大工15秋《钢筋混凝土结构课程设计》模版及要求2

实用标准文案

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网络教育学院

《钢筋混凝土结构课程设计》

题 目：华宇单层厂房单向板设计

学习中心：

专 业： 土木工程

年 级： 2015年 秋季

学 号：

学 生：

指导教师：

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文档 1 基本情况

华宇单层工业建筑的中间楼面详见图1-1“建筑平面图”。中间楼面使用的是现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。现在对其进行结构设计。

设计的内容：生产车间的四周外墙全为240的承重砖墙，

主梁端墙处：370mm×370mm壁柱；设置钢筋混凝土柱，截面尺寸400mm×400mm。

楼盖自重：钢筋混凝土容重325/kNm；

楼面活荷载，单位是0.52/kNm；

楼面面层：水磨石地面20.65/kNm；

板底粉刷：20.40/kNm。

混凝土：C20、C25或C30；

钢筋：次梁及主梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300或HRB335级钢筋。

图1-1 建筑平面图

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文档 2 单向板结构设计

2.1 板的设计

2.1.1恒荷载标准值

板的永久荷载标准值

80mm现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2kN/2m

10mm厚大理石地面 0.01×28=0.28kN/2m

20mm板底混合砂浆抹灰 0.02×17=0.34kN/2m

合计 2.62kN/2m

板的可变标准荷载值 3.5kN/2m

永久荷载分项系数取1.2或者1.35，因楼面可变荷载标准值为3.5kN/2m，所以可变荷载分项系数应取1.4。于是板的荷载总计算值

①q=Gkg+Qkq=1.35×2.62+0.7×1.4×3.5=6.967kN/2m

②q=Gkg+Qkq=1.2×2.62+1.4×3.5=8.044kN/2m

由于②>①，所以取②q=8.044kN/2m，近似取q=8kN/2m

图2-1 板的计算简图

2.1.2内力计算及配筋：

在表2-1可查得，板的弯矩系数αm分别为：边跨中为1/11;

离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有

M1=－MB=1/11（g+q）l0 2=1/11×8.04×2.022=2.982KN·m

M2=M3=1/16（g+q）l0 2=1/16×8.04×2.002=2.01 KN·m

Mc=－1/14（g+q）l0 2=－1/14×8.04×2.002=－2.297KN·m

取1m宽板带作为计算单元，b=1000mm，混凝土C30,板的最小保护层厚度为C=15mm，板厚h=80mm，h0=80-20=60mm；α1=1.0,fc=14.3KN/mm2；HPB235，fy=210N/mm2。 实用标准文案

文档 板的配筋计算过程如表2-1所示

表2-1 板的配筋计算表

截面 1 B 2 C

M（mkN） 1M BM 2M 28.0M cM cM8.0

20)(lqgM 2.982 -2.982 2.01 1.608 -2.297 -1.838

201bhfc（mkN） 51.48

201bhfMcs 0.058 0.058 0.039 0.031 0.045 0.036

s211

(614.0b) 0.06 0.06 0.04 0.033 0.046 0.037

5.01s 0.97 0.97 0.92 0.934 0.908 0.926

0/hfMAyss（mm2） 243.9 243.9 173.4 136.6 200.8 157.5

选钢筋 ①～②轴线

⑤～⑥轴线 Φ6/8@160 Φ6/8@160 Φ6/8@160 Φ6/8@160

②～⑤轴线 Φ6/8@160 Φ6/8@160 Φ6/8@160 Φ6/8@160

实际配筋 ①～②轴线

⑤～⑥轴线 246mm2 246mm2 246mm2 246mm2

②～⑤轴线 246mm2 245mm2 1246mm2 246mm2

2.2 主梁的设计

2.2.1荷载设计值

（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）

次梁传来的荷载： 9.149×6.3=57.64kN

主梁自重（含粉刷）：[（0.65-0.08）×0.3×2.0×25+2×（0.65-0.08）×0.015×17×2.0]×1.2=10.958kN

活荷载设计值： Q=26×100.86.3=163.8 kN

恒荷载设计值： G=57.64+10.958=68.6kN

2.2.2计算简图

主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:

边跨: lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm

Lo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm

故lo1取6022mm

中跨 lo2=6000mm

计算简图如图所示。 实用标准文案

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图2-2 主梁计算简图

2.2.3内力设计值计算

1)弯矩设计值：QLkGLkM21

其中， 2 1kk可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。

2）剪力设计值：QkGkV43，其中， 43kk可由书中表查可知。

表2-3 主梁弯矩计算

项次 荷载简图 1/Mk BMk/ 2/Mk cMk/

① GGGGGG 47.94244.0 61.103267.0 88.25067.0 61.103267.0

② QQQQ 97.246289.0 32.113133.0 97.112133.0 32.113133.0

③ QQ 46.38045.0 32.113133.0 88.169200.0 32.113133.0

④ QQQQ 70.195229.0 97.264311.0 40.144170.0 83.75089.0

minM)(mkN 组合项次 ①+③ ①+④ ①+② ①+④

组合值 56.01 -368.58 87.09 179.44

maxM)(mkN 组合项次 ①+② ①+③

组合值 341.44 195.76

由此可作出下列几种情况下的内力图：①+②； ①+③； ①+④

表2-4 主梁剪力计算

项 次 荷载简图 AVk/ 左BVk/ 右BVk/ 实用标准文案

文档 ① GGGGGG 90.42733.0 16.74267.1 53.5800.1

② QQQQ 45.111866.0 95.145134.1 00

④ QQQQ 67.88689.0 73.168311.1 27.157222.1

组合项次 minV(kN) ①+②

154.35 ①+④

-242.89 ①+④

215.8

3）截面承载力计算

主梁跨中截面按T形截面进行计算，其翼缘宽度取三者最小值

按梁跨考虑： 'fb=3ol=5.5/3=1.833M

按净距nS考虑 'fb =b+ns=0.4+6.2=6.7m

按翼缘高度'fh考虑 0h=650-60=590

0'hhf=590100=0.169>0.1，则翼缘不受限制

故应取'fb=2.30m

考虑弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中0h=h-60=650-60=590mm；

判断各跨中截面属于哪一类T形截面,

)2('0''1fcffhhfhb=1.0×2300×100×11.9×(590-100/2)

=1333.3>92.97 KN·m

故属于第一类T形截面

支座处按矩形截面考虑，由于弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中0h=h-90=650-90=560mm；

主梁的正截面承载力及配筋计算见表，斜截面承载力及配筋计算见表；

表2-5 主梁正截面承载力计算

截面 边跨中 中间支应 中间跨中 实用标准文案

文档 M（KN·m） 338.70 455.77 219.33

0()2bQkNm - 34.85 -

0()2bMQkNm - 320.92 -

20012cMxhhfb 0.035 0.344 0.019

0.35bx 0.036

210()csyafbhAmmf 1225.5 1550.3 1222.7

选配钢筋 2φ25+3φ20 2φ25+3φ20 2φ25+1φ20

实配钢筋面积（mm2） 1932 1932 1296

0sAbh 1.31﹪>0.2﹪ 1.38﹪>0.2﹪ 0.93﹪>0.2﹪

是否满足要求 是 是 是

注： ○1最小配筋率min=(45ytff/ , 0.2max)% = 0.2%

○2 HRB335 钢筋，b=0.55,

表2-6 主梁斜面承载力计算

截 面 边支座 支座B左 支座B右

V（KN） 122.05 225.53 315.16

)(25.00KNfbhcc 325.5V 316.5>V 416.5>V

)(7.00KNbhfVtc 131.1

选配弯起钢筋 - 1φ18 1φ18

弯起钢筋面积sbA 0 254.5 254.5

)(sin8.0KNAfVsbysb 0 43.2 43.2

csbVVV 11.4 57.83 47.46

箍筋肢数、直径 2φ6 2φ6 2φ6

)(21mmnAAsvsv 57 57 57