课程设计计算书课程名称：水工钢筋混凝土结构题目名称：单向板整浇肋形楼盖设计教学班号：1班目录一、设计资料 (2)二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定 (3)三、板的设计（按塑性内力重分布计算） (4)3.1 荷载计算 (4)3.2 板的计算简图 (4)3.3 内力计算及配筋 (5)四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算） (6)4.1 荷载计算 (6)4.2 次梁的计算简图 (7)4.3 内力计算及配筋 (7)五、主梁设计（按弹性理论计算） (10)5.1 荷载计算 (10)5.2 主梁的计算简图 (10)5.3 内力计算及配筋 (11)钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计资料（1）该建筑位于非地震区。
（2）3级水工建筑物，基本荷载组合。
（3）结构环境类别一类。
（4）楼面做法：20mm厚水泥砂浆（重度为20KN/m³）面层，钢筋混凝土现浇板（重度为25KN/m³），12mm厚纸筋石灰（重度为17KN/m³）粉底。
（5）楼面可变荷载标准值为4KN/㎡。
（6）材料：混凝土采用C25；梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。
（7）外墙厚度为370mm，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的搁置长度为370mm。
（8）钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm×350mm。
二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定1、主梁和次梁布置①主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。
②主梁跨度为6.9m，次梁跨度为6.0m，板的跨度为2.3m，L02/L01=6.9/2.3=3，按单向板设计。
③按高跨比条件，要求板的厚度h≥2300×1/40=57.5mm，对于工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，所以取板厚为80mm。
④次梁的高度要求h=L02（1/18~1/12）=333mm~500mm，考虑到楼面的活荷载比较大，取h=450mm，宽度b=h（1/3~1/2）=150mm~225mm，取b=200mm。
⑤主梁的高度要求h=L01（1/15~1/10）=460mm~690mm，取h=650mm，宽度b=h（1/3~1/2）=217mm~325mm，取b=300mm。
⑥楼盖的结构平面布置图见图1。
图 1 楼盖结构平面布置图三、板的设计（按塑性内力重分布计算）3.1 荷载计算板的恒荷载标准值(取1m宽板带计算)：20mm厚水泥砂浆0.02×20×1=0.4KN/m80mm厚钢筋混凝土现浇板0.08×25×1=2.0 KN/m12mm厚纸筋石灰0.012×17×1=0.204 KN/m小计恒荷载：g k=2.604 KN/m活荷载：q k=4 KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。
于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05g k+1.20q k=1.05×2.604+1.20×4=7.53KN/m3.2 板的计算简图次梁截面为200450，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙mm mm上的支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：L 01=L n +1/2h=2300-100-120+80/2=2120≤1.025L n =1.025×（2300-100-120）=2132mm 取L 01=2120mm ；中间跨：L 02=L n =2300-200=2100mm 。
边跨与中间跨相差：21202100100%0.94%2120-⨯=＜10%板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨所受荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨等跨连续板计算结构内力。
计算简图如图2所示。
g+q=7.53KN/mABCCBA图 2 板的计算简图3.3 内力计算及配筋由M=αm (g+q)L 0²，可计算出1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如表1所示。
表 1 各截面弯矩板宽1000b mm =；板厚80h mm =，a=c+5，环境类别一类c=20，所以a=25。
则h 0=h-a=80-25=55mm 。
C25混凝土， f c =11.9KN/mm ²；HRB335钢筋，f y =300 KN/mm ²。
3级水工建筑物，基本组合荷载K=1.20。
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表2所示。
表 2 各跨跨中及支座配筋计算计算结果表明支座截面处ζ≤0.85ζb =0.522均满足，符合塑性内力重分布原则。
ρ=A s /bh=207/(1000×80)=0.26 %＞ρmin =0.2%，满足要求。
位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面(2M 、3M )和中间支座(c M )计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。
四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）4.1 荷载计算由板传来 2.73×2.3=6.28KN/m次梁肋自重 0.2×(0.45-0.08) ×25=1.85KN/m次梁粉刷重 0.012×(0.45-0.08) ×2×17 =0.15 KN/m 小计 恒荷载：g k =8.28 KN/m 活荷载：q k =4×2.3=9.2 KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。
于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05g k +1.20q k =1.05×8.28+1.20×9.2=19.73KN/m4.2 次梁的计算简图塑性内力重分布计算时，其计算跨度：次梁在砖墙上的支承长度为240mm ，主梁截面为650mm ×300mm 边跨：L 01=L n +a/2=6000-240-300/2﹢240/2=5730mmL 01=5730＜1.025L n =1.025×5610=5750mm ，取L 01=5730 中跨：L 02= L n =6000-300=5700mm跨度差：（L 01- L 02）/ L 02=(5730-5700)/5700=0.53 %＜10%因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如图3所示。
g+q=19.73KN/m图 3 次梁计算简图4.3 内力计算及配筋由M=αm (g+q)L 0²可计算出1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如表3所示。
表 3 各截面弯矩由V=αv (g+q)L n 可计算出A V 、Bl V 、Br V 、c V ，计算结果如表4所示。
表 4 各截面剪力梁高：450h mm =，045035415h mm =-=； 翼缘厚：mm h f 80'=。
①次梁跨中按T 形截面计算，h ´f /h 0=80/(450-35)=0.193＞0.1，独立T 形梁。
边跨：b ´f =L 0/3=5730/3=1910mmb ´f =b+s n =200+(6000/3-240-300/2)=1810mm<1910mm ，所以，取b ´f =1810mm中间跨：b ´f =L 0/3=5700/3=1900mmb ´f =b+s n =200+(6000/3-300)=1900mm ，所以， 取b ´f =1900mm②判定T 形截面类型：C25混凝土， f c =11.9KN/mm ²，f t =1.27 KN/mm ²； 纵向钢筋HRB400，f y =360 KN/ mm ²； 箍筋HPB235，f yv =210 KN/ mm ² KM=1.2×58.89=70.668 KN ·mf c b ´f h ´f (h 0- h ´f /2)=11.9×1900×80×(415-80 /2)=678.3 KN ·m>KM故各跨中截面属于第一类T 形截面。
（1）支座截面按200450b h mm mm ⨯=⨯的矩形截面计算。
各截面均只按一排筋布置，次梁正截面承载力计算如表5所示。
表5 次梁正截面承载力计算计算结果表明ζ≤0.85ζb=0.440，符合塑性内力重分布。
ρ=A s/bh0=402/(200×415)=0.48%＞ρmin=0.2%，满足要求。
（2）斜截面承载力计算如下所示：h w= h0- h´f=415-80=335mm，因h w/b=335/200=1.675<4，截面尺寸按下式验算0.25f c bh0=0.25×11.9×200×415=246.92KN>KV max=1.2×66.41=79.69KN，故截面尺寸满足抗剪条件V c=0.7f t bh0=0.7×1.27×200×415=73.79KNKV A=49.81×1.2=59.77KN< V cKV B l=66.41×1.2=79.69KN> V cKV B r=61.85×1.2=74.22KN> V cKV C=61.85×1.2=74.22KN> V c所以A支座截面不需进行斜截面抗剪配筋计算，只需按照构造要求配置箍筋，B、C 支座需按计算配置箍筋采用直径为6mm的双肢箍筋，A sv=57mm²B l支座：由KV B l= V c+1.25 f yv(A sv/s)h0S=1.25f yv A sv h0/(KV B l-V c)=1.25×210×57×415/（79690-73790）=1052mm,取s=200mm=s max，ρsv=A sv/bs=57/(200×200)=0.14%＞ρsv，min=0.10%满足最小配筋率要求。
B r和C支座：KV= V c+1.25 f yv(A sv/s)h0S=1.25f yv A sv h0/(KV-V c)=1.25×210×57×415/（74220-73790）=14440mm，取s=200mm=s max，ρsv=A sv/bs=57/(200×200)=0.14%＞ρsv，min=0.10%，满足最小配筋率要求。