钢筋混凝土课程设计.docx
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钢筋混凝土课程设计
整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书
一、设计目的和作用
通过本课程设计，加深对所学知识的深入理解。
如：
结构平面布置、单向板肋梁楼盖的传力路径、计算方法的选用、计算简图的选取、配筋计算及构造要求、结构施工图的绘制等。
了解钢筋混凝土结构设计的一般内容和程序。
使学生受到工程技术人员所必需的初步的综合运用所学知识的训练，并能提高理论分析、设计计算、绘制结构施工图及撰写结构计算书的能力。
二、设计内容
1、结构平面布置图：
柱网、主梁、次梁及板的布置;
2、板、次梁、主梁强度的计算;
3、绘制结构施工图
（1）、结构平面布置图
（2）、板、次梁配筋图及剖面图
（3）、主梁弯矩包络图及配置图
（4）、次梁、主梁钢筋分离图
（5）、钢筋材料表
三、设计资料
1、车间类别为三类金工车间，车间内无侵蚀性介质，环境类别为一类：
建筑物四周为承重砖墙（370mm）厚，中间有钢筋混凝土柱，截面尺寸为350×350mm2,，柱网尺寸如图
2、楼面构造：
采用20mm厚水泥砂浆抹面，15mm厚混合砂浆天棚抹灰
3、屋面构造：
本地常规防水、保温、找平做法，屋面板，板底抹灰。
4、材料：
混凝土采用C25（柱采用C30），梁、柱内受力纵筋为HRB335级，其他均为HPB235级。
整体式单向板肋梁楼盖课程设计计算书
一、结构平面布置
1、布置主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m，l2/l1=6.3/2.2=2.86＞2，可以按单向板进行计算，楼盖板结构平面布置如图：
2、按跨高比条件，当h
2200/40=55mm时，满足刚度要求。
对于工业建筑的楼盖板，要求h
80mm，取板厚h=90mm。
3、次梁截面高度应满足h=（1/18～1/12）l=6300/18～6300/12=350～525mm,取h=480mm。
则b=（1/2～1/3）h=（160～240）mm，截面宽度取b=200mm
4、主梁截面高度应满足h=（1/15～1/10）l=6600/15～6600/10=440～660mm，取h=600，则b=（1/2～1/3）h=（200～300）mm,取b=250mm。
二、板的设计（按塑性内力重分布计算）
1、荷载的计算：
取1m的板宽进行计算
板的永久荷载标准值
90mm现浇钢筋混凝土板0.09×1×25=2kN/m
20mm水泥砂浆面层0.02×1×20=0.4kN/m
15mm厚混合砂浆天棚抹灰0.02×17=0.34kN/m
小计2.905kN/m
板的可变荷载标准值10×1=10kN/m
荷载分项系数取1.05和1.2，
于是板的荷载设计总值g+q=1.05×2.905+1.2×10=15.05kN/m
2、确定板的计算简图
板的计算：
边跨：
l01=ln+h/2=1980+45=2025mm≤ln+a/2=2040，取l=2025
中间跨：
l02=ln=2000mm
跨度差：
（2025-2000）/2000=1.25%≤10%,因此可按五跨等跨连续板计算。
则板的计算简图如下：
3、内力计算及配筋
截面
位置
边跨跨中
1
离端第二支座
B
跨中
2、3
支座
C
弯矩系数αmp
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M=αmp（g+q）l02
（kN·m）
1/11×15.05×2.0252=5.61
-1/11×15.05×2.0252=-5.61
1/16×15.05×22=3.76
-1/14×15.05×22=-4.3
b=1000mm,h=90mm,h0=90-20=70mm，对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%，板的配筋计算过程于下表：
板的配筋计算
截面位置
1
B
2、3
C
M
5.61
5.61
3.76
4.3
αs
0.115
0.115
0.077
0.088
ξ
0.123
0.123
0.080
0.092
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋（mm2）
As=fcξbh0/fy
488
488
317
365
实际配筋（mm2）
491
491
314
359
轴线
②~⑤
计算配筋（mm2）
As=fcξbh0/fy
488
488
0.8×317=254
0.8×365=294
实际配筋（mm2）
491
491
257
298
配筋率ρ
0.70%
0.70%
0.39%
0.44%
三、次梁的计算（按塑性内力重分布计算）
1、确定次梁的支承情况：
2、荷载计算：
恒载板传来2.905×2.2=6.391kN/m
次梁自重0.2×（0.48-0.09）×25=1.95kN/m
次梁粉刷0.015×（0.48-0.09）×2×17=0.1989kN/m
小计g=8.5399kN/m
活载由板传来q=8.0×2.2=17.6kN/m
梁的荷载设计总值g+q=1.05×8.5399+1.2×17.6=30.09kN/m
3、确定次梁的计算简图：
边跨
=
+a/2=5935+240/2=5935mm<1.025
=6083mm，取
=5935mm
中间跨
=
=6050mm
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：
4、内力计算及配筋：
①次梁跨中按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：
边跨：
=
/3=1/3×6055=2018mm＜b+
=200+2000=2200mm，故取
=2018mm
中间跨：
=
/3=1/3×6050=2017mm
梁高：
h=480mm，
=480-40=440mm
翼缘厚：
=90mm；
②判断T形截面类型：
次梁弯矩计算
截面位置
1
B
2、3
C
弯矩系数αmp
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M=αmp（g+q）l02
（kN·m）
1/11×30.09×6.0552=100.29
-1/11×30.09×6.0552=-100.29
1/16×30.09×6.052=60.84
-1/14×30.09×6.052=78.67
fc
（
-
/2）=11.9×2017×（440-45）
=853kN·m＞100.29kN·m（边跨跨中1）
68.84kN·m（跨中2、3）
因此各跨中截面均属于第一类T形截面。
③支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵筋考虑，取
=480-65=415mm，中间支座按布置一排纵筋考虑，
=480-40=440mm。
次梁正截面受弯承载力计算
截面位置
1
B
2、3
C
M
100.29
100.29
68.84
78.67
αs
0.0259
0.2936
0.978
0.2049
ξ
0.0262
0.3575
0.0180
0.2318
As（mm2）
923
1177
634
809
ρ
1.04%
1.42%
0.72%
0.92%
配筋
3φ20
4φ14+3φ16
4φ14
2φ16+2φ18
实际As（mm2）
942
1218
615
804
次梁剪力计算
截面位置
A
B左
B右
C
弯矩系数αvb
0.45
-0.60
0.55
-0.55
V=αvb（g+q）ln
（kN）
0.45×30.09×5.935=80.36
-0.60×30.09×5.935=107.15
0.55×30.09×6.05=100.12
-0.55×30.09×6.05=-100.12
hw/b=440/200=2.2＜4.0
斜截面承载力计算
截面位置
A
B左
B右
C
V
80.36
107.15
100.12
100.12
KV
96.43
128.58
120.14
120.14
0.25fcbh0
0.25×11.9×200.440×10-3=261.8KN＞KV
0.7ftbh0
0.7×1.27×200×440×10-378.232KN＜KV
选用箍筋
s
641
231
278
278
实际箍筋间距s（mm）
200
200
200
200
四、主梁的计算（按弹性理论计算）
1、主梁的支承情况：
2、荷载计算：
恒载：
次梁传来的永久荷载8.5399×6.3=53.8014kN
主梁自重0.25×（0.6-0.09）×2.2×25=7.0125kN
主梁粉底抹灰0.015×（0.6-0.09）×2.2×17×2=0.57222kN
小计61.3861kN
活载：
由次梁传来7×6.3×2.2=97.02kN
恒荷载设计值：
G=1.05×61.3861=64.455kN
活荷载设计值：
Q=1.2×97.02=116.42kN
3、计算跨度及计算简图：
主梁为三跨连续梁，柱截面尺寸为b×h=350mm×350mm，其中b＞0.05lc
计算跨度：
边跨l01=1.05ln=1.05×6055=6357.75mm
中间跨l02=1.05ln=1.05×6250=6562.5mm
平均跨度（l01+l02）/2=6460.125mm
跨度差（6562.5-6357.75）/6562.5=3.12%＜10%
因此可按等跨连续梁计算。
计算简图如下图所示：
4、内力计算：
由弯矩及剪力系数计算主梁弯矩与剪力
M=α1Gl0+α2Ql0
V=β1G+β2Q
边跨：
Gl0=64.455×6.35775=409.79kN·m
Ql0=116.42×6.3755=740.17kN·m
中间跨：
Gl0=64.455×6.5625=422.99kN·m
Ql0=116.42×6.5625=764.01kN·m
平均跨：
Gl0=64.455×6.4601=416.39kN·m
Ql0=116.42×6.4601=752.08kN·m
弯矩包络图和剪力包络图如下：
5、主梁承载力的计算
主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：
边跨：
=
/3=6357.75/3=2119.25mm
中间跨：
=
/3=6562.5/3=2187.5mm
梁高：
h=600mm，
=600-40=560mm
翼缘厚：
=90mm
判别T形截面的类型：
（
-
/2）=11.9×2119.25×90×（560-45）×
=1168.90kN·m＞1.2×313.9kN·m（边跨）
＞1.2×181.14kN·m（中间跨）
因此各跨中截面均属第一类T形截面
主梁正截面承载力计算
截面位置
边跨跨中
中间支座
中间跨中
M（kN·m）
313.9
-305.08
181.14
-73.27
0.025lnV0（kN·m）
——
32.30
——
——
M-V0b/2（kN·m）
313.9
-272.78
181.14
-73.27
KM
376.68
-327.34
217.37
-87.92
0.0476
0.3509
0.0266
0.0942
ξ
0.0488
0.4539
0.0270
0.0991
As
2297
2520
1312
550
ρ
1.64%
1.8%
0.94%
0.39%
配筋
4φ28
4φ28
4φ22
3φ16
实际As（mm2）
2413
2463
1473
603
斜截面承载力计算
截面位置
边支座Ar
支座Bl
支座Br
V（kN）
148.07
-234.29
213.68
KV（kN）
177.68
-281.15
256.42
0.25fcbh0（kN）
0.25×11.9×250×560×10-3=416.5＞KV,满足要求
0.7ftbh0（kN）
0.7×1.27×250×560=124.46＜KV，按计算配筋
选用箍筋
s
279
95
112
实际箍筋间距s（mm）
200
200
200
124.46+1.25×210×101×560×10-3/200=198.70
——
389
272
选用弯起钢筋
0
1φ28
1φ25
实际弯起面积
（
）
0
615.8
490.9
注：
①主梁受力钢筋的弯起和切断应由主梁的抵抗弯矩包络图确定；
②为防止次梁作用处主梁受集中力冲击破坏，应在次梁下设吊筋；
③主梁中纵筋的锚固有构造决定。
6、主梁吊筋的计算：
由次梁传至主梁的全部集中力为：
G+Q=53.8014×1.05+97.02×1.2=172.92kN
则As=K（G+Q）/fyv
=1.2×172.92×103/210×
=1397
选2φ32（实际As=1609
）
5、柱的设计
（1）荷载
屋面：
三毡四油坊水层：
0.4KN/m2
2cm水泥砂浆找平层：
0.02×20=0.4KN/m2
15cm炉渣找坡（平均）层：
0.15×10=1.5KN/m2
12cm水泥珍珠岩保温层：
0.12×4=0.48KN/m2
一毡二油隔气层：
0.30KN/m2
80mm钢筋混凝土屋面板：
0.08×25=2.0KN/m2
15mm混合砂浆天花抹面：
0.015×20=0.3KN/m2
小计5.38KN/m2
屋面：
恒载设计值：
5.65KN/m2板：
恒载设计值：
3.05KN/m2
活载设计值：
3.0KN/m2活载设计值：
12KN/m2
次梁：
恒载设计值：
2.05KN/m主梁：
恒载设计值：
23.90KN
活载设计值：
9.6KN/m2活载设计值：
8.4KN/m2
柱自重：
0.35×0.35×3.6×25=11.025kN
注：
经分析，柱的承重范围为6.6m×6.3m的矩形截面。
总恒载设计值：
G=11.025×3+5.65×6.3×6.6+3.05×6.3×6.6×2+2.05×9×6.3+23.90×3
=709.58kN
总活载设计值：
Q=3×6.3×6.6+12×6.3×6.6×2=1122.66kN
（2）柱的配筋计算
已知：
柱采用C30混凝土，ƒc=14.3N/mm2；HRB335钢筋，ƒy＇=300N/mm2；取K=1.20；b=350mm。
计算：
该柱的轴向压力设计值为N=G+Q=709.58+1122.66=1832.24
柱的两端固定，故L0=0.5L=0.5×3600=1800mm，L0/b=1800/350=5.14<8；故φ=1
A’s=（KN-φƒcA）/φƒ’y=（1.2×1832.24×1000－1×14.3×350×350）/300=1490mm2
ρ’=A’s/As=1490/3502=1.2%＞ρmin=0.6%
选用4
22钢筋（A’s=1520mm2），排列于柱子四角。
箍筋选用
。
配筋图如图：
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