混凝土楼盖结构课程设计.docx

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混凝土楼盖结构课程设计

1.设计材料

某多层工业厂房，采用多层混合结构承重体系。

钢筋混凝土柱截面尺寸中柱600×600。

楼盖为整体式钢筋混凝土肋梁楼盖（次梁宽度取250mm,主梁宽度取250mm）其平面图如图所示

（1）楼面构造做法20mm厚的水泥砂浆面层，80mm钢筋混凝土现浇板，板底15mm厚石灰砂浆粉刷层。

（2）活荷载:

标准值为6kN/m2，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，

（3）恒荷载分项系数为1.2;活荷载分项系数1.3。

（4）材料选用

混凝土采用C25（fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2）

钢筋梁中受力纵筋采用HRB335级（fy=300N/mm2）；

其余采用HPB300级（fy=270N/mm2）。

2.板的计算

主梁跨度6m,次梁跨度7.2m主梁每跨放2个次梁跨度2m

板的6000mm/2000mm=3,则可按单向板计算。

2000/40=50因为h>=70所以板的厚度取h=80mm

7200/18=400mm,7200/12=600mm次梁的截面高度取h=450mm

200~300所以截面宽度取b=250mm。

（1）荷载

20mm厚的水泥砂浆面层0.02×20kN/m3=0.4kN/m2

80mm厚钢筋混凝土板0.08×25kN/m3=2.0kN/m2

15mm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=1.3×6kN/m=7.8kN/m

即每米板宽g+q=10.986kN/m

（2）内力计算

ln+h/2=2-0.12-0.25/2+0.08/2=1.795m

ln+a/2=2-0.12-0.25/2+0.12/2=1.815m

l0=1.795m

中间跨2-0.25=1.75m

计算跨度差（1.795-1.75）m/2m=2.25%<10%，取1m板宽作为单元计算

表一连续板各截面弯矩计算

截面

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内 （中间跨跨内）

中间支座

弯矩计算系数 αm

1/11

-1/11

1/16

-1/14

M=αm（g+q）l02/（kN∙m）

3.22

-3.22

2.10

-2.40

表二连续板各截面的配筋计算

b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm,α1=1.0fc=11.9N/mm2fy=270N/mm2

板带部位截面

边区板带（①~②,⑤~⑥轴线间）

中间区板带（②~⑤轴线间）

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内中间跨跨内

中间支座

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内中间跨跨内

中间支座

M

3.220

3.220

2.100

2.400

3.220

3.220

1.680

1.920

αS=M/α1fcb’fho2

0.075

0.075

0.049

0.056

0.075

0.075

0.039

0.045

ξ

0.078

0.078

0.050

0.058

0.078

0.078

0.040

0.046

As=ξbhoα1fc/fy（mm2）

206.9

206.9

133.0

152.5

206.9

206.9

105.8

121.3

选配钢筋

Φ6@130

Φ6@130

Φ5@130

Φ6@130

Φ6@130

Φ6@130

Φ5@130

Φ5@130

实配钢筋面积/mm2

217

217

151

217

217

217

151

151

3.次梁计算

主梁梁高h=650mm>6000/12=500mm,梁宽b=250mm

（1）荷载

恒载设计值

由板传来3.186kN/m2×2m=6.372kN/m

次梁自重1.2×25kN/m3×0.25m×（0.45-0.08）m=2.775kN/m

梁侧抹灰1.2×17kN/m3×0.015m×（0.45-0.08）m×2=0.226kN/m

g=9.373kN/m

活载设计值

由板传来q=7.8kN/m2×2m=15.6kN/m

合计g+q=24.973kN/m

（2）内力计算

计算跨度

边跨ln=7.2m-0.12m-0.25m/2=6.955m

ln+a/2=6.955m+0.24m/2=7.075m

1.025ln=1.025×6.955m=7.129m>7.075m

取l0=7.075m

中间跨l0=ln=7.2m-0.25m=6.95m

跨度差（7.075m-6.95m）/6.95m=1.8%<10%

表三连续次梁各截面弯矩计算

截面

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内中间跨跨内

中间支座

弯矩计算系数 αm

1/11

-1/11

1/16

-1/14

M=αm（g+q）l02/（kN∙m）

113.64

-113.64

75.39

-86.16

表四连续次梁各截面剪力计算

截面

端支座内侧

离端第二支座外侧

离端第二支座内侧

中间支座外侧、内侧

弯矩计算系数 αv

0.45

0.6

0.55

0.55

V=αv（g+q）l0/（kN）

78.10

104.14

95.46

96.45

（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b’f=l0/3=7075mm/3=2360mm

第二跨和中间跨b’f=6950mm/3=2320mm

梁高h=450mm,h0=450mm-35mm=415mm

翼缘厚h’f=80mm

判别T形截面类型：

按第一类T形截面试算。

跨内截面ξ=0.021

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ho=450mm-60mm=390mm,其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0=415mm。

连续次梁正截面及斜面承载力计算见表。

表五连续次梁正截面承载力计算

截面

边跨跨内

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）

113.64

-113.64

75.39

-86.16

αS=M/α1fcb’fho2

（αS=M/（α1fcbho2）

0.023

0.251

0.016

0.168

ξ

0.023

0.295

0.016

0.185

As=ξb’fhoα1fc/fy

（As=ξbhoα1fc/fy）

/mm2

923.8

1139.0

610.4

762.7

选配钢筋

1Φ16+3Φ18

2Φ16+3Φ18

3Φ14+1Φ16

4Φ12+2Φ16

实配钢筋面积/mm2

964.1

1165

663.1

852

表六连续次梁斜截面承载力计算

截面

端支座内侧

离端第二支座外侧

离端第二支座内侧

中间支座外侧、内侧

V/kN

78.10

104.14

95.46

96.45

0.25βcfcbho/N

308600>V

290000>V

290000>V

308600>V

0.7ftbho/N

92200>V

86600

86600

92200

选用箍筋

2Φ8

2Φ8

2Φ8

2Φ8

Asv=nAsv1/mm2

101

101

101

101

S=fyvAsvho/（V-0.7ftbho）/mm

<0

606

1200

2663

实配箍筋间距s/mm

200

200

200

200

4.主梁计算

主梁按弹性理论计算。

柱高H=4.5m,设柱截面尺寸为600mm×600mm。

（1）荷载

恒载设计值

由次梁传来9.373kN/m×7.2m=67.49kN

主梁自重（折算为集中荷载）

1.2×25kN/m3×0.25m×（0.65m-0.08m）×2m

=8.55kN

梁侧抹灰（折算为集中荷载）

1.2×17kN/m3×0.015×（0.65m-0.08m）×2m×2

=0.70kN

G=76.74kN

活载设计值

由次梁传来Q=15.6kN/m×7.2m=112.32kN

合计G+Q=189.06kN

（2）内力计算

边跨

计算跨度ln=6m-0.12m-0.6m/2=5.58m

l0=1.025ln+b/2=1.025×5.58m+0.6m/2=6.0195m

中间跨ln=6m-0.6m=5.4m

l0=ln+b=5.4m+0.6=6m

跨度差（6.0195m-6m）/6m=0.325%<10%,则可按等跨梁计算。

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由附录7查得，具体计算结果以及最不利组合如下表七。

对边跨取l0=6.02m;对支座B取l0=6.01m;对中跨取l0=6m

表七主梁弯矩计算

序号

计算简图

边跨跨内

中间支座

中间跨跨内

K/M1

K/MB（MC）

K/M2

①

0.244/112.72

-0.267/-123.14

0.067/30.85

②

0.289/195.41

-0.133/-89.78

-Mb/-89.78

③

1/3Mb=-29.93

-0.133/-89.78

0.200/134.78

④

0.229/154.84

-0.311/-209.94

（-0.089/-60.08）

0.170/114.57

⑤

1/3Mb=-20.03

-60.08（-209.94）

114.57

最不利组合荷载

①+②

308.13

-212.92

-58.93

①+③

82.79

-212.92

165.63

①+④

267.56

-333.08（-183.22）

145.42

①+⑤

92.69

-183.22（-333.08）

145.42

表八主梁剪力计算

序号

计算简图

端支座

中间支座

K/VAin

K/VBex（VCex）

K/VBin

①

0.733/56.25

-1.267/-97.23

-1.000/-76.74

1.000/76.74

1.267/97.23

②

0.866/97.27

-1.134/-127.37

0

④

0.689/77.39

-1.131/-127.03

（-0.778/-87.38）

1.222/137.26

（0.089/10.00）

⑤

=VBex=-10.00

-10.00（-137.26）

87.38（127.03）

最不利组合荷载

①+②

153.52

-224.6

-18.73

①+④

133.64

-224.26（-164.12）

214（107.23）

①+⑤

46.25

-107.23（-214）

164.12（224.26）

（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

b’f=l0/3=6000mm/3=2000mm

并取h0=650mm-35mm=740mm

判别T形截面类型：

按第一类T形截面试算。

跨内截面ξ=0.060

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

表九主梁正截面承载力计算

截面

边跨跨内

中间支座

中间跨跨内

M/（kN∙m）

308.13

-333.08

165.63

-58.93

Vob/2/（kN∙m）

6.63

（M-Vob/2）/（kN∙m）

326.45

αS=M/（α1fcb’fho2）

αS=M/（α1fcbho2）/mm2

0.034

0.345

0.018

0.057

ξ

0.034

0.443

0.018

0.059

As=ξb’fhoα1fc/fy

As=ξbhoα1fc/fy/mm2

1700

2501

906

343

选配钢筋

2Φ22+2Φ25

2Φ22+2Φ25+2Φ18

2Φ16+2Φ18

2Φ22

实配钢筋面积/mm2

1742mm2

2251mm2

911mm2

760mm2

表十主梁斜截面承载力计算

截面

端支座内侧

离端第二支座外

离端第二支座内侧

V/kN

153.52

224.26

249.58

0.25βcfcbho/N

457410>V

423940>V

423940>V

0.7ftbho/N

136680

126680

126680

选用箍筋

2Φ8

2Φ8

2Φ8

Asv=nAsv1/mm2

101

101

101

S=fyvAsvho/（V-0.7ftbho）/mm

996mm2

实配箍筋间距s/mm

200

200

200

Vcs（=0.7ftbho+fyvAsvho/s）/N

220539

220539

Asb（=（V-Vcs）/0.8fysinα）

11.37

<0

选配弯筋

1Φ25

1Φ18

实配钢筋面积/mm2

490.9

254.5

（4）主梁吊筋计算

由次梁传至主梁的全部集中力为

G+Q=67.49kN+112.32kN=179.81kN

As=（G+Q）/2fysinα=423.88mm2

集中荷载全部由附加箍筋承受时，取2Φ18