1、word 格式文档专业整理 课程设计计算书课程名称：水工钢筋混凝土结构题目名称：单向板整浇肋形楼盖设计教学班号：1 班目录一、设计资料 .2二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定 .2三、板的设计（按塑性内力重分布计算） .43.1 荷载计算 43.2 板的计算简图 53.3 内力计算及配筋 5四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算） .724.1 荷载计算 74.2 次梁的计算简图 74.3 内力计算及配筋 8五、主梁设计（按弹性理论计算） 105.1 荷载计算 .105.2 主梁的计算简图 .115.3 内力计算及配筋 .11钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计资料（1）该建筑位于非地
2、震区。3（2）3 级水工建筑物，基本荷载组合。（3）结构环境类别一类。（4）楼面做法：20mm 厚水泥砂浆（重度为 20KN/m）面层，钢筋混凝土现浇板（重度为 25KN/m） ，12mm 厚纸筋石灰（重度为 17KN/m）粉底。（5）楼面可变荷载标准值为 4KN/。（6）材料：混凝土采用 C25；梁内纵向受力钢筋采用 HRB400 钢筋，板内纵向受力钢筋采用 HRB335 钢筋，其他钢筋采用 HPB235 钢筋。（7）外墙厚度为 370mm，板在墙上的搁置长度为 120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的搁置长度为 370mm。（8）钢筋混凝土柱截面尺寸为 350mm350m
3、m。二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定1、主梁和次梁布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为 6.9m，次梁跨度为 6.0m，板的跨度为 2.3m，L02/L01=6.9/2.3=3，按单向板设计。按高跨比条件，要求板的厚度 h23001/40=57.5mm，对于工业建筑的楼盖板，要求 h80mm，所以取板厚为 80mm。次梁的高度要求 h=L02（1/181/12）=333mm500mm，考虑到楼面的活荷载比较大，取 h=450mm，宽度 b=h（1/31/2）=150mm225mm，取 b=200mm。主梁的高度要求 h=L01（1/151/10）=460mm690mm，取 h=65
4、0mm，宽度b=h（1/31/2）=217mm325mm，取 b=300mm。楼盖的结构平面布置图见图 1。41234567ABCD7654321DCBA图 1 楼盖结构平面布置图三、板的设计（按塑性内力重分布计算）3.1 荷载计算板的恒荷载标准值(取 宽板带计算)：1m20mm 厚水泥砂浆 0.02201=0.4KN/m80mm 厚钢筋混凝土现浇板 0.08251=2.0 KN/m12mm 厚纸筋石灰 0.012171=0.204 KN/m小计 恒荷载：gk=2.604 KN/m活荷载：qk=4 KN/m恒荷载分项系数取 1.05，活荷载分项系数取 1.20。于是板的荷载设计值总值：g+q=
5、1.05gk+1.20qk=1.052.604+1.204=7.53KN/m3.2 板的计算简图次梁截面为 ，现浇板在墙上的支承长度不小于 ，取板在墙2045m 10m上的支承长度为 。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：L01=Ln+1/2h=2300-1100-120+80/2=21201.025Ln=1.025（2300-100-120）=2132mm5取 L01=2120mm；中间跨：L02=Ln=2300-200=2100mm。边跨与中间跨相差：10%210%0.94板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨所受荷载相同，且跨度相差不超过 10%时，可按五跨等跨连续板计算
6、结构内力。计算简图如图 2 所示。 g+q=753KN/mABCBA121图 2 板的计算简图3.3 内力计算及配筋由 M=m(g+q)L0，可计算出 、 、 、 ，计算结果如表 1 所示。1MB2c表 1 各截面弯矩截面位置 1 2 C弯矩系数 m /1/61/4M=m(g+q)L0（KNm）1/117.532.122=3.08-1/117.532.122/2=3.081/167.532.12=2.08-1/147.532.12=2.37板宽 ；板厚 ，a=c+5，环境类别一类 c=20，所以 a=25。10b80hm则 h0=h-a=80-25=55mm。C25 混凝土， fc=11.9K
7、N/mm ；HRB335 钢筋，fy=300 KN/mm 。3 级水工建筑物，基本组合荷载 K=1.20。 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表 2 所示。表 2 各跨跨中及支座配筋计算截面 1 B2 C6()MkNm1MB2M28.0cMc8.0M=m(g+q)L0（KNm） 3.08 -3.08 2.08 1.664 -2.37 -1.896 s=KM/fcbh0 0.103 0.103 0.069 0.055 0.079 0.063s210.109 0.109 0.072 0.057 0.082 0.0650/scyAfbh()m238 238 157 124 179 142轴线轴线81
8、908190 6/8190 6/8190选配钢筋轴线 8190 8190 6/8190 6/8190轴线轴线265mm2265mm2207mm2207mm2实际配筋轴线 265mm2265mm2207mm2207mm2计算结果表明支座截面处 0.85b=0.522 均满足，符合塑性内力重分布原则。=As/bh=207/(100080)=0.26 %min=0.2%，满足要求。位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面( 、2M)和中间支座( )计算弯矩可以减少 20%，其他截面则不予以减少。3Mc四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）4.1 荷载计算由板传来 2.73
9、2.3=6.28KN/m 次梁肋自重 0.2(0.45-0.08) 25=1.85KN/m次梁粉刷重 0.012(0.45-0.08) 217 =0.15 KN/m小计 恒荷载：gk=8.28 KN/m活荷载：qk=42.3=9.2 KN/m恒荷载分项系数取 1.05，活荷载分项系数取 1.20。于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05gk+1.20qk=1.058.28+1.209.2=19.73KN/m74.2 次梁的计算简图塑性内力重分布计算时，其计算跨度：次梁在砖墙上的支承长度为 240mm，主梁截面为 650mm300mm边跨：L01=Ln+a/2=6000-240-300/2240
10、/2=5730mmL01=57301.025Ln=1.0255610=5750mm，取 L01=5730中跨：L02= Ln=6000-300=5700mm跨度差：（L01- L02）/ L02=(5730-5700)/5700=0.53 %10%因跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如图 3 所示。g+q=19.7KN/mABCBA12215730505730图 3 次梁计算简图4.3 内力计算及配筋由 M=m(g+q)L0可计算出 、 、 、 ，计算结果如表 3 所示。1MB2c表 3 各截面弯矩截面位置 1 2 Cm /1/1/61/4M=m(g+q)L0（KNm）1/11
11、19.735.732=58.89-1/1119.735.732=58.891/1619.735.72=40.06-1/1419.735.72=45.79由 V=v(g+q)Ln 可计算出 、 、 、 ，计算结果如表 4 所示。AVBlrcV8表 4 各截面剪力截面位置 AlBrBCv 0.45 0.60 0.55 0.55V=v(g+q)Ln(KN)0.4519.735.61=49.810.6019.735.61=66.410.5519.75.7=61.850.5519.735.7=61.85梁高： ， ；450hm04531hm翼缘厚： 。f8次梁跨中按 T 形截面计算，hf/h0=80/(
12、450-35)=0.1930.1，独立 T 形梁。边跨：bf=L0/3=5730/3=1910mmbf=b+sn=200+(6000/3-240-300/2)=1810mmKM故各跨中截面属于第一类 T 形截面。（1）支座截面按 的矩形截面计算。各截面均只按一排筋2045m布置，次梁正截面承载力计算如表 5 所示。表 5 次梁正截面承载力计算截面 1 B2 C()MkNm58.89 -58.89 40.06 -45.799s=KM/f c bf h0或 s=KM/fc b h00.019 0.172 0.014 0.134s210.019 0.190 0.014 0.1440/scyAfb47
13、1.76 2m521.29 2m364.90 2395.08 2m选用钢筋 2B16+1B14 2B16+1B14 2B16 2B16实际钢筋截面面积 555.92555.9 2402 402计算结果表明 0.85b=0.440，符合塑性内力重分布。=As/bh0=402/(200415)=0.48 %min=0.2%，满足要求。（2）斜截面承载力计算如下所示：hw= h0- hf=415-80=335mm，因 hw/b=335/200=1.675KVmax=1.266.41=79.69KN，故截面尺寸满足抗剪条件Vc=0.7ftbh0=0.71.27200415=73.79KNKVA=49.
14、811.2=59.77KN VcKVBr=61.851.2=74.22KN VcKVC=61.851.2=74.22KN Vc所以 A 支座截面不需进行斜截面抗剪配筋计算，只需按照构造要求配置箍筋，B、C 支座需按计算配置箍筋采用直径为 6mm 的双肢箍筋，Asv=57mm Bl支座：由 KVBl= Vc+1.25 fyv(Asv/s)h0S=1.25fyvAsvh0/(KVBl-Vc)=1.2521057415/（79690-73790）=1052mm,取s=200mm=smax，sv=Asv/bs=57/(200200)=0.14%sv，min=0.10 %满足最小配筋率要求。Br和 C
15、支座：KV= Vc+1.25 fyv(Asv/s)h0S=1.25fyvAsvh0/(KV-Vc)=1.2521057415/（74220-73790）=14440mm，取 s=200mm=smax，sv=Asv/bs=57/(200200)=0.14%sv，min=0.10 %，满足最小配筋率要求。故，箍筋选配双肢 6200（3）钢筋锚固要求10伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=La=(fy/ft)d=0.14360/1.2716=635mm伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=12d=1216=192mm，取 200mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度按L12d
16、=192mm,取 200mm纵筋截面断点据支座距离L=Ln/5+20d=5610/5+2016=1442mm,取 1500mm。五、主梁设计（按弹性理论计算）5.1 荷载计算为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载： 8.696=52.14 KN/m主梁自重： 0.3（0.65-0.08）25=4.28 KN/m主梁粉刷重： 0.012(0.65-0.08) 217 =0.23 KN/m小计 恒载：Gk=56.65 KN/m活荷载：Q=11.046=66.24 KN/m恒荷载分项系数取 1.05，活荷载分项系数取 1.20。于是板的荷载设计值总值：G+Q=1.05GK+Q1.20=
17、1.0556.65+1.2066.24=59.48+79.49=138.95KN/m5.2 主梁的计算简图柱截面为 350mm350mm，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度 。370am主梁计算跨度：边跨：Ln1=6900-240-350/2=6485mm，因为 0.025 Ln1=64850.025=162mm0.1T 形截面的翼缘宽度 按下式计算：fbbf=L0/3=6900/3=2300mmKMmax =1.2255.72=306.86 KNm故各跨中截面属于第一类 T 形截面。15支座截面
18、按矩形截面计算，离端第二支座 B 按布置两排纵向钢筋考虑，取065780hm正截面配筋计算如表 8 所示。表 8 正截面配筋计算截面 1 B2()MkN257.06 -276.74 137.60 -47.010/2Vbm(59.48+79.49) 0.4/2=27.791()k-248.95或10cfh10cf11.923006152=1035211.92505802=100111.923006152=1035211.92506152=1125s=KM/f c bf h0或 s=KM/fc b h00.030 0.332 0.016 0.050s210.030 0.420 0.016 0.0510/scyAfb1403 2m2013 2m748 2259 2m选用钢筋 2B20+4B16 7B20 2B20+1B16 2B16实际钢筋截面面积 143222199 2829.1 2402计算结果表明 0.85b=0.440，符合塑性内力重分布。min=As/bh0=259/(250615)=0.168%KV截面满足 517.65KV截面满足 517.65KV截面满足16剪跨比： 2304,3.058取0175.bhfVtc)(kN102.51sv，min=0.10 %，满足要求
