整体式单向板楼盖结构课程设计

课程设计计算书 (土木工程专业)

题目：整体式单向板楼盖结构课程设计 课程：混凝土结构设计 班级： 姓名： 学号：

温州大学瓯江学院建筑与土木工程系

瓯江学院土木工程专业《混凝土结构设计》课程设计

设计资料

1.1结构形式

某三层工业厂房,采用框架结构承重体系。钢筋混凝土柱截面尺寸为边柱400mm ×400mm， 中柱500X500（所有柱子均为居中布置）。楼盖为现浇钢筋混凝土肋梁楼盖，其平面图如图所示（图示范围内不考虑楼梯间）。

1.2 楼面构造做法

20mm厚的水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，板底15mm厚石灰砂浆粉刷层。

1.3荷载

永久荷载：包括梁、板及构造层自重。钢筋混凝土容重25kN/m3，水泥砂浆容重 20 kN/m3，石灰砂浆容重17 kN/m3。，分项系数为1.2

可变荷载：楼面均布活荷载标准值为5.0kN/m2，分项系数1.3。

1.4 材料

（1）混凝土：采用 C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）

（2）钢筋：所有主梁，次梁，楼板受力筋均为HRB400级钢筋（包括主，次梁内箍筋）

1.5 结构的环境类别为一类。

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板的计算

板可以按塑性内力的重分布的方法计算。

板的l2∕l1=8100mm/2700mm=3,则可按单向板计算。 板的厚度取h=80mm（l1/35=2700/35=77mm<80mm）。次梁的截面高度取h=600mm（l2/15=8100/15=540mm<600mm），截面宽度取b=240mm。

2.1 荷载计算

恒载标准值

20mm厚的水泥砂浆面层0.02*20kN/m3=0.4kN/m2 80mm厚钢筋混凝土板0.08*25kN/m3=2.0kN/m2

15mm厚石灰砂浆粉刷层 0.015*17kN/m3=0.255kN/m2 合计gk=2.655kN/m2

线恒载设计值g=1.2*2.655kN/m=3.186kN/m 线活载设计值 q=1.3*5.0kN/m=6.5kN/m 即每米板宽g+q=9.686kN/

2.2 内力计算

计算跨度

边跨（中间跨）l0=ln=2.7m-0.24m/2-0.24m/2=2.46m 取1m板宽作为单元计算。 连续板各截面的弯矩见表一

表一连续板各截面弯矩计算

截面 弯矩计算系数 αm M=αm(g+q)l02/(kN?m) 端支座 -1/16 -3.663 边跨跨内 1/14 4.187 离端第二支座 -1/11 -5.329 离端第二跨跨内（中间跨跨内） 1/16 3.663 中间支座 -1/14 -4.187 2.3 截面承载力计算

b=1000mm,h=80m,h0=80mm-20mm=60mm, α1=1.0 连续板各截面的配筋计算见表二

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表二连续板各截面的配筋计算

板带部位截面 M/(kN?m) αS=M/(α1fcbho2) ξ As=ξbhoα1fc/ fy（mm2） 配筋率验证(％) （As={Max(0.2,0.45ft/fy)}） 选配钢筋 实配钢筋面积/mm2 端支座 -3.663 0.0712 0.0739 176.113 0.220 边跨跨内 4.187 0.0813 0.0849 202.432 0.253 离端第二支座 -5.329 0.1035 0.1095 260.989 0.326 离端第二跨跨内（中间跨跨内） 3.663 0.0712 0.0739 176.113 0.220 中间支座 -4.187 0.0813 0.0849 202.432 0.253 Φ6@100 283 Φ6@100 283 Φ6@100 283 Φ6@100 283 Φ6@100 283 次梁计算

次梁按考虑按塑性内力的重分布的方法计算。

取主梁的梁高h=800mm（l3/8=5400mm/8=675mm<800mm），梁宽b=240mm。

3.1 荷载

恒载设计值

由板传来3.186kN/m2*2.7m=8.602kN/m

次梁自重1.2*25 kN/m3*0.24m*（0.6m-0.08m）=3.744kN/m 梁侧抹灰1.2*17kN/m3*0.015m*（0.6m-0.08m）*2=0.318kN/m g=12.664kN/m

活载设计值

由板传来 q=6.5 kN/m2*2.7m=17.55 kN/m 合计g+q=30.214kN/m

3.2内力计算

计算跨度

边跨（中间跨） l0=ln=8.1m-0.24m/2-0.24m/2=7.86m 按等跨连续梁计算内力。

连续次梁各截面弯矩及剪力计算入表三表四。

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表三连续次梁各截面弯矩计算

截面 弯矩计算系数 αm 端支座 -1/24 边跨跨中 1/14 133.329 离端第二支座 -1/11 -169.692 离端第二跨跨中（中间跨跨中） 1/16 116.663 中间支座 -1/14 -133.329 M=αm(g+q)l02/(kN?m) -77.775

表四连续次梁各截面剪力计算

截面 弯矩计算系数 αv M=αv(g+q)ln/(kN?m) 端支座内侧 离端第二支座外侧、内侧 0.50 118.74 0.55 130.62 中间支座外侧、内侧 0.55 130.62 3.3 截面承载力计算

次梁跨内截面按T形截面计算，则翼缘计算宽度为

b’f=l0/3=7860mm/3=2620mm

判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。

跨内截面ξ=0.0130

表五连续次梁正截面承载力计算

截面 M/(kN?m) αS=M/(α1fcb’f ho2) αS=M/(α1fcbho2) /mm2 ξ As=ξb’f hoα1fc/ fy As=ξbhoα1fc/ fy /mm2 配筋率验证(％) （As={Max(0.2,0.45ft/fy)}） 选配钢筋 实配钢筋面积/mm2 端支座 -77.775 0.0723 边跨跨中 133.329 0.0113 离端第二支座 -169.692 0.1577 离端第二跨跨中（中间跨跨中） 116.663 0.0099 中间支座 -133.329 0.1239 0.0751 333.565 0.2316 3Φ12 339 0.0113 547.271 0.3800 3Φ16 603 4

0.1726 766.595 0.5324 4Φ16 804 0.0099 479.196 0.3328 3Φ16 603 0.1327 589.464 0.4094 3Φ16 603

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表六连续次梁斜截面承载力计算

截面 V/kN 0.25βcfcbho/N 0.7ftbho/N 选用箍筋 Asv=nAsv1/mm2 S=fyvAsvho/(V-0.7ftbho)/mm 实配箍筋间距s/mm 端支座内侧 118.74 463320>V 129730>V 2Φ8 101 <0 350 离端第二支座外侧、内侧 130.62 463320>V 129730V 129730>V 2Φ8 101 22061 250 主梁计算

主梁按弹性理论计算。

4.1 荷载

恒载设计值

由次梁传来12.644kN/m *8.1=102.416kN 主梁自重（折算为集中荷载）

1.2*25kN/m3*0.24m*（0.8m-0.08m）*2.7m=13.997kN

梁侧抹灰（折算为集中荷载）

1.2*17kN/m3*0.015m*（0.8m-0.08m）*2.7m*2=1.190kN G=117.603kN

活载设计值

由次梁传来 Q=17.55kN/m *8.1m=142.155kN 合计 G+Q=259.96kN

4.2 内力计算

边跨

计算跨度ln=5.4m-0.2m-0.5m/2=4.95m

l0=1.025ln+b/2=1.025*4.95m+0.5m/2=5.32m

中间跨

计算跨度ln=5.4-0.5m/2-0.5m/2=4.9m

l0=lc=5.4m

l0=1.05ln=1.05*4.9m=5.15m

跨度差（5.32-5.15）/5.15=3.3%<10%,则可按等跨梁计算。取l0=5.32m

在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则

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M=KGl0+KQl0 V=KG+KQ

式中系数K由附录7查得，具体计算结果以及最不利组合如下表七。

表七主梁弯矩计算

序号 ① ② ③ ④ 最不利组合荷载 计算简图 边跨跨内 中间支座 K/M1 K/MB(MC) ?0.150(?0.150)0.175 ?207.45(?207.45) 242.020.213 294.58 ?0.075（?0.075） 536.60 ?103.72（?103.72）?0.175（?0.050）?242.02（?67.01）-449.47（-311.17） 380.50 中间跨跨内 K/M2 0.100 138.30 0.175 242.02

表八主梁剪力计算

序号 ① ② 计算简图 端支座 K/VA（VD） ?0.350（?0.350）?90.99（?90.99） 中间支座 K/VB左（VB右） K/VC左（VC右） ?0.500（0.650）

?168.97（129.98）?129.98（168.97） ?0.650（0.500）?0.425（?0.425）③ ?110.48（?110.48） ?0.500（0.075）?1229.98（19.50） -251.92 （182.63）

④ 最不利组合荷载 ?0.675（0.625）?175.47（162.48）-327.48 （251.92） 195.13（-195.13）

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4.3 截面承载力计算

主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为

边跨b’f=l0/3=5320mm/3=1774mm

表九主梁正截面承载力计算

截面 M/(kN?m) Vob/2/(kN?m) xx(M- Vob/2) /(kN?m) αS=M/(α1fcb’f ho2) αS=M/(α1fcbho2) /mm2 ξ As=ξb’f hoα1fc/ fy As=ξbhoα1fc/ fy /mm2 配筋率验证(％) （As={Max(0.2,0.45ft/fy)}） 选配钢筋 实配钢筋面积/mm2 边跨跨内 536.60 0.0386 中间支座 449.47 39.30 410.17 0.1746 中间跨跨内 380.50 0.0274 0.0393 2050.8392 0.1933 1704.3872 0.0278 1448.4192 1.0681 7Φ20 2199 0.8877 7Φ18 1781 0.7544 8Φ16 1608 表十主梁斜截面承载力计算

截面 V/kN 0.25βcfcbho/N 0.7ftbho/N 选用箍筋 Asv=nAsv1/mm2 S=fyvAsvho/(V-0.7ftbho)/mm 实配箍筋间距s/mm 端支座内侧 195.13 634920>V 177778V 177778V 177778

由次梁传至主梁的全部集中力为

G+Q=102.416kN+142.155kN=244.571kN 集中荷载全部由附加箍筋承受时，取2Φ8

F244571

m≥==6.7，取m=8

nfyvAsv1360?101

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/isu8.html