东东南大学成人教育学院夜大学课程设计计算书题目：混凝土单向板肋梁楼盖设计课程：工程结构设计原理院部：继续教育学院专业：土木工程班级：YS05115学生姓名：刘晓强学号：5320005115152023设计期限：2016. 06——2016. 08指导教师：谢鲁齐教研室主任：院长（主任）：东南大学继续教育学院2016年8月30 日目录1 设计资料 (1)2 平面结构布置 (1)3 板的设计 (2)3.1 荷载计算 (2)3.2 板的计算简图 (2)3.3 板弯矩设计值 (3)3.4 板正截面受弯承载力计算 (4)3.5 绘制板施工图 (5)4 次梁设计 (5)4.1 次梁的支承情况 (5)4.2 次梁荷载计算 (5)4.3 次梁计算跨度及计算简图 (6)4.4 次梁内力计算 (6)4.5 次梁正截面承载力计算 (7)4.6 次梁斜截面承载力计算 (8)5 主梁设计 (8)5.1 主梁支承情况 (8)5.2 主梁荷载计算 (9)5.3 主梁计算跨度及计算简图 (9)5.4 主梁内力计算 (9)5.5 主梁正截面受弯承载力计算 (11)5.6 主梁斜截面受剪承载力计算 (12)1 设计资料某工业车间楼盖，平面如图所示（楼梯在平面外）。
墙体厚度370mm，柱子截面尺寸按400×400mm。
楼面活载为6.20kN/m2。
采用C30混凝土，板中钢筋一律采用HPB300级钢筋，梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋，其余采用HPB300级钢筋。
楼面采用20mm厚水泥砂浆面层（20kN/m3），板底抹灰采用15mm厚石灰砂浆（17kN/m3）。
厂房安全等级为一级。
2 平面结构布置（1）主梁沿着纵向布置，跨度为3.60m，次梁的跨度为6.30m，主梁每跨内布置一根次梁，板的跨度为2.10m。
楼盖结构布置图如下：图2.1楼盖结构布置图（2）按高跨比条件，当h≥1/40l=1500/40=37.50mm时，满足刚度要求，可不验算挠度。
取板厚h=90mm。
（3）次梁的截面高度应满足：h=(1/12~1/18)l0=4800/18~4800/12=266.7~400mm，取h=350mm，则b=(1/3~1/2)h=350/3~350/2=116.7~175mm，取b=150mm。
（4）主梁的截面高度应满足：h=(1/12~1/8)l0=3000/12~3000/8=250~375mm，因为主梁高度要大于次梁，所以取h=400mm，则b=(1/3~1/2)h=400/3~400/2=133.3~200mm，取b=200mm。
3 板的设计3.1 荷载计算板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算：20mm厚水泥砂浆面层0.02×20=0.40kN/m90mm厚钢筋混凝土板0.09×25=2.25kN/m15mm厚板底粉刷0.015×17=0.255kN/m小计：g=2.905kN/mk板的可变荷载标准值：q=6.20×1=6.20kN/mk恒荷载分项系数取 1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m，所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的永久荷载设计值：g=2.905×1.2=3.486kN/m可变荷载设计值：q=6.20×1.3=8.06kN/m设计值总值：g+q=3.486+8.06=11.546kN/m，取11.55kN/m。
3.2 板的计算简图图3.1 计算跨度简图次梁截面为150mm×350mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm 。
按塑性内力重分布设计。
板的计算边跨：l 01=l n +h/2=1500-100-120+90/2=1325mm<1.025l n =1337.6mm ，取：l 01=1325mm ，(a=120mm)中跨： n l l =02=1500mm-150mm=1350mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。
计算简图如下图：图3.2 板的荷载计算简图3.3 板弯矩设计值用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下：表3.1 α系数取值表支承情况截面位置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中 中间支座 中间跨中 A1 B 2C3梁板搁支在墙上 0 1/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板 与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由20)(l q g M +=α可计算出1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如下表：表3.2 板的弯矩计算表截面位置 1 B 2 Cα 1/11 -1/11 1/16 -1/142)(l q g M +=α )/(m kN1/11×11.55×1.3252 =1.84 -1/11×11.55×1.3252 =-1.84 1/16×11.55×1.352 =1.32 -1/14×11.55×1.352 =-1.503.4 板正截面受弯承载力计算对于一类环境，C30混凝土，板的保护层最小厚度为20mm ， 由题知：mm b 1000=，设mm a s 20=，则，mm a h h s 6020800=-=-=mm N f c /30.14=，mm N f y /270=。
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：表3.3 板的配筋计算表截面 1 B 2 CM （m kN ⋅）1MB M2M28.0Mc Mc M 8.02)(l q g M +=α 1.84-1.841.321.05-1.501.20201bh f c α（m kN ⋅）1.0×14.3×1000×702=42.8421bh f M c s αα=0.026 0.026 0.019 0.015 0.021 0.017s αξ211--=0.027 0.027 0.019 0.015 0.022 0.017 ξγ5.01-=s 0.9870.9870.9910.9920.9890.991/h f M A y s s γ=（mm 2） 98.90 98.90 70.30 56.10 80.40 64.20选钢筋A ～B 轴线C ～D 轴线8@200 8@2008@2008@200B ～C 轴线8@2008@2008@2008@200实际配筋A ～B 轴线C ～D 轴线251mm 2251mm 2251mm 2 /251mm 2/B ～C 轴线251mm 2 251mm 2/251mm 2/251mm 2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。
3.5 绘制板施工图（1）分布筋选用 8@200。
（2）嵌入墙内的板面附加钢筋选用 8@200。
（3）垂直于主梁的板面附加钢筋选用 8@200。
（4）板角构造钢筋:选用 8@200，双向配置板四角的上部。
采用分离式配筋，详见板的配筋图。
4 次梁设计4.1 次梁的支承情况次梁的计算单元宽度为 1.8m ，按考虑内力重分布设计。
根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。
图4.1 次梁的计算跨度简图4.2 次梁荷载计算由板传来： 2.905×1.50=4.36kN/m 次梁肋自重： 0.2×(0.35-0.08)×25=1.35kN/m 次梁粉刷重 0.015×(0.35-0.08)×2×17=0.14kN/m 恒载： k g =5.85kN/m活载： k q =6.20×1.50=9.30kN/m 设计值总值：q g +=k k q g 3.12.1+=1.2×5.85+1.3×9.30=19.11kN/m4.3 次梁计算跨度及计算简图塑性内力重分布计算时，其计算跨度：边跨：l 01=l n +a/2=4800-120-200/2+240/2=4700mm >1.025l n =1.025×4580=4694.50mm 取l 01=4695mm （a=240mm ） 中跨：==n l l 024800-200=4600mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：图4.2 次梁的荷载计算简图4.4 次梁内力计算由20)(l q g M +=α可计算出1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如下表：表4.1 次梁弯矩计算表截面位置1 B2 α1/11-1/111/162)(l q g M +=α )/(m kN1/11×19.11×4.6952=38.29 -1/11×19.11×4.6952=-38.29 1/16×19.11×4.602=25.27由n l q g V )(+=β可计算出A V 、Bl V 、Br V 、c V ，计算结果如下表：表4.2 次梁剪力计算表截面位置Al B r B α0.450.600.55nl q g V )(+=β0.45×19.11×4.695=40.370.60×19.11×4.695=53.83 0.55×19.11×4.60=48.35)(kN4.5 次梁正截面承载力计算（1）次梁跨中按T 形截面计算，T 形截面的翼缘宽度'f b ，按mm s b mm l b f 150020013001600480031310'=+=+>=⨯=≤，故取mm b f 1500'=。
梁高：mm c h 320303503500=-=-= 翼缘厚：mm h f 90'= 判定T 形截面类型：mm N h h h b f f f f c ⋅⨯=-⨯⨯⨯⨯='-''6011089.530)290320(9015003.140.1)2(α ⎩⎨⎧⋅⋅>⋅=)(27.25)(29.3889.530中间跨中边跨中m kN m kN m kN 故各跨中截面属于第一类T 形截面。
（2）支座截面按矩形截面计算，取0h =350-30=320mm ； （3）次梁正截面承载力计算见下表：表4.3 次梁配筋计算表截 面 1B2弯矩M )(m kN ⋅38.29 -38.29 25.27 20'1)(h b b f fc α1.0×11.9×2100× 3702=2196.48×1061.0×9.6×200×4702=219.65×106 1.0×11.9×2100× 3702=2196.48×1062'1)(h b b f Mf c s αα=0.01740.17430.0115s αξ211--=0.0176 0.1930 0.0116 ξγ5.01-=s 0.9912 0.9035 0.9942 0/h f M A y s s γ= 402.4 441.5 264.8 选用钢筋314314214实际钢筋截面面积（mm 2）461 461 3084.6 次梁斜截面承载力计算计算内容包括：截面尺寸的复核，箍筋最小配筋率验算。