《钢筋混凝土结构课程设计》某厂房单向板设计.docx

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《钢筋混凝土结构课程设计》某厂房单向板设计

网络教育学院

《钢筋混凝土结构课程设计》

题目：

某厂房单向板设计

学习中心：

专业：

土木工程

学号：

学生：

钱燕敏

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

1、厂房平面示意图

如图所示：

图1-1:

厂房平面示意图

2、建筑构造

1生产车间的四周外墙均为370mm承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为300mm300mm，柱高为4.5m.②楼盖面层做法：

20mm厚水泥砂浆面层

20mm厚混合砂浆天棚抹灰③梁侧抹灰做法：

15mm厚混合砂浆抹灰

3、荷载参数

楼面活荷载：

=6.0kN/m3水泥砂浆容重：

=20kN/m3；

钢筋混凝土容重=25kN/m3；混合砂浆容重：

17kN/m3；

恒载分项系数：

g=1.2；

活载分项系数：

q=1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于

4kN/m）。

4、建筑材料

混凝土：

C25

钢筋：

主梁及次梁受力筋采用HRB335级钢筋，板及梁内的其他钢筋采用

HPB235级钢筋.

5、建筑尺寸

LB=33m18m

二、屋盖结构平面图

1B1

―■—81"

B1I

.,I

主梁

■

1「

丁•/n

」/

次梁

柱

3罡

]~B1~

―■——

B111

6600

23456

图2-1:

楼盖结构平面布置图单位：

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。

板按考虑塑性内力重分布方法计算。

板的上二6600mm:

3.3>3,宜按单向

l22000mm

板设计，本设计按单向板设计。

板的的厚度按构造要求取h=80mm丄=2000=50mmmm次梁截面高度取

440

h=500mr>⑪二型2=440mm,截面宽度b=200mm板尺寸及支承情况图如图3-

1515

（a）

—-I—

□CO

*—

”

g+q=11.09kN/m

图3-1:

板的尺寸和计算简图（a）板的尺寸（b）计算简图

1、荷载

（取1m宽板带为计算单元）

恒载标准值

20mm水泥砂浆面层

80mm钢筋混凝土板

20mm混合砂浆天棚抹灰

线设计值活荷载设计值合计

即每米板宽

0.0220kN/m‘=0.4kN/m2

0.0825kN/m'=2.0kN/m2

0.0217kN/m=0.34kN/m2gk=2.74kN/m2g=1.21m2.74kN/m2=3.29kN/mq=1.31m6.0kN/m2=7.8kN/m

11.09kN/mgq=11.09kN/m

I0斗亠2.0m-0.12m-型倬=1.84m1.82m

222

取l0=1.82m

中间跨I。

=2.0—0.2=1.8m

计算跨度差罟8严九。

％<10%，说明可按等跨连续板计算内力

取1m板宽带作为计算单元，计算简图如图3-1（b）所示

连续板各截面弯矩计算见表3-1o

表3-1连续板各截面弯矩计算

截面

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内中间跨跨内

中间支座

弯矩计算系数

：

Mm（gq）l°

3.34

-3.34

2.25

-2.57

/（kN.m）

3、板的截面承载力计算

b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm,-=1.0,连续板各截面

的配筋计算见表3-2o

表3-2连续板各截面配筋计算

离端

边跨跨内

离端

第二

支座

第二跨跨内，中间跨跨内

中间支座

边跨跨内

离端

第二

支座

离端第二跨跨内、中间跨跨

内

中间支座

2.250.8

-2.570.8

3.34

-3.34

2.25

-2.57

3.34

-3.34

/（kN.m）

=1.80

=-2.07

亠S2

0.078

0.053

0.060

0.078

0.042

0.048

。

1fcbh。

0.081

0.054

0.062

0.081

0.043

0.049

As「bh。

：

起/

275.4

183.6

210.8

275.4

146.2

166.6

/mm2

诜配钢筋

①8

①6/8

@180

实配钢筋面积

”2

279

218

/mm

中间区板②-⑤带轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱效应作用，计算弯矩降低20%

连续板的配筋示意图见图3-2。

图3-2板的配筋示意图（a）边区板带（b）中间板带

4、确定板的构造筋

根据构造要求该板必须配如下构造筋：

1整个板与墙体结合的四个边角各配4①12,且长度不宜小于四分之J，经计

算钢筋实长为720mm

2嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋①12@200长度不宜小于七分之In经计算钢筋

实长为470mm

3垂直于主梁的板面负弯矩钢筋①12@200该筋伸出主梁边缘的长度不应小于板短向净跨度In的-，经计算钢筋的实长为1520;

4沿板的长边方向配构造筋①8@250长度为6100;

2.2次梁的设计

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算

取主梁的梁高=650mn>土二^6000=500mm，梁宽b=250mm次梁有关尺

1212

寸及支承情况见图4-1（a）。

1、荷载

恒荷载设计值

由板传来3.29kN/m22.0m=6.58kN/m

次梁自重1.225kN/m30.2m（0.50m一0.08m）=2.52kN/m

梁侧抹灰1.217kN/m30.015（0.50m一0.08m）2=0.26kN/m

g=9.36kN/m

活载设计值

gq=24.96kN/m

由板传来q=7.8kN/m22.0m=15.6kN/m

合计

2、次梁的尺寸和计算简图

g+q=24.96kN/m

（b）八……V

FF甲'*rf

.^22（

衬fl

r.ro

2」LI・L・・2

hA47^j

图4-1次梁的尺寸和计算简图（a）次梁尺寸（b）计算简图

3、内力计算

计算跨度

边跨ln=6.6m-0.12m-0.25m=6.355ma=6.355m0.24m=6.475m

222

1.025ln=1.0256.475m=6.514m6.475m

跨度差

6.35m

说明可按等跨连续梁计算内力。

计算简图如图4-1（b）连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表4-1和4-2。

表4-1连续次梁弯矩计算

离端第二跨跨

截面

边跨跨内

离端第二支座

内、中间跨跨内

中间支座

弯矩计算系数

M»m（gq）l。

/（kN.m）

95.13

-95.13

62.90

-71.89

表4-2

连续次梁剪力计算

截面

离端第二

中间支座

端支座内侧

支座外侧

支座内侧

外侧、内侧

剪力计算系数

0.45

0.55

7二:

\（gq）i。

/kN

71.38

87.24

87.17

4、次梁的截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：

亠，11

边跨bflo6475mm=2160mmvb飞=200mm1800mm=2000mm

11离端第二跨、中间跨bfl06350mm=2120mm

梁高h=500mm,h0二500mm-35mm二465mm

翼缘厚h'f=80mm

判别T形梁的类型：

对于边跨

''hf280mm

Sfcbfhfgo—）=1.011.9N/mm2000mm80mm（465mm-）

=809.2kN.mM=95.13kN.m

离端第二跨、

中间跨

a’fcbfhf（h。

hf280mm

）=1.011.9N/mm2120mm80mm（465mm）

=857.8kN.mM=62.90kN.m

故均属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取

ho=500—60=440mm,其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h°=465mm

连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表4-3和表4-4。

表4-3连续次梁正截面承载力计算

截面

边跨跨内

离端第一支座

离端第二跨跨内、中间跨跨内

中间支座

/（kN.m）

95.13

-95.13

62.90

-71.89

S=M/：

1fcbfh°

（:

s=M/:

ifcbho）

0.018

0.206

0.012

0.140

0.018

0.233V0.55

0.012

0.151

As」：

bf1仁/fy（As」：

bh0：

ifc/fy）

664

813

469

557

/mm2

选配钢筋

3①18

418

218

220

实配钢筋面积

..2./（mm）

763

1017

509

628

表4-3连续次梁斜截面承载力计算

截面

端支座内侧

离端第二支座外侧

离端第二

中间支座外侧、内侧

支座内侧

V/kN

71.38

87.24

87.17

0.25'cfcbh0/N

276700>V

261800>V

276700>V

0.7ftbh0/N

82700>V

78200VV

82700VV

选用箍筋

2①8

Asv=nAv1/mm

101

1.25fyvAsvh02

s/mm

V-0.7ftbh。

按构造配筋

1290

1300

2758

实配箍筋间距s

/mm

200

次梁配筋示意图见图4-2

计算664mm2实配763mm2318

图4-2连续次梁配筋示意图

5、确定次梁的构造筋根据构造要求连续次梁的构造配筋如下：

1在边跨跨内配置架立筋2①12,长度经计算得4350mm

2在中间跨跨内同样配置架力筋2①12,长度经计算得2200mm（因为配置二

级钢筋，所以该架力筋不用弯钩，直接搭接）

五、主梁设计

主梁按弹性理论计算

柱高H=4.5nr,设柱截面尺寸为300mm300mm主梁的有关尺寸及支承情况如图5-1（a）所示。

1.荷载

恒载设计值

由次梁传来9.36kN/m6.6m=61.78kN

主梁自重（折算为集中荷载）

1.225kN/m30.25mm（0.65m-0.08mm）2.0m

=8.55kN

侧梁抹灰（折算为集中荷载）

1.217kN/m30.015m（0.65m-0.08m）22.0m

=0.70kN

G=71kN

活载设计值

由次梁传来Q=15.6kN/m6.6m=103.0kN

合计GQ=174kN

2、主梁的尺寸和计算简力图

图5-1主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸（b）计算简图

3、内力计算

边跨

0.30m

ln=6.00m-0.12m5.73m

l0=1.025lnb-1.0255.73-6.02m

‘I丄a丄b厂pc丄0.36m丄0.30m「“

Vln5.73m6.06m

取I。

=6.02m

中间跨

2222

In=6.00m-0.30m=5.70m

l0=lnb二5.70m0.30m二6.00m跨度差（6.02m-6.00m）/6.00mm=0.3%：

：

10%，则可按等跨连续梁计算。

计算主梁和柱的线刚度比：

H柱

故主梁可视为铰支于柱顶上的连续梁计算简图如图5-1（b）所示。

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，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则

M=KGI°+KQI。

V=KGKQ

式中系数K值由《混凝土结构设计》书中的附录7查得，具体计算结果以及

最不利荷载组合见表5-1和表5-2。

将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图，见图5-2。

表5-1主梁弯矩计算

序号

计算简图

边跨跨内

中间支座、中间跨跨内

AlIaQ

JiJj吐.

2bT*

0.244

0.155

-0.267

0.067

-0.267

QtojiQ

104.29

66.25

-113.93

28.54

-113.93

札a

|屮

i2£

2bQa1V

0.289

0.244

-0.133

179.20

151.29

-82.33

-82.19

-82.33

lQ|a

'1■'V

2b'ya）■'

-0.044

-0.089

-0.133

0.200

-0.133

.Qj^（wja

-27.28

-55.19

-82.33

123.6

-82.33

■lQl°r尸尹d匚

lQlQ..

2bV上口

0.229

0.126

-0.311

0.096

0.170

-0.089

Jfedin

£isafef

141.99

78.13

-195.52

59.33

105.06

-55.09

|Q|Q|Q|Q.

A1zY

2bVa1~Q

-0.089/3

-0.059

-0.089

0.170

0.096

-0.311

-18.40

-36.58

-55.09

105.06

59.33

-192.52

最

283.49

217.54

-196.26

-53.65

-196.26

不

利

77.01

11.06

-196.26

152.14

-196.26

荷

载

246.28

144.38

-306.45

87.87

133.60

-169.02

组

合

85.89

29.67

-169.92

133.60

87.87

-306.45

表5-2主梁剪力计算

4、主梁截面承载力计算

主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：

bfl06000mm=2000mm：

：

bs0=66OOmm，

并取h0=650mm-35mm=615mm

判别T型截面类型：

：

ifcbfhf（h°

hf280mm

）=1.011.9N/mm2000mm80mm（615mm-）

=1094.8kN.m>M=283.49kN.m，故各跨内截面均属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，取h0650mm-80mm=570mm，（因支座弯矩

较大考虑布置两排众筋，并布置在次梁主筋下面）。

跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0=650mm-60mm=590mm。

主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5-3和表5-4

表5-3主梁正截面承载力计算

截面

边跨跨内

中间支座

中间跨跨内

M/（kN.m）

283.49

-306.45

152.14

-53.65

V0b/（kN.m）

26.1

（M-V0-）/（kN.m）

-438.71

-»s=M/“1fcbfh0

0.031

0.290

0.017

0.052

（：

s二M/：

1fcbh；）

匕

0.031

0.352

0.017

0.053

As二讣川。

：

1仁/fy（As=bh°：

\fc/fy）

1512

1990

829

310

/mm2

选配钢筋

4虫22

3^20

220

实配钢筋面积

/mm

1520

2281

942

628

表5-4主梁斜截面承载力计算

224.991+5

图5-2主梁的弯矩包络图及剪力包络图

5、主梁的吊筋计算

由次梁传至主梁的全部集中力为

G+Q=61.78kN+103.00kN=164.78kN

八GQ164.78kN2

As20=388.4mm

2fysin：

2300N/mm2sin450

选2①16（A=402mr）

主梁的配筋示意图见

计算1990mm2计算310mm2

8@150实配如诃28@150实配汁誠

计算1512mm2

计算829mm2

实配1520mm2

实配942mm2

422

320

图5-3主梁的配筋示意图

6、确定主梁的构造钢筋

根据构造要求主梁的构造配筋如下：

1边跨内配置架力筋2①12,其长度为5235mm

2主梁的截面尺寸为250X750,所以要加配腰筋和拉筋，腰筋为两排2①12,

拉筋为①8@200

3在主梁支座左右h1b-处，为保证主梁局部有足够的受冲切承载力，在

s=2X（h1b-）范围内配置附加箍筋，计算箍筋公式为mF，经计

2nfyvAsv1

算应采用2①8@100此箍筋正好与主梁其他截面的箍筋数量相吻合，所以在整个主梁上均配置此箍筋。

3心得体会

经过十多天的努力我终于完成了钢筋混凝土课程设计，在这期间得到了老师的耐心指导，通过这段时间的学习，对以前所学的专业知识有了更全面、更系统的认识，使我们对所学的基本理论知识有了进一步的认识和体会，基本上能将所学的课程进行综合利用，真正做到了学以致用，克服了课本的局限性，也算是一次短期的实习吧。

在设计过程中得到了老师的悉心指导和细心审核，我又把所学的知识巩固了一遍，以前不懂的知识，通过这次的设计也学懂了；在老师及同学的帮助下，按时完成了课程设计，在此表示衷心的感谢！

设计中还有诸多不足之处望老师批评指正。

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