工业钢筋混凝土结构课程设计任务书

1、工业钢筋混凝土结构课程设计任务书、钢筋混凝土结构课程设计任务书（一）设计题目设计某工业建筑中间层楼盖见（图1-1）,规定采用钢筋砼单向板肋梁楼盖。图 1-1（二）设计内容1、结构平面布置：柱网、主次梁、板的布置。2、板、次梁的强度计算：按塑性方法计算。3、主梁的强度计算：按弹性方法计算。4、绘结构施工图：（1）结构平面布置图：1:100板的配筋图：1:50 次梁配筋图：1:50主梁配筋图：绘出M V包络图（三）设计资料1、楼面的活荷载标准值为6.0kN/m22、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰20mm.3、材料选用：（1）、混凝土： C25（2）、钢筋：主梁及次梁

2、受力纵筋用 HRB40C级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采 用 HPB235级。（四）参考资料：1、建筑荷载规范2、混凝土结构设计规范、平面结构布置2、按高跨比条件，当h业建筑的楼盖板，要求h1、确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为6.0m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨 度为2.0m , I02/I 01=6.6/2=3.3 因此按单向板设计。席55mm时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工80mm，取板厚 h 80mm1 13、次梁的截面高度应满足 h （ ）L （367550）mm，取h 500mm 则18 121 1b （一 ）h （167 250）mm，取 b 200mm。321

3、14、主梁的截面高度应该满足 h （ ）L （400600）mm，h 600mm，则15101 1b （- ）h （200 300）mm，取 b 250mm。32楼盖结构布置图见（图1-2 ）L,一一< -=-L_ 一IIIIII县. 齐一 :/II/illJJ/ ILtFitii/ 卜#ii.il.IIIIIIIIK4Gk'4L(£E(tiiiiII一丄11 11三、楼板设计1、荷载计算：板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算：水磨石面层80mm钢冈筋混凝土板20mm板底混合砂浆0.65 1 0.65kN/m20.08 25 2.0kN/m20.02 17 0.34kN/

4、m2恒载:gk2.99kN /m活载：qk 6 1 6kN / m2恒荷载分项系数取1.2 ;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m ,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值：g q=1.2gk 1.3qk11.39kN/m2、板的剖面图见（图1-3）80m厚钢筋混凝土板/77丫 話次梁 Jil图1-3板的剖面图次梁截面为200mm 500mm ,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：101 In2000 100 120 8021820 1.0251 n 2050mm，取 咕 1820mm（a 1

5、20mm）， 中跨：l02 ln 2000 2001800mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨 差不超过10%寸，均可按五跨等跨度连续板计算3、板的计算简图见（图1-4）q+g=11.39kN/m匚Ji1I工ii工1 1工iiNB2C3CB-18201800180018001820->图1-4板计算简图4、内力计算及配筋：用塑性内力重分布理论计算，则有 a系数如下:支承情况截面 位置端支座边跨支 座离端第二支座离端第二 跨中中间支 座中间跨 中A1B2C3梁板搁支在 墙上01/11板与梁 整浇 连接-1/161/14两跨连续：-1/101/16-1/1

6、41/16梁-1/24三跨以上连续：-1/11梁与柱整浇 连接-1/161/14则由M (g q)lo可计算出Mi、Mb、M2、计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M(g q)lf1：；11 11.39 1.8221/11 11.39 1.821/16 11.39 1.8221/14 11.39 1.8(kN /m)3.4303.3542.3062.636由题知：b 1000mm,设as 20mm, ai=1.0 则 ho h as 80 20 60mm,fc 11.9N / mm, fy 210N /mm根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:截面1B2CM(

7、 kN m)M1Mbm20.8M2Mc0.8McM(g q)lo3.430-3.3542.3061.844-2.6362.10921 fcbh0 ( kN m )42.84Ms2i febh。0.0800.0780.0540.0430.0610.0491 J 2 s(b 0.614)0.0830.0810.0550.0440.0620.050s 10.50.9590.9590.9720.9780.9690.975AsM / s fyh0 (mm)281.6276.4187.5149.6215.9171.7选钢筋轴线轴线6/81406/8140* 6140 6140轴线刚6/8140创6/814

8、0© 6140* 6140实际配筋轴线轴线2281mm2281mm202mm202mm轴线281mm281mm202mm202mm注：位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（M2、M3）和中间支座（Me）计算弯矩可以减少 20%其他截面则不予以减少。 计算结果表明，Z均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；jAs= 一 =0.25%,bh 1000 80此值小于0.54 X乞=0.45 X 127 =0.27%,大于0.2%，所以不满足最小配筋率处按满fy210足最小配筋率配筋配筋As=218mm截面M20.8M2Mc0.8Mc选钢筋轴线轴线®

9、;6130G 6130轴线0 6130申 6130实际配筋轴线轴线218mm218mm轴线218mm218mm四、次梁设计1、次梁剖面图见（图1-5）次梁250主梁250图1-5次梁剖面图2、荷载计算:由板传来:2.99 2.26.578kN/m次梁肋自重:0.20.5 0.0825 1.22.52kN / m次梁粉刷重0.020.50.08 217 1.20.34kN/m设计值总值:恒载:gk9.438kN/m活载：qk 6 1.3 2.2 17.16kN/mg q=gk qk26.60kN/m3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计算跨度:中跨：l02 ln 6600 250

10、6350mm边跨：l01 ln a/26600 120 250/2240/26475mm1.025ln1.025 635565147 mm,取 l016475mm因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，次梁计算简图见(1-6)q+g=26.60kN/m63506350图1-6次梁的计算简图635064754、内力计算：由M (g q)lo可计算出Mi、M b、M?、Me，计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M(g q)l21/11 26.60 6.4752111 26.60 6.4752116 26.60 6.35221/14 26.60 6.35(kN /m

11、)101.38101.3867.0476.61由V (g q)ln可计算出Va、Vbi、VBr、Vc，计算结果如下表:截面位置ABlBrCa0.450.600.550.55V(g q)ln0.45 26.60 6.4750.60 26.60 6.4750.55 26.60 6.350.55 26.60 6.35(kN)77.506103.34192.90192.9015、截面承载力计算：、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf ,按1 1bf l 66002200mm b So 200 20002200mm，故取 bf 2200mm。33故各跨中截面按T形截面计算。C25混泥土，ai=

12、1.0， c 1-0 , f c=11.9N/mnV t=1.27N/mnn,纵向钢筋采用 HRB4O0I冈， fy=360N/mm 箍筋采用 HPB235 fy=210N/mrii、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h。500 60440mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h0500 35465mm、次梁正截面承载力计算见下表：截面1B2C弯矩M(kN m)101.38-101.3867.06-76.611fcbh(2 或1.0 11.9 2200 46弓1.0 11.9 200 4401.0 11.9 2200 4651.0 11.9 200 4651

13、fcbfh65660.77 106460.77 1065660.77 106514.61 10M 或M1fcbh?1fcbfh?0.0180.2200.0120.1491 J 2 s(b 0.350)0.0180.2520.0120.162s 1 0.50.9910.8740.9940.919AsM /s f y h0611.1732.3403.0498.0选用钢筋2 16+118 (弯起)3 182 162 18实际钢筋截面面积(mm)643763402509计算结果表明，Z均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则；同时As 402ft1 27竺 4020.40% >p min=0

14、.45 旦 0.45 1270.16% ,也大于 0.2%，故符合bh 200 500fy360要求。(4)、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。 验算截面尺寸：hw=hi-hf/=440-80=360mm因 hw/b=360/200=1.8<4,截面尺寸按下式验算：0.7f tbhc=0.7 x 1.25 x 200 x 440=77KN<VA=77.506K,故各截面应按计算配置腹筋。计算所需腹筋:采用6双支箍筋，计算支座B左侧截面。Vcs=0.7f tbh°+1.25f yvAo ,可得到箍s筋间距1.25 f yvAsvh oVbi

15、 0.7 ftbho215m m调幅后受剪承载力应1.25 210 56.6 4403103.341 100.7 1.43 200 440加强，梁局部范围内将计算箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%现在调整箍筋,s=0.8 x 215=172,最后取箍筋间距s=150mm为施工方便，梁长不变。验算配筋下限值:弯矩调幅时要求配筋下限为：0.3f t/f yv=0.3 x 1.43/210=0.18%,实际配置箍筋率p sv= 空 5660.189% >0.18%,满足要求。bS 200 150五、主梁设计1、主梁剖面图见（图1-7）图1-7主梁剖面图柱截面400X 400,由于钢筋混凝土

16、主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主 梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承 长度a=370。2、荷载计算:为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载:9.438 6.6 62.29kN主梁自重：(0.6 0.08) 0.25 2.2 257.15kN主梁粉刷重：2 (0.6 0.08) 0.02 2.2 17 0.78kN恒载设计值：Gk 1.2 x( 62.29+7.15+0.78 ) =84.26KN,取 G=84KN活载设计值：Q 17.16 6.6 113.26kN，取 Q=113KN3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨：10

17、16000 200 1205680mm,因 0.0251 01=144.5<a/2=185mm取l 01=1.1251 01+b/2=1.125 x 5680+250/2=6124.5mm近似取 l016120mm中跨：l06000 mm因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算，计算简图见(图1-8 )612060006120图1-8主梁计算简图内力计算：(1)、弯矩设计值：M k1GL k2QL主梁弯矩计算荷载简图k/M1k/MBk/M2k/ MG GG GG G0.244125.440.267137.260.06733.770.267137.26Q QQ Q0.289199.860.1

18、33108.260.133106.130.133108.260.04531.120.13391.980.200135.60.13391.980.229158.370.311215.080.170115.260.08960.16M min(kN m)max(kN m)组合项次组合值组合项次组合值94.32325.30+-352.34-72.36-197.42-245.52169.30由此可作出下列几种情况下的内力图：+；+；+弯矩包络图见(图1-9)-352.34-368.58红线：+ 黄线：+ 蓝线：+-179.44-15.07-197.42-72.36-72.3669.74168.68283

19、.81320.04106.38195.76169.42195.76325.30图1-9弯矩包络图(2)、剪力设计值：V ksG kqQ,其中，k3可由书中表查可知荷载简图k/VAk/V B左k/VB 右0.73361.571.267106.431.00841.134128.14Q QQ QI II0.86697.860.6891.3111.222Q QQ Q1 11 J77.86148.14138.09组合项次Vmin ( kN )+159.43+-254.57+222.09剪力包络见（图1-10）11 >巴TIt 了 11511 ! L, * j* t 严 r2?.沁弓-:-二'

20、;/红线：+蓝线：+ 7 fE r CTf图1-10剪力包络图4、主梁正截面和斜截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf ,按1 bfl160002000mmb S05000mm，故取bf2000mm o33梁高：h 600, h0600 40560mm （边跨），h。60040560mm (中间跨)翼缘厚:hf80mm判定T形截面类型:80(540)1047.2 10 N mm2325.30kN m(边跨中)169.30kN m(中间跨中)hf1 fcbfhf （h0 一）1.0 11.9 220021047.2kN m故各跨中截面属于第一类T形截面。、支座截面按矩形

21、截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h0600 70530mm。正截面配筋计算。截面1B2弯矩M(kN m)325.30-352.34169.30-72.36V0b/2(84113 )0.4/239.41M-V0b2-312.941fcbh0或1.0 11.9 2200 5661.0 11.9 250 5301.0 11.9 2200 56610 11.9 250 56021fcbfh68210.05 106835.68 1068210.05 106932.96 10M或M0.0400.3740.0210.078s1fcbh2 '' S1fcb 耗1 J 2 s(

22、b 0550)0.0410.4980.0210.081s 1 0.50.9800.7510.9900.960AsM / s f y ho1646.52184.0848.3373.9选用钢筋520 (弯 3)?720320 (弯 2)2 20实际钢筋截面面积（mm）15702200941628斜截面配筋计算:截面AB左B右V(kN)159.43254.57222.09hw h0 hf 530 80 450mm,因半4502508 4,截面尺寸按下面式验算0.25 cfcbh0 (kN)394.2 V截面满足394.2 V截面满足394.2 V截面满足剪跨比：20003.573,取5603.01.75 Vcftbh。175.01 V73.62 V73.62 V(kN)需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径2空82d 820 8AsvnAsvi100.6100.6100.6s 1.0fyvAsvh°/(V Vc)149.568.481.3实配箍筋间距取150不足用Asb取150不足用Asb取150不足用Asb补充补充补充AVcsVc1.0fyv-h(s151.06 V)148.27 V148.27 V不满足不满足不满足AVVcs Cf-2As