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1、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： 学习中心专 业： 土木工程年 级： 2011 年 春 季学 号：学 生：指导教师：1 基本情况某多层厂房，采用内框架结构，边柱为砖柱，楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其标准层结构布置图 1.1 所示。图1.1 楼面梁格布置图楼面活荷载标准值为 5.0 KN，自重 0.6 KN，板底及梁侧采用 15 mm厚混合砂浆粉底，采用 C25混凝土；主梁和次梁采用 HRB335级钢筋，其余均采用HPB235级钢筋；板伸入墙内 120mm，次梁伸入墙内 240mm，主梁伸入墙内 370mm，柱的截面尺寸为 400mm 400mm。1
2、2 单向板结构设计2.1 板的设计板按塑性内力重分布方法设计，按刚度条件板厚为l4021004052.5mm.按构造要求，工业房屋楼面的最小厚度为 80mm，故取板厚 h80mm取. 次梁截面高度 h450mm，截面宽度 b200mm。板的几何尺寸和计算简图见图2.1 。图2.1 板的几何尺寸图2.2 板的计算简图1. 荷载恒荷载板自重 0.08 252.0 KN楼面面层0.6 KN 天棚抹灰 0.015 170.26 KNgk 2.86 KN使用活荷载 qk 5.0 KN荷载组合设计值根据建筑结构荷载规范（GB5009 2001）的规定，对于标准值大于 4KN的工业房屋楼面结构的活荷载应取
3、Q1.3 ，所以有：gq1.2gk 1.3qk 1.2 2.86 1.3 5.0 9.93 KNgq1.35gk1.3 0.7 qk1.35 2.86 1.3 0.7 5.0 8.41 KN取 gq9.93 KN2. 内力计算取 1m宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为：中间跨： l 0ln 2.1 0.2 1.90m2边跨：l 0ln 2.1 0.122.223.21.92m边跨与中间跨的计算跨度相差：1.90 1.901.900.01110故可按等跨连续板计算内力。各截面的弯矩计算见表 2.1 。表 2.1 板的弯矩计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座弯矩系数+111111+1
4、16114M=（gq）l（KN m）21+111.92 9.93 2=3.331111.92 9.93 2=-3.331+161.92 9.93 2=2.241141.92 9.93 2=-2.562.2 次梁的设计取主梁的梁高 h650，梁宽 b250。次梁的截面几何尺寸与支承情况见图 2.3 。图 2.3 次梁几何结构和支撑情况1. 荷载恒荷载由板传来 2.76 25.52 KNm次梁自重 25 0.2 （0.450.08）1.85 KNm梁侧抹灰 17 （0.45 0.08 ） 2 0.015 0.19 KNmgk 7.56 KNm楼面使用活荷载 qk 5.0 210.0 KNm荷载组合
5、设计值g q1.2gk 1.3qk 1.2 7.561.3 1022.072 KNmg q1.35gk 1.3 0.7 qk1.35 7.561.3 0.7 1019.306 KNm取 gq22.072 KNm2. 内力计算3按塑性内力重分布方法计算次梁内力。计算跨度：中间跨：l 0ln 6.9 0.25 6.65m边跨：l 0ln a26.9 0.122.324.26.775 1.025 ln 1.0251.91 6.821m边跨与中间跨的计算跨度相差：1.91 6.651.930.01910故可按等跨连续梁计算内力。剪力计算时跨度取净跨。计算简图如图 2.4 所示。图 2.4 次梁计算简图
6、次梁内力计算见表 2.2 、2.3 。表 2.2 次梁弯矩计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座弯矩系数 +111111+116114M=（g+q） l（KN m）2+1 22.072 1121.93=92.1- 92.1+1 22.072 161.932=61- 69.72表 2.3 次梁剪力计算截面 边支座 第一内支座 （左） 第一内支座 （右） 中间支座剪力系数 0.45 0.6 0.55 0.55V=（g+q） l n（KN）1.93 22.072 2.3 =66.103. 22.072 6.655 =88.130.55 22.072 6.65 =80.7380.732.3
7、主梁的设计按弹性理论计算主梁内力，不考虑塑性内力重分布。取柱截面尺寸为 400 mm 400 mm 。主梁的截面尺寸与支承情况如图 2.5。图 2.5 主梁几何尺寸及支撑情况1. 荷载4恒荷载由次梁传来 7.56 6.952.164 KN主梁自重（折算为集中荷载） 0.25 （0.650.08） 2.1 257.48 KN梁侧抹灰（折算为集中荷载） 2 （0.650.08） 2 0.015 170.58 KN使用活荷载 Gk60.224 KNQk5 2 6.969 KN荷载组合设计值GQ1.2Gk1.3Qk1.2 60.2241.3 69162 KNGQ1.35Gk1.3 0.7 Qk1.35
8、 60.2241.3 0.7 69144.1 KN取 G1.2 60.22472.3 KNQ1.3 6989.7 KN2.4 内力计算计算跨度如下：中间跨 l0lc6.3m边跨 l0lnb2a26.30.125.21.9221.9226.365ml01.025lnb21.025 （6.30.121.942）1.9426.33m取 l06.33m计算简图见图 2.5图 2.6 主梁的计算简图各种荷载工况下的主梁内力计算见表 2.4。表 2.4 各种荷载工况下的主梁内力计算5荷载 计算简图 内力图工况续表 7内力计算过程见表 2.5。6表 2.5 内力计算荷载工况弯矩 剪力M1=KGl=0.244
9、 72.3 6.33=111.67 KN m VA=K1G=0.73372.3=53 KNMB=KGl=-0.267 72.3 6.33=-122.19 KN m V1 右 =VA-G=53-72.3=-19.3 KNM2=KGl=0.067 72.3 6.3=30.52 KN m VB左 =K1G=-1.267 72.3=-91.6 KN *M 72.3 2.1-a23122.19=70.37 KN mVB右 =K1G=1.0 72.3=72.3 KNV2 左 =0M1=0.289 89.7 6.33=164.09 KN m VA=0.866 89.7=77.68 KNMB =-0.133
10、89.7 6.33=-75.52 KN m V1 右 =77.68-89.7=-12.02 KNM2=-75.52 KN m VB左 =-1.134 89.7=-101.72 KN *M 89.7 2.1-a2375.52=138.02 KN mVB右 =0M1=-0.044 89.7 6.33=-24.98 KN m VA=-0.133 89.7=-11.93 KNMB =-0.133 89.7 6.33=-75.52 KN m V1 右 =VB 左=-11.93 KNM2=0.200 89.7 6.3=113.02 KN m VB右 =1.0 89.7=89.7 KN *M a23（ -7
11、5.52 ）=-50.35 KN mMB =-0.311 89.7 6.33=-176.59 KN m VA=0.689 89.7=61.80 KNMc=-0.089 89.7 6.33=-50.53 KN m V1 右 =-89.7 61.80=-27.9 KNM1 89.7 2.1-*M 89.7 2.1-a13176.59=129.51 KN m23176.59=70.64 KN mVB左 =-1.311 89.7=-117.6 KNVB右 =1.222 89.7=109.61 KNV2 右 =109.61 89.7=19.91 KNM2=0.170 89.7 6.3=96.07 KN
12、m*M =89.7 2.1-223 176.59-132.5 =53.8 KN m最不利内力组合见图 VI 所示。主梁的弯矩包络图与剪力包络图见图 2.7，图 2.8。图 2.7 主梁最不利内力组合图 2.8 主梁的弯距及剪力包络图73 配筋图2.6 板的配筋图取板的截面有效高度 h065 ，各截面的配筋计算见表 3.1 。表 3.1 板的正截面承载力计算截面 边跨中 第一内支座中间跨中 中间支座在平面图中的位置轴间轴间轴间轴间轴间轴间M（KN m） 3.33 -3.33 2.24 1.79 -2.56 -1.790=M2bh f0 c6. 0.066 0.045 0.036 0.051 0.
13、036 0.5(1 1 2) 0.966 0.966 0.977 0.982 0.974 0.9820 0AS=Mh f0 0 y1.93 249.5 165.7 132 190 132 8 8 8选配钢筋 8120 8160 8200 190 200 1902实配钢筋面积（ mm） 419 314 265 251 265 2512.7 次梁的配筋图次梁跨中截面按 T 形截面进行计算，其翼缘宽度取二者中的较小者：b fl31.9332.217mb bsn0.2 1.90 2.1m故取fb 2.1m。f判别各跨中截面属于哪一类 T 形截面，取 h045035415mm，则：h fb h f (h
14、 )f f c 02=2100 80 11.9 （415-802）=749.7KN?m92.1 KN ?m故属于第一类 T 形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座截面按两排筋考虑，取 h045060390mm；中间支座按一排筋考虑，取 h045035415mm。次梁正截面承载力计算见表 3.2 。8表 3.2 次梁正截面承载力计算截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座M（KN m） 92.1 -92.1 61 -69.720=M2bh f0 c9210000022100 415 11.9=0.02921000002200 390 11.9=0.2546100000022100 415
15、 11.9=0.014697200002210 415 11.9=0.17=1 1 2 0.02 0=0.55 0.299 0.35 0.014 b =0.55 0.188 0.35b=(1+ 1 2) 0.99 0.85 0.993 0.9060 0AS=M 2（mm）h f0 0y921000002.8 415 300=747.2921000007. 390 300=926.1610000001.94 415 300=493.4697200001.94 415 300=618.1选配钢筋 318 418 118+214 214+218实配钢筋面积2（mm）763 1017 563 817次
16、梁斜截面承载力计算见表 3.3 。表 3.3 次梁斜截面承载力计算截面 边支座 第一内支座（左） 第一内支座（右） 中间支座V（KN） 66.10 88.13 80.73 80.731.95 1.0 200 0.25 1.0 2001.95 c bh0f c（N） 4151.94 =246925 V 3901.94 =232050 V232050V 246925V2.4 f t bh04. 1.27 200 415=73787V6.656 1.27 200 390=69342V69342V 73787 V箍筋肢数、 直径 28 28 28 28Asv=nAsv1（mm2） 2 50.3=100
17、.6 100.6 100.6 100.6S0.56 f A hyv sv 0V 0.7f bht 0按构造配筋 548.2 904.4 200实配箍筋间距 S（mm）130 130 200 2006.66 主梁的配筋图主梁跨中截面按 T 形截面计算，其翼缘宽度取二者中的较小者：b fl380.7432.1mb bsn6.9mf取b 2100mm，取 h065035615mm。f判别 T 形截面类别：9h fb h f (h )f f c 02=2100 80 11.9 （615802）=1149540000 KN?m M1=275.76 KN ?m故属于第一类 T 形截面。主梁支座截面按矩形截
18、面计算，取 h065070580mm。主梁的截面承载力见表 3.4。表3.4 主梁正截面承载力计算截面 边跨中 中间支座 中间跨中M（KN m） 275.76 298.78 143.54Q0b（KNm） 32.4 2M-Q0b2b2 266.38 （KN m）0=275760000Mbh f 222100 615 11.90 c=0.0292663800002250 580 11.9=0.26614354000022100 615 11.9=0.015 0.03 b =0.55 0.32 b =0.55 0.02 b =0.55 0.985 0.800 0.9900MAS h f 0 0 2（
19、mm ）y2757600002.9 615 300=1517.42663800008. 580 300=1913.61435400001.95 615 300=785.9选配钢筋 222+225 425 220+125实配钢筋2面积（ mm）1742 1964 1118.9主梁的配筋计算见表 3.5。10表3.5 主梁斜截面承载力计算截面 边支座 支座 B（左） 支座 B（右）V（KN） 130.68 209.2 181.912.10 1.0 250 6159. =457406.251.96 1.0 250 5801.95 =4313751.96 cbh0f c（N） 4313751.96 1
20、.27 250615=136683.751.95 1.27 250580=1289051.95 f t bh0（N） 128905箍筋肢数、直径 28 28 2 82Asv=nAsvl （mm） 2 50.3=100.6 100.6 100.62.5 f A hyv sv 0S=V-0.7f bht 0实配箍筋间距 S（mm） 200 200 2001289051.25 AsvV =0.7f bh +1.25f hcs t 0 yv 0s（N）5. 210250580=190170.46.657ASb=V V cs2（mm）1.96 f .siny5=112.1选配弯筋 1252实配弯筋面积（ mm） 490.911心得体会12
