大连理工15秋《钢筋混凝土结构课程设计》

1、网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题目：某厂房单向板设计学习中心：专 业：年 级： 秋 季学 号：学 生：指导教师：1 基本情况一、设计资料1、厂房平面示意图:如图所示：图1-1 :厂房平面示意图2、建筑构造生产车间的四周外墙均为370mm承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸楼盖面层做法：为 300mm 300mm，柱高为 4.5m.20mm厚水泥砂浆面层20mm厚混合砂浆天棚抹灰梁侧抹灰做法：15mm厚混合砂浆抹灰3、荷载参数楼面活荷载：6.0kN/m3水泥砂浆容重：20kN/m3 ；钢筋混凝土容重25kN /m3 ；混合砂浆容重：17kN/m3 ；恒载分项系数：g 1.2 ；活载分项系数

2、： q 1.3 （因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN /m2）o4、建筑材料混凝土： C 25钢 筋：主梁及次梁受力筋采用 HRB335级钢筋，板及梁内的其他钢筋采用HPB235级钢筋5、建筑尺寸L B 33m 18m、屋盖结构平面图B1| 一一B3B1/主梁1ITh1J丿11NL 1B2次梁B4B271尺1711 / 12J12JL11 B1B3 匸 一 一一 “B1 1660066006600660066001 2?3J41 ;5(5图2-1 :楼盖结构平面布置图 单位：mm2单向板结构设计2.1 板的设计本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算板按考虑塑性内

3、力重分布方法计算。板的12 66mm 3.3 3,宜按单向板l22000mm设计，本设计按单向板设计。板的的厚度按构造要求取h 80mm 2000 50mmmm次梁截面高度取440IOOAAh=500m 2 440 mm,截面宽度b=200 mm板尺寸及支承情况图如图3-11515所示。17g+q=11.09kN/m（b）IJ LT J JU：； J1W：；图3-1 :板的尺寸和计算简图 （a）板的尺寸（b）计算简图1、荷载（取1m宽板带为计算单元）恒载标准值2、内力计算 计算跨度边跨h- 22.0m 0.12m0.2m20.08m21.82m20 mm水泥砂浆面层0.0220kN /m30.

4、4kN /m280 mm钢筋混凝土板0.08325kN /m22.0kN /m20 mm混合砂浆天棚抹灰0.0217kN /m30.34kN /m2gk2.74kN/m2线设计值g 1.2 1m2.74kN /m23.29kN /m活何载设计值q 1.3 1m6.0kN /m2;7.8kN /m合计11.09kN/m即每米板宽g q 11.09kN/ma1。 In2.0m20.12m0.2m0.12m1.84m1.82m22取 l01.82m中间跨l02.0 0.21.8m计算跨度差1.82m 1.8m1.0% 10%，说明可按等跨连续板计算内力。取1.8m1m板宽带作为计算单元，计算简图如图

5、 3-1 （b）所示。 连续板各截面弯矩计算见表3-1。表3-1连续板各截面弯矩计算截面边跨跨内离端第二支离端第二跨跨座内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数1111m111116142Mm(g q)l3.34-3.342.25-2.57/( kN.m)3、板的截面承载力计算b =1000 mm,h=80 mm,h0 80mm 20mm 60mm ,1 =1.0,连续板各截面的配筋计算见表3-2表3-2 连续板各截面配筋计算M/(kN.m)M3.34S1 fcbh：0.0780.081Asbh 1 仁 /fy275.42/mm28选配钢筋180实配钢筋面积2 /mm279-3.342.25-2.57

6、3.340.0780.0530.0600.0780.0810.0540.0620.081275.4183.6210.8275.48888181818180000279279279279-3.342.25 0.8-2.57 0.8=-2.07=1.800.0780.0420.0480.0810.0430.049275.4146.2166.686/86/818 0180180279218218边区板带（CDC，轴中间区板带（轴线间）线间）离端板带部位截面边跨离端第二支座第二跨跨中间边跨离端第二支座离端第 二跨跨中间跨内内，中 间跨 跨内支座跨内内、中间跨跨内支座中间区板-带轴线间，各内区格板的四周

7、与梁整体连接，故各跨跨内和中 间支座考虑板的内拱效应作用，计算弯矩降低 20%连续板的配筋示意图见图3-2。(a)(b)I 8180计算275.4mm 实配279mri2I 8180计算275.4mm 实配279mri2I 8180计算 275.4mm? 实配279mrfi8180计算275.4m 实配279mri28180| 8180| 6/8 180-411J1计算275.4m 实配279mm计算 146.2mm实配218mrh计算275.4mmF计算 166.6mm?6/8 180图3-2板的配筋示意图（a）边区板带 （b）中间板带4、确定板的构造筋 根据构造要求该板必须配如下构造筋：

8、整个板与墙体结合的四个边角各配 412,且长度不宜小于四分之I.,经计算钢 筋实长为720mm 嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋12200长度不宜小于七分之ln经计算钢筋实长 为 470mrp 垂直于主梁的板面负弯矩钢筋12200该筋伸出主梁边缘的长度不应小于板 短向净跨度ln的丄，经计算钢筋的实长为1520;4 沿板的长边方向配构造筋8250长度为6100;2.2、次梁设计 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。取主梁的梁高=650 mm上 6000 500mm，梁宽b=250 mm次梁有关尺寸12 12及支承情况见图4-1 （a）。1、 荷载恒荷载设计值由板传来 次梁自重 梁侧抹灰3.29kN/m2

9、 2.0m6.58kN/m1.2 25kN /m3 0.2m (0.50m 0.08m)2.52kN /m1.2 17kN /m30.015 (0.50m 0.08m) 20.26kN /mg 9.36kN /m活载设计值 由板传来 合计q 7.8kN/m2 2.0m15.6kN /mg q 24.96kN /m(a)2、次梁的尺寸和计算简图-JUg+q=24.96kN/m3、内力计算计算跨度边跨ln 6.6m0.12m0.25m6.355m2a0.24In 6.355mm 6.475m221.025ln 1.025 6.475m6.514m6.475m取 l06.475m中间跨l0 ln 6

10、.6m0.25m6.35m跨度差6.475m 6.35m2.0% 10%6.35m说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图 4-1 (b)。连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表4-1和4-2。表4-1连续次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第一支座离端第二跨跨 内、中间跨跨内中间支座弯矩计算系数1111m111116142m m(g q)l。95.13-95.1362.90-71.89/(kN.m)表4-2连续次梁剪力计算截面端支座内离端第二离端第二中间支座侧支座外侧支座内侧外侧、内侧剪力计算系数0.450.550.550.554、vV v(g q)i/kN71.3887.2487.1787.17次梁

11、的截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为:bf 3.01 6475mm 2160mm3s0200mm 1800mm2000 mm离端第二跨、中间跨梁高 h 500mm, 翼缘厚 hf 80mm 判别T形梁的类型： 对于边跨h0bf 3l0500mm16350mm335mm 465mm2120mm/cbfhf (h809.2kN.m离端第二跨、4 fcbfhjh。857.8kN.mhf)1.02M 95.13kN.m中间跨hf280mm)1.0 11.9N / mm 2120mm 80mm (465mm)2 2M 62.90kN.m280 mm11.9N / mm 2000mm

12、 80mm (465mm)2故均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取 h0 500 60 440mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h。465mm连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表 4-3和表4-4。表4-3连续次梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二跨跨离端第一支座内、内中间跨跨中间支座M/(kN.m)95.13-95.1362.90-71.89S(sM / 1M / 2i fcb f h01fcbho)0.0180.2060.0120.1400.0180.233 V261800V261800V276700V0.7 ftbho/N82700V7

13、8200V V78200V V82700VV选用箍筋282828282Asvn Asv1 / mm1011011011011.25 fyv Asvh（）2s/ mm按构造配筋129013002758V 0.7 ftbh）实配箍筋间距s2200200200200/mm次梁配筋示意图见图4-2计算557 mm2 实配628 mm2 2 20计算813mm2 实配 1017 mm2 4 1808200计算664 mm2 实配763 mm2 3 Jl8计算469 mm2实配509 mm22 J18图4-2连续次梁配筋示意图5、确定次梁的构造筋 根据构造要求连续次梁的构造配筋如下： 在边跨跨内配置架立筋

14、212,长度经计算得4350mm 在中间跨跨内同样配置架力筋 212,长度经计算得2200mm (因为配置二级钢 筋，所以该架力筋不用弯钩，直接搭接)2.2 主梁的设计主梁按弹性理论计算柱高H=4.5nr,设柱截面尺寸为300 mm 300 mm主梁的有关尺寸及支承情况 如图5-1(a)所示。1、荷载恒载设计值由次梁传来9.36kN/m6.6m61.78kN主梁自重(折算为集中荷载)1.2 25kN / m3 0.25mm (0.65m 0.08mm) 2.0m8.55kN侧梁抹灰(折算为集中荷载)1.2 17kN /m3 0.015m (0.65m 0.08m) 2 2.0m=0.70kNG

15、 71kN活载设计值 由次梁传来 合计Q 15.6kN/m 6.6m103.0kNG Q 174kN2、主梁的尺寸和计算简力图40o00605口-TB(b)Q |QQ JQQ Q=03.0kNA.I20002000 .2000l_1 20002000 112020i 2020.2000 i 20001 1411d602060006020idr|G IG|G IGGG=l.0kN图5-1主梁的尺寸及计算简图(a)主梁尺寸 (b)计算简图3、内力计算边跨ln 6.00m0.12m0.30m25.73m1。1.0251 nb 1.025 5.73 0306.02m22a b0.36m0.30mV I

16、n5.73m6.06m2 222取1。6.02m中间跨ln6.00m0.30m5.70ml0ln b5.70m0.30m6.00m跨度差(6.02 m6.00m) /6.00mm0.3%10%,则可按等跨连续梁计算。计算主梁和柱的线刚度比:EI梁gb梁 h 梁330.25 0.65 mi梁l0梁l0梁6.02m6 34i柱EI柱1b柱h株H柱0.30 0.303 m3H柱124.5m故主梁可视为铰支于柱顶上的连续梁计算简图如图5-1(b)所示。各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行， 跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则M KGI0 KQI0V KG KQ式中

17、系数K值由混凝土结构设计书中的附录 7查得，具体计算结果以及最 不利荷载组合见表5-1和表5-2。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种 剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图，见图5-2。边跨跨内表5-1主梁弯矩计算错误!错误!错误!AD最 不 利 荷 载 组 合-27.28-55.19-82.33123.6123.6-82.330.2290.126-0.3110.0960.170-0.089141.9978.13-195.5259.33105.06-55.09-0.089/ 3-18.40-0.059-0.0890.1700.096-0.311-36.58-55

18、.09105.0659.33-192.52283.49217.54-196.26-53.65-53.65-196.2677.0111.06-196.26152.14152.14-196.26246.28144.38-306.4587.87133.60-169.0285.8929.67-169.92133.6087.87-306.45-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.1331M1MaMbm2MbMe错误!0.2440.155-0.2670.0670.067-0.267丄2 b 丫 1 卫104.2966.25-113.9328.5428.54-113.93ABCDlo

19、l.lu Iqi ii y2 bV a 10.244错误!i t . -0.289151.2-0.133-0.133-0.133-0.133ABCb179.20-82.33-82.19-82.19-82.33计算简图序 号中间支座、中间 跨跨内KK中间支座、中间跨 跨内KK表5-2主梁剪力计算计算简图端支座中间支座|QIQ la|Q1 1 JCBCDM AinM Bex（ M Cex）M Bin （ M Cin ）0.733-1.267（ -1.000）1.000（ 1.267）52.04-89.96（ -71.00）71.00（ 89.96）0.866-1.134（ 0）0（ 1.134）8

20、9.20-116.80（ 0）0（ 116.80）-0.133-0.133（ -1.000）1.000（ 0.133）-13.70-13.70（-103.00）103.00（ 13.70）0.689-1.311（ -0.778） -135.03 （-80.13）1.222（ 0.089）70.97125.87（ 9.17）-0.089-0.089 （-1.222）0.778（ 1.311）-9.17-9.17（ -125.87）80.13（ 135.03）141.24-206.76（-71.00）71.00（ 206.76）38.34-103.66（-174）174.00（ 103.66）12

21、3.01-224.99（-151.13）196.87（ 99.13）42.87-99.13（-196.87）151.13（ 224.99）4、主梁截面承载力计算主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：1 1bf -1 一 6000mm2000mm b s0=6600mm，33并取 h0650mm 35mm 615mm判别T型截面类型：Ihf280mm1 fcbf h f （h0一）1.0 11.9N/mm2 2000mm 80mm （615mm）2 21094.8kN.mM=283.49kN.m，故各跨内截面均属于第一类 T形截面。支座截面按矩形截面计算，取h0650mm 80mm 57

22、0mm ,（因支座弯矩较大考虑布置两排众筋，并布置在次梁主筋下面）。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截 面计算，取 h0650mm 60mm 590mm。主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5-3和表5-4。表5-3主梁正截面承载力计算截面边跨跨内中间支座中间跨跨内M/（ kN.m）283.49-306.45152.14-53.65KVokN.m)26.1K(M V)/(kN.m)-438.7122s M /1 fcbf ho(sM /1fcbho)0.0310.2900.0170.0520.0310.3520.0170.053As1bf ho1fc/ fy(Asbho1fc/fy)1512199

23、0829310/mm2选配钢筋4j：226 223 202创20, 215202281942628/mm表5-4主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第一支座 外侧离端第一支座 内侧V/kN141.24224.99196.870.25 c fcbh0 / N457410V423940V423940V0.7 ftbh/N136680V126680V126680V选用箍筋2 82 82 8AsvnAsm / mm21011011011.25fyvAsvh2s/mm3576154215V 0.7ftbh0实配箍筋间距s2150150150/mm-306.451+41 + 3217.54283.49196.87 1 + 51 +21 + 21 +41 + 3-53.65152.14M （单位kNm）141.24 1 +21 + 5 22.87f5.991+42