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《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： 学生姓名： 学 班
号： 级：
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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、主梁的内力计算与配筋设计，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 240 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
（300mm× 300mm）。
图一 梁板结构平面布置
2. 材料：
混凝土采用 C25（ fc=11.9 N/mm2，ft =1.27 N/mm2，f ck=16.7 N/mm2， Ec=2.80×104 N/mm 2）
.
.
钢筋采用 HPB235（fy=210N/mm2， Es=2.1×105 N/mm 2）或 HRB335
（ fy=300N/mm2 ，Es=2.0×105 N/mm 2） 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/m 3，22 kN/m3，18 kN/m 3）。
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
板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的
=2.73 3，宜按双 l 2 =
l1 2200 mm
6000 mm向板设计，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> =
h=450mm> =
l1
2200mm
40
=55 mm。次梁截面高度取
l2
6000mm
15
40
=400 mm，截面宽度 b=200mm。板尺寸及支承情况
15
如图下：
图二 板的尺寸
.
.
图三 计算简图
1) 荷载
恒荷载标准值
20 ㎜厚水泥砂
0.02m×20 kN/m 3=0.4 kN/㎡ 80mm 钢筋混凝土板 0.08m×25 kN/m3 =2.0 kN/ ㎡ 10mm 耐磨砂浆 0.01m×22 kN/m3 =0.22 kN/㎡ 20mm 厚混合砂浆
0.02m×18 kN/m3 =0.36 kN/㎡
gk =2.98 kN / m2
线恒载设计值 g=1.2×2.98 kN/㎡ =3.58 kN/㎡ 线活载设计值
q=1.3×7.00 kN/㎡=9.10kN/㎡
g+q=3.58 kN/㎡+9.10kN/㎡=12.68 kN/㎡
即每米板宽
12.68 kN/㎡
2) 内力计算
板计算跨度为：
边跨
l n h
0.08m
22.2m0.12m 0.2m
2 22.02m
l n a
2.2m 0.12m 0.2m 0.12m
2.04m 2.02m
2
2 2
取 l0=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内力（为简化计算，统一取
l0=2.02m）。取 1m 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
.
.
离端第
截
离端第二跨跨内
中间支座
面
边跨跨内
二支座
1
1 11
中间跨跨内
1 16
弯矩计算系数
m
1 14
11
q)l 02
M
m( g
4.7 -4.7 3.2 -3.7
/ （kN.m）
3) 截面承载力计算
b=1000 mm，h=80 mm， h0=（ 80-20）=60 ㎜， 1 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）
边
离端第
板带部位截面
离端
中间 跨跨内
中间 支座
边跨
第二支
二支座
跨内
座
中
中
间跨跨
间支座
跨跨 内
内
M/(KN ·m)
4.7 -4.7 3.2 -3.7 4.7 -4.7 2.56 2.96
M
s
1
f c bh02
0.11 0.11 0.075 0.086 0.11 0.11 0.06 0.069
1 1 2 s
0.117 0.117 0.078 0.09 0.117 0.117 0.062 0.072
AS bh0 1 fc / fy
/( ㎜ 2)
398
φ
398
φ
10@180
436
266
φ
8@180
279
306
φ
398
φ
398
φ
211
φ
245
选配钢筋
φ
8@180
279
10@180
8@160 10@180 10@180 8@180
314
436
436
279
实配钢筋
/mm 2
436
.
.
四、次梁计算
次梁按考虑塑性内力重分布方法计算 .
主梁的高度按
l 3 12
6600 12
550mm,故取 h
650mm，梁宽 b=250 mm。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 次梁自重 梁侧抹灰
3.58 kN/㎡× 2.2m=7.88 kN/m
1.2× 25 kN/m3 ×0.2m×（ 0.45m-0.08m）=2.22 kN/m
1.2×18 kN/m3×0.02m×（ 0.45m-0.08m）× 2=0.32 kN/m
g=10.42 kN/m
活荷载设计值 由板传来 合计
q=9.10 kN/㎡× 2.2m=20.02 kN/m
g+q=30.44 kN/m
2) 内力计算计
算跨度：
边跨
ln =6.0m－0.12m－0.25/2=5.755m
ln
a
5 . 7 5m5
0 . 2m42
5 .m8 7 5
2
1 . 0 2ln 5 1 . 0 2 5 m5 . 7 5 5 m 5 . 8 9 m9
取 中间跨 跨度差
l0=5.875 m
l0= ln=6.0m－ 0.25m=5.75 m
（5.875m－5.75m）/5.75m=2.2%<10%
说明可以按等跨连续梁计算内力。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 边跨跨
截面
内
离端第 二支座
离端第二跨
跨内
1 16
中间支
座
1 14
弯矩计算系数
m
1 11
1 11
M 2
m ( g q)l 0
95.51
/ （kN.m）
-95.51 62.90 -71.89
表 4 连续次梁剪力计算
离端第二
截面
离端第二跨
中间支座
边跨跨内
支座
跨内 0.55
剪力计算系数
0.45
V
0.6 0.55
V v ( g q)ln
78.83
/kN
105.11 96.27 96.27
3) 截面承载力计算
次梁跨内截面按 T 形截面计算，翼缘计算宽度为：
边跨
1
1
3 5875mm 1960mm b s0 200mm 2000mm 2200mm
bf
.
3 l 0
.
离端第二跨、中间跨
bf
1
5 7 5 m0 m 1 9 2m0m
梁高 翼缘厚
3
h=450mm，h0=450mm－35mm=415mm
hf
80mm
判别 T 形截面类型：按第一类 T 形截面试算。
跨内截面
0.021 h`f /ho =80mm/415mm=0.193，故各跨内截面均属于第
一类 T 形截面。
支座截面按矩形截面计算，第一内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=415mm。
表 5 连续次梁正截面承载力计算
截面
边跨跨 内 95.51
2
1 f c b f h 0 2
1 f c b f h 0
离端第二 支座
-95.51
离端第二跨
跨内 62.90
中间支座
M
M /
s
-71.89
s
M /
0.024 0.264 0.016 0.199
1
As As
1 c
1 2
f
0
s
0.024
y
0.313
0.016
0.224
fbh/ f
1 c
fbh0 / f y
774.4
968.4
505.7
693.1
/( ㎜ 2) 选配钢筋
3φ 20
3φ18+1 φ20
2φ 16+1 φ18
603
4 φ 16
实配钢筋面积 /mm 2
942 1077.2 804
4) 斜截面强度计算
.
.
表 6 连续次梁斜截面承载力计算
中间支
截
面
端支座 内侧
离端第
二支座外侧
105.11
离端第
座外侧、内
二支座内侧
侧
V/kN
c fcbh0 / kN
78.83 96.27 96.27
0.25
246.9>V 232.0>V 232.0V 246.9>V
0.7 ft bh0 / kN
73.8 Asv nAsv1 / mm2 69.3 101 69.3 101 73.8 2φ8 101 s 1.25f yv Asvh0 V 0.7 ft bh0 按构造 /mm 配筋 351.3 384.0 489.4 实配箍筋间距 s /mm 200 200 200 200 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 300 ㎜× 300 ㎜.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× 6.0 m= 62.52 kN . . 主梁自重 1.2× 25KN/m× 0.25m×（ 0.65m-0.08m）× 2.2m=9.41 kN 梁侧抹灰 1.2× 18KN/m3× 0.02m×（ 0.65m-0.08m）× 2×2.2m=1.08 kN G=73.01 kN 3 活载设计值 由次梁传来 合计 Q=20.02KN/m×6.0m=120.12 kN G+Q=193.13 kN 图 6 主梁的尺寸 图 7 计算简图 2) 内力计算 计算跨度： 边跨 ln － － 0.3m l o = 1 . 0 l2 5 + 2 b 1 . 0 2 m5 6 . 3 3 0 . m3 2 0.3m 2 6 . 6 4 m n l n a 2 b 2 6.33m 0.36 m 2 6.66m 中间跨 取 ln l0 － =6.60m 0.30m=6.30m n 2 = 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 M=KGl0 +KQl0 V=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 边跨 第二支 座 K M B 0.286 137.81 0.143 113.37 0.321 254.49 中间 跨内 K M 2 0.111 53.49 中间支 座 序 号 计算简图 跨内 K M 1 0.238 115.37 0.286 228.11 0.226 180.26 K M c 0.192 92.52 0.095 ○1 2 ○ 62.90 0.194 153.80 75.32 0.048 38.05 3 ○ ○4 0.095 25.11 0.274 218.54 75.32 0.178 141.12 0.175 138.74 0.286 226.74 5 ○ 0.048 59.72 38.05 . ○6 . 0.131 103.86 72.41 113.37 0.143 34.62 最 ○1 +○2 343.48 295.63 140.48 333.91 80.75 -251.18 -392.3 -213.13 -278.93 -241.67 -392.3 116.39 207.29 192.23 -6.23 125.9 207.29 -167.84 -130.57 -319.26 -54.47 -205.89 -319.26 不 ○1 +○3 利 荷 ○1 +○4 载 ○1 +○5 组 ○1 +○6 合 最大值 343.48 序 表 8 主梁剪力计算 端支 座 K VAin 号 第二支座 中间支座 计算简图 K VBex 1.286 93.89 K VBin 1.095 79.95 K VCex 0.905 66.07 K VCin ○1 0.714 52.13 0.905 66.07 ○2 0.857 102.94 1.143 137.30 0.048 5.77 0.048 5.77 0.952 114.35 ○3 0.679 81.56 0.726 87.21 0.107 12.85 0.726 87.21 0.107 12.85 ○4 0.095 11.41 1.19 142.94 1.19 142.94 1.19 142.94 1.19 142.94 ○5 0.822 98.74 0.226 27.15 0.06 7.21 0.226 27.15 0.06 7.2 . ○6 最 . 0.131 1.013 121.68 0.178 21.38 1.013 121.68 0.178 21.38 15.74 ○1 +○2 155.1 133.7 63.5 150.9 36.39 -231.2 -181.1 -236.8 -66.74 -215.6 -236.8 85.7 92.8 222.9 72.7 101.3 222.9 -71.84 -153.3 -209.0 -38.9 -187.8 -209.0 180.4 78.92 209.0 58.9 87.5 209.0 不 ○1 +○3 利 荷 载 ○1 +○4 ○1 +○5 组 ○1 +○6 合 最大值 155.1 图 8 主梁的弯矩包络图及剪力包络图 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： . . 1 b f 3 l 0 1 3 6600mm 2200mm b s0 6000mm ｀ 并取 h0=650mm-35mm=615mm。 判别 T 形截面类型 0.060 h f /h 0 80mm / 615mm 0.130 ，故各跨内截 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） 。跨内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 边跨跨内 343.48 第二支座 -392.3 28.97 中间跨内 207.29 中间支座 -319.26 28.97 M/ （kN.m） b V0 /( kN.m) M V0 /(kN.m) 2 b 363.3 290.3 s s M / 1 f cbf h02 M / 1 fc bh02 0.035 0.376 0.021 0.300 1 1 As As 2 s 1 fcbf h0 / f y 1 fcbh0 / f y 0.036 0.502 0.021 0.368 1932.1 2703.6 1127.0 2080.1 选配钢筋 实配钢筋面积 / 2φ 22+2φ25 1960 2φ22+4φ25 2720 2φ 22+2φ 25 1960 2φ22+4φ25 2720 ㎜ 2 . . 表 9 主梁斜截面承载力计算 截 面 端支座 内侧 155.1 457.41 >V 136.68 侧 -236.8 423.94 >V 126.68 离端第二 支座内 侧 222.9 423.94 >V 126.68 内侧 V/kN 0.25 c f cbh0 /kN 209.0 423.94 >V 126.68 箍筋肢数、直径 2φ8 Asv nAsv1 / mm2 yv sv 0 101 s 1.25 fAh V 0.7 ft bh0 / mm 实配箍筋间距 s /mm 200 200 200 200 V cs 0.7 f t bh0 1.25 f yv Asv h0 s / KN 137 137 137 A sb cs V 0.8 f y sin / mm V 588.1 506.2 424.3 选配弯筋 1φ28 615.8 1φ 28 615.8 1φ28 实配弯筋面积 / ㎜ 2 615.8 4） 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中力为 : G+Q=62.52+120.12=182.64kN 则 As = G Q = 1 8 2 . 6 4 3 1N0 2 = 4 3 0m.m6 2 2 f y s i n 2 3N0 0 m m/ 0 . 7 0 7 选 2φ18 (As =509 mm2） . . 六、裂缝宽度验算 1）板的裂缝宽度验算 截面 M k m 1 2 B 6.17 2 4.25 C 4.85 3 4.25 ( gk qk )lo 6.30 ( kN.m) As(mm2) sk 436 276.8 436 271.1 279 291.8 314 295.9 279 M k (Mpa ) 291.8 0.87 Ash0 As te 0.011 0.011 0.007 0.008 0.007 A 1.1 te 0.65 ftk te sk 0.83 0.72 0.70 0.75 0.70 l m 1.9c 0.08d / te (mm) 48 48 48 48 48 max 2.1 sk lm (mm) 0.116 0.098 0.103 0.112 0.103 Es 由于 lim 0.4 ，所以板裂缝验算满足要求 由于板厚 h=80mm>l/35=62.9mm.根据规范要求，可以不作绕度验算。 2）次梁裂缝验算 截面 M km ( gk ( kN.m) As(mm2) M k sk 1 qk )lo2 95.51 774.4 (Mpa ) B 2 C -95.51 968.4 290.7 62.90 505.7 344.5 -71.89 693.1 305.7 341.6 0.87 Ash0 . . As te 0.02 0.02 0.01 0.02 A te 1.1 0.65 ftk te sk 0.98 0.96 0.86 0.96 l m 1.9c 0.08d / te (mm) 127.5 127.5 191.5 111.5 max 2.1 sk lm (mm) 0.3 0.3 0.3 0.2 Es 3）主梁裂缝及绕度验算 截面 M k ( m1gkl02 m1qkl 0 2 ) 1 B 2 C 343.48 -392.3 207.29 -319.26 kN.m As(mm2) 1932.1 332.3 2703.6 292.6 1127.0 370.9 2080.1 309.5 M k sk 0.87 Ash0 As (Mpa ) 0.02 0.03 0.01 0.03 te A 1.1 te 0.65 ftk te sk 0.98 1.00 0.88 1.01 l m 1.9c 0.08d / te (mm) 147.5 114.2 247.5 114.2 max 2.1 sk lm (mm) 0.36 0.25 0.38 0.27 Es . 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容