大工15春《钢筋混凝土结构课程设计》.doc

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： 土木工程 年 级： 2011 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 01 基本情况某多层厂房，采用内框架结构，边柱为砖柱，楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其标准层结构布置图 1.1 所示图 1.1 楼面梁格布置图楼面活荷载标准值为 5.0 KN／㎡，自重 0.6 KN／㎡，板底及梁侧采用 15 mm厚混合砂浆粉底，采用 C25 混凝土；主梁和次梁采用 HRB335 级钢筋，其余均采用 HPB235 级钢筋；板伸入墙内 120mm，次梁伸入墙内 240mm，主梁伸入墙内370mm，柱的截面尺寸为 400mm×400mm12 单向板结构设计2.1 板的设计板按塑性内力重分布方法设计，按刚度条件板厚为 ≈ ＝52.5mm.按构l4021造要求，工业房屋楼面的最小厚度为 80mm，故取板厚 h＝80mm.取次梁截面高度h＝450mm，截面宽度 b＝200mm。

板的几何尺寸和计算简图见图 2.1图 2.1 板的几何尺寸图 2.2 板的计算简图1.荷载恒荷载 板自重 0.08×25＝2.0 KN／㎡ 楼面面层 0.6 KN／㎡天棚抹灰 0.015×17＝0.26 KN／㎡gk＝2.86 KN／㎡使用活荷载 qk＝5.0 KN／㎡荷载组合设计值根据建筑结构荷载规范（GB5009—2001）的规定，对于标准值大于 4KN／㎡的工业房屋楼面结构的活荷载应取 γQ＝1.3，所以有：g＋q＝1.2gk＋1.3qk＝1.2×2.86＋1.3×5.0＝9.93 KN／㎡g＋q＝1.35gk＋1.3×0.7×qk＝1.35×2.86＋1.3×0.7×5.0＝8.41 KN／㎡取 g＋q＝9.93 KN／㎡2.内力计算取 1m 宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为：中间跨：l 0＝ln＝2.1－0.2＝1.90m2边跨：l 0＝ln＋ ＝2.1－0.12－ ＋ ＝1.92m0.2.8边跨与中间跨的计算跨度相差：＝0.011＜10﹪1.9.0故可按等跨连续板计算内力。

各截面的弯矩计算见表 2.1表 2.1 板的弯矩计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座弯矩系数 1+11+614M=α（g＋q）l2（KN·m）×9.93×1.922=3.33×9.93×1.922=-3.33×9.93×1.922=2.24×9.93×1.922=-2.562.2 次梁的设计取主梁的梁高 h＝650㎜，梁宽 b＝250㎜次梁的截面几何尺寸与支承情况见图 2.3图 2.3 次梁几何结构和支撑情况1.荷载恒荷载 由板传来 2.76×2＝5.52 KN／m次梁自重 25×0.2×（0.45－0.08）＝1.85 KN／m梁侧抹灰 17×（0.45－0.08）×2×0.015＝0.19 KN／mgk＝7.56 KN／m楼面使用活荷载 qk＝5.0×2＝10.0 KN／m荷载组合设计值3g＋q＝1.2gk＋1.3qk＝1.2×7.56＋1.3×10＝22.072 KN／mg＋q＝1.35gk＋1.3×0.7×qk＝1.35×7.56＋1.3×0.7×10＝19.306 KN／m取 g＋q＝22.072 KN／m2.内力计算按塑性内力重分布方法计算次梁内力。

计算跨度：中间跨：l 0＝ln＝6.9－0.25＝6.65m边跨：l 0＝ln＋ ＝6.9－0.12－ ＋ ＝6.775＜1.025 a20.25.4ln＝1.025×6.655＝6.821m边跨与中间跨的计算跨度相差：＝0.019＜10﹪6.7.5故可按等跨连续梁计算内力剪力计算时跨度取净跨计算简图如图 2.4 所示图 2.4 次梁计算简图次梁内力计算见表 2.2、2.3表 2.2 次梁弯矩计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座弯矩系数 α 1+11+614M=α（g+q）·l2（KN·m）×22.072×6.7752=92.1- 92.1 ×22.072×6.652=61- 69.72表 2.3 次梁剪力计算截面 边支座 第一内支座（左） 第一内支座（右） 中间支座剪力系数 β 0.45 0.6 0.55 0.55V=β（g+q）·ln（KN）0.45×22.072×6.655=66.100.6×22.072×6.655=88.130.55×22.072×6.65=80.73 80.732.3 主梁的设计按弹性理论计算主梁内力，不考虑塑性内力重分布取柱截面尺寸为 400 mm×400 mm 。

主梁的截面尺寸与支承情况如图 2.54图 2.5 主梁几何尺寸及支撑情况1.荷载恒荷载由次梁传来 7.56×6.9＝52.164 KN主梁自重（折算为集中荷载） 0.25×（0.65－0.08）×2.1×25＝7.48 KN梁侧抹灰（折算为集中荷载）2×（0.65－0.08）×2×0.015×17＝0.58 KN使用活荷载 Gk＝60.224 KNQk＝5×2×6.9＝69 KN荷载组合设计值G＋Q＝1.2Gk＋1.3Qk＝1.2×60.224＋1.3×69＝162 KNG＋Q＝1.35Gk＋1.3×0.7×Qk＝1.35×60.224＋1.3×0.7×69＝144.1 KN取 G＝1.2×60.224＝72.3 KNQ＝1.3×69＝89.7 KN2.内力计算计算跨度如下：中间跨 l0＝lc＝6.3m边跨 l0＝ln＋ ＋ ＝6.3－0.12－ ＋ ＋ ＝6.365mb2a0.42.372l0＝1.025ln＋ ＝1.025×（6.3－0.12－ ）＋ ＝6.33m04取 l0＝6.33m计算简图见图 2.5图 2.6 主梁的计算简图各种荷载工况下的主梁内力计算见表 2.4。

5表 2.4 各种荷载工况下的主梁内力计算荷载工况计算简图 内力图①②续表 7③④6内力计算过程见表 2.5表 2.5 内力计算荷载工况 弯矩 剪力①M1=KGl=0.244×72.3×6.33=111.67 KN·mMB=KGl=-0.267×72.3×6.33=-122.19 KN·mM2=KGl=0.067×72.3×6.3=30.52 KN·m≈72.3×2.1- ×122.19=70.37 KN·m*a23VA=K1G=0.733×72.3=53 KNV1 右 =VA-G=53-72.3=-19.3 KNVB 左 =K1G=-1.267×72.3=-91.6 KNVB 右 =K1G=1.0×72.3=72.3 KNV2 左 =0②M1=0.289×89.7×6.33=164.09 KN·mMB =-0.133×89.7×6.33=-75.52 KN·mM2=-75.52 KN·m≈89.7×2.1- ×75.52=138.02 KN·m*a23VA=0.866×89.7=77.68 KNV1 右 =77.68-89.7=-12.02 KNVB 左 =-1.134×89.7=-101.72 KNVB 右 =0③M1=-0.044×89.7×6.33=-24.98 KN·mMB =-0.133×89.7×6.33=-75.52 KN·mM2=0.200×89.7×6.3=113.02 KN·m≈ ×（-75.52）=-50.35 KN·m*a3VA=-0.133×89.7=-11.93 KNV1 右 =VB 左 =-11.93 KNVB 右 =1.0×89.7=89.7 KN④MB =-0.311×89.7×6.33=-176.59 KN·mMc=-0.089×89.7×6.33=-50.53 KN·mM1≈89.7×2.1- ×176.59=129.51 KN·m13≈89.7×2.1- ×176.59=70.64 KN·m*a2M2=0.170×89.7×6.3=96.07 KN·m=89.7×2.1- ×176.59-*3×50.53=53.8 KN·m13VA=0.689×89.7=61.80 KNV1 右 =-89.7＋61.80=-27.9 KNVB 左 =-1.311×89.7=-117.6 KNVB 右 =1.222×89.7=109.61 KNV2 右 =109.61－89.7=19.91 KN最不利内力组合见图 VI 所示。

主梁的弯矩包络图与剪力包络图见图 2.7，图 2.87图 2.7 主梁最不利内力组合 图 2.8 主梁的弯距及剪力包络图83 配筋图3.1 板的配筋图取板的截面有效高度 h0＝65㎜，各截面的配筋计算见表 3.1表 3.1 板的正截面承载力计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座在平面图中的位置 ①～⑧ 轴间 ①～⑧ 轴间 ①～② ⑦～⑧ 轴间②～⑦ 轴间①～②⑦～⑧ 轴间②～⑦ 轴间M（KN·m） 3.33 -3.33 2.24 1.79 -2.56 -1.79α 0= 2cbhf0.066 0.066 0.045 0.036 0.051 0.0360γ.5(1)0.966 0.966 0.977 0.982 0.974 0.982AS= y0f249.5 249.5 165.7 132 190 132选配钢筋 φ8＠120 φ8＠160 φ8＠190 φ8＠200 φ8＠190 φ8＠200实配钢筋面积（mm 2） 419 314 265 251 265 2513.2 次梁的配筋图次梁跨中截面按 T 形截面进行计算，其翼缘宽度取二者中的较小者：＝ ＝ ＝2.217m'fbl36.5＝ b＋sn＝0.2＋1.90＝2.1m 故取 ＝2.1m。

'f 'fb判别各跨中截面属于哪一类 T 形截面，取 h0＝450－35＝415mm，则：=2100×80×11.9×（415- ）=749.7KN•m＞92.1 KN•m'' ffc0h()2802故属于第一类 T 形截面支座截面按矩形截面计算，第一内支座截面按两排筋考虑，取h0＝450－60＝390mm；中间支座按一排筋考虑，取 h0＝450－35＝415mm次梁正截面承载力计算见表 3.29表 3.2 次梁正截面承载力计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座M（KN·m） 92.1 -92.1 61 -69.72α 0= 2cbhf291045.=0.0229103.=0.254260415.9=0.01426701.=0.170ξ10.02＜ =0.55bξ0.299＜0.35 。