混凝土结构课程设计计算书

规格严格功夫到家PAGE1-哈尔滨工业大学（威海）土木工程系《混凝土结构设计原理》课程设计计算书组别：第七组设计者：管）同组人：李）杨）管）陈）魏）段）哈尔滨工业大学（威海）2009年12目录设计资料………………………（1）板的计算…………（1）荷载…………………（2）内力计算……………（2）截面承载能力计算……………………（3）板中钢筋的构造…………………（4）次梁的计算……………（5）荷载…………………（5）内力计算…………………（6）截面承载能力计算……………………（6）次梁钢筋的构造……………（8）主梁的计算…………………（8）荷载…………………（9）内力计算…………………（9）截面承载能力计算…………………（11）主梁吊筋计算…………（13）主梁钢筋的构造…………………（14）施工图………………（14）

某培训中心整体式单向板肋梁楼盖设计计算书设计资料：本设计为某培训中心的楼盖，设计基准期为50年，采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，楼盖梁格布置如图1所示。图1楼盖梁格布置楼面构造做法：楼面面层用30mm水磨石（12mm面层，18mm水泥砂浆打底），梁板天花板混合砂浆抹灰15mm。有关材料容重：钢筋混凝土25KN/m3；水磨石22KN/m3；混合砂浆17KN/m3。楼面活荷载：标准值为9.5KN/m2。荷载分项系数：恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.3（因为楼面活荷载标准值大于4KN/m2）。材料选用：混凝土：板C20；主、次梁C30。钢筋：梁中架立钢筋、箍筋、板中全部钢筋采用HPB235，其余采用HRB335。板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的厚度按构造要求取h=70mm>L/402200/40=55mm。次梁高度取h=550mm>L/158100/15=540mm，截面宽度b=250mm，板的尺寸及支承情况如图2（a）构造（b）计算简图图2板的构造和计算简图1.荷载恒载标准值30mm水磨石0.0322=0.6670mm钢筋混凝土板0.0725=1.7515mm混合砂浆抹灰0.01517=0.255恒载设计值活荷载设计值合计即每米板宽2.内力计算计算跨度：边跨中间跨跨度差，说明可按等跨连续板计算内力。取1m板宽作为计算单元，其计算简图如图2（b）所示。各截面的弯矩见表１。截面边跨跨中离端第二支座离端第二支座跨中中间跨跨中中间支座弯矩计算系数--（KN·m）*15.548*1.992=5.597-*15.548*1.992=-5.597*15.548*1.952=3.695-*15.548*1.952=-4.223表１连续板各截面弯矩计算3.截面承载力计算，各截面的配筋计算见表2。表２板的配筋计算板带部位边区板带（①～②，⑤～⑥轴线间）中间区板带（②～⑤轴线间）板带部位截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座M（KN·m）5.597-5.5943.695-4.2235.597-5.5973.695×0.8=2.956-4.223×0.8=-3.3780.2330.2330.1540.1760.2330.2330.1230.1410.8650.8650.9160.9020.8650.8650.9340.924(mm2)616.24616.24384.18445.89616.24301.42348.18选用配筋φ10@120φ10@120φ8@120φ8@120φ10@140φ10@140φ8@140φ8@140实配钢筋面积(mm2)654.17654.17419.17419.17359.29359.29中间区板带②～⑤轴线间，其各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其计算弯矩降低20%。板的配筋示意图如图3所示。（a）边区板带（b）中间区板带图３板的配筋示意图4.板中钢筋的构造①分布钢筋按构造规定，构造钢筋的直筋不宜小于6mm，间距不宜大于250mm，单位长度上分布钢筋的截面面积应满足不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，并且不宜小于该方向板截面面积的0.15%。选用Φ6@250，=113mm2。②板边构造钢筋因为现浇混凝土板周边嵌固于砌体墙中，其上部与板边垂直的构造钢筋深入板内的长度，从墙边算起不小于板边计算跨度的1/7，即/7=1990/7=284mm，直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。同时单位长度上构造钢筋的截面面积不小于受力方向受力筋面积的1/3，选用Φ8@200，延伸长度取300mm。③板角构造钢筋在两边嵌固于腔内的板角部分，应配置双向上部构造钢筋，该钢筋深入板内的长度，从墙边算起不小于计算跨度的1/4，即/4=1990/4=498mm，选用Φ8@200，延伸长度取500mm。④垂直于主梁的上部构造钢筋直径不宜小于8mm，间距不大于200mm。单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度上受力钢筋截面面积的1/3。该钢筋深入板内的长度，从梁边算起不小于板短边计算跨度的1/4，即/4=1990/4=498mm，选用Φ8@200，=251mm2。⑤板支承周边的上部构造钢筋对与支承结构整体浇筑的现浇混凝土板，应沿支承周边配置垂直于板的上部构造钢筋，直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。其截面面积不小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的1/3，该钢筋自梁边伸入板内的长度，在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的1/5，约为/5=2200/5=440mm，为了施工方便起见，仍取500mm。⑥板中钢筋的锚固长度板中钢筋伸入墙中的长度不小于5d次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。取主梁的梁高，梁宽。次梁有关尺寸及支承情况如图4（a）所示。（a）构造（b）计算简图图4次梁的构造及计算简图1.荷载恒载设计值由板传来次梁自重梁侧抹灰活荷载设计值由板传来合计2.内力计算计算跨度边跨中间跨计算跨度差，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图4（b）所示。弯矩计算及剪力计算如表3表4所示。表3次梁的弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14(kN·m)219.474-219.474145.248-165.998表4次梁的剪力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、右侧剪力系数0.450.60.550.55(kN)134.591179.454163.869163.8693.截面承载力计算次梁跨中截面按Ｔ型截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨，离端第二跨、中间跨，说明因为边跨大于2200mm，所以取。梁高翼缘厚判断Ｔ型截面类型：（边跨跨中）（离端第二跨、中间跨跨中）故各跨中截面均属于第一类Ｔ型截面。支座截面负弯矩部分按矩形截面计算，离端第二支座按布置一排纵筋考虑，取，中间支座按布置一排纵筋考虑，。次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5及表6。表5次梁正截面的承载力计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座M（kN·m）219.474-219.474145.248-165.9980.0260.2310.0170.1750.0260.2670.0170.1940.9870.8670.9910.9031439.2501638.460948.6501189.830选用钢筋220+222220+225320420实际配筋138816109421256表6次梁斜截面的承载力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左、右侧V(kN)134.591179.454163.869163.869460281>V128875<V箍筋肢数、直径Asv=nAsv1(mm2)1011011011012388.720269.953390.179390.179实际配筋间距s（mm）200200200200次梁配筋示意图如图5所示。图5次梁配筋示意图4.次梁钢筋的构造①因次梁各跨的跨度相差不超过20%，活荷载与恒载的比值之比q/g<3，故次梁的配筋不必画材料图，按构造确定钢筋的切断和弯起。②梁中钢筋深入支座的锚固长度不小于12d③支座处第一排弯起钢筋弯起点距墙、支座边缘的距离小于50mm且满足小于/2，第二排弯起钢筋切断点距离支座边缘的距离应满足不小于/5+20d，当有第三排弯起钢筋时，第二排弯起钢筋的切断点距离支座边缘的距离应满足不小于/3④弯起钢筋的直径不小于12mm⑤弯起钢筋自弯起点到深入墙内终点的距离不大于20d⑥梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋截断时，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la⑦鸭筋切断点距弯起终点的距离不小于20d⑧当梁的跨度大于6m时，架立钢筋直径不宜小于12mm⑨当梁的腹板高度hw450mm时在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%且其间距不宜大于200mm主梁计算主梁按弹性理论计算柱高H=9m，柱截面尺寸为600mm×600mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图6(a)（a）构造（b）计算简图图6主梁的构造及计算简图1.荷载恒载设计值由次梁传来主梁自重（折算为集中荷载）梁侧抹灰（折算为集中荷载）G=102.932活荷载设计值由次梁传来合计G+Q=323.0092.内力计算计算跨度：边跨中间跨平均跨度（计算支座弯矩用）跨度差（6.635-6.600）/6.600=0.53%<10%，则可按等跨连续梁计算。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，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按公式计算，则式中系数K值由书附表13中查的，具体计算结果以及最不利内力组合见表7及表8。表7主梁弯矩计算（）序号荷载简图及弯矩图边跨跨中中间支座中间跨跨中①GG0.244166.641-0.267-181.8810.06745.517②QQ0.289422.001-0.133-193.710MB-193.710③QQ=64.570-0.133-193.7100.200290.502④QQ0.229334.388-0.311(-0.089)-452.962(129.626)0.170246.926最不利内力组合①+②588.642-375.591-148.193①+③231.211-375.591336.019①+④501.029-634.843(-311.507)292.443表8主梁剪力计算（KN）序号荷载简图及弯矩图端支座中间支座①GG0.73375.449-1.267(-1.000)-130.415（-102.932）1.000（1.267）102.932（130.415）②QQ0.866190.587-1.134-249.5670④QQ0.689151.633-1.311（-0.778）-288.521（-171.220）1.222（0.089）268.934（19.587）最不利内力组合①+②266.036-379.982102.932①+④227.082-418.936（-274.152）371.866（159.003）将以上最不利内力组合下的弯矩图及剪力图画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图，见图7。图7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中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：,并取。判断T形截面类型：所以，属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，取=700-70=630（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）。主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表及表8。表9主梁正截面承载力计算截面边跨跨中中间支座中间跨跨中M(kN·m)588.642-634.843336.019-148.193(kN·m)96.903(kN·m)537.9400.0460.3160.0240.084ξ0.0470.3930.0240.0880.9760.8030.9800.956(mm2)3141.2333544.5121703.15080