混凝土结构设计计算书

目 录

1.设计资料…………………………………………………………… 1 2.结构平面布置……………………………………………………… 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内力计算………………………………………………………… 3 3.4配筋计算………………………………………………………… 3 3.5确定各种构造钢筋…………………………………………………4 3.6绘制板的配筋示意图………………………………………………4 4、次梁设计…………………………………………………………… 4 4.1荷载计算……………………………………………………………4 4.2确定计算跨度…………………………………………………… 4 4.3内力计算………………………………………………………… 5 4.4正截面与斜截面承载力计算…………………………………… 6 5、主梁设计…………………………………………………………… 7 5.1荷载计算……………………………………………………… 7 5.2计算简图……………………………………………………… 7 5.3 内力计算……………………………………………………… 8 5.4 弯矩、剪力包络图的计算…………………………………… 10 5.5 主梁正截面和斜截面承载力计算……………………………… 13 5.6

主梁附加横向钢筋和纵向构造钢筋计

算……………………………14

混凝土结构课程设计计算书

（现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖）

1.设计资料

（1）楼面做法：水磨石面层；钢筋混凝土现浇板；20mm石灰砂浆抹底。 （2）材料：混凝土强度等级C25；楼面板采用HPB235级钢筋，主次梁采用HRB400钢筋，箍筋及板构造筋采用HPB235钢筋。

2结构平面布置：

2.1主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根，板的跨度为2.2m，lo2/lo1=6.6/2.2=3，因此按单向板设计。 2.2板、次梁和主梁截面尺寸的确定

2.2.1按跨高比条件，要求连续板板厚h≥2200/40=55mm，对工业建筑的楼盖板，要求h≥70mm，取板厚h=80mm。

2.2.2次梁截面高度应满足，h=lo/18～lo/12=6600/18～6600/12=367～550mm，考虑到可变荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取为b=200mm。

2.2.3主梁的截面高度应满足h=lo/15～lo/10=6600/15～6600/10=440～660mm，取h=650mm。截面宽度取为b=300mm。 楼盖结构平面布置图:

2

3板的设计：

轴线①～②、⑤～⑥的板属于端区格单向板；轴线②～⑤的板属于中间区格单向板。

3.1荷载计算：

取1m宽板带计算：

板面层 水磨石每平方米重×1 =0.65 kN/m 板自重 板厚××1= 0.08 × 25= 2 kN/m 板底粉刷（20mm厚） 每平方米重×1 = 0.02×17= 0.34kN/m 恒载：gk2.99 kN/m 活载：qk标准值×1= 5.5 kN/m

设计值总值：1.2gk1.3qk =1.2×2.99+1.3×5.5=10.74 kN/m 设计值总值取：10.8kN/m

3.2板的计算简图：

现浇板在墙上的支承长度为a=120mm， 80mm为板厚，次梁截面为200mm×500 mm。已知板为多跨连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%，按五跨等跨度连续板计算。

当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：

中跨： l0ln=2200-200=2000mm

180a120边跨： l0ln1h=1980+=2020mm＜ln1=1980+=2040mm，则取

2222l02020mm。

3

板的计算简图 3.3内力计算： 用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下： 由Mm(1.2gk1.3qk)l02计算： M1=-MB=(g+q)lo21/11=10.8×2.022/11=4.01 kN·m 2MC=-(g+q)l02/14=-10.8×22/14=-3.09kN·m M2=M3=(g+q)lo23/16=10.8×22/16=2.7 kN·m 3.4配筋计算： 环境类别为一级，C25混凝土，板的最小保护层百度c=15mm。板厚80mm，

ho=80-20=60mm；宽b=1000mm。C25混凝土，1=1.0，fc=11.9N/mm2；HPB235

钢筋，fy=210N/mm2。

根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：（其中对于中间区格单向板，其MC、

M2、M3都乘以0.8作为折减。）

截 面 1 B 2，3 C M1 M（kNm） 4.01 MB 4.01 0.094 M2,3 2.7 0.063 0.8M2,3 2.16 0.050 Mc -3.09 0.072 0.8Mc -2.47 0.058 sM 21fcbh00.094 4

＝1－12s As10fcbh0/fy 适用钢筋 实配钢筋 0.099 337 0.099 337 0.065 221 0.051 173 0.075 255 0.060 204 10@190 359 10@190 359 8@190 265 8@190 265 8@190 265 8@190 265 配筋率验算 =265/bho=0.44%＞max(0.2%,0.45ft/fy)·h/ho=0.36%

3.5确定各种构造钢筋： (1)分布筋选用6@150。

（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。

详细见板的配筋图。

3.6绘制板的配筋示意图。

4次梁设计

4.1荷载计算：

由板传来： 板恒载（标准值）×次梁间距

=2.99×2.2=6.58 kN/m

次梁肋自重： b(hchb)×钢筋混凝土容重

=0.2×（0.5-0.08）×25=2.1kN/m

次梁粉刷重 2(hchb)×粉刷层每平米重

=2×（0.5-0.08）×17×0.02=0.29kN/m

恒载：gk 8.97kN/m

活载：qk活载标准值×次梁间距=5.5×2.2=12.1kN/m 设计值总值： 1.2gk1.3pk = 1.2×8.97+1.3×12.1=26.49kN/m 4.2确定计算跨度：

次梁在墙上的支承长度为a=120mm，主梁截面为300mm×650 mm。

5

当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度： 中间跨： l0ln=6300mm

边跨： l01.025ln1=1.025×6330=6488mm＞lna240=6450mm,所以边6330+

22跨取较小值6450mm。

因跨差不超过10%时，所以按等跨连续梁计算。 次梁计算简图 4.3内力计算： α值： β值： 6

由公式： Mm(gq)l02 Vv(gq)ln 得：

M1=-MB=(g+q)lo21/11=26.49×6.452/11=100.19 kN·m

M2=M3=(g+q)lo23/16=26.49×6.32/16=65.71 kN·m

2MC=-(g+q)l02/14=-26.49×6.32/14=-75.10kN·m

VA0.45(g+q)ln=0.45×26.49×6.33=75.46kN VBl0.6(g+q)ln=0.6×26.49×6.33=100.61kN

VBr0.55(g+q)ln=0.55×26.49×6.3=91.79kN

4.4正截面与斜截面承载力计算：

4.4.1 次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度取b'f=l/3=6600/3=2200mm;又b'f=b+sn=200+2000=2200mm,故取b'f=2200mm。

环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层c=25mm.均为一排纵向钢筋即

ho=500-35=465mm。

C25混凝土，1=1.0，c1，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2；纵向钢筋HRB400钢，fy=360N/mm2，箍筋采用HPB235钢，fyv=210N/mm2。

h,f1fcbfhf(h0)11.9220080(46540)890.12KNm100.19KNm2,,,故属于第一类T形截面。 4.4.2钢筋截面计算如下：

正截面承载力计算 截 面 M（kNm） 1 100.19 2200 B -100.19 200 2，3 65.71 2200 C -75.10 200 b或b'f(mm) sM 21fcbh00.018 0.195 0.012 0.146 ＝1－12s As10fcbh0/fy 适用钢筋 0.018 609 318 7

0.219 673 318 0.012 406 314 0.159 449 314

实配钢筋 配筋率验算

763 763 461 461 =461/bho=0.50%＞max(0.2%,0.45ft/fy)·h/ho=0.22% 斜截面承载力计算 截 面 V（kN） A 75.46 276.68＞V B左 100.61 276.68＞V B右,C 91.79 276.68＞V 0.25cfcbh0

续 表

0.7ftbh0 82.68＞V 82.68＜V 82.68＜V n,d 8（2） - 按构造 250 8（2） 0.176 571.59 250 8（2） 0.090 1117.78 250 AsvV0.7ftbh01.2() s1.25fyv.h0箍筋间距s 实配箍筋 配箍率验算 svf50.320.20%0.288·t0.17% 200250fy5主梁设计

5.1荷载计算：

为简化计算，主梁自重可折算为集中荷载，其作用位置与次梁相同。 次梁传来的荷载： 次梁恒载（标准值）×主梁间距

= 8.97×6.6=59.20kN

主梁自重： bz(hzhb)×次梁间距×γ

= 0.3×（0.65-0.08）×2.2×25=9.41kN

主梁粉刷重： 2(hzhb)×次梁间距×每平米粉刷层重

=2×（0.65-0.08）×2.2×17×0.02=0.85kN

恒载：Gk69.46 kN

则G1.2Gk83.35kN 取83kN

活载：Q1.3次梁活载（标准值）×主梁间距 = 1.3×12.1×6.6=104kN

8

5.2计算简图：

主梁在墙上的支承长度为a=370mm，次梁截面为200mm×500 mm。

柱截面400×400，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度比钢筋混凝土柱大的多，所以可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱上的连续梁进行计算。

则主梁计算跨度：

11中跨： l0lnbzbz=6600mm（支座中心线之距）

22111边跨：l01.025ln1bz =1.025×6280+200=6637mm＜ln1bza=6665mm,

222取两者中较小值：6637mm，且近似取lo=6640mm。

主梁计算简图 5.3内力计算： 主梁弯矩计算 项 次 荷载简图 k/M1 k/MB k/M2 k/Mc ① 0.244 134.470.2670.067 146.7136.700.267 146.71 9

② 0.289 199.570.133 91.57-91.57 0.133 91.57 续 表 ③ -30.52 0.1330.200 91.57137.280.311214.12 0.133 91.57④ 0.229 158.150.170 116.690.089 61.27⑤ 组合项次 -20.42 0.3110.0890.170 214.1261.27116.69 ①+② 空 空 -54.87 ①+④ -360.83 ①+③ 173.98 ①+⑤ -360.83 ①+③ 73.42 ①+② 334.04 Mmin 组合值 组合项次 组合值 (kNm) Mmax (kNm) 主梁剪力计算 项 次 荷载简图 k/VA k/VB左 k/VB右 ① 0.733 60.840.866 90.061.267 105.161.134 117.941.311 136.341.000 83.000 ② ④ 0.866 71.661.222 127.09 10

Vmax 组合项次 ①+② ①+④ ①+④ (kN) 组合值 150.90 -241.50 210.09

5.4弯矩、剪力包络图的计算

各种荷载工况下的主梁内力计算见下表。 荷载计 算 简 图 工况 内 力 图 1 ○ 2 ○ 11

3 ○

续 表

4 ○ ⑤

弯矩组合：

①+② ①+③

12

①+④

剪力组合

①+②

①+⑤

①+④

13

弯矩包络图 主梁的弯矩包络图与剪力包络图见上图. 5.5主梁正截面和斜截面承载力计算：

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剪力包络图

5.5.1 主梁跨中按T形截面计算，因b'f/ho80/6150.130.1，T形截面的翼缘宽度取b'f=l/3=6600/3=2200mm;又b'f=b+sn=6000mm,故取b'f=2200mm。 环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层c=25mm.除支座B截面纵向钢筋按两排布置（ho=650-70=580mm）外，其余为一排纵向钢筋即ho=650-35=615mm。 C25混凝土，1=1.0，c1，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2；纵向钢筋HRB400钢，fy=360N/mm2，箍筋采用HPB235钢，fyv=210N/mm2。

h,f1fcbfhf(h0)11.9220080(61540)1204.28KNm334.04KNm2,,,故属于第一类T形截面。

正截面配筋计算 截 面 M (kNm) 1 334.04 B -360.83 2 Mmax 173.98 Mmin -54.87 空 空 V0bz/2 空 空 -37.40 -323.43 空 空 1MV0bz 2 15

续 表 sM/1fcbh02 112s（验算） 0.034 0.300 0.018 0.041 0.035 0.368 0.018 0.042 As10fcbh0/fy 实配钢筋 数量 面积 配筋率验算 21565 20+322(弯) 32117 22+322(弯) 2805 20+122(弯) 2256 20 628 1768 2280 1008.1 =628/bho=0.34%＞max(0.2%,0.45ft/fy)·h/ho=0.22% 斜截面配筋计算

截面 V（kN） A 150.90 548.89>V 164.02>V B左 -241.50 548.89>V 164.02V 164.025.6主梁附加箍筋和纵向构造钢筋计算 由次梁传于主梁的集中荷载：

Fl=G次+Q=59.20×1.2+104=175.04kN

箍筋采用HPB235，fyv210N/mm2，h1=650-500=150mm,附加箍筋的布置范围s=2h1+3b=2×150+3×200=900mm。取附加箍筋8（2），则m≥

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Fl175040==8.3 221050.3nfyvAsv1

所以取m=10。所以箍筋的间距为900/10=90，次梁两侧各布置5排。

因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于面积的0.1%且其间距不大于200mm。现每侧配置2（300×535）=0.19%>0.1%，满足要求。

14，308/

主梁配筋图见施工图。

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