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1、 网络教育学院网络教育学院 钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土结构课程设计 题 目：模塑厂房单向板设计 学习中心： 大连学习中心 专 业： 土木工程 年 级： 2013 年 春季 学 号： 学 生： 指导教师： 11 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 （=20kN/m3） ，板底及梁用 15mm 厚石灰砂浆抹底（=17kN/m3） 。 （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
2、尺寸确定 确定主梁的跨度为 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57.5mm2300/40l/40h，对工业建筑 的楼板，要求mmh80，所以板厚取80mmh 。 次梁截面高度应满足mmllh55036712/18/，取550mmh ， 截面宽 hb)3/12/1 ( ，取mmb250。 主梁截面高度应满足mmllh69046010/15/,取650mmh ， 截面宽度取为300mmb ，柱的截面尺寸 bh=400400 mm2。 楼盖结构平面布置 2 单向板结构设计 2.1 板的
3、设计 板的设计按考虑塑性内力重分布设计 （1） 、荷载计算 恒荷载标准值 2 2 2 /255 . 0 17015. 015 /22508. 080 /4 . 02002 . 0 20mm mkNmm mkNmm mkN 板底石灰砂浆： 钢筋混凝土板： 水泥砂浆面层： 小计 2 kN/m655 . 2 活荷载标准值： 2 10kN/m 因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 2 kN/m0 . 4，所以活荷 载分项系数取3 . 1， 22 2 2 / 2 . 16/186.16 /133 . 110 /186. 32 . 1655 . 2 mkNmkNgq mkNq mkNg ，近似取荷载总
4、设计值： 活荷载设计值： 恒荷载设计值： （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，由图可知： 次梁截面为 b=mm250，现浇板在墙上的支承长度为 a=mm120，则按塑 性内力重分布设计，板的计算跨度为： mmll mml mm a l mmhll n n n 20502502300 2095 2115 2 120 ) 2 250 1202300( 2 2095 2 80 ) 2 250 1202300(2/ 01 01 01 中跨 所以边跨板的计算取 确定：边跨按以下二项较小值 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 因边跨与中跨的
5、计算跨度相差 %1 . 2 2050 20502095 小于 10%，可按 等跨连续板计算 由表可查得板的弯矩系数 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M 1/11-1/111/16-1/14 计算跨度 l0 (m) l01=2.095l01=2.095l02=2.05l02=2.05 2 0 )(lqgM M (kN.m) 11/095 . 2 2 .16 2 = 46 . 6 -11/095. 22 .16 2 = -46 . 6 16/05 . 2 2 . 16 2 =26. 4 14/0
6、5. 22 .16 2 =86. 4 （4） 配筋计算正截面受弯承载力计算 .210N/mmHPB235 ;N/mm 3 . 14, 0 . 130,100060208080 2 2 10 y c f faCmmbmmhmm 钢筋， 混凝土，板厚 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（mkN）6.46-6.464.26-4.86 s=M/1fcbh02 0.12 5 0.1250.0830.094 s 211 0.13 4 0.112d=
7、1222=264mm， 取 300mm. 220+122 3 22122 + 214222+114实际配筋 （mm2） As=1008.1As=1140As=688.1As=913.9 3 1004 . 2 210 43 . 1 3 . 03 . 0 V y t f f 满足要求,1004 . 2 10264. 2 100250 6 . 56 33 bs Asv sv 纵筋的截断点距支座的距离: mm1750mm170622205/6330205/ldll n ，取 。 2.3 主梁的设计 主梁设计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） kN4
8、 .197,kN34.1976 . 6 9 . 29 kN 2 . 86,kN1279.866013.125266.73 kN6013.12 2 . 13 . 217015 . 0 )08 . 0 65. 0(2253 . 23 . 0)08 . 0 65 . 0 kN5266.736 . 61404.11 QQ GG 取活荷载： 取恒荷载： （ 主梁自重（含粉刷）： 次梁传来的恒载： （2）计算简图 。中跨 近似取所以边跨取 ，因为 边跨 跨度按以下方法确定：的混凝土柱上，其计算中间支承在 为支承长度主梁端部支承在墙上的所示，由图可知，主梁的实际结构如图 mm.6900 ,mm6945mm,
9、 5 . 69442006580025 . 1 2/ 1 025 . 1 01 mm1852/mm 5 . 164 1 025 . 0 ,mm65801202006900 1 mm400mm400 ,370a 36(a)-1 l lb n ll a n l n l mm 计算简图如图所示。 主梁的实际结构 主梁的计算简图 （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。 矩值计算： QlkGlkM 21 :弯矩 ，式中 k1和 k2由附表 1 查得 主梁的弯矩设计值计算（mkN） 项次荷载简图 1 M k B M k 2 M k C M k 弯矩图示意图 1
10、 恒载1.146 244.0 1 . 160 2674. 0 9 .39 067 . 0 1 . 160 2674 . 0 2 活载 2 . 396 289 . 0 3 . 182 133 . 0 2 . 181 133. 0 3 . 182 133 . 0 3 活载 7 . 61 044 . 0 3 . 182 133 . 0 4 . 272 200. 0 3 . 182 133 . 0 4 活载 9 . 313 229. 0 4 . 426 311 . 0 8 .130 *096. 0 0.122 089.0 5 活载 7.40 *3/089.0 0 . 122 089 . 0 6 . 2
11、31 17 . 0 4.426 311.0 组合项次 Mmin(kNm) + 84.4 + -586.5 + -141.3 + -586.5 组合项次 Mmax(kNm) + 542.3 + -282.1 + 312.3 + -282.1 *注：此处的弯矩可通过取脱离体，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： 中查到，由附录式中系数剪力1,: 4343 kkQKGkV 不同截面的剪力值经过计算 如表所示。 表 主梁的剪力计算（kN） 项次荷载简图 恒载 2 . 63 733 . 0 2 . 109 267 . 1 2 . 86 00 . 1 活
12、载 9 . 170 866 . 0 9 . 223 134 . 1 0 0 活载 0 . 136 689 . 0 8 . 258 311 . 1 2 . 241 222 . 1 活载 6 . 17 089 . 0 6 . 17 089 . 0 6 . 153 778 . 0 组合项次 Vmax(kN) + 234.1 + - 126.8 + 327.4 组合项次 Vmin(kN) + 45.6 + -368 + 86.2 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， mkN 4 . 342 3 . 182 1 . 160, 0 BA MM ，以这两个
13、支座的 弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载 A V k Bl V k Br V k kNQG 6 . 283 4 . 197 2 . 86 作用下的简支梁弯矩图： 第一个集中荷载下的弯矩值为 max01 mkN 4 . 542 3 1 )( 3 1 MMlQG B ， 第二集中荷载作用下弯矩值为 m3kN.428 3 2 )( 3 1 01 B MlQG 。 中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为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 mkN14.144 3 1 02 B MGl 。 荷载组合+时支座最大负弯矩 mkN 5 . 586 B M ，其它两个
14、 支座的弯矩为 mkN 1 . 282, 0 CA MM ，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 461kNm，265.5kNm，167.3KNm，268.7KNm。同理，当 C M 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， mkN 4 . 342 CB MM ，第一跨在集中荷载 G 作用下的弯 矩值分别为 85.4KNm， -28.7kNm,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为mkN 3 . 312 +5 情况的弯矩按此方法计算。 所计算的跨
15、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， 1kN.234 max A V ，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 49.5283.6=333.1kN，荷载组合+时，B V 最大，其 kN368 Bl V ，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。主梁的剪力包络图。 （4）配筋计算承载力计算 ;N/mm43 . 1 ,N/mm 3 . 14, 0 . 130 22 1 tc ffaC混凝土， 纵向钢筋 HRB400,其中 22 N/mm210,35HRB2,N/mm360
