/3(g+q)l0+mc+1/3(mb-mc)=1/3*(86+152)*6.64-242.3-1/3*(257.6-242.3)=280kn.m第2跨有活荷載，第1、3跨沒有活荷載 mb=mc=-0.267

18、*86*6.64-0.133*152*6.64=-286.7kn.m，第2跨兩集中荷載作用點處的彎矩：1/3(g+q)l0+mb=1/3*(86+152)*6.4-286.7=221kn.m 第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩設計值分別為：1/3gl0+1/3mb=1/3*86*6.64-1/3*286.7=94.8kn.m1/3gl0+2/3mb=1/3*86*6.64-2/3*286.7=-0.8kn.m彎矩包絡圖如圖：剪力包絡圖：第1跨 va，max =0.733*86+0.822*152=187.9kn；過第1個集中荷載后為：187.9-86-152= -50kn；過第2個集中荷載后為

19、：-44.1-86-119=-249.1kn。vbl，max =-1.267*86-1.311*152=-308.3kn；過第1個集中荷載后為：-308.3+86+152=-70.3kn；過第2個集中荷載后為：-70.3+86+152=167.7kn。第2跨vbr，max =1.0*86+1.222*152=271.7kn；過第1個集中荷載后為：271.7-86=185.7kn；當活荷載僅取作用在第2跨時，vbr =1.0*86+1.0*152=238kn；過第1個集中荷載后為：238-86-152=0kn，剪力包絡圖如圖所示：4、 承載力計算1） 正截面受彎承載力 跨內按t形截面計算，因b&

20、#39;f/h0=100/615=0.16>0.1，翼緣計算寬度按l/3=6.9/3=2.3m和b+sn=6. m中較小值確定，取b'f=2.3m。 b支座邊的彎矩設計值mb=mbmax-v0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kn。縱向受力給你鋼筋除b支座截面為兩排外，其余均為一排。跨內截面經判別都屬于第一類t形截面。正截面受彎承載力的計算過程如下表所示：主梁正截面承載力計算截面1b2彎矩設計值（kn.m）367.7-398.2193.4-68.4s=m/1fcbh02或 s=m/1fcb'fh020.0360.0420.0190.007s=1-(1-2s)1/2/20.980.980.990.996 as=m/sh0fy16951913882310選配配筋(mm2) 425 as=1963720 as=2200320 as=942220 as=628 計算結果表明，均小于0.518，滿足要求；取中間跨跨中截面驗算，其承載負彎矩時的最小配筋率，as、bh=628/（250*650）=0.39%，此值比0.45ft/fy=0.45*(1.27