钢筋混凝土结构课程设计模板.docx

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钢筋混凝土结构课程设计模板

网络教育学院

《钢筋混凝土结构课程设计》

题目：

海天厂房单向板设计

学习中心：

浙江电大仙居学院奥鹏学习中心[22]

专业：

土木工程

年级：

2012年春季

学号：

121091303354

学生：

张奇

指导教师：

1基本情况

本章需简单介绍课程设计的内容，包括厂房的尺寸，板的布置情况等等内容。

一、设计资料

海天多层厂房为多层内框架结构，一层平面如图所示，露面周边支撑于外墙，采用现浇钢筋混凝土单向板，烧结承重多孔砖砌体承重外墙，钢筋混凝土内柱尺寸为400×400㎜。

1.楼面做法

20厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，20厚混合砂浆抹底。

2.荷载

楼面等效均布活荷载标准值为7KN/㎡，水泥砂浆容重为20KN/㎡，混合砂浆容重为17KN/㎡，钢筋混凝土容重为25KN/㎡.

永久荷载的分项系数按照永久荷载效应控制的组合，取为1.2；活荷载的分项系数为1.3。

3.材料

混凝土楼板采用C25，梁内受力钢筋为HRB400级，板内钢筋及箍筋为

HPB235级。

二、楼板结构平面布置及截面尺寸确定

主梁沿横向布置，次梁按纵向布置。

主梁的跨度为6M，次梁跨度为6M，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2M,l2/l1=6.0/2.0=3按照单向板设计。

按高跨比条件，要求板的厚度h≥2000×1/40=50㎜，对工业建筑的楼板要求h≥80㎜，取板厚为80㎜。

次梁截面高度要求h=l0/18~l0/12=6000/18~6000/12=333~500,考虑到楼面的活荷载比较大，取h=450mm.截面宽度取为b=200mm。

主梁截面高度要求h=l0/15~l0/10=6000/15~6000/10=400~600mm，取h=600mm。

截面宽度取为b=300mm。

楼板的结构平面布置图见图2

2单向板结构设计

2.1板的设计

本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算。

1.荷载

荷载的计算过程见表1

楼板的荷载计算表1

恒载标准值

20厚水泥砂浆地面

0.02×20=0.4KN/㎡

恒载标准值

80厚钢筋混凝土现浇板

0.08×25=2KN/㎡

恒载标准值

20厚混合砂浆抹底

0.02×17=0.34KN/㎡

小计

gk=2.74KN/㎡

活荷载标准值

qk=7KN/㎡

分项系数

恒载：

γg=1.2;活载γq=1.3

恒荷载设计值

g=γg×gk=1.2×2.74=3.288KN/㎡

活荷载设计值

q=γq×qk=1.3×7=9.1KN/㎡

荷载总设计值

q＋g=12.388KN/㎡

2.计算跨度及计算简图

计算跨度：

边跨：

l01=ln＋h/2=2000-100-120+80/2=1820㎜<1.025ln=1.025×1780=1824.5㎜

取l01=1820㎜

中间跨

取l02=ln=1780㎜

跨度差：

（l01-l02）/l02=（1820－1780）/1780=2.24%<10%.可按照等跨计算。

取1m宽的板带作为计算单元计算简图如下：

3、弯矩设计值

板的弯矩设计值计算过程见下表

截面位置

边跨跨中

里端第二支座

中间跨跨中

中间支座

弯矩系数αM

1/11

－1/11

1/16

－1/14

计算跨度l0

L01=1.82

L02=1.78

M=αML（q+g）l02

12.4×1.822/11=3.73

-12.4×1.822/11=-3.73

12.4×1.782=/16=2.51

-12.4×1.782/14=-2.851

板的弯矩设计值计算表2

4.正截面受弯承载力计算

板厚80㎜，h0=h－αs=60㎜，板宽b=1000㎜

C25砼：

α1=1.0，fc=11.9KN/mm2;钢筋HPB235：

fy=210KN/mm2

对轴线②－⑤间的板带，考虑起拱的作用，其跨内2截面和支座C截面弯矩设计值可折减20%。

为了方便，近似对钢筋面积折减20%。

板的配筋计算过程见下表：

板的配筋计算

截面位置

弯矩设计值

3.73

-3.73

2.51

-2.81

αs=M/α1fcbh02

0.087

0.059

0.066

0.0916

0.0598

0.0683

轴线

①－②

⑤－⑥

计算配筋（㎜2）

311

203

232

实际配筋（㎜2）

Φ8@160

Φ6/8@160

314

246

轴线

②－⑤

计算配筋（㎜2）

311

203×0.8=163

232×0.8=186

实际配筋（㎜2）

Φ8@160

Φ6/8@160

314

246

5.配筋率验算：

1.支座截面处

≤0.35均满足，符合塑形内力重分布原则。

2.2次梁的设计

本节内容是根据已知的荷载条件对次梁进行配筋设计，按塑性理论进行计算。

1.荷载

荷载的设计过程见下表：

恒荷载设计值

板传来的荷载

3.228×2.0=6.576KN/m

次梁自重

0.2×（0.45-0.08）×25×1.2=2.22KN/m

次梁粉刷

0.02×（0.45-0.08）×2×17×1.2=0.31KN/m

小计

g=9.11KN/m

活荷载设计值

q=7×1.3×2.0=18.2KN/m

荷载总设计值

g+q=27.31KN/m

2.计算跨度及计算简图

计算跨度：

次梁在砖墙山的支撑长度为240㎜，主梁截面为300×600

边跨：

l01=ln+a/2=6000-120-300/2+240/2=5850mm<1.025ln=1.025×5730=5873mm

取其l01=5850mm

中间跨：

l02=ln=5700mm

跨度差：

（l01-l02）/l02=（5850-5700）/5700=2.1%<10%。

可按照等跨计算。

3.弯矩和剪力设计值的计算：

次梁的弯矩设计值计算过程如下：

截面位置

边跨跨中

离端第二支座

中间跨跨中

中间支座

弯矩系数

1/11

-1/11

1/16

-1/14

计算跨度l0

L01=5.58

L02=5.70

27.31×5.582/11=84.97

-27.31×5.582/11=-84.97

27.31×5.702/16=56.04

-27.31×5.702/14=-64.05

次梁的剪力设计值的计算过程：

截面位置

B（←）

B（右）

剪力系数

0.45

0.6

0.55

计算跨度ln

Ln1=5.73

Ln2=5.70

0.45×5.73×27.3=70.42

0.6×5.73×27.31=93.89

0.55×5.7×27.31=85.62

4.承载力计算

（一）正截面承载力计算：

次梁跨中按照T型截面计算，hf/h0=80/（450-35）=0.193>0.1,其翼缘宽度按下式计算：

边跨：

bf=l0/3=5850/3=1900mm>b+sn=200+2000-120-150=1930mm

取bf=1930mm

中间跨：

bf=l0/3=5850/3=1900mm=b+sn=200+2000-300=1900mm

取bf=1900mm

砼C25，

=1.0，

ƒc=11.9KN/mm2,

ƒt=1.27KN/mm2,;纵向钢筋HRB400；

ƒy=360KN/mm2,:

箍筋HPB235：

ƒyv=210KN/mm2

跨中截面T型截面类型判断：

故次梁跨中截面按第一类T型截面计算。

次梁的支座截面按矩形截面计算。

次梁的正截面受弯承载力计算过程如下表

截面位置

弯矩设计值

84.97

-84.97

56.04

-64.05

αs=M/α1fcbh02

0.0215

0.0207

0.0144

0.1705

0.0217

0.02345

0.0145

0.0215

轴线

①－②

⑤－⑥

计算配筋（㎜2）

574.5

643.4

377.9

467.8

实际配筋（㎜2）

216+116

AS=603

216+118

AS=656.5

216

AS=402

216+110

AS=480.5

配筋率验算：

对支座截面均有

符合塑性内力重分布原则。

（2）斜截面承载力计算

验算截面尺寸：

Hw=h0-hf=415-80=335mm.因hw/b=335/200<4,截面尺寸按照下式验算。

计算所需配置的箍筋：

采用Φ6双肢箍筋，计算B支座左侧截面。

由

可得箍筋间距：

S=325mm

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%或间距减少20%，先调间距，S=0.8×325=260mm，弯矩调幅时要求的配筋率下线为：

，

取箍筋间距为150mm。

2.3主梁的设计

本节内容是根据已知的荷载条件对主梁进行配筋设计，按弹性理论进行设计。

1.荷载

荷载的计算过程见下表：

恒荷载设计值

次梁传来的荷载

9.11×6.0=54.66KN/m

主梁自重

2×0.3×（0.6-0.08）×25×1.2=9.36KN/m

主梁粉刷

0.02×（0.6-0.08）×2×17×1.2=0.85KN/m

小计

G=64.87KN取65KN

活荷载设计值

Q=18.2×6.0=109.2KN/m取110KN

2.计算跨度及计算简图

计算跨度

主梁在砖墙上的支撑长度为370mm,中间支承载400×400的砼柱上。

边跨：

ln1=6000-200-120=5680mm,因0.025ln1=142mm

取l01=1.025ln+b/2=1.025×5680+400/2=6022mm

中间跨：

l02=ln2+b=6000mm

跨度差：

（l01-l02）/l02=（6022-6000）/6000=0.37%<10%。

M=k1Gl+k2Ql,式中k1,k2可由附表查得：

4.承载能力计算

（一）正截面承载力计算

主梁跨中按照T型截面计算hf/h0=80/（600-35）=0.142>0.1其翼缘宽度按照下式计算：

bf=l0/3=6000/3=2000mm

ƒt=1.27KN/mm2,;纵向钢筋HRB400；

纵筋受力钢筋除B支座截面为两排外，其余均为一排。

跨内截面正截面受弯承载力的计算过程见下表：

Hw=h0-hf=530-80=450mm.因hw/b=450/200<4,截面尺寸按照下式验算。

0.7ftbh0=0.7×1.27×300×530=141.35KN

计算多需配置的箍筋：

=141.35+1.25×210×100.6/100×530

=208.35KN

Vcs>VA=1442.9KN,Vcs>VBr=199.4KN,Vcs

支座B截面左边尚配置弯起钢筋，在B支座截面左边的2m范围内需要布置三排弯起钢筋才能覆盖此最大剪力区段，现分三批弯起第一跨中的20钢筋，Asb=314.2mm2.

所需弯起钢筋的面积（弯起角度取αs=45°）