《钢筋混凝土结构课程设计》--某厂房单向板设计复习课程.doc

《钢筋混凝土结构课程设计》--某厂房单向板设计

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《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

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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承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为，柱高为.②楼盖面层做法: 厚水泥砂浆面层
厚混合砂浆天棚抹灰 ③梁侧抹灰做法：厚混合砂浆抹灰
3、荷载参数
楼面活荷载： 水泥砂浆容重： ；
钢筋混凝土容重 ； 混合砂浆容重： ；
恒载分项系数： ；
活载分项系数： （因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于）。
4、建筑材料
混凝土：
钢 筋：主梁及次梁受力筋采用级钢筋，板及梁内的其他钢筋采用级钢筋.
5、建筑尺寸

二、屋盖结构平面图
图2-1：楼盖结构平面布置图 单位：mm
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＞3，宜按单向板设计，本设计按单向板设计。
板的的厚度按构造要求取mm.次梁截面高度取h=500mm＞ mm,截面宽度b=200 mm,板尺寸及支承情况图如图3-1所示。 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
20 mm水泥砂浆面层
80 mm钢筋混凝土板
20 mm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

2、内力计算
计算跨度
边 跨

取
中间跨
计算跨度差 ，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3-1。
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

/()
3.34
-3.34
2.25
-2.57

3、板的截面承载力计算
=1000 mm,h=80 mm, , =1.0,连续板各截面的配筋计算见表3-2。

表3-2 连续板各截面配筋计算
板带部位截面
边区板带（~，~轴线间）
中间区板带（~轴线间）
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
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
M
/()
3.34
-3.34
2.25
-2.57
3.34
-3.34
2.250.8
=1.80
-2.570.8
= -2.07

0.078
0.078
0.053
0.060
0.078
0.078
0.042
0.048

0.081
0.081
0.054
0.062
0.081
0.081
0.043
0.049

/mm2
275.4
275.4
183.6
210.8
275.4
275.4
146.2
166.6
选配钢筋
Φ8
@180
Φ8
@180
Φ8
@180
Φ8
@180
Φ8
@180
Φ8
@180
Φ6/8
@180
Φ6/8
@180
实配钢筋面积
/mm2
279
279
279
279
279
279
218
218

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 4Ф12，且长度不宜小于四分之，经计算钢筋实长为720mm；
②嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋Ф12@200,长度不宜小于七分之经计算钢筋实长为470mm；
③垂直于主梁的板面负弯矩钢筋Ф12@200，该筋伸出主梁边缘的长度不应小于板短向净跨度，经计算钢筋的实长为1520；
④沿板的长边方向配构造筋Ф8@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=650 mm＞，梁宽b=250 mm。次梁有关尺寸及支承情况见图4-1（a）。
1、荷载
恒荷载设计值
由板传来
次梁自重
梁侧抹灰

活载设计值
由板传来
合计
2、次梁的尺寸和计算简图
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

取
中间跨
跨度差
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
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

/()
95.13
-95.13
62.90
-71.89

表4-2 连续次梁剪力计算
截面
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
剪力计算系数

/
71.38
87.24
87.17
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：
边 跨 ＜
离端第二跨、中间跨
梁高 ，
翼缘厚
判别T形梁的类型：
对于边跨

离端第二跨、中间跨

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，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，
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
离端第二支座
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
M
/()
95.13
-95.13
62.90
-71.89

0.018
0.206
0.012
0.140

0.018
0.233＜0.55
0.012
0.151

/mm2
664
813
469
557
选配钢筋
318
418
218
220
实配钢筋面积
/()
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
支座内侧
中间支座
外侧、内侧
V/kN
71.38
87.24
87.17
87.17

276700>V
261800>V
261800>V
276700>V

82700>V
78200＜V
78200＜V
82700＜V
选用箍筋
2Ф8
2Ф8
2Ф8
2Ф8

101
101
101
101

按构造配筋
1290
1300
2758
实配箍筋间距s
/mm2
200
200
200
200

次梁配筋示意图见图4-2

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2Ф12，长度经计算得4350mm；
②在中间跨跨内同样配置架力筋2Ф12，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=4.5m，设柱截面尺寸为300 mm300 mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图5-1(a)所示。
1. 荷载
恒载设计值
由次梁传来
主梁自重（折算为集中荷载）

侧梁抹灰（折算为集中荷载）
=0.70kN

活载设计值
由次梁传来
合计
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

＜
取
中间跨

跨度差 ，则可按等跨连续梁计算。
计算主梁和柱的线刚度比：

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

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
中间支座、中间跨跨内

0.244
104.29
0.155
66.25
-0.267
-113.93
0.067
28.54
0.067
28.54
-0.267
-113.93

0.289
179.20
0.244
151.29
-0.133
-82.33
-0.133
-82.19
-0.133
-82.19
-0.133
-82.33

-0.044
-27.28
-0.089
-55.19
-0.133
-82.33
0.200
123.6
0.200
123.6
-0.133
-82.33

0.229
141.99
0.126
78.13
-0.311
-195.52
0.096
59.33
0.170
105.06
-0.089
-55.09

-0.089/3
-18.40
-0.059
-36.58
-0.089
-55.09
0.170
105.06
0.096
59.33
-0.311
-192.52
最
不利荷载组合
+
283.49
217.54
-196.26
-53.65
-53.65
-196.26
+
77.01
11.06
-196.26
152.14
152.14
-196.26
+
246.28
144.38
-306.45
87.87
133.60
-169.02
+
85.89
29.67
-169.92
133.60
87.87
-306.45

表5-2 主梁剪力计算
序号
计算简图
端支座
中间支座

0.733
52.04
-1.267（-1.000）
-89.96（-71.00）
1.000（1.267）
71.00（89.96）

0.866
89.20
-1.134（0）
-116.80（0）
0（1.134）
0（116.80）

-0.133
-13.70
-0.133（-1.000）
-13.70（-103.00）
1.000（0.133）
103.00（13.70）

0.689
70.97
-1.311（-0.778）
-135.03（-80.13）
1.222（0.089）
125.87（9.17）

-0.089
-9.17
-0.089（-1.222）
-9.17（-125.87）
0.778（1.311）
80.13（135.03）
最
不利荷载组合
+
141.24
-206.76（-71.00）
71.00（206.76）
+
38.34
-103.66（-174）
174.00（103.66）
+
123.01
-224.99（-151.13）
196.87（99.13）
+
42.87
-99.13（-196.87）
151.13（224.99）

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：
=，
并取
判别T型截面类型：

>M=283.49，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，(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。
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/()
283.49
-306.45
152.14
-53.65

26.1

-438.71

0.031
0.290
0.017
0.052

0.031
0.352
0.017
0.053

/mm2
1512
1990
829
310
选配钢筋
422
622
320
220
实配钢筋面积
/mm2
1520
2281
942
628

表5-4 主梁斜截面承载力计算
截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
V/kN
141.24
224.99
196.87

457410>V
423940>V
423940>V

136680<V
126680<V
126680<V
选用箍筋

101
101
101

3576
154
215
实配箍筋间距s
/mm2
150
150
150

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

则
选2Ф16（As=402mm2）
主梁的配筋示意图见

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2Ф12，其长度为5235mm；
②主梁的截面尺寸为250×750，所以要加配腰筋和拉筋，腰筋为两排2Ф12，拉筋为Ф8@200；
③在主梁支座左右处，为保证主梁局部有足够的受冲切承载力，在s=2×（）范围内配置附加箍筋，计算箍筋公式为，经计算应采用2Ф8@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。