混凝土结构设计计算书

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1、混凝土结构设计原理课程设计1、设计任务某二层建筑物，为现浇混凝土内框架结构（中间为框架承重，四周为墙体承重），建筑平面图如下图。试对楼盖、楼梯和雨蓬进行设计。2、设计资料1、建设地点：烟台市区2、楼面做法：水磨石地面、钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。3、层高：4.5m；门：宽×高=3300mm×3000mm；纵向跨度=7200横向跨度=6900；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定。4、墙体为370mm砖砌体,柱截面尺寸为400mm×400mm。5、建筑用途为书库；楼面活荷载为5.0/5.0/5.0（kN/m2）。

2、6、材料：混凝土强度等级为C25，梁受力钢筋采用HRB400级钢筋，梁箍筋、板中钢筋采用HPB235级钢筋。3、楼盖结构的平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为7.2m，主梁每跨内布置2根次梁，板的跨度为2.3m，l02/l01=7.2/2.3=3.13，故应按单向板设计。（布置图见下页）现假定如下：按跨高比条件，要求板厚h≥2300/40=57.5mm，对民用建筑的楼盖板，要求h≥60mm，取h=70mm。次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/10=7200/18~7200

3、/10=400~720mm。考虑到楼面活荷载比较大，故取截面高度为h=600，截面宽度取为b=300mm。主梁的截面高度应满足h=l0/12~l0/8=6900/12~6900/8=575~862.5mm，取h=700mm。截面宽度取为b=300mm。4、板的设计（图见下页）已如前述，轴线①～②、⑤～⑥的板属于端区格单元板；轴线②～⑤的板属于中间区格单元板。4.1荷载板的永久荷载标准值：水磨石面层0.65kN/m270mm钢筋混凝土板0.07×25=1.75kN/m220mm石灰砂浆0.02×17=0.34kN/

4、m2小计2.74kN/m21616板的可变荷载标准值5.0kN/m2由活荷载控制的效应组合：永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值>4.0kN/m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值g=2.74×1.2=3.3kN/m2可变荷载设计值q=5.0×1.3=6.5kN/m2荷载总设计值g＋q=9.8kN/m24.2计算简图次梁截面为300mm×600mm，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，板的计算跨度：边跨l0=ln＋h/2=

5、2300－150－120＋70/2=2065mm<1.025ln=2080.7mm取l0=2065mm中间跨l0=ln=2300－300=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算，取五跨。取1m宽板带作为计算单元，从左到右节点编号依次为A,B,C.C,B,A。单元中点处的编号1，2，3，2，1。计算简图如下G+Q=9.80G+Q=9.80G+Q=9.80G+Q=9.80G+Q=9.80ABCCBA(1)(2)(3)(2)(1)2065.002000.002000.002000.002065.004.3

6、弯矩设计值由表11-1可查得，板的弯矩系数αm分别为：边跨中1/11；离端第二支座－1/11；中跨中1/16；中间支座-1/14，故：M1=－MB=（g+q）l20/11=9.8×2.0652/11=3.80kN·mMC=－(g＋q)l20/14=－9.8×2.002/14=－2.80kN·mM2=M3=（g＋q）l20/16=9.8×2.002/16=2.45kN·m以上均为端区隔单向板的弯矩设计值，对于中间区隔单向板，其MC、M2、M3应乘以0.8，分别为：MC=0.8×（－2.80）=-2.24kN·mM2

7、=M3=0.8×2.45=1.96kN·m4.4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70mm，h0=70－20=50mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，α1=1.0，fc=14.3N/mm2，=1.43N/mm2；HPB300钢筋，fy=270N/mm2；ξ=0.664，=0.426，=0.45/fy=0.24%>0.2%,h/h0=0.38%，ρ=0.3%~0.8%，ξ<=0.3516板的配筋计算的过程如下表:板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值（kN·m）

8、3.80－3.802.452.80αs=M/(α1fcbh02)0.1060.1060.0680.078ξ=1－0.1120.1120.0700.081轴线①~②⑤~⑥计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy297297185215实际配筋（mm2）Φ8@180AS=279Φ8@180AS=279Φ6@150AS=189Φ6@150AS=218实际配筋率AS/b·h