《钢筋混凝土结构课程设计》

1、1 基本情况本设计XXXXCXXXX,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框 架承重,外墙为3 7 Omm砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。楼面做法:20mm厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15 mm厚石灰砂浆抹灰。荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25 ,水泥砂浆容重20,石灰砂浆容重17 ,分项系数。可变荷载，楼面均分布荷载为7、5,分项系数。材料选用：混凝土采用C 30（=1 4、3,= 1、43 ）;钢筋 主梁、次梁采用HRB3 35级（=300）钢筋,其它均用HPB300级（=2 7 0 ）钢筋。主梁沿房屋得横向布置，次梁沿纵向布置。主梁得跨度就是5。

2、 7m,次梁得跨度就是4。8m梁每跨内布置两根次梁。其间距就是 1、9 m楼盖得布置如图1 1 。根据构造要求 , 板厚取 次梁截面高度应满足取h =4 0 0 mm截面宽度取为b = 2 00mm 主梁得截面高度应满足取截面高度h=5 0 0mm截面宽度取为b=2 5 0m m图 1-1 楼盖布置图2 单向板结构设计2.1板得设计2。1.1板得计算按塑性分析法计算内力。2、1。2荷载恒荷载标准值：20mm水泥砂浆面层？80mn钢冈筋混凝土板?15mm厚石灰砂浆抹灰？?舌荷载标准值？?横荷载设计值？?活荷载设计值合计2。1、3内力计算飲梁得截面，板在墙上得支撑长度为，则板得计算跨度为:边跨中间

3、跨？跨度差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21所示、 、L1.：t.(.11I1图2- 1计算简图连续板各截面得弯矩计算见表2- 1。表2 1连续板各截面弯矩计算截面1边跨跨内B离端第二支座2中间跨跨内C中间支座弯矩计算系数计算跨度2.1 0 4截面承载力计算? C30混凝土 =14.3 0 HPB300钢筋=270,连续板各截面得配筋计算见表 2-2。表2 - 2连续板各截面配筋计算截面位置边区板带（1-2 ,56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

4、间支座3、2、3一0、8 2、0o 8(-2 o6M()3.484842、3.483o 4834=1o8 77)= 2、146 70、0o 060、0o00、06 70 O 0670.0 3 60 .0 4 106770455 20 O0 O0、00、0 O 0690、0 690o 0 3 70 o 04 20690694 605421 92191461 7 221 92 191 1 8134选配钢筋6/8 666/8 16/8 1 7/81761906 20 06 2001 7 001 60700实配钢筋面积22 82281491 7 72282 28141141min (0.2%,45ft

5、 / fy)max 45ft/fy 45 1.43/270 100% 0.238%所以,2。1、5板得裂缝验算裂缝宽度验算属于正常使用极限状态，采用荷载得标准组合。按弹性方法计算截面弯矩，考虑可变荷载得最不利布置，有式中-折算永久荷载标准值，折算可变荷载标准值，-五跨连续板满布荷载下相应截面得弯矩系数，按有关表格查得；五跨连续板最不利荷载布置下相应得弯矩系数,按有关表格查得。由荷载标准组合产生得跨中与支座弯矩：3.05kN / m2.42kN /mMBk (0.105 6.405 0.119 3) 1.7202kN /m2Mck (0.079 6.405 0.111 3) 1.72 kN /m

6、受弯构件得受力特征系数，光面钢筋得相对粘结特征系数,C 3 0混凝土抗拉强度标准值；保护层厚度c=15mn2 0mm取c=2 0mm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 板得裂缝宽度验算截面1B2C32、3 23、051。3 0 2、421。5922822 81491 4 914920 2.92 66。8170.631 7 .520& 60。010。010.010. 0 10.010.4560。6100. 3 340。6890 .474(m m)11.4311、438、578.578、5 7(mm)1 2 9.4 41 2 9。 441 0 6 .56106、5

7、610 6。56(mm)0 .1080、1910。05 50、2 1 00。095注：，取、2.1.6板得挠度验算犠面得短期刚度由下式确定式中，矩形截面，各截面得短周期刚度如下表所示。截面1B2C32 192 1 91 4 61 461 460 .4 5 60、6100。3 3 40、6890.4740。00 3 70。 00370.00240、0 0240。 00241。88 21。56 71 .6121。0101.305由上表可见，与很接近，满足0、5V2，按混凝土结构设计规范可取整跨刚度为计算挠度,这样得简化使挠度计算大为方便。长期刚度按下式确定Mk2.322.725 2 12.32 曲

8、询其中,Miq (0.078gk0.1qk)l2(0.078 7.965 0.1 3) 1.7222.725kNlm，可变荷载在1,3, 5跨第一跨挠度最大，对于等跨连续板可只验算该跨挠度、永久荷载满布布置，又相应表格查得相应得挠度系数分别就是与，于就是挠度:0.644 10 2 2.655 172040.973 10 2 7.5 172048.64 101077=8.45mm. ：.L =-=J跨度差，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图2 2所示。连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5。表24连续次梁弯矩计算截面1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩计算系数计

9、算跨度表2- 5连续次梁剪力计算截面A边支座B (左)离端第二支座B (右)离端第二支座C中间支座剪力计算系数0、450。60。550 .5 5净跨度=4。 675=4。675=4、55=4、5554。6774。8 166、7 46 6、742、2、4正截面承载力计算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，翼缘宽度取,又，故取?一类环境,梁得混凝土保护层厚度要求为25mm单排钢筋截面有效高度取=36 5 m?y别T型截面类型：ifcbfhf（h0 牛）1.0 14.3 1517 80 （365 詈）564.02kN|m 53.00kN|m各跨跨中均属于第一类T型截面。次梁得

10、正截面承载力过程见表26。表2 -6次梁正截面受弯承载力计算截面边跨跨中(1)离端第二支座(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()5 3。0053、0 034、5139、 440。1600、1600。0910。1040。1750.17 50 .0 9 60.110选配钢筋5 6 4。210 44334。038 3实际配筋5 123 2 23124 12=5 65=1 14 0=339=452计算结果表明均小于0、3 5，符合塑性内力重分布得条件。As/(bh) 339/(200 400) 0.42% min (0.2%，45ft/ fy)max 45ft/ fy

11、 45 1.43/300 0.22% ，满足最小配筋率得要求。2、2、5斜截面受剪承载力计算计算内容包括：截面尺寸复核、腹筋计算与最小配筋率验算。(1)验算截面尺寸?hw h。hf 365w80265mm,hw/b 265/ 200 1.2 4,截面尺寸按下式验算：0.25 c fcbh00.251.0 14.3 250 365362.20kN Vmax 74.81kN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，。由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:1.0fyvA；vh0s O 270 100.48 3655725.70mmVcs 0.7ftbh074810 0

12、.7 1.43 200 365调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算得箍筋面积增加20%、先调幅整箍筋间距”大于箍筋最大间距 2 0 0 m m,最后取s= 200 m m。(3)验算最小配箍率?弯矩调幅时要求得配箍率下限为，实际配箍率，满足最小配箍率得要求。2. 2 .6次梁得裂缝宽度验算次梁得折算永久荷载；折算可变荷载。变形钢筋得相对粘度特征系数，混凝土得保护层厚度C = 2 5mm、荷载标准值下弹性分析得荷载弯矩系数，裂缝宽度得计算过程见表2 - 7,各截面得裂缝宽度均满足要求。截面1B2C341、0 051、 5524、5 441。482 8。655 6 55 6 53 3 940

13、2339245。 32308、452 2 7、963 24、 9 42 66.140.01410.014 10、01000.01010、 0100表2- 7次梁得裂缝宽度验算0、72 20.7 9 90。6 290。7020。609(m m)1212121 212(mm)115。 59115、5 91 4 3。51 4 2、541 43.5(mm)0、2 080. 2 640。1950、2760.221由荷载标准组合产生得跨中与支座弯矩Mk(0.078 10.37 0.1 10.67) 4.6752kN /m 41.00kN /mM Bk(0.105 10.3720.119 10.67) 4.

14、6752kN/m51.55kN /mM 2k(0.033 10.370.079 10.67) 4.5502kN/m24.54kN / mM Ck(0.079 10.3720.111 10.67) 4.5502kN /m41.48kN / mM 3k(0.046 10.370.085 10.67) 4.5502kN/m28.65kN / m2、2。7次梁得挠度验算按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度Bs1.15EsAsh：_6 E0.21 3.5 f其中,；长期刚度：MkB Mq(1) M-Bsk2.0 105 56536526 7.14 8.3 10-3 Nlmm2 1145 1013

15、Nmm21.15 0.772+0.2+3.5 1.67541.0035.12(21) 41.001.1451013 9.267 1013 N mm2挠度系数与板相同，挠度:0.644 10 2 6.808 467540.973 10129.267 10122 14.23 46754 =9.737mmv 丄 23.375mm200129.267 10122。2、3主梁得设计3、1主梁计算主梁按弹性理论设计。2。3.2荷载为简化计算，将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。荷载设计值： 由次梁传来 8. 1 74、8 = 39.22主梁自重1 .20. 2 5 ( 0 .650、0 8 ) 1 .

16、9 1 72=8。13梁侧抹灰 1、2 0。 01 5(0、6 5-0、08)1。91 72=0、6 7G=4 8 .02活荷载设计值：由次梁传来Q=1 8。5 4、=8 8、8G+Q=13 6、822。3 .3计算简图主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370 m m;中间支承在柱上，钢筋混凝土柱截面为350mm350 mm;墙、柱为主梁得铰支座，主梁连续梁计算。-f J F严.宾/CO图2 -3 计算数计算跨度:边跨取最小值中间跨：跨度差（5。71 5 5.7）/ 5。7=0 .26 % 1 0%,则可以按等跨连续梁计算。主梁得计算简图见图23。2 .3 .4内力计算及包络图内力计算可采用等跨

17、连续梁得内力系数进行计算 ，跨中与支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：不同截面下得弯矩及剪力得计算见表2 &表2-9 0表28主梁弯矩计算项次荷载简图+ i 1 - 1 1=T一r基 本 不 利 内 力+2 1 3、63166、37140.6848o 93-4 8o 93-140。68+4 4。642 .63-140、68119.61119.6 1-140。68+18 3 .18106。 4823 0、9 166 o 97104、4 31 18 .38+51、912、6-118o 381 04 o4366.97230、9 1表2 9主梁剪力值计算序号计算简图+ if fi i- tI_l_最不利

18、内力+112。11 6 1、5 448。02+9 6。3 8-177。261 5 6。53+27、3-68、741 17、99m. T12。3.5主梁正截面受弯承载力计算跨内按T形截面计算，其翼缘宽度为：取=1 2 10m m，取。?判别T形截面类型：故属于第一类T形截面。主梁正截面承载力得计算截面1B2弯矩设计值（）21 3。6 32 0 3。5 5119。61-4 8、93/c .r： ei:Ti & & . 3 Zq4 , m 二r .匕：L亠丄，工+L 5 cS. S 31亠Q0。06 40。2940。0320、0630、9 6690。820 00、98370 .967 416 73。

19、 81 880、 5871。6362. 6选配钢筋6206 2 03 20220实配钢筋面积()6282、3、6主梁斜截面受剪承载力得计算(1)验算截面尺寸hw h0 hf 440 80 360mm, h, /b 360/300 1.2 4,截面尺寸按下式验算：w0.25 cfcbho 0.25 1.0 14.3 250 440 437.93kN Vmax 177.26kN截面尺寸满足要求。(2)计算所需腹筋?采用61 50双箍AV 0.7 ftbh0 1.0fy严 h0 0.7 1.43 250 440 1.0 sVa 112.1kN Vcs,VBl 177.26kN Vcs,VBr 156.33kN270 440 100.48/150189.69kNVs,可知B截面上得剪力与刚好，现配两根弯起,220,面积为6 28。验算最小配箍率，满足要求、2. 3o7主梁裂缝宽度验算受弯构件得受力特征系数，变形钢筋得相对粘结特征系数