《钢筋混凝土结构课程设计》模板及要求

1、网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题 目：厂房单向板设计学习中心：1基本情况本设计XXXXXXXXX进行设计计算。厂房采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为 370mm专砌承重。采用单向板肋梁楼盖。楼面做法：20mn厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mmB石灰砂浆抹灰。荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重 25kN/m3, 水泥砂浆容重20kN/m 3，石灰砂浆容重17kN/m 3，分项系数g 1.2。可变荷载, 楼面均分布荷载为7.5 kN/m 3，分项系数k 1.3。材料选用：混凝土采用 C30 ( fc=14.3 N/mm2， ft =1.43 N/mm 2);钢筋主

2、梁、次梁采用HRB33( fy =300kN/m 2)钢筋，其它均用HPB30(M( fy=270kN/m3)钢筋。主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是 4.8m。梁每跨内布置两根次梁。其间距是 1.9m。楼盖的布置如图1-1。l 1900根据构造要求，板厚取h 80mm 47.5mm4040次梁截面高度应满足h -48004800266 400mm18 1*1218 用 12“取h=400mm截面宽度取为b=200mm主梁的截面高度应满足h -57005700380 570mm151015 用 10取截面高度h=500mm截面宽度取为b=250mm图1-1

3、 楼盖布置图2单向板结构设计2.1板的设计板的计算按塑性分析法计算内力荷载恒荷载标准值：20mn水泥砂浆面层80mn钢冈筋混凝土板15mn厚石灰砂浆抹灰活荷载标准值横荷载设计值活荷载设计值合计0.02m 20kN/m30.4kN/m2320.08m 25kN / m 2.0kN /m320.015m 17kN/m30.255kN / m2qk 7.5kN / m2g 1.2 2.6553.186kN/m2q 1.3 7.59.75kN/m2g q 12.936kN/m2内力计算次梁的截面200mm400mm,板在墙上的支撑长度为120mm，则板的计算跨度为:边跨 l0 In h 1.9 0.1

4、2 02 四 1.72m2 2 2中间跨 l01.9 0.21.7m跨度差(1.72 1.7) /1.71.2 00 10 00说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板作为计算单元，计算简图如图2-1所示图2-1计算简图连续板各截面的弯矩计算见表2-1截面1边跨跨内B离端第一支座2中间跨跨内C中间支座弯矩计算系数计算跨度l0表2-1连续板各截面弯矩计算截面承载力计算b 1000mm, h 80mm, h080 20 60mm。C30 混凝土， fc =14.3 N/mm80 190.4mmHPB30C钢筋，fy=270kN/m2，连续板各截面的配筋计算见表 2-2。表2-2连续板各截面配筋计算截

5、面位置边区板带（1-2，5-6轴线间）中间区板带（2-5轴线间）边跨跨内离端第二支座离端 第二 支跨 跨内、中间 跨跨 内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座2M ( kN/m )3.48-3.482.34-2.673.48-3.480.8 2.34=1.870.8 (-2.67)=-2.140.0670.0670.0450.0520.0670.0670.0360.0410.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042219219146172219219118134选配钢筋6/81706/8170619061606/81706/8170

6、62006200实配钢筋面积228228149177228228141141支座截面的受压区高度系数均小于0.35，满足弯矩调幅的要求;所以，AS,minminbh 0.238% 1000裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩，考虑可变荷载的最不利布置,式中gk 折算永久荷载标准值，gkgk qk/22.655 7.5/26.405kN / mqk 折算可变荷载标准值，qkqk/27.5/23.75kN/mg 五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数，按有关表格查的;q 五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数，按有关表格查的。由荷载标准组合产生的跨中和支座

7、弯矩:受弯构件的受力特征系数cr 1.9，光面钢筋的相对粘结特征系数0.7, C30混凝土抗拉强度标准值 ftk 2.01N / mm2;保护层厚度c=15mm<20m取c=20mm计算过程见表2-3，裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。表2-3板的裂缝宽度验算截面1B2C32.32-3.051.30-2.421.59228228149149149202.9266.8170.6317.5208.60.010.010.010.010.010.4560.6100.3340.6890.474deq d / (mm)11.4311.438.578.578.57deqlcr(1.9Cs 0.08 e

8、q) (mm)te129.44129.44106.56106.56106.56Wmaxcr lcr sq / Es(mm)0.1080.1910.0550.2100.095注：te 0.01 ,取 te=O.O1。截面的短期刚度由下式确定:34'式中，E Es/Ec 210 10 /3 10 7，矩形截面f 0,各截面的短周期刚度如下表所示。截面1b2C32192191461461460.4560.6100.3340.6890.4740.00370.00370.00240.00240.00241.8821.5671.6121.0101.305由上表可见，Bb与Bi很接近，满足0.5Bi

9、< Bb <2 Bi,按混凝土结构设计规范可取整跨刚度Bi为计算挠度，这样的简化使挠度计算大为方便。长期刚度按下式确定其中，M1q (0.078gk 0.1qk)l2(0.078 7.965 0.1 3) 1.7222.725kN|m第一跨挠度最大，对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载gk满布，可变荷载qk在1，3, 5跨布置，又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644 10 2和0.973 10 2，于是挠度：2.2 次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布方法计算恒荷载设计值由板传来 1.9m 3.186kN/m3 6.05kN / m2次梁自重 1.2 0.2m (0.4m

10、0.08m) 25kN/m31.92kN/m2梁侧抹灰 1.2 0.015m (0.4m 0.08m) 17kN /m3 20.20kN / m2活荷载设计值由板传来32q 1.9m 9.75kN /m 18.5kN /m合计g q 26.67kN/m2计算跨度0.25ln 4.8m 0.12mm 4.555m边跨2倔弘4.669m4.675m取唁陀中间跨 I。In 4.8m 0.25m4.55m跨度差（4.675 4.55）/4.55 2.7% 10%，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图2-2所示。图2-2计算简图连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5表2-4连续次梁弯矩

11、计算截面1边跨跨中B离端第一支座2中间跨跨中C中间支座弯矩计算系数计算跨度l0表2-5连续次梁剪力计算截面A边支座B （左）离端第一支座B （右）离端第一支座C中间支座剪力计算系数0.450.60.550.55净跨度InI0 =4.675l°=4.675l°=4.55l°=4.5554.6774.8166.7466.74正截面承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中按T形截面计算，翼缘宽度卄11'取 bf 丨二 4800=1600mm，又 b sn 200 17001900mm，故取 bf 1600mm33一类环境，梁的混凝土保护层厚度要求为25mm单排钢筋

12、截面有效高度取h° =365mm判别T型截面类型：各跨跨中均属于第一类T型截面。次梁的正截面承载力过程见表2-6表2-6次梁正截面受弯承载力计算截面边跨跨中（1）离端第一支座（B）离端第二跨跨中（2）中间跨跨中（3）中间支座（C）弯矩设计值（kN|m）53.0053.0034.51-39.440.1600.1600.0910.1040.1750.1750.0960.110选配钢筋564.21044334.0383实际配筋5 | 123 1 223| 124 12As =565As=1140As=339As=452计算结果表明均小于0.35,符合塑性内力重分布的条件。As/（bh） 3

13、39/（200 400） 0.42% min（0.2%,45ft / fy）max 45ft/ fy 45 1.43/300 0.22%，满足最小配筋率的要求。计算内容包括：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。（1）验算截面尺寸hw h0 hf 365 80 265mm, hw / b 265/ 200 1.2 4，截面尺寸按下式验算： 截面尺寸满足要求。（2）计算所需腹筋采用 6双箍，计算支座B左侧截面，Vbi 72.89kN。由斜截面受剪承载力计算公式确 定箍筋间距s:调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距,s 0.8 5725.7 4580.

14、56mm，大于箍筋最大间距 200mm，最后取 s=200mm。(3 )验算最小配箍率弯矩调幅时要求的配箍率下限为0.3 ft/fyv 0.3 1.43/270 1.58 10 3，实际配箍率3sv Asv/(bs)100.48/(200250)2.50 10 ，满足最小配箍率的要求。次梁的折算永久荷载gk 6.80814.23/410.37kN /m ；折算可变荷载3qk 14.23 10.67kN/m。变形钢筋的相对粘度特征系数1.0，混凝土的保护层厚度4c=25mm。荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数cr 1.9，裂缝宽度的计算过程见表2-7，各截面的裂缝宽度均满足要求。表2-7次梁的裂

15、缝宽度验算截面1B2C341.00-51.5524.54-41.4828.65565565339402339245.32308.45227.96324.94266.140.01410.01410.01000.01010.01000.7220.7990.6290.7020.609deq d / (mm)1212121212lcr(1.9cs 0.08生)(mm)te115.59115.59143.5142.54143.5Wmaxcr lcr sq / Es(mm)0.2080.2640.1950.2760.221由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:其

16、中，3人/bh。565/(200 365)8.3 10 ；EEs/Ec 2.0 1 05 2.8 1 047.14 ；if(bf b)hf(1600 200) 80 1.647。 bh0200 365长期刚度：其中，M1q (0.078 9.654 0.1 8.538) 4.675235.12kNm挠度系数与板相同，挠度：2.3 主梁的设计主梁按弹性理论设计。为简化计算，将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。何载设计值：由次梁传来kN主梁自重kN梁侧抹灰kNG=48.02 kN活荷载设计值：由次梁传来Q-kNG+Q=136.82 kN主梁端部支承在砖墙上，支承长度为370mm ;中间支承在柱

17、上，钢筋混凝土柱截面为350mm350mm ； 墙、柱为主梁的铰支座，主梁连续梁计算图2-3计算数计算跨度:边跨ln 5.70.350.125.405m2取最小值I05.715m中间跨：In 5.7 0.35 5.35m跨度差 (5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%，则可以按等跨连续梁计算。主梁的计算简图见图2-3。内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行计算，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算:不同截面下的弯矩及剪力的计算见表2-8、表2-9表2-8主梁弯矩计算项次荷载简图基 本 不 利 内 力+213.63166.37-140.68-48.93-48.93-140.68

18、+44.64-2.63-140.68119.61119.61-140.68+183.18106.48-230.9166.97104.43-118.38+51.912.6-118.38104.4366.97-230.91表2-9主梁剪力值计算序号计算简图最不+112.1-161.5448.02利内+96.38-177.26156.53力+27.3-68.74117.99跨内按T形截面计算，其翼缘宽度为：取 bf =1210mm,取 h0500 60440mm。判别T形截面类型：故属于第一类T形截面。主梁正截面承载力的计算截面1B2j弯矩设计值（kNm）213.63-203.55119.61-48

19、.930.0640.2940.0320.0630.96690.82000.98370.96741673.81880.5871.6362.6选配钢筋6 | 206 | 203 | 202 | 20实配钢筋面积(mm2)18841884942628(1)验算截面尺寸hw h0 hf 440 80 360mm, hw / b 360/300 1.2 4，截面尺寸按下式验算: 截面尺寸满足要求。(2)计算所需腹筋采用 6150双箍Vcs0.7ftbhb1.0fyvsvh00.71.43 250 440 1.0270 440 100.48/150189.69kNsVA112.1kNVcs,VBl177.26kNVcs,VBr 156.33kNVcs,可知 B 截面上的剪力与 V刚好，现配两根弯起，2 20，面积为628 mm2。验算最小配箍率sv Asv/(bs)100.48/(250 200)2.00 10 3 >30.24 ft / fyv 0.24 1.43/