混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

學(xué)號姓名

學(xué)校專業(yè)

現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計

一、設(shè)計資料

（1）某生產(chǎn)廠房按正常運行情況設(shè)計，采取鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋，結(jié)構(gòu)

平面布置如圖所示，墻體厚370mm。樓面面層為水磨石，梁板底面為20mm厚混合

砂漿抹平。采取C25混凝土；梁中縱向受力鋼筋為II級，其他鋼筋為I級。試設(shè)計

該樓蓋（樓梯間在此平面之外，不考慮）。

（2）荷載標(biāo)準(zhǔn)值

2

均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=6.OkN/m

水磨石：（）.65kN/n?；鋼筋混凝土：25kN/m\混合沙漿：17kN/m'

/

￥Z---/

密---/

O國/

8

---=--■-

---主--L

=r

---梁L

r

LmL

rr-8

ig

—

—z

rR

l次

1—

36000

（5?oo?0

廠房肋形樓蓋結(jié)構(gòu)平面示意圖

二、設(shè)計內(nèi)容

（1）構(gòu)件截面尺寸設(shè)計

（2）板的設(shè)計計算

（3）次梁的設(shè)計計算

（4）主梁的設(shè)計計算

（5）繪制板的配筋圖、繪制次梁的配筋圖、繪制主梁的彎矩、剪力包絡(luò)圖、繪制

主梁的抵抗彎矩圖及配筋圖。

三、設(shè)計要求

（1）計算書應(yīng)書寫清楚，字體工整，重要計算步驟、計算公式、計算簡圖均應(yīng)列

入，并盡也許利用表格編制計算過程。

（2）圖紙應(yīng)整潔，線條及字體應(yīng)規(guī)范，并在要求時間內(nèi)完成。

1設(shè)計指引書

一、目標(biāo)要求

本課程設(shè)計是水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的重要實踐步驟之一。通過本課程設(shè)計，

使學(xué)生對鋼筋混凝土樓蓋的組成、受力特點、荷載計算、內(nèi)力分析、荷載組合及

板、次梁、主梁配筋設(shè)計等有較全面、清楚的了解和掌握，為從事實際工程設(shè)計

打下基礎(chǔ)。

二、重要設(shè)計計算步驟

1構(gòu)件截面尺寸選擇

（1）板

（2）次梁

（3）主梁

2板的設(shè)計計算（按考慮塑性內(nèi)力重分布的措施計算板的內(nèi)力，計算板的正截面承

載力）

（1）荷載

（2）計算簡圖確實定

（3）計算板的彎矩設(shè)計值

（4）板的配筋計算

3次梁的設(shè)計計算（按考慮塑性內(nèi)力重分布的措施計算次梁的內(nèi)力，計算次梁的正

截面、斜截面承載力）

（1）計算荷載設(shè)計值

（2）確定次梁的計算簡圖

（3）計算內(nèi)力設(shè)計值（彎矩設(shè)計值、剪力設(shè)計值）

（4）承載力計算

1）正截面受零承載力計算

2）斜截面受剪承載力計算

4主梁的設(shè)計計算（主梁按彈性理論設(shè)計。承受次梁傳下的集中荷載及主梁自重。

為簡化計算，將主梁自重簡化為集中荷載）

（1）荷載設(shè)計值

（2）確定計算簡圖

（3）計算內(nèi)力設(shè)計值及繪制包絡(luò)圖

1）彎矩設(shè)計值

2）剪力設(shè)計值

3）彎矩和剪力包絡(luò)圖

（4）承載力計算

1）正截面受彎承載力計算

2）斜截面受剪承載力計算

5施工圖繪制

繪制板的配筋圖、繪制次梁的配筋圖、繪制主梁的彎矩、剪力包絡(luò)圖、繪制主梁

的抵抗彎矩圖及配筋圖。

3.設(shè)計計算書

一.構(gòu)件尺寸設(shè)計

1.板依照結(jié)構(gòu)要求，板厚取h=90mm>1-p型2=62.5mm.

4040

跨度l=2500mm.

2.次梁次梁截面高度應(yīng)滿足仁上1?上/=幽?幽=(400?600)，〃，〃.

18121812

取〃=5mn/n,b=250〃〃〃，跨度/=720。初〃.

3.主梁主梁截面高度應(yīng)滿足/?=—/--/=蟹~吏更=(625?937.5)小，山

128128

取h=7(X)〃〃〃，b=3(XM〃〃，跨度/=75()。%〃?.

二.板的設(shè)計

該廠房為四級水工建筑物，結(jié)構(gòu)安全級別為in級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)九二。-9；按正常

運行情況設(shè)計，設(shè)計情況屬持久情況，設(shè)計情況系數(shù)-取1.0。

承載能力極限狀態(tài)計算時的結(jié)構(gòu)系數(shù)九二1.2；依照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》取

永久荷載分項系數(shù)7G=1.05;可變荷載分項系數(shù)/Q=1.20.

板按考慮塑性內(nèi)力重分布措施計算

1.荷載取寬為1m的板帶計算

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值

水磨石面層1x0.65=0.65W//7

20mm板底混合砂漿0.02x1x17=0.34攵N/m

90nlm鋼筋混凝土板0.09xlx25=2.25ZN/，〃

gk=3.24kN/m

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1x6.0=6.0&N/m

恒荷載設(shè)計值g=YG，gk=L05x3.24=3.402ZN/"?

活荷載設(shè)計值q=yQ.qk=12x6.0=1.ikN/m

總計g+q=10.602KV/〃？

考慮到次梁對板的轉(zhuǎn)動約束，折算荷載為

g'=g+4=3.402+—=7.002ZN/m

22

q'=—q=—x7.2=3.6kN/m

22

2.計算簡圖

次梁截面為250X250mm,板在墻上的支承長度取為12(加%則板的計算跨度為:

邊跨2.5-0.12--+—=2.315/77

-oi=l〃i22

且/QI44—■—23m取/=23m

MI〃201

中間跨,02=hi2=2.25，〃

(2.3-2.25)^，可按等跨連續(xù)板計算。取e寬

跨度差=22%1()%

2.25

板帶作為計算單元，計算簡圖如圖1所示。

g+q=]0.602kN/m

山*一山10141&山山

121

2P50230。

圖1板的計算簡圖

(A)板的結(jié)構(gòu)(B)板的計算簡圖

3.內(nèi)力計算

各截面的彎距計算見表1.

表1板的彎距計算值表

截面邊跨跨中(1)離端第二支座離端第二跨跨中間支座(C)

(B)中(2)

中間跨跨中(3)

1

彎距系數(shù)1

n111614

M=a叫,(g+q)I(；

—X10.602X--xl0.602x—x10.602x--xl0.602x

(kNxm)11111614

2.32=5.102.32=-5.102.25z=3.352.252=-3.83

4.配筋計算

2

h=lOOOnm,h=9(癡〃，=90-25=65〃〃〃。C25混凝土,fc=12.57V/nun.

I級鋼筋，fy=210N/m加,板的配筋計算見表2o

表2板的配筋計算表

2(3)C

裁面部位1R①?②，②?⑤①?②，②?⑤軸

⑤?⑥軸軸線間⑤?⑥線間

線間軸線間

彎距計算值M(x106Nxmm)5.1-5.13.350.83.3-3.83-3.830.

5=2.688=-3.()6

4

彎距設(shè)計值4.59-4.53.0152.412-3.447-2.758

y()wM(x10''Nxnun)9

〃一兀/oWM0.100.100.06850.05480.07830.0627

as...2

.f’bho44

0.110.110.0710.0560.0820.065

A="bh商426426275217317252

S'fy

分離式選配鋼筋40加0。8姆

@180@180@180@220@150@20)

實配鋼筋面積436436279228335251

彎起式選配鋼筋機川0。806/808/1008

@180@180@18()@180@180@18()

實配鋼筋面積436436279218358279

對軸線②?⑤間的板帶，其各內(nèi)區(qū)格板的四周與梁整體連接，考慮到板的內(nèi)拱作用，其跨內(nèi)

截面2,3和支座截面C的彎距值可折減20樂即乘以系數(shù)0.8。

三.次梁的設(shè)計

次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布措施設(shè)計

1.荷載

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值

由板傳來3.24x2.5=8.IZN/利

次梁自重0.25x(0.5-0.09)x25=2.56KV/m

梁底抹灰0.02x0.25x17=0.085攵N/m

gk=10.745

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值由板傳來qk=6.0x2.5=\5kN/m

恒荷載設(shè)計值g=八?gk=1.05x10.745=11.28AN/

活荷載設(shè)計值q=yQq=1.2x15=18^/m

總計g+q=11.28+18=29.28AN/m

考慮到主梁對次梁的轉(zhuǎn)動約束，折算荷載為

g'=g+幺=11.28+—=15.78^/m

44

33

qr=-q=-x\S=\3.5kN/tn

44

2.計算簡圖

次梁在磚墻上的支承長度為240mm,主梁截面為300X700mm.則次梁的計算跨度為：

a(I3024

邊跨/(“=&+-=7.2-0.12--+—=7.05m

01n,222

且-41.025&=1.025x6.93=7.1m取/0I=7.05m

中間跨總=/〃2=7.2—0.3=69〃

可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計

跨度差(7.05-6.9)=22%50%,

6.9

算簡圖見圖2

心）

g+q=29.28kN/n

7/i/7723七2&i

A

____ZQ50_____L6900>-&皿>L

圖2次梁的計算簡圖

(A)次梁的結(jié)構(gòu)(B)次梁的計算簡圖

3.內(nèi)力計算

連續(xù)次梁各截面的彎距及剪力計算值分別見表3及表4。

表3次梁彎距計算值表

截面位置邊跨跨中(1)離端第二離端第二跨跨中間支座

支座(B)中(2)中間跨(0

跨中⑶

1

彎矩系數(shù)11

11TT16~14

M=a,nb（g+q）l：-132.30

—x29.28x—X29.28x--X29.28x

111614

（kN,m）

7.052=132.306.92=87.136.92=-99.57

表4次梁剪力計算值表

截面位置端支座(A)右離端第二支座(B)中間支座(C)

側(cè)左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)

剪力系數(shù)入山0.450.600.550.550.55

0.4EX29.280.60X29.280.55X29.280.55X0.55X

V=a、，b(g+q)L

X6.93X6.93X6.929.28X29.28X

(kN)

=91.3=121.75=111.126.96.9

=111.12=111.12

4.承載力及配筋計算

⑴正截面受彎承載力計算

進(jìn)行正截面受彎承載力計算時，跨中截面按T形截面計算。其翼緣計算寬度為：

邊跨=-/=-x7050=2350/n/n

,30。3

b'f=b+“=250+(2500-250)=2500iwn

取較小值，即得=2350皿〃

離端笫二跨，中間跨=1/0=lx6900=2300〃〃〃

b'f=b+s?=250+(250。-250)=2500mm

取較小值，即與'=2300〃"〃

梁高h(yuǎn)=500%=500-35=465nvn.

翼緣厚hf=90〃〃幾

肋寬b-250m”?

h\on

f

判別T形截面類型：hf(/?0-^)=12.5x2300x90x(465-y)

=1086J5kN/m>ydMmax=12.x132.3=158.76ZN/"?

故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。

支座截面按矩形截面計算，梁寬b=250mm,按單排筋考慮，即4=500-35=465〃"〃.

次梁正截面承載力計算及配筋過程見表5。

表5次梁正截面承載力計算及配筋表

截面位置邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中中間支座

(1)(B)(2)中間跨跨中(0

(3)

彎距計算值132.30-132.3087.13-99.57

M（xl（）6Nx〃W2）

彎距設(shè)計值119.07-119.0778.417-89.613

y（）wM（xIO,Nxmm）

見二3絲（支座）0.0220.2110.0150.159

加力。

4=山絲（跨中）

m2

0.0220.2400.0150.174

空處（支座）9691125647816

A

二空處（跨中）

選用鋼筋4.182型18+20201電18+2曲162JJ4+2曲

18

實際配筋面積（mnd1018509+628=1137254.5+402=656.5308+509+81

7

計算成果表白J均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的條件。

⑵斜截面受剪承載力計算

2

b=25（）mm,%=465〃〃〃，fc=\2.5N/mm,/、、,=210義/相加2腹筋僅配備箍

筋，次梁斜截面的承載力計算及配筋過程見表6。

表6次梁斜截面承載力計算及配筋表

截面位置端支座（A）右離端第二支離端第二支座中間支座（C）

側(cè)座（B）左側(cè)（B）右側(cè)左側(cè)，右側(cè)

煎力計算值V（%V）91.3121.75111.12111.12

剪力設(shè)計值82.17109.575100.008100.008

y°W*N）

截幻_h「/^29=1.5.4.01.5<4.01.5<4.01.5W4.0

bb250

面

尺

302.72N2302.7kN>302.7kN>

—(0.25/^)

寸f

Ya二x(0.25x12.5r^y=九四=/(“=

驗1?4109.5755N100.008AN100.008AN

算x250x465)

=3.2.1kN>

*pV=82.17kN

84.77ZNV84.77kNW84.77ANW

—(0.07/MJ(0.07x12.5

九7oWV=7o“V=7o夕V二

x250x465)109.575AN100.008切V100.008AN

=84.77攵N2

/0^V=82.17kN

選用箍筋（雙肢）。6@150（按。6@150。6@150加@150

結(jié)構(gòu)要求）

4,二〃血討（加/）2x28.3=56.656.656.656.6

A=0.15%=0.15”.566=0.15%566=0J5%

配箍率4,二產(chǎn)250x150250x150250x150250x150

hs>PtvmM=0.l2°/oNPwm.=°12%>pvimln=0.12%2小=0.12%

Vt,=0.07/M+0.07x12.5x250147.777kN>

Ax465+1.25x九VoWV

\：5h&N)147.777ZN2147.777AN2

=131.49ZN

s2Wx—x465Yd/oWV九/oWV

150

=\47.777kN之=l20.0\kN=120.0U7V

四.主梁的設(shè)計（主梁按彈性理論設(shè)計）

1.荷載

恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值

由次梁傳來10.745x(7.2-0.3)=74.14攵N

主梁自重(化為集中荷載)().3x0.7x2.5x25=13.125kN

梁底抹灰0.02x0.3x17X2.5=0.255ZN

Gk=87.52ZN/〃z

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值由次梁傳來Qk=15x7.2=108^

恒荷載設(shè)計值G=yGGk=1.05x87.52=91.896^

活荷載設(shè)計值QfQk=1.2x108=129.6^

總計G+Q=221.496ZN

2.計算簡圖

主梁端部支承在磚墻匕支承長度取為370mm:中間支承在林匕鋼筋混凝土柱截面尺寸

為350mmX350mm.因梁的線剛度比柱的線剛度大得多，可視為中部較支的三跨連續(xù)梁,

計算跨度：邊跨=7.5-0.12--=7.205/n

2

..ah0.370.35__,_

—/N|H----F——7.205H———i———=7.565〃2

8

-()35

21.025x7.205+—=7.560/zz

2

取較小值Z01=7.560/n

+b=7.5-0.35+0.35=7.5<1.05/^,.

中間跨02”2心取f/=7.5m.

=1.05x7.15=7.5075m

跨度差(7.560-7.5)=Q8%KIO%,可按等跨連續(xù)梁計算。主梁的計算

簡圖見圖3。

(A)

[QW|Q=129.6kN

!G!G!G!GTG產(chǎn)91.896kN

a2ba1

ABCD

)75soJ7500J7560)

(B)

圖3主梁的計算簡圖

（A）主梁的結(jié)構(gòu)（B）主梁的計算簡圖

3.內(nèi)力計算及包絡(luò)圖.

內(nèi)力計算采取等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨中和支座截面最大彎距及剪力按卜式計

算。

M=%G1（）+

V=B\G+/3?Q

不一樣荷載組合下各截面的彎距及剪力計算成果見表7和表8o

表7主梁彎距計算表（kN/m）

項邊跨跨中支座B中間跨跨中支座c

次荷載簡圖也也(a)

M(a)Ms(a)M2(a)Mb

①1169.52107.92-185.446.1846.18-185.4

法1a#2b

ABCD(0.2449(0.06799(-0.

)(-0.26)267)

7)

②283.16239.72-130.3-130.3-130.3-130.3

Aa*2b

ABCD(0.2891I11

)(-0.13(-0.13

3)3)

③-43.44-86.87-130.3194.4194.4-130.3

ka，!缶市

ABCD1(0.2001

(-0.13)(-0.13

3)3)

④4^44^~~前224.37123.45-304.791.79165.24-87.2

-

ABCD(0.2291(0.170(-0.08

0(-0.31)9)

1)

⑤HQ-29.07-58.13-87.2165.2491.79-304.7

小a力2b

ABCD(-0.08(0.1701

9))(-0.31

1)

?268.46210.33-174.4-116.2-58.1343.11

，Q

點a/2b

ABCD(0.274(-0.177(0.044

)8))

組①+②425.68347.64-315.8-84.13-84.13-315.8

合0

次①+③126.0821.05-315.8240.58240.58-315.8

項0

①十④393.89231.37-490.2137.97211.42-272.6

09

①+⑤140.4549.79-272.6211.42137.97-490.2

90

①+⑥437.98318.25-359.8-70.09-11.95-142.3

98

表8主梁剪力計算表（kN）

項荷載簡圖端支座A中間支座B中間支座C

次匕（尸）%’（夕）%”)%'（尸）

①一1J1J同67.36-116.491.90-91.90116.43

1a加2b

ABCD(0.733)3(1.000)(-1.00(1.267

(-1.260))

7)

②LJQ112.23-146.900146.97

防a勿2b

ABCD(0.866)7(0)(0)(1.134

(-1.13)

4)

③T0-17.24-17.24129.6-129.617.24

ma力2b

ABCD(-0.133)(-0.13(1.000)(-1.00(0.133

3)0))

④89.29-169.9158.37-100.8

1IQ11.53

a赤2b

ABCD(0.689)(-1.31(1.222)3(0.089

1)(-0.77)

8)

⑤JI,1Q11.5311.53-100.83158.37-169.9

Ia2b

ABCD(0.089)(0.089(-0.778(1.222(-1.31

)))1)

⑥106.53-152.628.7728.77-5.70

法J

a/2b在

ABCD(0.822)7(0.222)(0.222(-0.04

(-1.17)4)

8)

組①+②179.59-203.491.90-91.90263.4

合①+③50.12-133.6221.5-221.5133.67

次7

項?+?156.65-286.3250.27-192.7127.96

33

①+⑤78.89-104.9-8.9366.47-53.47

①+⑥173.89-269.1120.67-63.13110.73

將以上表中最不利內(nèi)力組合下的彎距圖及剪力圖分別疊畫在同一坐標(biāo)圖上，畫其外包線即得

到主梁的彎距包絡(luò)圖即剪力包絡(luò)圖，見圖4。

圖4主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖

(A)彎矩包絡(luò)圖(B)剪力包絡(luò)圖

4.承載力計算

⑴正截面受彎承載力計算

跨內(nèi)按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：

邊跨br=-/=-x7560=2520〃〃〃

7f30°3

b't=b+sn=300+(720)-300)=7200nun

取較小值，即與=2520nun

離端第二跨，中間跨/;；=-/=-x7500=2500mm

,303

b'f=h+sn=300+(7200-300)=7200nvn

取較小值，即%=2500//”

梁高/?=700mm，k=〃一。=700—80=620/麗.

翼緣厚h；=90mm.

肋寬b=300mm

，，/ir9（）

判別T形截面類型：fcbf/（ho一一乙）=12.5x2500x90x（665一一）

=1743J5kN-m>九M1ax=1.2x452.68=543.22kN-m

故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。

支座截面按矩形截面計算,考慮到支座截面及邊跨跨中截面彎距較大，縱筋布置兩排,

并放在次梁主筋下面，因此取%=700-80=620〃〃〃而中間跨跨中截面按單排布筋，

取%=700-35=665mm.B支座邊緣的彎距值：

"8=M碉x|T匕停二490.2-（129.6+91,896）x等=451.44ZN.m

主梁正截面配筋計算過程見表9。

表9主梁正截面承載力計算表

截面位置邊跨跨中中間支座（B）中間跨跨中

彎距計算值M（X1（）6NX〃〃〃）452.68-451.44240.58-84.13

彎距設(shè)計值407.41-406.3216.52-75.72

y(WM(xIO6Nxnun)

支座）0.0400.3380.0190.055

工力為2

①"（跨中）

工力也

4=1_"一加,0.0410.4310.0190.057

=重攻（支座）2583323S1274459

fy

“空也跨中）

fy

選用鋼筋4包25+2型207曲252曲22+2曲24).18

20

實際配筋面積(mm2)259234361388509

⑵斜截面受剪承載力計算

b=300m〃?，端支座?。?700-35=665nvn,B支座負(fù)筋為雙排,

且布置在次梁負(fù)筋下部，故取

2

ho=700-80=620mm,f..=12.5N/nun,fyv=2ION/mnV.

主梁斜截面的配筋i-算過程見表1()。

表10主梁斜截面承載力計算表

截面位置端支座(A)離端第二支座(B)

右側(cè)左側(cè)右側(cè)

剪力計算值V(ZN)179.59286.33250.27

剪力設(shè)計值161.63257.70225.24

YWV(kN)

截