课程设计计算书课程：混凝土结构设计原理(一)课程设计设计题目：现浇板肋梁楼盖设计指导教师：所在学院：土木工程学院专业年级： 13建筑班级：学生姓名：学号：日期：一、课程设计目的本设计是混凝土结构设计原理（一）中课程中的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识以及巩固所学的理论知识具有重要作用。

1．了解钢筋混凝土梁板结构设计的一般程序和内容，为今后从事实际工作奠定初步的基础。

2．复习和巩固课程中基本构件的正截面受弯和斜截面受剪承载力的计算，以及钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。

3．掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如：（1）掌握单向板和双向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图的确定；（2）掌握弹性理论和塑性理论的设计方法；（3）掌握内力包络图和材料抵抗弯矩图的绘制方法；（4）掌握现浇梁板的有关构造要求；（5）掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定；（6）学习使用相关设计规范。

二、设计资料某多层混合结构建筑物的平面布置如附图1所示，层高4.5m，房屋安全等级为二级，采用钢筋混凝土现浇楼盖，柱网及外部围护墙体已设置。

请进行主梁、次梁、板的布置并确定梁和板的截面尺寸，梁、板的受弯承载力及梁的受剪承载力计算，选择合适的配筋，并绘制结构施工图。

楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：1．按使用要求不同，楼盖做法分两种类型：水磨石地面（或35mm厚水泥砂浆面层），钢筋混凝土现浇板，12mm厚纸筋灰板底粉刷；2．柱网尺寸和楼面活荷载标准值，见附表；3．材料：混凝土强度等级选用范围C20~C35，梁内受力主筋采用HRB335级、HRB400级钢筋，其余均用HPB300级、HRB335级钢筋，钢筋直径最大不超过25mm；注：1）该建筑物的楼梯位于建筑物外部；三、设计内容和要求1、板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘制出主梁的弯矩包络图以及材料图。

2、绘制楼盖结构施工图（1）楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）．（比例1：100～1：200）；（2）板配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1：100～1：200）；（3）次梁配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；（4）梁材料图、配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面图比例1:15～1:30）；（5）在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。

四、设计要求1、计算书格式及书写步骤可参阅教材中的板肋梁楼盖设计例题。

2、完成结构计算书一份。

要求概念清楚，计算完整、准确，成果尽量表格化，并装订成册。

3、楼盖施工图二张。

采用2#图纸，选择适当比例。

要求内容完整，表达规范，字体工整，图面整洁。

（要求手工绘制）4、在完成上述设计任务后，方可参加设计成绩评定。

五、参考文献：[1]（GB50010-2011）混凝土结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社[2]（GB50011-2010）建筑抗震设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社[3]（GB50009-2012）建筑结构荷载规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社[4]（GB50068-2010）建筑结构可靠度设计统一标准[S]. 北京：中国建筑工业出版社[5] 东南大学.天津大学.同济大学.混凝土结构 [M]. 北京：中国建筑工业出版社2012.1 第五版[6] 东南大学.天津大学.同济大学.混凝土结构 [M]. 北京：中国建筑工业出版社2012.1 第五版附图11．楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。

主梁的跨度为6m ，次梁的跨度为6m ，主梁每跨内布置两根次梁，两边板跨度为36=2m ，则26=3m ，按单向板设计。

按跨高比条件，要求板厚h≥200030=60mm,对工业建筑的楼盖板，要求h≥70mm，取板厚为h=80mm 。

次梁截面高度应满足h=006000600033350018121812l l mm == ,取h=500mm ，截面宽度取b=200mm,20006030h mm ≥= 主梁的截面高度应满足h=015l ～.010l =600015～600010=400～600mm,取h=550mm ，b=300mm 。

2．板的设计 2.1荷载板的永久荷载标准值 水磨石面层 0.652/m kN 80mm 钢筋混凝土板 0.08⨯25=2.02/m kN 12mm 厚纸筋灰 0.012⨯17=0.2042/m kN小计 2.8542/m kN 板的可变标准荷载值 5.62/m kN永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值大于4.02/m kN ，所以可变荷载分项系数应取1.3。

于是板的（1）由可变荷载效应控制的组合 g=2.854⨯1.2=3.42482/m kN q=5.6⨯1.3=7.282/m kN荷载总设计值 g+q=10.70482/m kN 近似取为g+q=10.72/m kN2.2计算简图次梁截面为200⨯500mm ，按塑性内力重分布设计，板的计算跨度： 设a=200mm边跨：n l +2h =(2000-100-150)+280=1790mm 中间跨: n l +2a =(2000-200-100)+2200=1800mm因跨度差小于10%,可按等跨连续板计算，取1m 板宽作为计算单元，计算简图如下：210.7/g q kN mm +=A 1B 2 Ｃ 3 Ｃ 2 Ｂ 1 A 1790 1800 1800 1800 17902.3弯矩计算值用塑性内力重分布理论计算板的弯矩系数：边支座0，边跨中1/11，离端第二支座-1/11，边跨中1/16，中间支座-1/14. 故： 0AM =22011()10.7 1.79 3.121111g q l M kN m +⨯===⋅ B M =201()11g q l +-=210.7 1.7911⨯-= 3.12-m kN ⋅c M =201()14g q l +-=210.7 1.814⨯-= 2.48-m kN ⋅2M =3M =201()16g q l +-=210.7 1.816⨯=2.17m kN ⋅2.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm 。

板厚80mm ，假定纵向钢筋d 为10mm ，o h =80-20=60mm ；板宽b=1000mm 。

C30混凝土，1α=1.0，c f =14.32/m kN ；HRB300钢筋，y f =2/270mm N 。

板配筋计算的过程于下表:计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；sA bh =141.0100080⨯=0.176%，此值小于0.45t y f f =0.45 1.43270⨯=0.238%，同时不小于0.2%，所以应按最小配筋率来配筋：s A =0.002b ⨯h=0.002⨯1000⨯80=160mm 2s A =2.38⨯310-⨯b ⨯h=2.38⨯310-⨯1000⨯80=190.4mm 2所以选配筋为φ6/8@2003.次梁设计 1.荷载设计值由板传来的恒载： 3.4248⨯2=6.852/m kN次梁自重： 2250.2(0.5-0.08) 1.2 2.52kN/m ⨯⨯⨯= 次梁粉刷： 2170.012(0.5-0.08)2 1.20.206kN/m ⨯⨯⨯⨯=小计 g=9.5762/m kN 板的可变荷载设计值 q=7.28⨯2=14.562/m kN 荷载总设计值 g+q=24.136 2/kN m 2.计算简图按考虑塑性内力重分布设计主梁截面为300mm ⨯550mm ,计算跨度：边跨0l =n l +2a=（6000150150--）+3002=5850mm1.025n l =1.025⨯（6000150150--）=5842.5mm 取5850mm中间跨0l =n l =6000-300=5700mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。

计算简图如图所示:A 1B 2 Ｃ 3 Ｃ 2 Ｂ 1 A 5850 5700 5700 5700 58503.3内力计算由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。

弯矩设计值：A M =022011()24.14 5.8575.101111g q l M kN m +⨯===⋅B M =201()11g q l +-=224.14 5.8511⨯-=75.10-m kN ⋅2M =3M =201()16g q l +=224.14 5.716⨯=49.02m kN ⋅C M =201()14g q l +-=224.14 5.714⨯-=56.02-m kN ⋅剪力设计值：A V =0.45(g+q)1n l =0.45⨯24.14⨯5.85=63.55kN1B V =0.6(g+q) 1n l =0.6⨯24.14⨯5.85=84.73kN Br V = V C =0.55(g+q)2n l =0.55⨯24.14⨯5.7=75.68kN3.4承载力计算3.4.1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，翼缘宽度60003=2000mm,'f b =b+n s =200+2000=2200mm,b+12'f h =200⨯12⨯80=1160.故取'f b =1160mm.环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=20mm ，假设箍筋的直径为8mm ,纵向钢筋的直径为20mm ，则w h =500-20-8-202=462mm 。

C30混凝土，1α=1.0，c f =14.3N/2m m ,t f =1.43N/2m m ,纵向钢筋采用HRB400钢，y f =360N/2m m ，yv f =360N/2m m 。

'''1c 0max 80f () 1.014.3116080(462)557.622f f fh b h h kN m M α-=⨯⨯⨯⨯-=⋅>。

计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35；s0A bh =308200500⨯=0.308%，此值大于tf 0.45y f =0.45⨯1.43360=0.18%，同时大于0.22%，满足最小配筋率。

3.4.2斜截面受剪承载力 斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。