混凝土课程设计单向板.docx
《混凝土课程设计单向板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土课程设计单向板.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
混凝土课程设计单向板
广东工业大学
华立学院
混凝土结构课程设计
题目混凝土单层工业厂房课程设计
系部城建学部
专业土木工程
班级12土木3班
学号
学生姓名林锐波
指导教师
一、设计任务书
1.设计资料
某多层厂房的建筑平面如图1所示，环境类别为一类，楼梯设置在旁边的附属房屋内。
楼面均布活荷载标准值为6kN/m2，楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
试进行设计，其中板、次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。
1）楼面做法：
20mm水磨石面层及细石混凝土；钢筋混凝土现浇板；20mm石灰砂浆抹底。
2）材料：
混凝土强度等级C25；梁内受力纵筋为HRB335，其它为HPB300钢筋。
混凝土强度等级C25、轴1-轴6每跨跨度为6400mm;
轴A-轴D每跨跨度为6000mm（双号）
2.设计内容
（1）结构平面布置图：
柱网、主梁、次梁及板的布置
（2）板的强度计算（按塑性理论计算）
（3）次梁强度计算（按塑性理论计算）
①结构平面布置图（1：
200）
②板的配筋图（1：
50）
③次梁的配筋图（纵剖面1：
50；横剖面1：
25）
④主梁的配筋图（纵剖面1：
40；横剖面1：
20）及弯矩M、剪力Q的包络图
⑤钢筋明细表及图纸说明
单向板肋梁楼盖设计计算书
1楼盖结构布置及截面尺寸确定
确定主梁的跨度为6000mm，次梁的跨度为6400m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。
墙厚370mm,板伸进墙120mm，次梁伸进墙240mm，主梁伸进墙370mm。
楼盖结构的平面布置图如下图所示。
按高跨比条件要求板的厚度h≥L1/40=2000/40=50㎜，对工业建筑的楼板，要求h≥70㎜，所以板厚取h=80㎜。
次梁截面高度应满足（1/18~1/12）L2=（1/18~1/12）×6400=356~533mm，取h1=500mm.
截面宽b=（1/2.5~1/2）h=（1/2.5~1/2）×500=200~250mm，取b1=250mm。
主梁截面高度应满足h=（1/14~1/8）l=（1/14~1/8）×6000=429~750mm,取h2=700mm.
截面宽度b=（1/3~1/2）h2=（1/3~1/2）×700=233~350mm,取b2=300mm。
2板的设计
、荷载计算
恒载标准值20mm水磨石面层及细石混凝土：
0.02×22=0.44KN/㎡
20mm石灰砂浆抹底0.02×17=0.34KN/㎡
80mm厚钢筋混凝土板：
0.08×25=2.0KN/㎡
恒荷载标准值:
（0.44+0.34+2）KN/㎡=2.78KN/㎡
活荷载标准值：
6KN/㎡
荷载设计值
活荷载控制时，永久荷载分项系数为1.2：
，对于工业建筑楼面结构，当活荷载大于4KN/㎡，从经济效果考虑，可变荷载分项系数应取1.3。
所以，活荷载控制时，荷载设计值：
Q=1.2×2.78KN/㎡+1.3×6KN/㎡=11.136KN/㎡
恒荷载控制时，永久荷载分项系数为1.35：
，可变荷载分项系数应取1.4，荷载组合系数0.7。
所以，恒荷载控制时，荷载设计值：
Q=1.35×2.78KN/㎡+1.4×0.7×6KN/㎡=9.633KN/㎡
则荷载设计值为Q=11.136KN/㎡
、计算简图
取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图1所示
由图可知：
次梁截面宽为b1=250mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：
边跨按以下二项较小值确定：
L1=Ln+h/2=（2000-120-125）+80／2=1795mm
L2=Ln+a/2=（2000-120-125）+120／2=1810mm
所以边跨L0取1795mm，中间跨L0取1750mm
计算简图如图2所示
板的弯矩设计值为M=amQL20
am为板的弯矩系数
截面
1
B
2
C
am
1/11
-1/11
1/14
-1/16
板的配筋计算
表1
截面
1
2
弯矩设计值（kN·m）
3.26
-3.18
2.44
-2.13
0.09
0.09
0.07
0.06
0.1
0.09
0.07
0.06
轴线
①~②
~
计算配筋（mm2），
231
225
170
148
实际配筋（mm2）
Ф8@200
251
Ф8@200
251
Ф6@150
189
Ф6@150
189
轴线
②~
计算配筋（mm2），
231
225
136
118
实际配筋（mm2）
Ф8@200
251
Ф8@200
251
Ф6@180
157
Ф6@180
157
*对轴线②~④间的板带,其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。
为了方便，近似对钢筋面积乘0.8。
板的配筋图绘制，见结构施工图1图纸
3次梁的设计
、荷载计算
板传来的恒荷载标准值：
2m×2.78KN/㎡=5.56KN/m
梁的自重：
（0.5-0.08）m×0.25m×25KN/m3=2.1KN/m
板传来的活荷载标准值：
2m×6KN/㎡=12KN/m
活荷载控制时，永久荷载分项系数为1.2,可变荷载分项系数应取1.4。
所以，活荷载控制时，荷载设计值：
Q=1.2×（5.56+2.1）KN/㎡+1.4×12KN/㎡=25.99KN/㎡
恒荷载控制时，永久荷载分项系数为1.35：
，可变荷载分项系数应取1.4，荷载组合系数0.7。
所以，恒荷载控制时，荷载设计值：
Q=1.35×（5.56+2.1）KN/㎡+1.4×0.7×12KN/㎡=22.1KN/㎡
则荷载设计值为Q=25.99KN/㎡
计算简图
次梁的实际结构如图3所示
次梁的计算跨度：
边跨按以下二项较小值确定：
L01=Ln+a/2=6130m+120mm=6250mm
L022=1.025Ln=1.025×6130mm=6283.25mm
所以边跨的计算跨度为6250mm
中间跨计算跨度为6400mm-300mm=6100mm
次梁的配筋计算
对于现浇楼盖的连续梁，支座处按矩形截面计算，跨中处按T形截面计算。
所以T形截面翼缘的计算宽度bf:
边跨取按下列两项的最小值：
bf1=L0/3=6250/3=2083mm；
bf12=b+Sn=200+（200-200）=2000mm所以取2000mm
中间跨取bf2=L0/3=6100/3=2033>2000mm所以只能取2000mm
已知混凝土强度等级C25；梁内受力纵筋为HRB335所以a1=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2；因为a1fcb，fh，f（h0-h，f/2）=799.68KN•m>Mmax=86.54kN•m，属于第一类T型截面。
am为次梁的弯矩系数
截面
1
B
2
C
am
1/11
-1/11
1/14
-1/16
次梁正截面受弯承载力计算
截面
1
B
2
C
弯矩设计值M（kN•m）
92.29
90.09
69.08
60.44
as
0.018
0.143
0.014
0.096
0.018
0.143
0.014
0.101
AS
675
708
504
461
实配钢筋（mm2）
214+216
214+216
212+214
212+214
710
710
534
534
注：
表中M=amQL02;as=M/a1fcbh02或as=M/a1fcbfh02;或
次梁斜截面受剪承载力
复核截面尺寸：
hw=ho=460mm且hw/b=460/200=2.3<4,故截面尺寸按下式计算：
0.25βcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x460=273.7kN>Vmax=891.39kN故截面尺寸满足要求
截面
A（边支座）
B（离端第二支座左）
B（离端第二支座右）
C（中间支座）
剪力系数av
0.45
0.6
0.55
0.55
计算跨度L
6.25
6.25
6.1
6.1
剪力V=avQL
73.10
97.46
87.20
87.20
0.25βcfcbho
273.7kN>66.44；截面尺寸满足
273.7kN>88.58；截面尺寸满足
273.7kN>80.68；截面尺寸满足
273.7kN>80.68；截面尺寸满足
0.7βcftbho
102.24>73.10按构造配箍筋
102.24>97.46按构造配箍筋
102.24>87.20按构造配箍筋
102.24>87.20按构造配箍筋
选取箍筋（双肢箍）
Ф6：
箍筋间距200mm
Ф6：
箍筋间距200mm
Ф6：
箍筋间距200mm
Ф6：
箍筋间距200mm
次梁的配筋图绘制，见结构施工图1图纸
4主梁的设计
荷载计算
恒荷载（按集中力计算且以活荷载控制）：
次梁传来的自重：
1.2×（2×2.78+2.1）KN/m×6.4m=58.83KN
主梁的自重：
1.2×（0.7m-0.08m）×0.3m×2m×25KN/m3=11.16KN
则G=58.83KN+11.16KN=69.99KN
活荷载：
Q=1.4×12KN/m×6.4m=107.52KN
主梁的计算简图
主梁的实际结构如图5所示
主梁的计算跨度：
主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在300mm×300mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:
边跨按以下二项较小值确定：
L01=Ln+a/2+b/2=5730mm+370/2mm+300/2mm=6065mm
L02=1.025Ln+b/2=1.025×5730mm+150mm=6023mm
所以边跨的计算跨度为6023mm
中间跨计算跨度为5700mm+300mm=6000mm
计算简图如图6所示
内力计算以及包络图
弯矩值计算：
M=amQL或者M=amGL
恒荷载作用下的弯矩图
边跨跨中最不利活荷载布置，弯矩图如下图2：
B支座最不利活荷载布置，弯矩图如下图3：
B支座与C支座跨中最不利活荷载布置，弯矩图如下图4
C支座跨中最不利活荷载布置，弯矩图如下图5
各种最不利活荷载布置和恒荷载的组合弯矩图：
主梁的配筋计算
对于现浇楼盖的连续梁，支座处按矩形截面计算，跨中处按T形截面计算。
所以T形截面翼缘的计算宽度bf:
边跨按下列两项最小值取：
bf1=L0/3=6023/3=2008mm
bf1=b+Sn=300+6000-300=6000mm所以去2008mm
中间跨bf2=L0/3=6000/3=2000mm
已知混凝土强度等级C25；梁内受力纵筋为HRB335；所以a1=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2；因为a1fcb，fh，f（h0-h，f/2）=1185KN>Mmax，属于第一类T型截面。
主梁正截面受弯承载力计算
截面
1
B
2
弯矩设计值M（kN•
升级会员 