钢筋混凝土结构专业课程设计模板.doc

网络教诲学院
《钢筋混凝土构造课程设计》

题 目：海天厂房单向板设计

学习中心： 浙江电大仙居学院奥鹏学习中心[22]
专 业： 土木工程
年 级： 年 春 季
学 号：
学 生： 张 奇
指引教师：

1 基本状况
本章需简朴简介课程设计内容，涉及厂房尺寸，板布置状况等等内容。

一、设计资料
海天多层厂房为多层内框架构造，一层平面如图所示，露面周边支撑于外墙，采用现浇钢筋混凝土单向板，烧结承重多孔砖砌体承重外墙，钢筋混凝土内柱尺寸为400×400㎜。
1. 楼面做法
20厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，20厚混合砂浆抹底。
2. 荷载
楼面等效均布活荷载原则值为7KN/㎡，水泥砂浆容重为20KN/㎡，混合砂浆容重为17KN/㎡，钢筋混凝土容重为25KN/㎡.
永久荷载分项系数按照永久荷载效应控制组合，取为1.2；活荷载分项系数为1.3。
3.材料
混凝土楼板采用 C25，梁内受力钢筋为 HRB400级，板内钢筋及箍筋为
HPB235 级。
二、楼板构造平面布置及截面尺寸拟定
主梁沿横向布置，次梁按纵向布置。
主梁跨度为6M，次梁跨度为6M，主梁每跨内布置两根次梁，板跨度为2M,l2/l1=6.0/2.0=3 按照单向板设计。
按高跨比条件，规定板厚度h≥×1/40=50㎜，对工业建筑楼板规定h≥80㎜，取板厚为80㎜。
次梁截面高度规定h= l0/18 ~l0 /12 =6000 /18 ~ 6000 /12= 333 ~ 500 ,考虑到楼面活荷载比较大，取h=450 mm .截面宽度取为b=200mm 。
主梁截面高度规定 h= l0/15 ~l0 /10= 6000 /15 ~ 6000 /10 =400 ~ 600 mm ，取h=600mm。截面宽度取为 b=300mm 。
楼板构造平面布置图见图2

2 单向板构造设计
2.1 板设计
本节内容是依照已知荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算。
1. 荷载
荷载计算过程见表1
楼板荷载计算 表1
恒载原则值
20厚水泥砂浆地面
0.02×20=0.4KN/㎡
恒载原则值
80厚钢筋混凝土现浇板
0.08×25=2KN/㎡
恒载原则值
20厚混合砂浆抹底
0.02×17=0.34KN/㎡

小计
gk=2.74KN/㎡

活荷载原则值
qk=7KN/㎡

分项系数
恒载：γg=1.2;活载γq=1.3

恒荷载设计值
g=γg×gk=1.2×2.74=3.288KN/㎡

活荷载设计值
q=γq×qk=1.3×7=9.1KN/㎡

荷载总设计值
q＋g=12.388KN/㎡
2.计算跨度及计算简图
计算跨度：
边跨：l01=ln＋h/2=-100-120+80/2=1820㎜ <1.025ln=1.025×1780=1824.5㎜
取l01=1820㎜
中间跨
取l02=ln=1780㎜
跨度差：
（l01-l02）/l02=（1820－1780）/1780=2.24%<10%.可按照等跨计算。
取1m宽板带作为计算单元计算简图如下：

3、 弯矩设计值
板弯矩设计值计算过程见下表
截面位置
1
B
2
C

边跨跨中
里端第二支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数αM
1/11
－1/11
1/16
－1/14
计算跨度l0
L01=1.82
L01=1.82
L02=1.78
L02=1.78
M=αML（q+g）l02
12.4×1.822/11=3.73
-12.4×1.822/11=-3.73
12.4×1.782=/16=2.51
-12.4×1.782/14=-2.851
板弯矩设计值计算 表2
4.正截面受弯承载力计算
板厚80㎜，h0=h－αs=60㎜，板宽b=1000㎜
C25砼：α1=1.0，fc=11.9KN/mm2;钢筋HPB235：fy=210KN/mm2
对轴线②－⑤间板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面弯矩设计值可折减20%。为了以便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见下表：
板配筋计算
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值
3.73
-3.73
2.51
-2.81
αs=M/α1fcbh02
0.087
0.087
0.059
0.066

0.0916
0.0916
0.0598
0.0683
轴线
①－②
⑤－⑥
计算配筋（㎜2）

311
311
203
232
实际配筋（㎜2）

Φ8@160
Φ8@160
Φ6/8@160
Φ6/8@160
314
314
246
246
轴线
②－⑤
计算配筋（㎜2）

311
311
203×0.8=163
232×0.8=186
实际配筋（㎜2）

Φ8@160
Φ8@160
Φ6/8@160
Φ6/8@160
314
314
246
246

5. 配筋率验算：
1. 支座截面处≤0.35均满足，符合塑形内力重分布原则。

2.2 次梁设计
本节内容是依照已知荷载条件对次梁进行配筋设计，按塑性理论进行计算。
1. 荷载
荷载设计过程见下表：
恒荷载设计值
板传来荷载
3.228×2.0=6.576 KN/m
次梁自重
0.2×（0.45-0.08）×25×1.2=2.22 KN/m
次梁粉刷
0.02×（0.45-0.08）×2×17×1.2=0.31 KN/m
小计
g=9.11 KN/m
活荷载设计值
q=7×1.3×2.0=18.2 KN/m
荷载总设计值
g+q=27.31 KN/m
2. 计算跨度及计算简图
计算跨度：次梁在砖墙山支撑长度为240㎜，主梁截面为300×600
边跨：
l01=ln+a/2=6000-120-300/2+240/2=5850mm<1.025ln=1.025×5730=5873mm
取其l01=5850mm
中间跨：
l02=ln=5700mm
跨度差：
（l01-l02）/l02=（5850-5700）/5700=2.1%<10%。可按照等跨计算。

3. 弯矩和剪力设计值计算：
次梁弯矩设计值计算过程如下：
截面位置
1
B
2
C

边跨跨中
离端第二支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0
L01=5.58
L01=5.58
L02=5.70
L02=5.70

27.31×5.582/11=84.97
-27.31×5.582/11= -84.97
27.31×5.702/16=56.04
-27.31×5.702/14= -64.05
次梁剪力设计值计算过程：
截面位置
A
B(←)
B（右）
C
剪力系数
0.45
0.6
0.55
0.55
计算跨度ln
Ln1=5.73
Ln1=5.73
Ln2=5.70
Ln2=5.70

0.45×5.73×27.3=70.42
0.6×5.73×27.31=93.89
0.55×5.7×27.31=85.62
0.55×5.7×27.31=85.62
4. 承载力计算
（一）正截面承载力计算：
次梁跨中按照T型截面计算，hf/h0=80/(450-35)=0.193>0.1,其翼缘宽度按下式计算：边跨：
bf=l0/3=5850/3=1900mm>b+sn=200+-120-150=1930mm
取bf=1930mm
中间跨：bf=l0/3=5850/3=1900mm=b+sn=200+-300=1900mm
取bf=1900mm
砼C25，=1.0，ƒc=11.9KN/mm2,ƒt=1.27KN/mm2,;纵向钢筋HRB400；
ƒy=360KN/mm2,:箍筋HPB235：ƒyv=210KN/mm2
跨中截面T型截面类型判断：
故次梁跨中截面按第一类T型截面计算。
次梁支座截面按矩形截面计算。
次梁正截面受弯承载力计算过程如下表

截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值
84.97
-84.97
56.04
-64.05
αs=M/α1fcbh02
0.0215
0.0207
0.0144
0.1705

0.0217
0.02345
0.0145
0.0215
轴线
①－②
⑤－⑥
计算配筋（㎜2）

574.5
643.4
377.9
467.8

实际配筋（㎜2）

216+116
AS=603
216+118
AS=656.5
216

AS=402
216+110

AS=480.5
配筋率验算：
对支座截面均有符合塑性内力重分布原则。

（二） 斜截面承载力计算
验算截面尺寸：
Hw=h0-hf=415-80=335mm.因hw/b=335/200<4,截面尺寸按照下式验算。
计算所需配备箍筋：
采用Φ6双肢箍筋，计算B支座左侧截面。
由可得箍筋间距：
S=325mm
调幅后，受剪承载力应加强，梁局部范畴内将计算箍筋面积增长20%或间距减少20%，先调间距，S=0.8×325=260mm，弯矩调幅时规定配筋率下线为：
，
取箍筋间距为150mm。

2.3 主梁设计
本节内容是依照已知荷载条件对主梁进行配筋设计，按弹性理论进行设计。

1. 荷载

荷载计算过程见下表：

恒荷载设计值
次梁传来荷载
9.11×6.0=54.66 KN/m
主梁自重
2×0.3×（0.6-0.08）×25×1.2=9.36 KN/m
主梁粉刷
0.02×（0.6-0.08）×2×17×1.2=0.85 KN/m
小计
G=64.87 KN 取65KN
活荷载设计值
Q=18.2×6.0=109.2 KN/m 取110KN
2. 计算跨度及计算简图
计算跨度
主梁在砖墙上支撑长度为370mm,中间支承载400×400砼柱上。
边跨：ln1=6000-200-120=5680mm ,因0.025ln1=142mm<a/2=185mm
取l01=1.025ln+b/2=1.025×5680+400/2=6022mm
中间跨：l02=ln2+b=6000mm
跨度差：
（l01-l02）/l02=（6022-6000）/6000=0.37%<10%。可按照等跨持续梁计算。
主梁计算简图如下：

3. 内力计算
弯矩设计值
M=k1Gl+k2Ql,式中k1,k2可由附表查得：

4.承载能力计算
（一）正截面承载力计算
主梁跨中按照T型截面计算hf/h0=80/(600-35)=0.142>0.1其翼缘宽度按照下式计算：
bf=l0/3=6000/3=mm<b+sn=6000mm
取bf=mm
砼C25，=1.0，ƒc=11.9KN/mm2,ƒt=1.27KN/mm2,;纵向钢筋HRB400；
ƒy=360KN/mm2,:箍筋HPB235：ƒyv=210KN/mm2
跨中截面T型截面类型判断：
故主梁跨中截面按第一类T型截面计算。
主梁支座截面按矩形截面计算。
B支座弯矩设计值：

纵筋受力钢筋除B支座截面为两排外，别的均为一排。跨内截面正截面受弯承载力计算过程见下表：
截面位置
1
B
2
2
弯矩设计值（KN.m）
289.6
-275.7
158.1
-62
αs=M/α1fcbh02

αs=M/α1fcbfh02

=0.0378

=0.2749

=0.0208

=0.0544

0.0385
0.329
0.0210
0.0560

0.9905
0.9258
0.9948
0.9862

1424
1561
781
309
配筋（㎜2）

520
AS=1570
216+120+320
AS=1658
220+114

AS=782
216

AS=402
配筋率验算：

,满足规定。
（三） 斜截面承载力计算
验算截面尺寸：
Hw=h0-hf=530-80=450mm.因hw/b=450/200<4,截面尺寸按照下式验算。
0.7ftbh0=0.7×1.27×300×530=141.35KN<VA,VB,因此主梁各截面均需按照计算配备箍筋。
计算多需配备箍筋：

=141.35+1.25×210×100.6/100×530
=208.35KN
Vcs>VA=1442.9KN ，Vcs>VBr=199.4KN,Vcs<VBl=226.6KN
支座B截面左边尚配备弯起钢筋，在B支座截面左边2m 范畴内需要布置三排弯起钢筋才干覆盖此最大剪力区段，现分三批弯起第一跨中20 钢筋，Asb=314.2mm2.
所需弯起钢筋面积（弯起角度取αs=45°）
满足规定。

3 配筋图
3.1 板配筋图

3.2 次梁配筋图

3.3 主梁配筋图