《混凝土设计》课程设计学生姓名: 张奇指导教师：徐晓红学生班级：土木08-1班学生学号：16任务参数：序号一 D 序号二 3设计时间：2011 年 5 月26 日至2011 年 6 月 5 日1、设计资料某综合商场混凝土结构楼板设计，根据建筑方案要拟采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖。

柱采用400400⨯的方形截面，楼面活荷载为25.3m kN。

（1）楼面做法：楼面采用mm 20厚水泥砂浆抹面，下铺mm 50厚水泥焦渣，梁板下面采用mm 20厚石灰砂浆粉刷。

（2）材料：梁板混凝土均采用20C 级，钢筋直径大于mm 12时，采用335HRB 级钢（月牙纹），直径小于mm 12时，采用235HPB 级钢。

2、楼盖结构平面布置（1）、主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。

主梁跨度为m 5.7，次梁的跨度为m 6，主梁每跨内布置2根次梁，板的跨度为m 5.2，则4.25.260102==l l ，因此，可按单向板设计。

（2）、按照跨高比条件，要求板厚5.62402500=≥h ，对民用建筑的楼盖板，要求mm h 70≥，因此，取板厚mm h 70=。

（3）、次梁的截面高度应满足：500~333126000~18600012~18===l l h ，取截面高度mm h 450=，截面宽度取mm b 200=。

（4）、主梁截面高度750~50010~15==l l h ，取截面高度mm h 700=，宽度取mm b 300=。

楼盖平面布置见图12-图2-1楼盖平面布置图、板的设计板按考虑塑性变形内力重分布方法计算。

取m 1宽板带为计算单元。

（1）荷载：mm 20厚水泥砂浆 232.002.020m kN m kN =⨯mm 50厚水泥焦渣 237.005.014m kN m kN =⨯mm 70厚钢筋混凝土板 2375.107.025m kN m kN =⨯ mm 20厚石灰砂浆 3334.002.017m kN m kN =⨯恒荷载标准值： 219.3m kN g k = 活荷载标准值： 25.3m kN q k =由可变荷载效应控制组合，永久荷载分项系数取2.1；因楼面活荷载标准值小于20.4m kN ,故活荷载分项系数取4.1。

板的荷载设计值：273..85.34.119.32.1m kN q g =⨯+⨯=+所以，每米宽板上荷载设计值 m kN p 73.8=（2）计算简图：次梁截面mm 450200⨯，板与边梁整浇。

按塑性内力设计板的计算跨度： 1）边跨：mm l l n 228012010025001=--==。

2）中间跨：mm l l n 230020025002=-==。

3）跨度差：%10%87.0%100230022802300221<=⨯-=-l l l ，可按等跨计算。

计算简图如13-图3-1板的计算简图（3）内力计算计算结果见表3-2板内力计算表3-2（4）、正截面受弯承载力计算环境类别为一级，20C 混凝土，板的最小保护层厚度mm c 15=，取保护层厚度为mm 20。

板厚度为mm 70，mm h 20700-=；板宽度mm 1000。

20C 混凝土216.9,0.1mm N f c ==α;235HPB 级钢筋，2210mm N f y =。

板配筋计算过程列于表3-3。

注：对4~2轴线弯矩值为对其跨内截面及支座截面弯矩值折减20%的结果。

表3-3板配筋计算过程计算结果表明：支座截面ε均小于0.35，符合塑性内力重分布原则；%47.0701000335=⨯=bh A s ，此值大于%23.02101.145.045.0=⨯=y t f f 。

满足最小配筋率。

4、次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布设计。

（1）荷载：由板传来的恒荷载 m kN m kN 98.75.219.32=⨯次梁自重 m kN m kN 9.1)07.045.0(2.0253=-⨯⨯ 次梁粉刷 2326.0)07.045.0(02.0217m kN m kN =-⨯⨯⨯恒荷载标准值： 214.10m kN g k =活荷载标准值： m kN q k 75.85.25.3=⨯=由可变荷载效应控制组合，永久荷载分项系数取2.1；因楼面活荷载标准值小于20.4m kN ,故活荷载分项系数取4.1。

次梁的荷载设计值：m kN p 42.2475.84.114.102.1=⨯+⨯=（2）计算简图：次梁与边梁及主梁整浇。

按塑性内力设计次梁的计算跨度： 1）边跨：mm l l n 573015012060001=--==。

2）中间跨：mm l l n 570030060002=-==。

3）跨度差：%10%5.0%100570057005730221<=⨯-=-l l l ，可按等跨计算。

计算简图如14-图4-1次梁计算简图（3）、内力计算内力计算结果见于表4-2和表4-3中：表4-2次梁弯矩计算表表4-3次梁剪力计算表(4)承载力计算1）正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，其翼缘宽度为：边跨： mm S b mm l b n f 2500200250020019103573030=-+=+<===' 中间跨： mm S b mm l b n f 2500200250020019003570030=-+=+<===' B 支座处：mkN h h h b f m kN M ff f c ⋅=-⨯⨯⨯⨯='-''<⋅=74.487)35415(7019106.91)2(89.7201α 故跨内截面均属于第一类T 形截面。

环境类别一级，20C 混凝土，保护层厚度取mm 35，一排纵向钢筋，mm h mm h 41535450,4500=-==，216.9,0.1mm N f c ==α;纵向钢筋采用335HRB 级钢筋，2300mm N f y =。

正截面受弯承载力计算过程列于表4-4中表4-4次梁正截面配筋计算表计算结果表明，支座截面的ε均小于0.35，符合塑性内力重分布原则。

%17.03001.145.045.0%37.045020012.339=⨯=>=⨯=y t s f f bh A 且大于0.2%，满足最小配筋率的要求。

2）、次梁斜截面受剪承载力计算箍筋选用235HPB 级钢，2210mm N f yv =，次梁斜截面计算列于表4-5中。

表4-5次梁斜截面受剪承载力计算表验算配筋箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限值为：%16.02101.13.03.0=⨯=yv y f f 。

实际配箍率：%16.01802003614.325.021=⨯⨯⨯⨯===bs nA bs A sv sv sv ρ，满足要求。

5、主梁设计主梁按弹性理论设计。

由于梁柱的线刚度比大于5，因此，将柱看做梁的不动铰支座，主梁按多跨连续梁计算。

（1）荷载：由次梁传来的恒荷载 kN m m kN 84.60614.10=⨯主梁自重 kN m kN 81.113.0)07.07.0(5.2253=⨯-⨯⨯ 主梁粉刷 kN m kN 07.1)07.07.0(5.202.02173=-⨯⨯⨯⨯ 恒荷载标准值： kN G k 72.73= 活荷载标准值： kN Q k 5.52675.8=⨯= 由可变荷载效应控制组合，永久荷载分项系数取2.1；活荷载分项系数取1.4。

恒荷载设计值： kN G 46.8872.732.1=⨯= 活荷载设计值： kN Q 5.735.524.1=⨯=（2）计算简图：主梁按连续梁计算，支撑主梁的柱截面为400400⨯,边梁上的支撑长度为mm 300 1）边跨：mm l n 71801202007500=--=， 因18525.179025.0=<=al n mm l 75602007180025.11=+⨯=。

2）中间跨：mm l 75002=。

3）跨度差：%10%8.0%100750075007560221<=⨯-=-l l l ，可按等跨计算。

（3）、内力设计值及包络图。

1）、弯矩设计值弯矩：0201Ql k Gl k M +=。

式中系数21,k k 由查表得到。

主梁弯矩设计值列于表5-1中。

项次荷载图边跨中间跨B 支座C 支座1M K aM K 2M K bM K BM K CM K ○10.238 159.160.143 95.63 0.080 53.50 0.111 74.23 -0.286 -191.27-0.191 -127.73 ○2 0.286 158.920.238 132.25-0.127 -70.57-0.111 -61.68-0.143 -79.46-0.095 -52.79○30.226 125.58 0.111 61.68 0.099 55.01 0.194 107.80 -0.321 -178.37 -0.048 -26.27 ○4-0.032 -17.78 -0.063 -35.01 0.175 97.24 0.112 62.23 -0.095 -52.79 -0.286 -158.92 ○5-0.048 -26.67-0.096 -53.340.206 114.470.222 123.36-0.143 -79.46-0.095 -52.79内力不利布置○1+○2 318.08 227.88 -17.07 12.55 -270.72 -180.52 ○1+○3 284.74 157.31 108.51 182.03 -369.63 -154.40 ○1+○4 141.38 60.63 150.74 136.47 -244.05 -286.65 ○1+○5 132.4942.29167.96197.59 -270.72 -180.52表5-1主梁弯矩设计值2）、剪力设计值剪力： 4343,,k k Q k G k V +=由附表查得。

主梁剪力设计值列于表5-2中。

项 次荷载图A V BL V BR V CL V CR V DL V DR V E VVKV K V K VK VK VK VK VK ○10.714 63.16-1.286 -113.76 1.09596.86-0.905 -80.06-0.905 -80.06-1.095 -96.861.286 113.76-0.714 -63.16○2 0.87564.31-1.143 -84.01 0.048 3.530.0483.530.952 69.97 -1.048 -77.03 0.143 10.51 0.143 10.51 ○30.67949.91-1.321 -97.09 1.274 93.64 -0.726 -53.36 -0.107 -7.86 -0.107 -7.86 1.155 84.89 -0.845 -62.11 ○4-0.095-6.98-0.095 -6.980.810 59.54-1.190 -87.471.190 87.47-0.810 -59.540.095 6.980.095 6.98表5-2主梁剪力设计值3)内力包络图（1）弯矩包络图(如图5-1)图5-1主梁弯矩包络图（2）剪力包络图（如图5-2）图5-2主梁剪力包络图（4）、承载力计算。