121478303815 江苏南通通州奥鹏学习中心.docx

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1、大正建q大孕网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题 目:模具厂房单向板设计学习中心：江苏南通通州奥鹏学习中心专 业：土木工程年 级：2012年春季学 号： 121478303815学 生：指导教师：1基本情况1.1设计资料(1) 楼面均布活荷载标准值：qk=10kN/m2。(2) 楼面做法：楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(y =20kN/m3), 板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底(y =17kN/m3)。一(3)材料：混凝土强度等级采用C30，主梁和次梁的纵向受力钢 筋采用HRB400或HRB335,吊筋采用HRB335,其余均采用HPB235。1.2楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为

2、6.9m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两 根次梁，板的跨度为2.3m。楼盖结构的平面布置图如图1-33所示。按高跨比条件要求板的厚度h l/40 2300/40 = 57.5mm，对工业建筑 的楼板，要求h 80mm，所以板厚取h = 80mm。次梁截面高度应满足h = l/18l/12 = 367550mm，取h = 550mm，截面宽b = (1/2 1/3)h，取b = 250mm。主梁截面高度应满足h = l/15l/10 = 460690mm，取h = 650mm，截2单向板结构设计2.1板的设计板的设计一一按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm水泥砂浆

3、面层：0.02 x 20 = 0.4kN / m280mm钢筋混凝土板：0.08 x 25 = 2kN /m215mm 板底石灰砂浆：0.015 x 17 = 0.255kN / m 2小计 2.655k N/m活荷载标准值：10kN/m因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m2，所以活荷 载分项系数取1.3，恒荷载设计值：g = 2.655 x 1.2 = 3.186kN / m2活荷载设计值：q = 10 x 1.3 = 13kN / m2荷载总设计值：q + g = 16.186kN/m2，近似取16.2kN/m2（2）、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示

4、，由图可知： 次梁截面为b=250mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑 性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：25080101 = l + h/2 = (2300 -120 -) + = 2095mmI + a = (2300 -120 -竺)+ 120 = 2115mm n 222所以边跨板的计算取1 = 2095 mm01中跨 1 = 1 = 2300 - 250 = 2050mm板的计算简图所示。板的实际结构板的计算简图(3) 弯矩设计值2095 - 2050 因边跨与中跨的计算跨度相差2050= 2小于10%，可按等跨连续板计算由表可查得板的弯矩系

5、数a M，板的弯矩设计值计算过程见表板的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨 中C中间支座弯矩系数a M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0 (m)l01=2.095l01=2.095l02=2.05l02=2.05M = a (g + q )l 2(kN.m)16.2 x 2.0952/11 =6.46-16.2x 2.0952/11=-6.4616.2x 2.052/16 = 4.26-16.2 x 2.052/14=一 4.86(4) 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚80mm，h0 = 80 20 = 60mm，b = 1000mm,C30混凝土，七=1

6、.0,f =14.3N/mm2； HPB235钢筋，f = 210N/mm2.对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的 弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配 筋计算过程见表板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值（kN - m）6.46-6.464.26-4.86a s=M/a 1fcbh020.1250.1250.0830.094g = 1 J1 2a*s0.1340.10.1340.350.0870.10.0990.35轴线计算配筋（mm2）A =g bh aS 1fc/fv547547355409实际配筋（mm2）中10140中 10140寺81

7、40中 8120As=561As=561As=359As=419轴线计算配筋（mm2）AS=b0a 1 fc/fy5475470.8x355=2840.8x409=327实际配筋 （mm2）配筋率验算P min = 0.45 f / f =0.45 x 1.43/210=0.31%中10140中 10140中 8140中 8140As=56 1 p = A / bh =0.7%As=561p =A / bh=0.7%As=359p =A / bh=0.45%As=359p =% / bh=0.45%2.2次梁的设计次梁设计一一按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的恒荷载

8、3.186 x 2.3 = 7.3278kN/m次梁自重：0.25 x （0.55 - 0.08） x 25 x 1.2 = 3.525kN/m次梁粉刷：2 x 0.015 x （0.55 - 0.08） x 17 x 1.2 = 0.2876kN/m小计g = 11.1404kN/m活荷载设计值：q = 13 x 2.3 = 29.9kN/m荷载总设计值：q + g = 29.9 +11.1404 = 41.0404kN/m,取荷载41.1kN/m（2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定:

9、边跨 101 = l + a/2 =(6600 -120 - 300/2)+ 240/2 = 6450mm1.025/ = 1.025 x 6330=6488mm,所以次梁边跨的计算跨度取妇=6450mm中间跨l = l = 6600 - 300 = 6300mm计算简图如图所示。h114J:N:L海 ：七主梁1MiF血制I633011(J1601|66O&Ij 660DXcb次梁的实际结构次梁的计算简图16450|6300|6300630064501(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算6450 6300因边跨和中间跨的计算跨度相差 6300 = W%小于10%，可按 等跨连续梁计算。由表可分别

10、查得弯矩系数七和剪力系数a y。次梁 的弯矩设计值和剪力设计值见表次梁的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支 座2中间跨跨 中C中间支座弯矩系数aM1/11-1/111/16-1/14计算跨度10 (m)101=6-45101=6.45l02=6.3l02=6.3M =a M (g + q)l(2 (kN. m)41.1 x 6.452/11155.4kN - m-41.1 x 6.452 /11=-155.4kN - m41.1 x 6.32/16102.0kN - m-41.1 x 6.32/14-116.5kN - m次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B（左） 离端第二支

11、座B（右） 离端第二支 座C中间支座剪力系数a :r0.450.60.550.55净跨度l nln1=6.33ln1=6.33ln2=6.3ln2=6.3u=% (g+q)i(kN) n0.45x41.1x 6.33=117 .1kN0.6 x 41.1 x 6.33 =156.1kN0.55 x 41.1 x 6.3 = 142.4kN0.55 x 41.1x 6.3 = 142.4kN 11/ .11K1、（4）配筋计算 正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二 项的较小值：b 10/3 6300/3 2100mmb b + S 250 + 2300

12、- 250 2300mm故取 b 2100mm, fC30混凝土，a 1.0,f 14.3N/mm2,f 1.43N/mm2；纵向钢筋采用HRB335,f 300N/mm2,箍筋采用HPB235, f 210N/mm2,h 550-35 515mm判别跨中截面属于哪一类T形截高a fb h （h - h /2） 1.0 x 14.3 x 2100 x 80 x （515 - 40） 1141kN - mMM支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。2次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kN -m）155.4-155.4102.0-116.5a s=M/a 1fcbh021

13、55.4 x106155.4 x106102x1061 x 14.3 x 2200 x 5152 =0.0122116.5 x1061 x 14.3 x 250 x 5152 =0.1231 x 14.3 x 2200 x 5152 =0.0191 x 14.3 x 250 x 5152 =0.164g 1 %1 2a0.0190.10.180.350.01230.10.1320.35选 配 钢 筋计算配筋（mm2）AS=g bh0a y0.019x 2200x 515x1x14.30.164x 250x515x1x14.3300=1104.70.0123x 2200x 515x1x14.33

14、00=6640.132x 250x515x1x14.3300=1026300=810.1实际配筋（mm2）2 20+1 223221 22 + 2 142 22+1 14As=1008.1As=1140As=688.1As=913.9斜截面受剪承载力计算（包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率 验算）。复核截面尺寸:hw = h0 - h f = 515 - 80 = 435 且 hw / b = 435 / 250 = 1.74 4,截面尺寸按下式验算 0.25 P cfcbh 0 = 0.25 x 1.0 x 14.3 x 250 x 515 = 460kNV max = 156.1kN

15、故截面尺寸满足要求0.7 fbh = 0.7 x 1.43 x 250 x 515 = 12887.9N = 129kNV = 117.1kN*12d=12 x 22=264mm，取 300mm.纵筋的截断点距支座的距离：l ln/5 + 20d 6330/5 + 20 x 22 1706mm,取l 1750mm。2.3主梁的设计主梁设计一一主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的恒载：11.1404 6.6 73.5266kN主梁自重（含粉刷）：（0.65 0.08） 0.3 2.3 25 2 （0.65 0.08） 0.015 17 2

16、.3 1.212.6013kN恒荷载：G 73.5266 12.6013 86.1279kN,取G 86.2kN活荷载：Q 29.9 6.6 197.34kN,取Q 197.4kN（2）计算筒图主梁的实际结构如图1-36（a所示，由图可知，主梁端部支承在墙上的支承长度a为370mm , 中间支承在400mm400mm的混）疑土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨 6900 200 120 6580mm ,n1因为0.025ln1 164.5mma/2 185mm，所以边跨取l 1.025ln1 b/2 1.025 6580 200 6944.5mm,近似取l 6945mm , 中跨l 6900

17、mm.。计算筒图如图所示。主梁的实际结构主梁的计算筒图（3）、内力设计值计算及包络图绘制 因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。A矩值计算：弯矩:M = kGl + k Ql，式中ki和k2由附表1查得 主梁的弯矩设计值计算（kN m）项次荷载简图kM1kMBkM2kMC弯矩图示意图10.244-0.26740.067-0.2674弯矩图恒载fy* I &ty k & I 146 .1-16Q139.9-16070.267128.282令1 a, b杭0.289-0.133-0.1330.13399.14-0.133-活载396.2-182.3-181.20.133-182.340.08

18、?八 一 3a JlA 1工耳_JL-0.044*-0.1330.20066.34-0.1331活载-61.7-182.3272.4131.82-18咨JVJZ4_9| If / 0.229-0.3110.096*0.089A L活载313.9-426.4130.8-122.05 卜|。1义|七 A1b4ra IJ0.089 /3 *-0.0890.17-0.311活载了 B c D-40.7-122.0231.6-426 .4组合项次M ,、（kN m）+84.4+-586.5+-141.3+-586.5组合项次M(kN m)+542.3+-282.1+312.3+-282.1*注厂此处的弯

19、矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。根据支座弯 矩，按下面简图确定主梁取脱离体时弯矩图、剪力设计值：剪力:V = k G + K Q,式中系数k ,k，由附录1中查到，不同截面的剪力值经过计算 3434如表所示。表 主梁的剪力计算(kN)项次荷载简图kVAkVbikV 恒载右f! 心NABCDA0.7331.267Br1.0063.2109.286.20.8661.1340A1宇千1活载170.9223.900.6891.3111.222活载W T136.0258.8241.2 活载伊寸字y0.0890.0890.778-17.617.6153.6组合项次+Vmax(kN)234.1-126

20、.8327.4组合项次+Vmin(kN)45.6-36886.2min弯矩、剪力包络图绘制荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯 矩，此时，M = 0, M =-160.1-182.3 = -342.4kN - m，以这两个支座的弯 矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载G + Q = 86.2 +197.4 = 283.6kN作 用下的简支梁弯矩图：11第一个集中荷载下的弯矩值为3G + Q01 - 3 MB = 542-4kN m * Mmax，1, “2_ MS 第二集中荷载作用下弯矩值为3(g+Q)l01 3 Mb= 4283kN m。中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值

21、均为一342.4KNm，以 此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为13 Gl& - M b = -144.14kN - m荷载组合+时支座最大负弯矩M/-586.5kN - m，其它两个支 B座的弯矩为M = 0, M =-282.1kNm，在这三个支座弯矩间连线，以此连 线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩 图：则集中荷载处的弯矩值依次为461kN m, 265.5kN m,167.3KN - m, 268.7KN m。同理，当-虬最大时，集中荷载下的弯 矩倒位排列。荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最 大。此时，MB= MC =-342

22、.4kN m，第一跨在集中荷载G作用下的弯矩 值分别为85.4KN m，-28.7kN m=跨在集中荷载G + Q作用下的弯矩值为3i2.3kN m+5情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并 非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。荷载组合+时，匕帅=234.1kN，至第二跨荷载处剪力降为 234.1-283.6=49.5kN；至第二集中荷载处剪力降为一49.5 283.6= 一 333.1kN，荷载组合+时，七最大，其VBl = -368kN，则第一跨中集 中荷载处剪力顺次为（从左到右）199.2KN, 84.4KN,其余剪力值可按 此计算。主梁的剪

23、力包络图。(4)配筋计算承载力计算C30混凝土， =1.0, fc =14.3N/mm2,匕=1.43N/mm2；纵向钢筋 HRB400, 苴中 f = 360N/mm2,箍筋采用HRB235, f = 210N/mm2。y_yv正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按T形截面计算，因hf /h0 = 80/615 = 0.130 0.10翼缘计算宽度按10/3 = 6.9/3 = 2.3m和b + S6.6m，中较小值确定，取 b f = 2300 mm 。日支座处的弯矩设计值：b .0.4_.Mb = M- V0 2 = 586.5 + 283.6 x- = 529.9kN - m判别

24、跨中截面属于哪一类T形截面a fb h （h - h /2） = 1.0 x 14.3 x 2300 x 80 x （615 - 40） = 1512.9kN - m M M1 f f 0 f12均属于第一类!截面正截面受弯承载力的计算过程如下主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B2弯矩设计值（kN.m）542. 3-529.9312.3-141.3a s=M/a 1fcbh02542.3 x 106529.9 x 106312.3 x 106141.3 x 1061.0 x 14.3 x 2300 x 5902=0.0471.0 x 14.3 x 300 x 58020 3671.0x 14

25、.3 x 2300 x 6152=0.0251.0 x 14.3 x 300 x 6002=0.091E = 1 J1 2as0.0480.5180.4840.5180.0250.5180.0960.5选配钢筋计算配筋（mm2）As=g bh0a 1fc/f258733451405686.4实际配筋（mm2）60 25（弯 2）60 25（弯 3）20 1830 25（弯 1）20 25As=2945As=3454As=1473As=982 箍筋计算一一斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：h = h - h = 580 - 80 = 500mmh /b = 500/300 = 1.7 V = 3

26、6.8kN,可知道截面尺寸满 足要求。验算是否需要计算配置箍筋。0.7 fbh = 0.7 x 1.43 x 300 x 580 = 174kN 0.24=0.163%,满足要求.yvV = 0.7 fbh + 1.25 f AshCSt o咒 s 0=0.7 x 1.43 x 300 x 580 + 1.25 x 21050.3 x 2xx 580100=327.3kN（VA=234. 1kN 和 Vb二327.4 kN） 270.9（可以） y syv sv1（5）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 按比列绘出主梁的弯矩包络图 按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并

27、满足以下 构造要求：弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距S ；钢筋的 弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2,如2、3和5嘴钢筋。按第四章所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承 载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论截断点（即按正截面 抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。当V 0.7 f bh = 174kN时，且其实际截断点到理论截断点的距离不 应小于等于h0或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于 等于nJ h0。若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实 际截断点到理论截断点的距离不应小于等于1.3h0或20d。钢筋的实际 截断点到充分利用点的

28、距离应大于等于1.2 +侦。如5号钢筋的截断计算：因为剪力 V = 368kN 0.7fbhQ = 174kN，且钢筋截断后仍处于负弯 矩区，所以钢筋的截断点距充分利用点的距离应大于等于顷以+1.7h0，360即：技 x 1/ 商。T.2 x 04 x x 25 + x 580 = 2043mm且距不需要点的距离应大于等于1.3h0或20d，即：1.3h = 1.3 x 580 = 754mm.20d = 20 x 25 = 500mm通过画图可知 从（1.2妇+1.7h0）中减去钢筋充分利用点与理论截 断点(不需要点)的距离后的长度为1840mm(754mm和500mm),现 在取距离柱边1960mm处截断5号钢筋。其它钢筋的截断如图所示。主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：梁顶面纵筋的锚固长度：l = l =a Ld = 0.14x 360 x 25 = 880mm,a f1.43取 880mm.t梁底面纵筋的锚固长度：12d=12x 25=300mm，取300mm 检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构 造要求。3.1板的配筋图3.板配筋图2次梁的配筋图次梁的配筋图3.3主梁的配筋图课程设计题目主梁材料图与配筋图