《钢筋混凝土结构课程设计》模板及要求.docx

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《钢筋混凝土结构课程设计》模板及要求

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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：

--

--可编辑WORD格式基本情况1

，进行设计计算。

厂房采用钢筋混凝土XXXXXXXXX本设计内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。

采用单向板肋梁楼盖。

15mm20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，楼面做法：

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，石灰砂浆容重水泥砂浆容重20,凝土容重2533kN/mkN/m。

可变荷载，楼面均分布荷载为17，分项系数3?

kN/m1.2?

G，分项系数7.5。

3?

1.3?

kN/mK）=1.43；，材料选用：

混凝土采用C30（=14.322ffN/mmN/mmtc）=300HRB335钢筋主梁、次梁采用级（2kN/mfy钢筋，其它均用HPB300级（=270）钢筋。

3kN/mfy主梁的跨度是主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。

。

梁每跨内布置两根次梁。

其间距是4.8m5.7m,次梁的跨度是。

楼盖的布置如图1-1。

1.9m1900l根据构造要求，板厚取mm47.5?

?

80h?

mm?

40404800l4800l次梁截面高度应满足mm?

h?

266?

400

12181812b=200mm取h=400mm，截面宽度取为。

57005700ll主梁的截面高度应满足mm?

~?

570380?

h

15101510取截面高度h=500mm，截面宽度取为b=250mm。

--

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图1-1楼盖布置图

--

--可编辑WORD格式2单向板结构设计2.1板的设计2.1.1板的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23m/0.4?

20kN/mkN?

0.02m80mm钢筋混凝土板23mkN25kN/m/?

2.00.08m?

厚石灰砂浆抹灰15mm23mkNm0.015?

17kN/m/?

0.2552mg?

2.655kN/k活荷载标准值2m?

7.5kN/qk横荷载设计值2m?

/3.186kNg?

1.2?

2.655活荷载设计值2m/9.75kNq?

1.3?

7.5?

合计2mkN/g?

q?

12.9362.1.3内力计算则，次梁的截面板在墙上的支撑长度为，mm120mm?

200mm400板的计算跨度为：

0.08h0.2边跨m?

1.72?

l?

l?

1.9?

?

0.12?

n02220.120.2am?

1.741.9?

?

0.12?

l?

?

n222m1.72l?

?

0中间跨m1.7?

?

l1.9?

0.20跨度差说明可按等跨连续板计算内力。

101.2?

?

/1.7?

（1.721.7）0000--

WORD格式--可编辑

取1m宽板作为计算单元，计算简图如图2-1所示。

2m/?

12.936kNg?

q

图2-1计算简图

连续板各截面的弯矩计算见表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?

m

111

1?

11

116

1?

14

计算跨度l0

m?

l1.720

m1.72?

l0

?

l1.7m0

m?

1.7l0

2?

l?

g（?

M）q0m

3.48

-3.48

2.34

2.67?

--

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2.1.4截面承载力计算

。

C30混凝土，mm60?

20?

mm?

1000,h?

80mm,h?

80b0=14.3。

HPB300钢筋，=270，连续板各截面的配22fkN/mN/mmfcy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（1-2，5-6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

）（M2kN/m

3.48

-3.48

2.34

-2.67

3.48

-3.48

0.82?

.34=1.87

0.8（-2?

.67）=-2.14

M?

?

s2?

bhf0c1

0.067

0.067

0.045

0.052

0.067

0.067

0.036

0.041

?

?

2?

1?

1?

s

0.0

0.0

0.0

0.0

0.069

0.069

0.037

0.042

--

WORD格式--可编辑

69

69

46

54

?

?

hbf0c1?

Asfy

219

219

146

172

219

219

118

134

选配钢筋

6?

/8@170

6?

/8@170

6?

@190

6?

@160

6/8?

@170

6/8?

@170

6@20?

0

6@200?

实配钢筋面积

228

228

149

177

228

228

141

141

满足弯矩调幅的要，支座截面的受压区高度系数均小于0.35?

求；?

0.238%100%?

1.43/270?

//f）?

45ff?

45?

?

（0.2%,45fyminytmaxt所以，2?

mm?

80?

?

A190.4bh?

0.238%?

1000mins,min2.1.5板的裂缝验算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，有2''2?

?

l?

qM?

gl0kkkq0g，值标准算永久荷载—式中折'gk'/?

/g5/26.40552q2?

.6?

5?

7k?

g.Nmkkk—折算可变荷载标准值，''m/3.757.5?

/2?

kN2/?

qqqkkk—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数，按有关表格?

g查的；—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数，按有关表?

q--

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格查的。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩：

2mkN/mkN/?

6.405?

0.1?

3）?

1.7202.32M?

（0.078?

k2mkN/m?

?

0.119?

3）?

1.7203.05kN/M?

?

（0.105?

6.405?

Bk2mkN/m?

?

3）?

1.71.30kN/?

M（0.033?

6.405?

0.079k22m/?

2.421.7kNkN/m?

3）M?

?

（0.079?

6.405?

0.111?

?

Ck2m/?

1.591.7kNkN/m?

M（0.046?

6.405?

0.085?

3）?

k3受弯构件的受力特征系数，光面钢筋的相对粘结特征系?

1.9?

cr数，C30混凝土抗拉强度标准值；保护层厚2?

0.7?

mmN/f?

2.01tk度c=15mm<20mm,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

1

B

2

C

3

Mk

2.32

-3.05

1.30

-2.42

1.59

2mm/As

228

228

149

149

149

2?

）mm（N/?

M/0.87hAsksq0

202.9

266.8

170.6

317.5

208.6

?

A/?

Atetes

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

?

?

?

/?

?

1.10.65fsqtkte

0.456

0.610

0.334

0.689

0.474

（mm）?

/?

ddeq

11.43

11.43

8.57

8.57

8.57

d（mmeq?

（1.9c?

l?

0.08）scr?

te

129.44

129.44

106.56

106.56

106.56

--

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）

（mm）?

?

?

El/w?

scrcrsqmax

0.108

0.191

0.055

0.210

0.095

。

取注:

?

?

=0.01?

0.01tete2.1.6板的挠度验算截面的短期刚度由下式确定：

2hAE0ss?

B

?

?

s6?

?

1.150.2?

E

'?

3.5?

1f，各截面的短式中，，矩形截面'43?

?

0?

7?

3?

?

?

E/E?

2101010/cEsf周期刚度如下表所示。

截面

1

B

2

C

3

2mm/As

219

219

146

146

146

?

0.456

0.610

0.334

0.689

0.474

?

bhA/?

0s

0.0037

0.0037

0.0024

0.0024

0.0024

11mmB/10Ns

1.882

1.567

1.612

1.010

1.305

按《混凝土<2,与由上表可见，很接近，满足0.5

长期刚度按下式确定M2.321011kmm10?

10N?

B?

8.64?

?

B?

1.882

?

?

s?

2.321M2.725?

2?

M（?

1）?

kq其中，22''m2.7253）?

?

1.72kN?

7.965（0.078M?

g?

0.1q）l?

（0.078?

?

0.10kkq1

11'?

m/7.9657.5）?

?

）?

gg?

（q2.655（0.8?

?

kN

kqkk22--

WORD格式--可编辑

11'?

mkN/?

?

7.5?

q?

3?

0.8q

kkq22第一跨挠度最大，对于等跨连续板可只验算该跨挠度。

永

跨布置，又相应表格查3，5，久荷载满布，可变荷载在1qgkk的相应的挠度系数分别是和，于是挠度：

2?

2?

10?

100.644?

0.9734?

?

242l0.644?

10lg100.973?

qkk?

?

f

BB

4242?

?

l101720100.644?

2.655?

?

0.973?

7.5?

?

1720mm=8.45mm

8.6?

?

1010200?

8.64?

108.6410

--

可编辑WORD格式--次梁的设计2.2

次梁计算2.2.1次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

荷载2.2.2恒荷载设计值

由板传来23mkN3.186kN/m/?

6.051.9m?

次梁自重23m/m/?

1.92kN251.2?

0.2m?

（0.4m?

0.08m）?

kN梁侧抹灰23m2?

0.20kN/m?

0.08m）?

17kN/m?

?

1.20.015m?

（0.428.17kN/m?

g活荷载设计值

由板传来23m/m18.5?

kNmq?

1.9?

9.75kN/合计2mkN/g?

q?

26.67内力计算2.2.3计算跨度0.25m?

0.12m?

4.555m?

l?

4.8m

n边跨20.24am4.675l?

m?

m?

4.555?

n22lmm?

4.6751.025l?

4.669=4.675

取0nm4.55?

0.25m?

4.8?

ll?

m中间跨n0（4.675?

4.55）/4.55?

2.7?

1000，跨度差说明可按等跨连续梁计算00内力。

计算简图如图2-2所示。

--

WORD格式--可编辑

2mkN/?

q?

26.67g

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?

m

111

1?

11

116

1?

14

计算跨度l0

4.675m?

l0

ml?

4.6750

?

l4.55m0

m4.55l?

0

2?

l?

M?

g（q）0m

53.00

-53.00

34.51

39.44?

表2-5连续次梁剪力计算

--

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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?

v

0.45

0.6

0.55

0.55

净跨度ln

=4.675l0

=4.675l0

=4.55l0

=4.55l0

2?

l?

q）V?

（gnv

54.67

74.81

66.74

66.74

正截面承载力计算2.2.4形T正截面承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中按11又宽度取，缘截面计算，翼'4800=1600mm?

l=b?

f33，故取'mm?

1600bm0?

0m2b?

s?

00?

17nf，单排钢筋25mm一类环境，梁的混凝土保护层厚度要求为。

截面有效高度取=365mmh0型截面类型：

判别T

'h80f''?

m53.00kN?

564.02kNm?

80h（h?

14.3）?

1.0?

?

1517?

?

（365?

）bf

0fcf1

22T型截面。

各跨跨中均属于第一类。

次梁的正截面承载力过程见表2-6次梁正截面受弯承载力计算表2-6

截面

跨边跨

第离端

端离第

支中间

--

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中

（1）

二支座B）（

二跨跨2）中（跨中间3）跨中（

C）座（

计值弯矩设（）mkN

53.00

53.00

34.51

-39.44

M0.1040.1600.1600.091?

?

s2?

bhf01c0.1100.1750.0960.175?

?

2?

?

1?

1s?

?

hfb3831044564.2

334.001c?

Asfy选配12

312

5322

实际配筋412

钢筋=565

=1140

=452

=339

AAAAssss，符合塑性内力重分布的条件。

计算结果表明均小于0.35?

?

0.22%?

1.43?

45?

/300f0.42%?

?

/?

（0.2%,45ff）?

45/f（200）/A（bh?

339/?

400）yytminmaxts，满足最小配筋率的要求。

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、腹筋计算和最小配筋率验

算。

）验算截面尺寸1（，截面尺寸按下'4?

?

265/200?

1.2b,80?

h?

hh?

365?

?

265mmh/wfw0式验算：

?

kNVkN?

?

?

?

?

?

bhf0.250.251.014.3250365362.20?

?

74.81maxcc0--

WORD格式--可编辑

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?

kN?

72.89VBl面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:

1.0fAh1.0?

270?

100.48?

3650svyvmm?

s?

?

5725.70

74810bhV?

0.7f?

0.7?

1.43?

200?

3650tcs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，，大于箍筋mm4580.56?

5725.7?

s?

0.8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，实际配箍率3?

1813./2070.0ff3?

/?

?

.013?

.54ytv，满足最小配箍率的要求。

3?

?

10?

（200100.48/?

250）?

2.50/?

A（bs）?

svsv2.2.6次梁的裂缝宽度验算

次梁的折算永久荷载；折算可变'/kNm10.37?

14.23/4g?

?

6.808k3形钢筋的相对粘度特征系数。

变荷载'/m6N7?

2q?

14.3?

10.k

k4c=25mm。

，混凝土的保护层厚度?

1.0?

荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数，裂缝宽度的计?

1.9?

cr算过程见表2-7，各截面的裂缝宽度均满足要求。

表2-7次梁的裂缝宽度验算

截面

1

B

2

C

3

Mk

41.00

-51.5

24.54

-41.4

28.65

--

WORD格式--可编辑

5

8

2mm/As

565

565

339

402

339

2?

）/mm?

M/0.87hA（Nsksq0

245.32

308.45

227.96

324.94

266.14

?

A/?

Ateste

0.0141

0.0141

0.0100

0.0101

0.0100

?

?

?

/0.65f?

1.1?

sqtkte

0.722

0.799

0.629

0.702

0.609

（mm）?

/dd?

eq

12

12

12

12

12

d（mmeq?

）?

?

l0.08（1.9cscr?

te）

115.59

115.59

143.5

142.54

143.5

（mm）?

?

?

E/lw?

scrmaxcrsq

0.208

0.264

0.195

0.276

0.221

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩：

2m41.00kN/kN/m?

4.675M?

（0.078?

10.37?

0.1?

10.67）?

k2mkN//m?

?

?

（0.10510.37?

0.119?

10.67）?

4.67551.55kNM?

?

Bk2m/m?

24.54kN?

0.079?

10.67）?

4.550kN/?

M?

（0.03310.37k22m/?

41.48?

4.550kNkN/m?

10.37M?

?

（0.079?

?

0.111?

10.67）Ck2mkN/kN/m?

28.6510.37M?

（0.046?

?

0.085?

10.67）?

4.550k3次梁的挠度验算2.2.7按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。

短期刚度：

225hAE3655652.0?

10?

?

22130ssmm10N?

?

B?

Nmm?

1.145

?

?

s6-3

108.3?

?

67.14?

?

?

0.21.15?

E0.772+0.2+?

1.15

'

?

3.51?

1.675?

?

13.5f

--

WORD格式--可编辑

其中，；3?

?

10365）?

8.3?

A/bh?

565/（200?

?

0s；45?

7.142.8?

10/E?

2.0?

10?

?

?

EcEs''hbb）?

（（1600?

200）?

80。

ff'?

1.647?

?

?

f200?

365bh0长期刚度：

M41.0021313kmm10?

10NB?

?

9.267?

B?

?

1.145

s?

1）?

?

41.00M?

1）?

35.12（2M（kq其中，2mkN?

8.538）?

4.67535.12?

M?

（0.078?

9.6540.1?

q1

11'?

mkN/14.23?

9.654?

q）6.808?

?

0.8?

g?

g（?

kqkk4433'?

m/8.538kN?

?

?

0.8?

14.23q?

q

kkq44挠度系数与板相同，挠度：

?

24?

24l0.973?

0.644?

1010glqkk?

f?

BB?

24?

24l4675?

?

?

0.6441014.23?

6.808?

46750.973?

10?

?

=9.737mm

23.375mm

12129.267?

109.267?

10200

--

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2.3主梁的设计

2.3.1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8.174.8=39.22kN?

主梁自重1.20.25（0.65-0.08）1.9172=8.13kN?

?

?

?

?

梁侧抹灰1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67kN?

?

?

?

?

G=48.02kN活荷载设计值：

由次梁传来Q=18.54.8=88.8kN?

G+Q=136.82kN2.3.3计算简图

主梁端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在柱上，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。

--

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2-3计算数图计算跨度：

0.35边跨m?

?

5.4050.12l?

5.7?

n20.35bm?

5.7151.025?

5.405?

l?

1.025l?

?

n0220.350.37abm?

?

?

5.765?

?

ll?

?

5.405

n02222取最小值m?

5.715l?

0中间跨：

m0.35l?

5.7?

?

5.35nm?

0.355.7?

b?

5.35?

ll?

n0则可以按等跨连续梁，）（5.715-5.7/5.7=0.26%<10%跨度差计算。

。

主梁的计算简图见图2-32.3.4内力计算及包络图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：

QlM?

kkGl?

201Q?

kGkV?

21不同截面下的弯矩及剪力的计算见表2-82-9、表。

表2-8主梁弯矩计算--

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项次

荷载简图

kM1

kMa

kMB

kM2

kMb

kMC

①

0.24466.96

0.15542.54

0.267?

73.27?

0.06718.38

0.06718.38

0.267?

73.27?

②

0.289146.67

0.244123.83

0.133?

?

67.41

0.133?

67.31?

0.133?

67.31?

0.133?

67.41?

③

?

0.044?

22.32

0.089?

?

45.17

0.133?

67.41?

0.200101.23

0.200101.23

0.133?

67.41?

④

0.229116.22

0.12663.94

0.311?

157.64?

0.09648.59

0.17086.05

0.089?

45.11?

⑤

/?

0.08915.06?

30.059?

29.94?

0.089?

45.11?

0.1786.05

0.09648.