大连理工钢筋混凝土结构课程设计大作业.doc
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《钢筋混凝土结构课程设计》
题目：
XX工厂单层厂房单向板设计
学习中心：
盐都奥鹏学习中心
专业：
土木工程
年级：
2016年春季
学号：
学生：
指导教师：
II
1基本情况
XX工厂单层工业建筑的中间楼面详见图1-1“建筑平面图”。
中间楼面使用的是现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
现在对其进行结构设计。
设计的内容：
生产车间的四周外墙全为240的承重砖墙，
主梁端墙处：
370mm×370mm壁柱；设置钢筋混凝土柱，截面尺寸400mm×400mm。
楼盖自重：
钢筋混凝土容重；
楼面活荷载，单位是0.5；
楼面面层：
水磨石地面；
板底粉刷：
。
混凝土：
C20、C25或C30；
钢筋：
次梁及主梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300或HRB335级钢筋。
图1-1建筑平面图
10
2单向板结构设计
2.1板的设计
2.1.1恒荷载标准值
板的永久荷载标准值
80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/
10mm厚大理石地面0.01×28=0.28kN/
20mm板底混合砂浆抹灰0.02×17=0.34kN/
合计2.62kN/
板的可变标准荷载值3.5kN/
永久荷载分项系数取1.2或者1.35，因楼面可变荷载标准值为3.5kN/，所以可变荷载分项系数应取1.4。
于是板的荷载总计算值
①q=+=1.35×2.62+0.7×1.4×3.5=6.967kN/
②q=+=1.2×2.62+1.4×3.5=8.044kN/
由于②>①，所以取②q=8.044kN/，近似取q=8kN/
图2-1板的计算简图
2.1.2内力计算及配筋：
在表2-1可查得，板的弯矩系数αm分别为：
边跨中为1/11;
离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有
M1=－MB=1/11（g+q）l02=1/11×8.04×2.022=2.982KN·m
M2=M3=1/16（g+q）l02=1/16×8.04×2.002=2.01KN·m
Mc=－1/14（g+q）l02=－1/14×8.04×2.002=－2.297KN·m
取1m宽板带作为计算单元，b=1000mm，混凝土C30,板的最小保护层厚度为C=15mm，板厚h=80mm，h0=80-20=60mm；α1=1.0,fc=14.3KN/mm2；HPB235，fy=210N/mm2。
板的配筋计算过程如表2-1所示
表2-1板的配筋计算表
截面
1
B
2
C
M（）
2.982
-2.982
2.01
1.608
-2.297
-1.838
（）
51.48
0.058
0.058
0.039
0.031
0.045
0.036
（）
0.06
0.06
0.04
0.033
0.046
0.037
0.97
0.97
0.92
0.934
0.908
0.926
（mm2）
243.9
243.9
173.4
136.6
200.8
157.5
选钢筋
①～②轴线
⑤～⑥轴线
Φ6/8@160
Φ6/8@160
Φ6/8@160
Φ6/8@160
②～⑤轴线
Φ6/8@160
Φ6/8@160
Φ6/8@160
Φ6/8@160
实际配筋
①～②轴线
⑤～⑥轴线
246mm2
246mm2
246mm2
246mm2
②～⑤轴线
246mm2
245mm2
1246mm2
246mm2
2.2主梁的设计
2.2.1荷载设计值
（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）
次梁传来的荷载：
9.149×6.3=57.64kN
主梁自重（含粉刷）：
[（0.65-0.08）×0.3×2.0×25+2×（0.65-0.08）×0.015×17×2.0]×1.2=10.958kN
活荷载设计值：
Q=26×100.86.3=163.8kN
恒荷载设计值：
G=57.64+10.958=68.6kN
2.2.2计算简图
主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:
边跨:
lo1=ln+a/2+b/2=（6000-200-120）+400/2+400/2=6080mm
Lo1=1.025ln+b/2=（600-200-120）+200=6022mm
故lo1取6022mm
中跨lo2=6000mm
计算简图如图所示。
图2-2主梁计算简图
2.2.3内力设计值计算
1）弯矩设计值：
其中，可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2）剪力设计值：
，其中，可由书中表查可知。
表2-3主梁弯矩计算
项次
荷载简图
①
②
③
④
组合项次
①+③
①+④
①+②
①+④
组合值
56.01
-368.58
87.09
179.44
组合项次
①+②
①+③
组合值
341.44
195.76
由此可作出下列几种情况下的内力图：
①+②；①+③；①+④
表2-4主梁剪力计算
项次
荷载简图
①
②
④
组合项次（）
①+②
154.35
①+④
-242.89
①+④
215.8
3）截面承载力计算
主梁跨中截面按T形截面进行计算，其翼缘宽度取三者最小值
按梁跨考虑：
==5.5/3=1.833M
按净距考虑=b+=0.4+6.2=6.7m
按翼缘高度考虑=650-60=590
==0.169>0.1，则翼缘不受限制
故应取=2.30m
考虑弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中=-60=650-60=590mm；
判断各跨中截面属于哪一类T形截面,
=1.0×2300×100×11.9×（590-100/2）
=1333.3>92.97KN·m
故属于第一类T形截面
支座处按矩形截面考虑，由于弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中=-90=650-90=560mm；
主梁的正截面承载力及配筋计算见表，斜截面承载力及配筋计算见表；
表2-5主梁正截面承载力计算
截面
边跨中
中间支应
中间跨中
M（KN·m）
338.70
455.77
219.33
-
34.85
-
-
320.92
-
0.035
0.344
0.019
0.036<
0.441<
0.019<
1225.5
1550.3
1222.7
选配钢筋
2φ25+3φ20
2φ25+3φ20
2φ25+1φ20
实配钢筋面积（mm2）
1932
1932
1296
1.31﹪>0.2﹪
1.38﹪>0.2﹪
0.93﹪>0.2﹪
是否满足要求
是
是
是
注：
最小配筋率=（45,0.2%=0.2%
HRB335钢筋，=0.55,
表2-6主梁斜面承载力计算
截面
边支座
支座B左
支座B右
V（KN）
122.05
225.53
315.16
325.5V
316.5>V
416.5>V
131.1124.5124.5选配弯起钢筋
-
1φ18
1φ18
弯起钢筋面积
0
254.5
254.5
0
43.2
43.2
11.4
57.83
47.46
箍筋肢数、直径
2φ6
2φ6
2φ6
57
57
57
1106250
206986
252212
实配箍筋间距s（mm）
200
200
200
0.114﹪>0.106%
0.114﹪>0.106%
0.114﹪>0.106%
是否满足要求
是
是
是
注：
=0.106%,由计算出S=205.1mm，所以取S205mm，而由构造要求知箍筋的最大间距为250，故可取S=200mm
2.3次梁的设计
按考虑塑性内力重分布设计。
根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。
2.3.1荷载
永久荷载设计值
板传来永久荷载3.144×2=6.288kN/m
次梁粉刷0.02×（0.45-0.08）×2×17×1.2=0.34kN/m
次梁自重0.2×（0.45-0.08）×25×1.2=2.22kN/m
合计g=8.788kN/m
可变荷载设计值q=4.9×2=9.8kN/m
荷载总设计值g+q=18.588KN/m
2.3.2计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为240mm。
主梁截面为300mm×600mm。
计算跨度：
中间跨==6000-300=5700mm
跨度差（5850-5700）/5700=2.6%小于10%，可按等跨连续梁计算。
次梁计算简图如图所示。
图2-7次梁计算简图
2.3.3次梁内力计算
由表11-1可查得，板的弯矩系数αmb分别为：
边跨中为1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有
1）截面承载力计算：
次梁跨中按T型截面计算，其翼缘宽度取下面两者中较小者：
bf＇=l/3=5100/3=1700mm
bf＇=b+sn=200+2000=2200mm,故取bf＇=1700mm。
判断各跨内截面属于哪一类型T型截面：
取h0=400-35=365mm，则有：
α1fcbf＇hf＇（h0-hf＇/2）=1.0×14.3×1700×80×（365-40）=
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