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1、网络教育学院网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计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：安徽黄山奥鹏学习中心6专业：土木工程年级：13 年 春季学号：学生：王斌指导教师：1基本情况1 1、厂房平面示意图、厂房平面示意图如图所示：如图所示：图 1-1：厂房平面示意图2 2、建筑构造、建筑构造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.楼盖面层做法:20mm厚水泥砂浆面层20mm厚混合砂浆天棚抹灰梁侧抹灰做法：15mm厚混合砂浆抹灰3 3、荷载参数、荷载参数楼面活荷载：6.0kN/m3；水泥砂浆容重：20kN/m3；钢筋
2、混凝土容重 25kN/m3；混合砂浆容重：17kN/m3；恒载分项系数：G1.2；活载分项系数：Q1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m2）。14 4、建筑材料、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.22单向板结构设计2.1板的设计板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的设计，本设计按单向板设计。板的的厚度按构造要求取h 80mm h=500mml26600mm 3.33，宜按单向板l22000mml1200050mmmm.次梁截面高度取440l26600 440mm,截面宽度 b=200 mm,板尺寸及支承情况
3、图如1515图 2-1 所示。(a)Ag+q=11.09kN/m(b)图 2-1：板的尺寸和计算简图（a）板的尺寸（b）计算简图1 1、荷载、荷载（取 1m 宽板带为计算单元）恒载标准值20 mm 水泥砂浆面层0.0220kN/m3 0.4kN/m280 mm 钢筋混凝土板0.0825kN/m3 2.0kN/m220 mm 混合砂浆天棚抹灰0.0217kN/m3 0.34kN/m2gk 2.74kN/m2线设计值g1.21m2.74kN/m23.29kN/m活荷载设计值q1.31m6.0kN/m27.8kN/m合计11.09kN/m即每米板宽g q 11.09kN/m32 2、内力计算、内力计
4、算计算跨度边 跨lnh0.2m0.08m 2.0m0.12m1.82m222a0.2m0.12m 2.0m0.12m1.84m 1.82m222l0 ln取l01.82m中间跨l0 2.00.2 1.8m1.82m1.8m计算跨度差1.0%10%，说明可按等跨连续板计算内力。取1.8m1m 板宽带作为计算单元，计算简图如图 2-1（b）所示。连续板各截面弯矩计算见表 2-1。表 2-1连续板各截面弯矩计算截面弯矩计算系数边跨跨内111离端第二支座111离端第二跨跨内中间跨跨内116中间支座114mM m(g q)l02/(kN.m)3.34-3.342.25-2.573 3、板的截面承载力计算
5、、板的截面承载力计算b=1000 mm,h=80 mm,h0 80mm 20mm 60mm,1=1.0,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板带部位截面边区板带（1 2，5 6 轴线间）中间区板带（2 5 轴线间）4边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内，中间跨跨内2.250.0530.054183.68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2.250.8=1.800.0420.043146.2中间支座M/(kN.m)3.340.0780.081275.48-3.340.0780.081275.48-2.570.0600.062210.883.340.
6、0780.081275.48-3.340.0780.081275.4-2.570.8=-2.070.0480.049166.66/8180218SM1fcbh02Asbh01fc/fy/mm2选配钢筋实配钢筋面积/mm26/88180180180180180180180279279279279279279218中间区板-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。计算275.4mm2实配279mm2计算275.4mm2实配279mm281808180(a)计算275.4mm2实配279mm2计算275.
7、4mm2实配279mm28180计算275.4mm2实配279mm28180计算166.6mm2实配218mm26/81808180(b)计算275.4mm2实配279mm28180计算146.2mm2实配218mm26/8180图 2-2 板的配筋示意图（a）边区板带（b）中间板带4 4、确定板的构造筋、确定板的构造筋根据构造要求该板必须配如下构造筋：5整个板与墙体结合的四个边角各配 412，且长度不宜小于四分之ln，经计算钢筋实长为 720mm；嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋 12200,长度不宜小于七分之ln经计算钢筋实长为 470mm；垂直于主梁的板面负弯矩钢筋12200，该筋伸出主梁边缘
8、的长度不应小于板1短向净跨度ln的，经计算钢筋的实长为 1520；4沿板的长边方向配构造筋8250，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。l6000取主梁的梁高=650 mm3 500mm，梁宽b=250 mm。次梁有关1212尺寸及支承情况见图 3-1（a）。1 1、荷载、荷载恒荷载设计值由板传来3.29kN/m22.0m6.58kN/m次梁自重1.225kN/m30.2m(0.50m0.08m)2.52kN/m梁侧抹灰1.217kN/m30.015(0.50m0.08m)20.26kN/mg 9.36kN/m活载设计值由板传来q7.8kN/m22.0m15.6
9、kN/m合计g q 24.96kN/m62 2、次梁的尺寸和计算简图、次梁的尺寸和计算简图(a)g+q=24.96kN/m(b)图 3-1 次梁的尺寸和计算简图（a）次梁尺寸（b）计算简图3 3、内力计算、内力计算计算跨度0.25m 6.355m2a0.24ln 6.355mm 6.475m221.025ln1.0256.475m 6.514m 6.475m边跨ln 6.6m0.12m取l06.475m中间跨l0ln 6.6m0.25m 6.35m6.475m6.35m2.0%10%跨度差6.35m说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图 3-1（b）。连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表 3
10、-1 和 3-2。表 3-1连续次梁弯矩计算7截面弯矩计算系数m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11195.1311111662.90114M m(g q)l02/(kN.m)-95.13-71.89表 3-2 连续次梁剪力计算截面剪力计算系数v端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧0.4571.380.5587.240.5587.170.5587.17V v(g q)l0/kN4 4、次梁的截面承载力计算、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：11边 跨bfl06475mm 2160mmb s0 200mm 1800m
11、m 2000mm3311离端第二跨、中间跨bfl06350mm 2120mm33梁高h 500mm，h0500mm35mm465mm翼缘厚hf80mm判别 T 形梁的类型：对于边跨hf21fcb h(h0ff)1.011.9N/mm22000mm80mm(465mm80mm)2809.2kN.m M 95.13kN.m离端第二跨、中间跨hf80mm a1fcbfhf(ho)1.011.9N/mm22120mm80mm(465mm)22857.8kN.m M 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h0
12、50060 440mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0 465mm连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表 3-3 和表 3-4。8表 3-3连续次梁正截面承载力计算截面M/(kN.m)边跨跨内95.130.0180.018离端第二支座-95.130.2060.2330.55离端第二跨跨内、中间跨跨内62.900.0120.012中间支座-71.890.1400.151S M/1fcbfh02(s M/1fcbh)20Asbfh01fc/fy(Asbh01fc/fy)/mm2选配钢筋实配钢筋面积/(mm)26648134695573187634181017218509220628表 3-
13、3连续次梁斜截面承载力计算截面V/kN端支座内侧71.38276700V82700V28离端第二支座外侧87.24261800V78200V28离端第二支座内侧87.17261800V78200V28中间支座外侧、内侧87.17276700V82700V280.25cfcbh0/N0.7 ftbh0/N选用箍筋9Asv nAsv1/mm2101按构造配筋200101129020010113002001012758200s 1.25fyvAsvh0V 0.7 ftbh0/mm2实配箍筋间距 s/mm2次梁配筋示意图见图 3-28200计算813m m2实配1017m m24 18计算557m m
14、2实配628m m22 20计算664m m2实配763m m23 18计算469m m2实配509m m22 18图 3-2 连续次梁配筋示意图5 5、确定次梁的构造筋、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：在边跨跨内配置架立筋 212，长度经计算得 4350mm；在中间跨跨内同样配置架力筋 212，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）2.32.3主梁的设计主梁的设计主梁按弹性理论计算柱高 H=4.5m，设柱截面尺寸为 300 mm300 mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图 4-1(a)所示。101.1.荷载荷载恒载设计值由次梁传来9
15、.36kN/m 6.6m 61.78kN1.225kN/m30.25mm(0.65m0.08mm)2.0m主梁自重（折算为集中荷载）8.55kN1.217kN/m30.015m(0.65m0.08m)22.0m侧梁抹灰（折算为集中荷载）=0.70kNG 71kN活载设计值由次梁传来Q 15.6kN/m6.6m 103.0kN合计G Q 174kN2 2、主梁的尺寸和计算简力图、主梁的尺寸和计算简力图(a)24012060001501502506000ABQG(b)202020006020QG20002000QG20006000QG20002000QG20006020Q=103.0kNG=71.
16、0kN2020图 4-1 主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸（b）计算简图3 3、内力计算、内力计算边跨ln 6.00m0.12m0.30m 5.73m21165080b0.301.0255.73 6.02m22ab0.36m0.30mln 5.73m 6.06m2222取l0 6.02ml01.025ln中间跨ln6.00m0.30m 5.70ml0 lnb 5.70m0.30m 6.00m跨度差(6.02m6.00m)/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：EI梁il梁0梁i柱EI柱H柱1b梁hl3梁120.250.653m3l0梁6.02m 6.3
17、43310.300.30 m3b柱h株124.5mH柱故主梁可视为铰支于柱顶上的连续梁计算简图如图 4-1(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 KGl0 KQl0V KG KQ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 4-1 和 表 4-2。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 4-1主梁弯矩计算计算简图序号边跨跨内中间支座、中间跨跨内中间支座、中间跨跨内KM10.244104.
18、290.289179.20KMa0.15566.250.244151.29KMB-0.267-113.93-0.133-82.33KM20.06728.54-0.133-82.19KMb0.06728.54-0.133-82.19KMC-0.267-113.93-0.133-82.331212345最不利荷载组合1+21+31+41+5-0.044-27.280.229141.99-0.089/3-18.40283.4977.01246.2885.89-0.089-55.190.12678.13-0.059-36.58217.5411.06144.3829.67-0.133-82.33-0.3
19、11-195.52-0.089-55.09-196.26-196.26-306.45-169.920.200123.60.09659.330.170105.06-53.65152.1487.87133.600.200123.60.170105.060.09659.33-53.65152.14133.6087.87-0.133-82.33-0.089-55.09-0.311-192.52-196.26-196.26-169.02-306.45表 4-2主梁剪力计算序号12345最不利荷载组合1+21+31+41+5-0.089-9.17141.2438.34123.0142.87-0.089（-
20、1.222）-9.17（-125.87）-206.76（-71.00）-103.66（-174）0.778（1.311）80.13（135.03）71.00（206.76）174.00（103.66）0.68970.97端支座计算简图中间支座KMAin0.73352.040.86689.20-0.133-13.70KMBex(MCex)-1.267（-1.000）-89.96（-71.00）-1.134（0）-116.80（0）-0.133（-1.000）-13.70（-103.00）-1.311（-0.778）-135.03（-80.13）KMBin(MCin)1.000（1.267）71.
21、00（89.96）0（1.134）0（116.80）1.000（0.133）103.00（13.70）1.222（0.089）125.87（9.17）-224.99（-151.13）196.87（99.13）-99.13（-196.87）151.13（224.99）134 4、主梁截面承载力计算、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：11bfl06000mm 2000mm b s0=6600mm，33并取h0650mm35mm615mm判别 T 型截面类型：80mm)221094.8kN.mM=283.49kN.m，故各跨内截面均属于第一类 T 形截面。)1.01
22、1.9N/mm22000mm80mm(615mmhf1fcbfhf(h0支座截面按矩形截面计算，取h0650mm80mm570mm，(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h0650mm60mm590mm。主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主梁正截面承载力计算截面M/(kN.m)边跨跨内283.490.0310.03115124221520中间支座-306.4526.1-438.710.2900.35219906222281中间跨跨内152.140.0170.017829320942-53.650.0
23、520.053310220628b/(kN.m)2b(M V0)/(kN.m)2S M/1fcbfh02V0(s M/1fcbh)20Asbfh01fc/fy(Asbh01fc/fy)/mm2选配钢筋实配钢筋面积/mm2表 4-4主梁斜截面承载力计算截面V/kN端支座内侧141.24离端第二支座外侧224.99离端第二支座内侧196.87140.25cfcbh0/N0.7 ftbh0/N选用箍筋457410V136680V126680V126680V2810135761502810115415028101215150Asv nAsv1/mm2s 1.25fyvAsvh0V 0.7 ftbh0/
24、mm2实配箍筋间距 s/mm21+4-306.451+21+31+41+2217.54283.49141.241+21+522.8750.9922.871+5V（单位kN)224.991+5图 4-2 主梁的弯矩包络图及剪力包络图5 5、主梁的吊筋计算、主梁的吊筋计算-53.651+3152.14M（单位kNm)196.87 1+51+4由次梁传至主梁的全部集中力为G Q 61.78kN 103.00kN 164.78kNG Q164.78kN2 388.4mm则As202 fysin2300N/mm sin45选 216（As=402mm2）主梁的配筋示意图见158150计算1990m m2
25、实配2281m m26 228150计算310m m2实配628m m22 20计算1512m m2实配1520m m24 22计算829m m2实配942m m23 20图 4-3 主梁的配筋示意图6 6、确定主梁的构造钢筋、确定主梁的构造钢筋根据构造要求主梁的构造配筋如下：边跨内配置架力筋 212，其长度为 5235mm；主梁的截面尺寸为 250750，所以要加配腰筋和拉筋，腰筋为两排 212，拉筋为8200；b处，为保证主梁局部有足够的受冲切承载力，在 s=22Fb（h1b）范围内配置附加箍筋，计算箍筋公式为m，经计算应采nfyvAsv12在主梁支座左右h1b用 28100，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。16