混凝土结构专业课程设计.doc

目 录

1 设计资料 –1–
2 板设计 –1–
2.1 荷载 –2–
2.2 内力计算 –2–
2.3 正截面承载力计算 –3–
3 次梁设计 –3–
3.1 荷载 –3–
3.2 内力计算 –4–
3.3 截面承载力计算 –5–
4主梁设计 –6–
4.1 荷载 –6–
4.2 内力计算 –7–
4.3 截面承载力计算 –11–
4.4 主梁吊筋计算 –13–
参照文献 –14–

1.设计资料
本设计为设计任务书上相应学号为24设计。对象为某多层仪器仪表生产厂房，采用框架构造，边柱为砖柱，采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，楼面活荷载原则值为10.0，楼面梁格布置L1×L2=6900×6000,h=80mm,如图1。楼面层为20mm水泥砂浆面层，自重20。板底及梁侧采用15厚混合砂浆打底。板进一步墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内360mm，柱截面尺寸为400mm×400mm。混凝土采用C25（=11.9），梁受力纵筋采用HRB335级钢筋（=300），别的采用HPB300级钢筋（=270）。
图1 构造布置图
2.板设计
板按塑性内力重分部办法设计。按刚度条件板厚为，按构造规定，工业房屋楼面最小厚度为，故取板厚 ，取次梁截面高度，截面宽度。板几何尺寸和计算简图见图2（a）。

图2（a）板几何尺寸
2.1 荷载
恒荷载
80mm钢筋混凝土板自重
20mm水泥砂浆楼面面层
15mm混合砂浆天棚抹灰

使用活荷载
荷载组合设计值
2.2 内力计算
计算跨度(取一米宽板带作为计算单元)
边跨：
取
中间跨：
边跨与中间跨计算跨度相差：故可按等跨持续梁计算反力。计算简图如下。

图2（b）板计算简图
各截面弯矩计算见表1。
表1 板弯矩计算
截 面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨内中间跨跨内
中间支座
弯矩系数α

4.87
-4.87
3.28
-3.75
2.3 正截面承载力计算
,,板有效高度,各截面配筋计算见表2。
表2 板正截面承载力计算
板带部位截面
边区板带
中间区板带
边跨跨内
离端第二支座
中间跨跨内
中间支座
边跨跨内
离端第二支座
中间跨跨内
中间支座

4.78
-4.78
3.28
-3.75
4.78
-4.78
3.82×0.8=2.62
-3.75×0.8=-3

0.114
0.114
0.077
0.088
0.114
0.114
0.061
0.070

0.121
0.121
0.079
0.092
0.121
0.121
0.062
0.072

320
320
209
243
320
320
164
190
选配钢筋
Φ8@140
Φ8@140
Φ8@240
Φ8@200
Φ8@140
Φ8@140
Φ8@240
Φ8@240
实配钢筋面积()
359
359
209
251
359
359
209
209
注：最小配筋率=(45 ，0.2% = 0.2 %
3.次梁设计
取主梁梁高h=700mm,，梁宽b=250mm。次梁截面尺寸及支撑状况见图3。

图3 次梁几何尺寸及支撑状况
3.1 荷载
恒荷载设计值
由板传来
次梁自重

梁侧抹灰

活荷载设计值
荷载组合设计值共计
3.2 内力计算
按塑性内力重分布办法计算次梁内力。计算跨度：
中间跨：
边跨：

取
计算跨度相差：故可按等跨持续梁计算内力。
剪力计算时跨度取净跨。计算简图如图4所示。
图4 次梁计算简图
次梁内力计算表3，表4
表3 持续次梁弯矩计算
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
弯矩系数

146.13
-146.13
96.79
-110.61

表4 持续次梁剪力计算
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
剪力系数
0.45
0.60
0.55
0.55
续表4

104.87
139.83
128.08
128.08
3.3 截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面进行计算，其翼缘宽度取两者中较小值：
边跨：
第二跨和中间跨：
梁高： ，
翼缘厚：
鉴别各跨中截面属于哪一类T形截面，按第一类T形截面试算。跨内截面,故属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算,第一内支座按布置俩排纵筋考虑，,其她按布置一排纵筋考虑=515mm。持续次梁正截面承载力计算见表5。
表5 次梁正截面承载力计算
截 面
边跨跨内
离端第二支座
中间跨跨内
中间支座

146.13
-146.13
96.79
-110.61

0.021
0.256
0.014
0.175

0.021
0.301
0.014
0.194

943
1170
629
792
选配钢筋
222+118
222+218
216+118
214+218
实配钢筋面积()
1014
1269
656
817

0.86%>0.20%
1.06%>0.20%
0.59%>0.20%
0.74%>0.20%
次梁斜截面承载力计算见表6。
表6 持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
中间支座内外侧

104.87
139.85
128.08
128.08

306400>V
291500>V
291500>V
306400>V

109600>V
87100<V
87100<V
109600<V
箍筋肢数、直径

101
101
101
101

<0
281
362
844
实配箍筋间
200
200
200
200

0.25%>0.20%
0.25%>0.20%
0.25%>0.20%
0.25%>0.20%
次梁配筋见施工图。
4.主梁设计
按弹性理论计算主梁内力
取柱截面尺寸为。主梁截面几何尺寸与支撑状况如图5。

图5 主梁几何尺寸及支撑状况
4.1 荷载
恒荷载设计值
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)

活荷载设计值
荷载组合设计值
4.2 内力计算
计算跨度如下：
边跨：

取。
中间跨：

跨度差：，故可按等跨持续梁计算内力。
计算简图见图6。

图6 主梁计算简图（尺寸单位m）
跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：

详细计算成果以及最不利荷载组合见表7、表8，主梁弯矩包络图见图7。
序号
计算简图
边跨跨内
中间支座
中间跨跨内
内力图

①

②

③

④

⑤
同④相反

同④相反
最不利荷载组合
①+②

-251.67
-116.61

①+③

-251.67
242.3

表7 主梁弯矩计算表（KN）
续表7

①+④

346.04
-443.91(-204.15）
210

①+⑤
同①+④相反
66.69
-204.15(-443.91）
210
同①+④相反

序号
计算简图
端支座
中间支座
内力图



‚

0

表8 主梁剪力计算表（KN）
续表8
ƒ

=-23.85

④

⑤
同④相反
=-15.96

同④相反
`最不利荷载组合
①+②

204.63
-288.59
67.21

①+③

25.42
-109.01
246.12

①+④

172.87
-320.35(-206.78)
286.43(101.12)

①+⑤
同①+④相反
33.25
-101.12(-286.43)
206.78(320.35)
同①+④相反
将以上最不利组合三种弯矩图以及两种剪力图分别叠画在同一坐标上，即可得到主梁弯矩包络图以及剪力包络图，如下：

图7 主梁弯矩及剪力包络图
4.3 截面承载力计算
主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下列二值中最小值：

取，取。
鉴别各跨中截面属于哪一类T形截面，按第一类T形截面试算。跨内截面,故属于第一类T形截面主梁支座截面按矩形截面计算，取（支座截面较大考虑布置两排筋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。
主梁截面承载力及配筋计算见表9和表10
表9 主梁正截面承载力计算
截面
边跨中
中间支座
中间跨中

410.85
-443.91
242.3
-116.61

—
49.33
—
—

—
394.58
—
—

0.039
0.345
0.023
0.095

2057
2723
1213
634
选配钢筋
422+220
622+220
420
222
实际钢筋面积
（）
2148
2909
1256
760

注：最小配筋率=(45 ，0.2% = 0.2%
表10 主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

204.63
320.35
286.43

494600>V
461200>V
461200>V

147800<V
137800<V
137800<V
箍筋肢数，直径

续表10

101
101
101

319
—
—
实配箍筋间距S()
200
200
200

—
222337
222337

—
487
241
选配弯筋
—
125
118
实配弯筋面积（）
—
490.9
254.5

4.4 主梁吊筋计算
由次梁传至主梁所有集中荷载为：

则取220（）。
主梁配筋图见施工图。
参照文献
【1】沈蒲生主编．混凝土构造设计原理（第4版）．北京：高等教诲出版社，
【2】 沈蒲生主编．混凝土构造设计（第4版）．北京：高等教诲出版社，
【3】《建筑构造荷载规范》（GB50009— ）
【4】《建筑构造制图原则》（GB/T50105—）
【5】《混凝土构造设计规范》（GB/50010—）