《钢筋混凝土结构课程设计》.docx

1、钢筋混凝土结构课程设计1 基本情况本设计XXXXXXXXX，进行设计计算。三元玩具厂房采用钢筋混凝土框架承重，外墙为370mm砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mm厚石灰砂浆抹灰。荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25,水泥砂浆容重20，石灰砂浆容重17，分项系数。可变荷载，楼面均分布荷载为7.5，分项系数。材料选用：混凝土采用C30（=14.3，=1.43）； 钢筋 主梁、次梁采用HRB335级（=300）钢筋，其它均用HPB300级（=270）钢筋。主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的

2、跨度是4.8m。梁每跨布置两根次梁。其间距是1.9m。楼盖的布置如图1-1。根据构造要求，板厚取次梁截面高度应满足取h=400mm，截面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足取截面高度h=500mm，截面宽度取为b=250mm。图1-1 楼盖布置图2 单向板结构设计2.1 板的设计2.1.1板的计算 按塑性分析法计算力。2.1.2荷载 恒荷载标准值： 20mm水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土板 15mm厚石灰砂浆抹灰 活荷载标准值 横荷载设计值 活荷载设计值 合计 2.1.3力计算 次梁的截面，板在墙上的支撑长度为，则板的计算跨度为： 边跨中间跨 跨度差说明可按等跨连续板计算力。取1m宽

3、板作为计算单元，计算简图如图2-1所示。 图2-1 计算简图连续板各截面的弯矩计算见表2-1。表2-1 连续板各截面弯矩计算截面1边跨跨B离端第二支座2中间跨跨C中间支座弯矩计算系数计算跨度2.1.4截面承载力计算 。C30混凝土，=14.3。HPB300钢筋，=270，连续板各截面的配筋计算见表2-2。表2-2连续板各截面配筋计算截面位置边区板带（1-2，5-6轴线间）中间区板带（2-5轴线间）边跨跨离端第二支座离端第二支跨跨、中间跨跨中间支座边跨跨离端第二支座离端第二跨跨、中间跨跨中间支座M（）3.48-3.482.34-2.673.48-3.480.82.34=1.870.8(-2.67

4、)=-2.140.0670.0670.0450.0520.0670.0670.0360.0410.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042219219146172219219118134选配钢筋6/81706/8170619061606/81706/817062006200实配钢筋面积228228149177228228141141支座截面的受压区高度系数均小于0.35，满足弯矩调幅的要求；所以，2.1.5板的裂缝验算裂缝宽度验算属于正常使用极限状态，采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩，考虑可变荷载的最不利布置，有式中折算永久荷载标准值， 折算可变荷

5、载标准值，五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数，按有关表格查的；五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数，按有关表格查的。由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩：受弯构件的受力特征系数，光面钢筋的相对粘结特征系数，C30混凝土抗拉强度标准值；保护层厚度c=15mm20mm,取c=20mm，计算过程见表2-3，裂缝宽度均小于一类环境规规定值。表2-3 板的裂缝宽度验算截面1B2C32.32-3.051.30-2.421.59228228149149149202.9266.8170.6317.5208.60.010.010.010.010.010.4560.6100.3340.6890.474(mm

6、)11.4311.438.578.578.57(mm)129.44129.44106.56106.56106.56(mm)0.1080.1910.0550.2100.095注: ,取。2.1.6板的挠度验算 截面的短期刚度由下式确定：式中，矩形截面，各截面的短周期刚度如下表所示。截面1B2C32192191461461460.4560.6100.3340.6890.4740.00370.00370.00240.00240.00241.8821.5671.6121.0101.305由上表可见，与很接近，满足0.52,按混凝土结构设计规可取整跨刚度为计算挠度，这样的简化使挠度计算大为方便。长期刚度

7、按下式确定 其中， 第一跨挠度最大，对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载满布，可变荷载在1，3，5跨布置，又相应表格查的相应的挠度系数分别是和，于是挠度： 2.2 次梁的设计2.2.1次梁计算 次梁按考虑塑性力重分布方法计算。2.2.2荷载 恒荷载设计值 由板传来 次梁自重 梁侧抹灰 活荷载设计值 由板传来 合计 2.2.3力计算 计算跨度 边跨 取=4.675 中间跨 跨度差，说明可按等跨连续梁计算力。计算简图如图2-2所示。图2-2 计算简图连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5。表2-4连续次梁弯矩计算截面1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩计算系数计算跨

8、度表2-5 连续次梁剪力计算截面A边支座B（左）离端第二支座B（右）离端第二支座C中间支座剪力计算系数0.450.60.550.55净跨度=4.675=4.675=4.55=4.5554.6774.8166.7466.742.2.4正截面承载力计算 正截面承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中按T形截面计算，翼缘宽度取，又，故取 一类环境，梁的混凝土保护层厚度要求为25mm，单排钢筋截面有效高度取=365mm。 判别T型截面类型：各跨跨中均属于第一类T型截面。 次梁的正截面承载力过程见表2-6。表2-6 次梁正截面受弯承载力计算截面边跨跨中（1）离端第二支座（B）离端第二跨跨中（2）中间跨跨中

9、（3）中间支座（C）弯矩设计值（）53.0053.0034.51-39.440.1600.1600.0910.1040.1750.1750.0960.110选配钢筋564.21044334.0383实际配筋512322312412=565=1140=339=452计算结果表明均小于0.35，符合塑性力重分布的条件。 ，满足最小配筋率的要求。2.2.5斜截面受剪承载力计算 计算容包括：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。（1）验算截面尺寸 ，截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。（2）计算所需腹筋 采用6双箍，计算支座B左侧截面，。由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:调幅后受剪承载力应

10、加强，梁局部围将计算的箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距，大于箍筋最大间距200mm，最后取s=200mm。（3）验算最小配箍率 弯矩调幅时要求的配箍率下限为，实际配箍率，满足最小配箍率的要求。2.2.6次梁的裂缝宽度验算 次梁的折算永久荷载；折算可变荷载。变形钢筋的相对粘度特征系数，混凝土的保护层厚度c=25mm。荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数，裂缝宽度的计算过程见表2-7，各截面的裂缝宽度均满足要求。表2-7 次梁的裂缝宽度验算截面1B2C341.00-51.5524.54-41.4828.65565565339402339245.32308.45227.96324.94266.14

11、0.01410.01410.01000.01010.01000.7220.7990.6290.7020.609(mm)1212121212(mm)115.59115.59143.5142.54143.5(mm)0.2080.2640.1950.2760.221由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩：2.2.7次梁的挠度验算 按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度： 其中，； ； 。长期刚度：其中， 挠度系数与板相同，挠度：2.3 主梁的设计2.3.1主梁计算 主梁按弹性理论设计。2.3.2荷载 为简化计算，将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。荷载设计值：由次梁传来 8.174.8=39.

12、22主梁自重 1.20.25（0.65-0.08）1.9172=8.13梁侧抹灰 1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67G=48.02活荷载设计值：由次梁传来Q=18.54.8=88.8G+Q=136.822.3.3计算简图 主梁端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在柱上，钢筋混凝土柱截面为350mm350mm；墙、柱为主梁的铰支座，主梁连续梁计算。图2-3 计算数计算跨度：边跨取最小值 中间跨：跨度差 （5.715-5.7）/5.7=0.26%10%，则可以按等跨连续梁计算。主梁的计算简图见图2-3。2.3.4力计算及包络图 力计算可采用等跨连续梁的力系数进行计算，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计