钢筋混凝土结构课程设计项目计划书.docx

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钢筋混凝土结构课程设计项目计划书

钢筋混凝土结构课程设计计划书

一.内容

钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖

二.设计资料

某仓库楼盖，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其结构平面布置如下图

1.楼层平面如图所示，墙体厚度370mm,结构横向长L1=12m，结构纵向长L2=30m,板搁置长度：

120mm,次梁搁置长度：

240mm,主梁搁置长度：

240mm,楼梯位于该层平面的外部，不予考虑。

楼盖采用整体式单向板肋形结构。

2.该建筑位于非地震区。

3.建筑物安全级别为二级。

4.结构环境类别一类。

5.建筑材料等级:

梁，板C25混凝土（fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2）。

钢筋：

板中钢筋，梁中箍筋，构造钢筋Ⅰ级（HPB235,ft=210N/mm2），梁中受力钢筋Ⅱ级（HRB335,ft=300N/mm2）。

6.荷载：

钢筋混凝土重力密度为25kN/m3,

楼面活荷载标准值6kN/m2。

7、楼面构造层做法：

20mm厚水泥砂浆面层，12mm厚板底纸筋抹灰（16KN/mm3）。

8、永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.3（由于楼面活载标准值>=4KN/m2）

9.结构平面布置及初估尺寸：

板的支承长度为120mm,梁的支承长度为240mm，主梁的支承长度为240mm。

板厚：

h=100mm

次梁：

高h=450mm，宽b=220mm，间距l1=3.0m。

主梁：

高h=750mm，宽b=250mm，间距l2=6.6m。

柱：

bхh=350mmх350mm，柱网尺寸为6.0mх6.0m。

10.使用要求：

梁板的变形和裂缝宽度在本设计中均不考虑。

11.采用的规范：

水工混凝土结构设计规范（SL/T191-96）,建筑结构荷载规范（GBJ9-87）.

三.设计要求

板的设计：

按考虑塑性内力重分布方法计算

次梁的设计：

按考虑塑性内力重分布方法计算

主梁的设计：

按弹性理论分析方法计算

板的厚度按构造要求取h=80mm>（1/35~l/40）х2000=50~57mm,

（考虑工业房屋楼盖最小厚度为80mm，所以板厚定为80mm）。

次梁截面高度取h=500mm>=（l/12~1/18）х6000=333~500mm，考虑楼面活荷载较大，取截面宽度b=200mm，即：

bхh=200mmх500mm。

主梁截面梁高度取h=（1/8~1/14）х6000=429~750mm，取bхh=300mmх700mm。

四.板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算。

板的尺寸及支承情况如图所示。

1.荷载计算

恒载标准值

20mm厚水泥砂浆0.02*20=0.4kN/m2

80mm厚钢筋混凝土板25х0.08=2.0kN/m2

12mm厚板底纸筋抹灰16х0.012=0.192kN/m2

合计g=2.592kN/m2

恒载设计值:

G=2.592х1.2=3.1104kN/m2

活载标准值：

6kN/m2

活载设计值:

q=1.3х6=7.8kN/m2

合计G+P=3.1104+7.8=10.9104kN/m2

即每米板宽10.9104KN/m

2.内力计算

板厚h=80mm,次梁bхh=200mmх500mm

计算跨度:

边跨L01=Ln+h/2=2000-120-200/2+80/2=1820mm

中跨L02=Ln=2000-200=1800mm

跨度差：

（L01-L02）/L02=（1820-1800）/1800=1.1%<10%，

故允许采用按等跨连续板的内力系数计算.

板的弯矩计算表:

连续板各截面弯矩计算

表1

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中及中间跨跨中

中间支座

弯矩计算系数

1/11

-1/11

1/16

--1/14

1/11x10.91x（1.82^2）=3.29

（-1/11）x10.91x（1.82^2）=-3.29

1/16x10.91x（1.82^2）=2.26

（-1/14）x10.91x（1.82^2）=-2.58

3截面承载力计算：

取1m宽板带作为计算单元，a=20,b=1000mm,h=80mm,h0=h-a=80-20=60mm,fc=11.9N/mm2,fy=210N/mm2,各截面的配筋计算见表2

板的配筋计算

表2

板带部位

边区板带（①～②、⑤～⑥轴线间）

中间区板带（②～⑤轴线间）

板带部位截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中及中间跨跨中

中间支座

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中及中间跨跨中

中间支座

M/kN·m

3.29

-3.29

2.26

-2.58

3.29

-3.29

2.26х0.8=1.808

2.58х0.8=2.064

0.076

-0.076

0.053

-0.060

0.076

-0.076

0.042

0.048

ζ=1-√（1-2хαs）

0.079

0.054

0.062

0.079

0.043

0.049

As=fcbζh0/fy（mm2）

268.6

183.6

210.8

268.6

146.2

166.6

选配钢筋

ф10@180

ф6@180

ф6.5@180

ф6@180

实配钢筋面积（mm2）

314

198.1

232.4

298.8

157

169.8

中间板带②～⑤轴线间，其各区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其弯矩降低20%。

表中ζ的最大值为0.076<ζb=0.614;

表中所选最小配筋面积As=157mm2;

验算最小配筋率ρ=As/（bh0）=157/（1000х60）=0.26%>ρmin=0.15%满足要求。

五．次梁的设计（按塑性内力重分布计算方法）

次梁按塑性内力重分布方法计算。

次梁有关尺寸及计算简图如图所示。

1．荷载计算

恒载板传递荷载3.1104х2=6.2208kN/m

次梁自重1.2х25х0.2х（0.50-0.08）=2.52kN/m

梁侧抹灰1.2х17х0.012х（0.50-0.08）х2=0.206kN/m

合计G=8.947kN/m

活荷载：

由板传来P=1.3х6х2=15.6kN/m

总荷载G+P=15.6+8.947=24.547kN/m

2.内力计算

计算跨度：

边跨Ln=6000-240-300/2=5610mm

L01=Lnх1.025=5750mm

L01=Ln+a/2=5610+240/2=5730mm

故取较小者L01=5730mm

中跨L02=6000-300=5700mm

跨度差：

（5730-5700）/5700=0.52%<10%,按等跨连续梁计算。

次梁弯矩计算表（M=αmbpL02）

次梁弯矩计算

表3

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中及中间跨

中间支座

弯矩计算系数

1/11

-1/11

1/16

-1/14

73.268

-73.268

50.372

-57.551

次梁剪力计算表（V=αvbpLn）

次梁剪力计算

表4

截面

端支座右侧

离端第二支座左侧

离端第二支座右侧

中间支座左侧、右侧

剪力计算系数

0.45

0.6

0.55

62.963

83.951

76.955

3.配筋计算

（1）次梁正截面抗弯计算

跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为

边跨bf＇=L01/3=5730/3=1910mm

中跨bf＇=L02/3=5700/3=1900mm

hf＇=80mm，h=500mm，a=35mm，h0=500-35=465mm

判别T形截面类型：

αfcbf＇hf＇（h0—hf＇/2）=11.9х1900х80х（465-80/2）х10-6=768.74kN·m

αfcbf＇hf＇（h0-hf＇/2）>Mmax，故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算，支座处按矩形截面计算。

h0=465。

b=200mmfc=10N/mm2fy=310N/mm2次梁正截面承载力计算见表5。

次梁正截面承载力计算

表5

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中及中间跨跨中

中间支座

M/kN·m

73.268

50.372

57.551

b或bf＇

1910

200

1900

200

αs=M/（fcbh02）

0.015

0.142

0.010

0.112

ζ=1-√（1-2хαs）

0.015

0.154

0.010

0.119

As=fcbf＇ζh0/fy（mm2）

511

550

339

425

选配钢筋

2ф12+2ф14

2ф10+2ф16

3ф12

2ф12+1ф16

实际钢筋面积

（mm2）

524

559

339

427

其中ζ=x/h0均小于0.35，符合塑性内力重分布条件

次梁斜截面承载力计算分别见表6.

次梁斜截面承载力计算

表6

截面

边跨跨中

离端第二支座左侧

离端第二支座右侧

中间支座

V（kN）

62.963

83.591

76.955

0.25fcbh0

（N）

0.25х1.0х11.9х465х200=276675>V

Vc=0.7ftbh0

（N）

0.7х1.27х200х465=82677>V

配筋方法

构造配筋

选用箍筋

双肢箍ф6

Asv=nAsv1（mm2）

钢筋间实际距S（mm）

200

Vcs=Vc+1.25fyvAsvh0/s（N）

15376

表中所选最小配筋面积As=57mm2;

验算最小配筋率ρ=As/（bхs）=57/（200х200）=0.143%>ρmin=0.125%满足要求。

六.主梁的设计（按弹性理论计算）

主梁按按弹性理论计算，有关尺寸及计算简图如图所示。

1．荷载计算

恒载次梁传递荷载：

8.947х5.7=51.00kN

主梁自重:

1.2х25х0.3х（0.7-0.08）х2=11.16kN

主梁抹灰:

1.2х16х0.012х（0.7-0.08）х2х2=0.57kN

合计G=62.73kN

活载P=1.3х6х2х6=93.6kN

总荷载G+P=62.73+93.6=156.33kN

2.内力计算

计算跨度边跨ln=6000-240-350/2=5585mm

l0=ln+a/2+b/2=5585+240/2+350/2=5880mm

l0=1.025хln+b/2=1.025х5585+350/2=5900

取较小者l0=5880mm

在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下列公式计算，则：

M=K1Gl0+K2Ql0；

V=K1G+K2Q；

式中系数K值由等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表查得，具体计算结果以及最不利内力组合见表7，表8。

3配筋计算

（1）正截面抗弯承载力计算

主梁跨中截面按T形梁计算,其翼缘计算宽度为:

中跨:

bf＇=l0/3=6000/3=2000mm

边跨:

bf＇=l0/3=5880/3=1960mm

hf＇=80mm,h0=700-35=665mm

判断截面类型：

中跨：

fcbf＇hf＇（h0-hf’/2）=11.9х2000х80х（665-80/2）=1190kN·m

>M=100.890kN·m

边跨：

fcbf＇hf＇（h0-hf’/2）=11.9х1960х80х（665-80/2）=1166.2kN·m

>M=205.401kN·m

故按跨中截面第一类T形截面计算,支座处按矩形截面计算，取h0=700-80=620mm（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。

b=300mm,fc=11.9N/mm2,fy=310N/mm

主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表9及表10。

主梁正截面承载计算（表9）

截面

跨中

支座

M/kN·m

235

-306

b/2хV0kN·m

156.33х0.3/2=23.45

M-V0b/2（KN·m

-306+23.45=-282.55

b/bf＇

1960

300

αs=M/（fcbf＇bh02）或αs=M/（fcbh02）

0.023

0.223

ζ=1-√（1-2хαs）

0.023

0.256

As=fcbf＇ζh0/fy（mm2）

1150.776

1827.84

选配钢筋

2ф16+2ф22

2ф20+2ф28

实际钢筋面积（mm2）

1162

1860

表中ζ的最大值为0.256<ζb=0.614;

表中所选最小配筋面积As=1860mm2;

验算最小配筋率ρ=As/（bh0）=1860/（300х665）=0.93%>ρmin=0.15%满足要求。

主梁斜截面承载力计算（表10）

截面

边支座

中支座

V（kN·m）

120

208.58

0.25fcbh0（kN）

593.5>V

553.6>V

Vc=0.7ftbh0（kN）

177.4>V

165.4

选用箍筋

2ф8

Asv=nAsv1（mm2）

101

S=1.25fyvAsvh0/（V-0.7ftbh0）

307.4

407.9

实际箍筋间距S（mm）

250

Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/S

247.92>V

231.15>V

实际钢筋面积（mm2）

101

表中所选最小配筋面积As=101mm2;

验算最小配筋率ρ=As/（bхs）=101/（300х250）=0.135%>ρmin=0.125%满足要求。

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