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1、 . 混凝土结构设计原理课程设计 钢筋混凝土现浇主次梁结构设计学 校：清 华 大 学班 级：姓 名：学 号：指导教师：设计时间： 一、设计资料本结构采用钢筋混凝土砼现浇单向板肋梁（建筑标高+9.00），其结构布置图如附图1-1所示，板深入墙内120mm，次梁深入墙内240mm，主梁伸入墙柱内370mm，楼面面层为20mm厚水泥砂浆面层（容重为20 KNm2），板底及梁用20mm厚石灰砂浆粉刷（容重17 KNm2）。楼面可变荷载标准值=6 KNm2。混凝土强度等级为C35。主次梁受力钢筋采用HRB335或HRB400钢筋，板采用R235级钢筋。板厚取70mm，次梁尺寸为200400mm，主梁尺寸
2、为250650mm。图1-1 单向板肋梁结构平面图二、设计内容和要求（一）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力，主梁按弹性理论计算内力并给出弯矩及剪力图。（二）绘结构施工图1.结构平面布置图（1：150），图上需标注墙、柱定位轴线编号，梁柱定位尺寸及构件编号，并标出板的结构标高。2.板模板及配筋平面图（1：60），图上需标注板厚、板中钢筋的直径、间距及其定位尺寸。3.次梁模板及配筋图（1：40，1：20），图上需标注次梁截面及几何尺寸、梁底标高、钢筋的直径、根数、编号其定位尺寸。4.主梁模板及配筋（1：40，1：20），弯矩包络图及抵抗弯矩图，图上需标注主梁截面及几何尺寸、梁底标高，钢筋的
3、直径、根数、编号其定位尺寸。5.有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度等。三、楼面板结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。确定主梁的跨度为4800mm，次梁的跨度为4800mm，主梁每跨内设置两根次梁，板的跨度为1600mm。l02/l01=3，按单向板设计。四、板的设计1、荷 载（1）板的永久荷载标准值：20mm水泥砂浆面层 0.02X20=0.4 KNm270mm钢筋混凝土板 0.07X25=1.75 KNm220mm板底石灰砂浆 0.02X17=0.34 KNm2-小 计 2.49KNm2（2）板活荷载标准值： 6 KNm2永久荷载分项系数去1.2，可变荷载分项
4、系数取1.4，故板的：永久荷载设计值 g=2.491.2=2.99 KNm2可变荷载设计值 q=61.4=8.4 KNm2（3）荷载总设计值 g+p=11.39 KNm2近似取为：g+p=11.4 KNm22、计算简图（1）板的实际跨度：边跨=1600-60-100=1440mm中跨=1600-100-100=1400mm（2）边跨计算跨度：=60+=60+1440+=1600mm=60+=60+1440+=1535mm取较小值，边跨的计算跨度为L=1535mm。（3）中跨计算跨度：= +b =1400+200=1600mm=+t =1400+70=1470mm取较小值，中跨的计算跨度为L=1
5、470mm。因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图1-2。图1-2板的计算简图3、弯矩设计值边跨弯矩：=11.4*1.535*1.535*1/8=3.36 中跨弯矩：=11.4*1.47*1.47*1/8=3.08大致根据实践规范可以取1、支点弯矩 =-0.72、跨中弯矩 1）板厚与梁肋高度比等于或大于1/4时 =+0.72）板厚与梁肋高度比小于1/4时候 =+0.5=0.5=0.53.08=1.54 =-0.7=-0.7*3.08=-2.16=-0.7=-0.7()=-2.25=+0.5=3.36-0.52.25=2.244、正截面承载能力计算板厚h
6、=70mm，取=30mm（规范中板的保护层厚度最小为30mm），=70-30=40mm。C35混凝土，混凝土抗压强度设计值=16.1KPa。钢筋采用R235,=195KPa。板的配筋计算见表1-1。表1-1 板的配筋计算截 面1B2C弯矩设计值2.24-2.251.54-2.160.0870.08700600.0840.0910.0910.0620.088 =300.5300.5204.76290.6实际配筋8165（305）8165（305）8165（305）8165（305）五、次梁设计按考虑内力重分布设计。1、荷 载（1）永久荷载荷载板传来的恒载 2.991.6=4.78 次梁自重 0.
7、2（0.4-0.07）251.2=1.98 次梁粉刷 0.02（0.4-0.07）2171.2=0.27小 计 g=7.03 （2）可变荷载设计值 q=8.42=16.8（3）荷载总设计值 g+q=242、计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁的截面为250650mm。（1）次梁实际跨度：边跨=4800-120-125=4555mm中跨=4800-125-125=4550mm（2）边跨计算跨度：=+0.5墙上支承长度+b/2=4555+0.5240+125=4800mm=1.025+b/2=1.0254555+125=4794mm取较小值，边跨的计算跨度为L=4794mm。（3）中跨
8、计算跨度：= +250=4800mm因话中相差小于10%，可按等跨连续梁计算，次梁的计算简图如1-3。 图1-3 次梁的计算简图3、内力计算弯矩和剪力根据简支梁静定平衡方程计算（1）弯矩设计值： =24*4.794*4.794*1/8=68.94 =24*4.8*4.8*1/8=69.12=0.5=0.569.12=34.56=-0.7=-0.7*69.12=48.38=-0.7=-0.7()=-48.32=+0.5=68.94-0.548.32=44.78（2）剪力设计值：=3ql/8=3*24*4.794/8=43.15KN， =-5ql/8=-5*24*4.794/8=-71.91KN=
9、ql/2=24*4.8/2=57.6KN,=-57.6KN =57.6KN4、承载力计算(1）正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度按以下公式取最小值： 正弯矩中跨：0.2*4800=960mm正弯矩边跨：0.27*4794=1294mm负弯矩中跨：0.07*(4794+4800)=672mm1600mm200+0+1270=1040mmC35混凝土，=40mm，=400-40=360mm。C35混凝土， =16.1KPa，钢筋采用HRB335, =280KPa。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。正截面受弯承载力计算见表1-2。表1-2 次梁正截面受弯承载力计算
10、截 面1B2C弯矩设计值44.78-48.3234.56-48.3896020010402000.0220.1160.0160.1160.0220.1240.0160.124=437.2513.4344.4513.4实际配筋218(509)112+218(622.1)218(509)112+218(622.1)（2）斜截面受剪承载力图1-4 板的剪力图=30+=39.2mm，=360.8mm验算上限值、下限值：上限值：=（0.51）200360.8=217.72KN，符合上限值。下限值： =11.52200360.8=54.84KN不符合下限值，所以设计中不需要依靠箍筋来承担剪力，箍筋的布置只
11、需要满足设计构造要求，因此箍筋的布置如下：在4004082.8mm、49099479mm和959411994mm段：按照构造要求配置箍筋，H/2=200mm且不大于400mm，取200mm。 在0400mm、43945194mm、91949994mm段：按要求，取100mm在4082.84394mm段：=（-）=67.11KN P=622.1(200360.8)100=0.86=67.11=111200360.8=0.147% 双支箍，直径为8=,=211.5mm,取210mm。为施工方便，在离支座距离大于400mm处箍筋间距均取200mm，小于400mm处箍筋间距均取100mm。六、主梁设计
12、主梁按弹性理论设计.1、荷载设计值：为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来恒载 7.034.8=33.7KN主梁自重（含粉刷）(0.65-0.07)0.251.625+2(0.65-0.07)0.021.6171.2=7.7KN-永久荷载 G=33.7+7.7=41.4KN近似取G=42KN可变荷载 Q=16.84.8=80.6KN近似取Q=81KN2、计算简图主梁端部支撑在带壁柱墙上，支承长度为370mm，中间支承在300mm300mm的混凝土柱上。主梁按连续梁计算，其计算跨度如下。（1）计算跨度：边跨=4800-0.5370-150=4465mm 中跨=4800-150-150=4500mm（2）边跨：=+0.5a+0.5b=4465+0.5370+0.5300=4800mm =1.025+0.5b=1.0254465+0.5300=4727mm （3）中跨：=+b=4500+300=4800mm因跨度相差不超
