《钢筋混凝土结构课程设计》.docx
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《钢筋混凝土结构课程设计》
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《钢筋混凝土结构课程设计》
题目：
整体式单向板肋梁厂房单向板设计
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。
1、工程概况
某某高新园区科技园某小区住宅，设计使用年限为50年，住宅小区采用砖混结构，楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。
墙厚370
，柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为
。
2、设计资料
（1）楼板平面尺寸为
，如下图所示：
图2.1楼板平面图
（2）楼盖做法详图及荷载
图2.2楼盖做法详图
楼面均布活荷载标准值为：
7kN/m2
楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，
20kN/m3,
板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底，
17kN/m3
楼盖自重即为钢筋混凝土容重，
25KN/m3
④恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m2）
⑤材料选用
混凝土：
C25
钢筋：
梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。
2单向板结构设计
2.1板的设计
2.1.1荷载
板的永久荷载标准值
80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/m2
20mm厚水泥砂浆抹面0.02×20=0.4kN/m2
20mm厚混合砂浆天棚抹底0.02×17=0.34kN/m2
小计2.74kN/m2
楼面均布活荷载标准值7kN/m2
永久荷载分项系数取1.2，因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m2，所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载总计算值：
①q=
+
=1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m2
②q=
+
=1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m2
由于②>①，所以取②q=12.388kN/m2，近似取q=12kN/m2
2.1.2计算简图
次梁截面为200mm×500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：
边跨
=
+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025
=2030mm，取
=2020mm
中间跨
=
=2200-200=2000mm
因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。
取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示：
图2.5板计算简图
2.1.3内力计算
板厚h=100mm，
次梁b×h=220mm×450mm
计算跨度：
边跨L01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm
L01=Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm
选其中较小者L01=2820mm
中跨L02=Ln=3000-220=2780mm
跨度差（L01-L02）/L02=（2820-2780）/2780=1.4%<10%
故按等跨连续板计算。
查表可知，板的弯矩系数
分别为：
边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，-1/14。
故
=-
=（g+q）
/11=9.2×
/11=3.34kN·m
=-（g+q）
/14=-9.2×
/14=-2.57kN·m
=
=（g+q）
/16=9.2×
/16=2.25kN·m
这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其
和
应乘以0.8，
=0.8×-2.57=-2.06kN·m；
=0.8×2.25=1.80kN·m
2.1.4配筋计算
板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算，不需进行斜截面受剪承载力计算。
取a=25，b=1000mm，h=100mm，h0=h-a=100-25=75mm
fc=12.5N/mm2，fy=210N/mm2
板的配筋计算表：
表2-1板的配筋计算表
截面
1
B
2或3
C
弯矩设计值（kN·m）
3.34
-3.34
2.25
-2.57
=
/（
b
）
0.065
0.065
0.044
0.050
=1-
0.067
0.067
0.045
0.051
轴线
①～②
⑤～⑥
计算配筋（
）
=
b
/
273.7
273.7
183.9
208.4
实际配筋（
）
Φ8@160
=314.0
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
Φ6/8@160
=246.0
轴线
②～⑤
计算配筋（
）
=
b
/
273.7
273.7
147.1
166.7
实际配筋（
）
Φ8@160
=314.0
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
Φ6/8@160
=246.0
计算结果表明，支座截面的
均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；
/bh=246/（1000×80）=0.308%，此值大于0.45
/
=0.45×1.43/210=0.306%，同时大于0.2%，满足最小配筋率。
2.2次梁的设计
2.2.1荷载
永久荷载设计值
板传来永久荷载3.522×2.2=7.81kN/m
次梁自重0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m
次梁粉刷0.02×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.34kN/m
小计g=10.67kN/m
可变荷载设计值q=5.6×2.2=12.32kN/m
荷载总设计值g+q=22.99kN/m
2.2.2计算简图
次梁支承在主梁或墙上，其支座按不动铰支座考虑，次梁按多跨连续梁计算。
次梁所受荷载为板传来的荷载和自重，也是均布何在。
计算板传来的荷载时，取次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。
次梁在砖墙上的支承长度为250mm。
主梁截面为300mm×650mm。
计算跨度：
边跨
=
+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025
=6488mm，
故取
=6450mm
中间跨
=
=6600-300=6300mm
因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。
次梁计算简图如图所示：
图2.6次梁计算简图
2.2.3内力计算
跨度差（L01-L02）/L02×100%=（6475-6350）/6350×100%=1.97%<10%
按等跨连续梁计算。
次梁弯矩计算表（M=αmbpL02）如表2-3
表2-2次梁弯矩计算表
截面
边跨中
第一支座
中间跨中
中间内支座
αmb
1/11
-1/11
1/16
-1/14
Lo（mm）
6475
6475
6350
6350
M（kN/m）
84．69
-84.69
56.00
-64.00
次梁简力计算表（V=αvbpLn）如图2-4
表2-3次梁简力计算表
截面
AR
BL
BR
CL
CR
αvb
0.45
0.60
0.55
0.55
0.55
Ln（mm）
6355
6355
6350
6350
6350
V（kN）
63.55
84.73
77.61
77.61
77.61
2.2.4配筋计算
次梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。
正截面承载力计算中，跨中截面按T形截面考虑，支座截面按矩形截面考虑；在斜截面承载力计算中，当荷载、跨度较小时，一般仅配置箍筋。
否则，还需设置弯起钢筋。
（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=6475/3=2158mm中跨bf＇=L02/3=6350/3=2117mmhf＇=100mm，h=450mm，a=35mm，h0=450-35=415mm
fcbf＇hf＇（h0-hf＇/2）=12.5×2117×100×（415-100/2）×10-6=965.88kN·m
γdM=1.2×84.69=101.63kN·m
fcbf＇hf＇（h0-hf＇/2）>γdM，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。
b=220mmfc=12.5N/mm2fy=310N/mm2
正截面抗弯计算表：
表2-4正截面抗弯计算表
截面
边跨跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
M（kN·m）
84.69
-84.69
56.00
-64.00
b（mm）
2158
220
2117
220
αs=rdM/（fcbh02）
0.022
0.215
0.015
0.162
ζ
0.022
0.245
0.015
0.178
As=fcbf＇ζh0/fy
794
902
509
763
配筋
3Φ18
4Φ18
2Φ18
3Φ18
实配面积（mm2）
763
1018
509
763
其中ζ=x/h0均小于0.35，符合塑性内力重分布条件。
（2）次梁斜截面抗剪配筋计算
hw/b=（h0-hf＇）/b=（415-100）/220=1.432<4
1/γd（0.25fcbh0）=1/1.2×0.25×12.5×220×415=237.76kN>Vmax=84.73kN
满足截面尺寸要求。
斜截面抗剪计算表：
表2-5斜截面抗剪计算表
截面
AR
BL
BR
CL
CR
V（kN）
63.55
84.73
77.61
77.61
77.61
rdV（kN）
76.26
101.68
93.13
93.13
93.13
Vc=0.07fcbh0
79.89
79.89
79.89
79.89
79.89
配筋方法
构造配筋
计算配筋
计算配筋
计算配筋
计算配筋
初选As
双肢φ6
Asv（mm2）
56.6
S（mm）
214
283
466
466
466
Smax
300
200
200
200
200
ρsvmin
0.12%
实际配筋
双肢φ6@200
计算结果表明，支座截面的
均小于0.35；
/bh=421.1/（200×500）=0.42%，此值大于0.45
/
=0.45×1.43/300=0.21%，满足最小配筋率。
2.3主梁的设计
2.3.1荷载
为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。
次梁传来的永久荷载10.67×6.6=70.42kN
主梁自重（含粉刷）[（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+0.02×（0.65-0.08）×2×2.2×17）]×1.2=12.31kN
永久荷载设计值G=70.42+12.31=82.73kN取G=83kN
可变荷载设计值Q=12.31×6.6=81.31kN取Q=81kN
2.3.2计算简图
当主梁支承在砖柱（墙）上时，其支座按铰支座考虑；当主梁与钢筋混凝土柱整体现浇时，若梁柱的线刚度比大于5，则主梁支座也可视为不动铰支座（否则简化为框架），主梁按连续梁计算。
主梁承受次梁传下的荷
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