整体式单向板楼盖结构课程设计

.瓯江学院土木工程专业《混凝土结构》课程设计课程设计计算(土木工程专业)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：大学瓯江学院建筑与土木工程系设计资料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（图示围不考虑楼梯间）。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20kN/m3，石灰砂浆容重17kN/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，次梁箍筋）1.5结构的环境类别为一类。板的计算板可以按塑性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/m280mm厚钢筋混凝土板0.08*25kN/m3=2.0kN/m215mm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一表一连续板各截面弯矩计算 截面 端支座 边跨跨 离端第二支座 离端第二跨跨（中间跨跨） 中间支座 弯矩计算系数αm -1/16 1/14 -1/11 1/16 -1/14 M=αm(g+q)l02/(kN∙m) -3.663 4.187 -5.329 3.663 -4.1872.3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表二连续板各截面的配筋计算 板带部位截面 端支座 边跨跨 离端第二支座 离端第二跨跨（中间跨跨） 中间支座 M/(kN∙m) -3.663 4.187 -5.329 3.663 -4.187 αS=M/(α1fcbho2) 0.0712 0.0813 0.1035 0.0712 0.0813 ξ 0.0739 0.0849 0.1095 0.0739 0.0849 As=ξbhoα1fc/fy（mm2） 176.113 202.432 260.989 176.113 202.432 配筋率验证(％)（As={Max(0.2,0.45ft/fy)}） 0.220 0.253 0.326 0.220 0.253 选配钢筋 Φ6100 Φ6100 Φ6100 Φ6100 Φ6100 实配钢筋面积/mm2 283 283 283 283 283次梁计算次梁按考虑按塑性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*25kN/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/mg=12.664kN/m活载设计值由板传来q=6.5kN/m2*2.7m=17.55kN/m合计g+q=30.214kN/m3.2力计算计算跨度边跨（中间跨）l0=ln=8.1m-0.24m/2-0.24m/2=7.86m按等跨连续梁计算力。连续次梁各截面弯矩及剪力计算入表三表四。表三连续次梁各截面弯矩计算 截面 端支座 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 弯矩计算系数αm -1/24 1/14 -1/11 1/16 -1/14 M=αm(g+q)l02/(kN∙m) -77.775 133.329 -169.692 116.663 -133.329表四连续次梁各截面剪力计算 截面 端支座侧 离端第二支座外侧、侧 中间支座外侧、侧 弯矩计算系数αv 0.50 0.55 0.55 M=αv(g+q)ln/(kN∙m) 118.74 130.62 130.623.3截面承载力计算次梁跨截面按T形截面计算，则翼缘计算宽度为b’f=l0/3=7860mm/3=2620mm<b+s0=240mm+2460mm=2700mm梁高h=600mm，,h0=600mm-40mm=560mm翼缘厚h’f=80mm判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。跨截面ξ=0.0130<h’f/ho=80mm/560mm=0.143，故各跨截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，支座处的ho均取ho=600mm-40mm=560mm连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表五表六。表五连续次梁正截面承载力计算 截面 端支座 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) -77.775 133.329 -169.692 116.663 -133.329 αS=M/(α1fcb’fho2)αS=M/(α1fcbho2)/mm2 0.0723 0.0113 0.1577 0.0099 0.1239 ξ 0.0751 0.0113 0.1726 0.0099 0.1327 As=ξb’fhoα1fc/fyAs=ξbhoα1fc/fy/mm2 333.565 547.271 766.595 479.196 589.464 配筋率验证(％)（As={Max(0.2,0.45ft/fy)}） 0.2316 0.3800 0.5324 0.3328 0.4094 选配钢筋 3Φ12 3Φ16 4Φ16 3Φ16 3Φ16 实配钢筋面积/mm2 339 603 804 603 603表六连续次梁斜截面承载力计算 截面 端支座侧 离端第二支座外侧、侧 中间支座外侧、侧 V/kN 118.74 130.62 130.62 0.25βcfcbho/N 463320>V 463320>V 463320>V 0.7ftbho/N 129730>V 129730<V 129730>V 选用箍筋 2Φ8 2Φ8 2Φ8 Asv=nAsv1/mm2 101 101 101 S=fyvAsvho/(V-0.7ftbho)/mm <0 22061 22061 实配箍筋间距s/mm 350 250 250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=1.190kNG=117.603kN活载设计值由次梁传来Q=17.55kN/m*8.1m=142.155kN合计G+Q=259.96kN4.2力计算边跨计算跨度ln=5.4m-0.2m-0.5m/2=4.95ml0=1.025ln+b/2=1.025*4.95m+0.5m/2=5.32m<ln+a/2+b/2=4.95m+0.4m/2+0.5m/2=5.4m中间跨计算跨度ln=5.4-0.5m/2-0.5m/2=4.9ml0=lc=5.4ml0=1.05ln=1.05*4.9m=5.15m<lc=5.4m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力计算可采用等跨连续梁的力系数表进行，跨和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则M=KGl0+KQl0V=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 计算简图 边跨跨 中间支座 中间跨跨 K/M1 K/MB(MC) K/M2 ① ② ③ ④ 最不利组合荷载 536.60 -449.47（-311.17） 380.50表八主梁剪力计算 序号 计算简图 端支座 中间支座 K/VA（VD） K/VB左（VB右） K/VC左（VC右） ① ② ③ ④ 最不利组合荷载 195.13（-195.13） -327.48（251.92） -251.92（182.63）4.3截面承载力计算主梁跨截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为边跨b’f=l0/3=5320mm/3=1774mm<b+s0=240mm+7650mm=7890mm中间跨b’f=l0/3=5320mm/3=1774mm<b+s0=240mm+7600mm=7900mm取，b’f=1800mm，按双排布筋，则有ho=800mm-60mm=740mm判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。跨截面ξ=0.0618<h’f/ho=80/740=0.1081表九主梁正截面承载力计算 截面 边跨跨 中间支座 中间跨跨 M/(kN∙m) 536.60 449.47 380.50 Vob/2/(kN∙m) 39.30 xx(M-Vob/2)/(kN∙m) 410.17 αS=M/(α1fcb’fho2)αS=M/(α1fcbho2)/mm2 0.0386 0.1746 0.0274 ξ 0.0393 0.1933 0.0278 As=ξb’fhoα1fc/fyAs=ξbhoα1fc/fy/mm2 2050.8392 1704.3872 1448.4192 配筋率验证(％)（As={Max(0.2,0.45ft/fy)}） 1.0681 0.8877 0.7544 选配钢筋 7Φ20 7Φ18 8Φ16 实配钢筋面积/mm2 2199 1781 1608表十主梁斜截面承载力计算 截面 端支座侧 离端第二支座外 离端第二支座侧 V/kN 195.13 327.48 251.96 0.25βcfcbho/N 634920>V 634920>V 634920>V 0.7ftbho/N 177778<V 177778<V 177778<V 选用箍筋 2Φ8 2Φ8 2Φ8 Asv=nAsv1/mm2 101 101 101 S=fyvAsvho/(V-0.7ftbho)/mm 1551 180 363 实配箍筋间距s/mm 250 170 250主梁吊筋计算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2Φ8m≥==6.7，取m=8.4