大工16秋《钢筋混凝土结构课程设计》模版及要求

网络教育学院

《钢筋混凝土结构课程设计》

题目：曲江三迪枫丹项目单层厂房单向板设计

学习中心：咸阳市远程网络教育学校奥鹏学习中心【44】专业：土木工程

年级： 1509

学号：

学生：王振昶

指导教师：

1基本情况

曲江三迪枫丹项目单层工业建筑的中间楼面详见图1-1“建筑平面图”。中间楼面使用的是现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。现在对其进行结构设计。

设计的内容：生产车间的四周外墙全为240的承重砖墙，

主梁端墙处：370mm×370mm壁柱；设置钢筋混凝土柱，截面尺寸400mm×400mm。

γ=；

楼盖自重：钢筋混凝土容重3

kN m

25/

楼面活荷载，单位是2

kN m；

/

楼面面层：水磨石地面2

kN m；

0.65/

板底粉刷：2

kN m。

0.40/

混凝土：C20、C25或C30；

钢筋：次梁及主梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300或HRB335级钢筋。

图1-1 建筑平面图

2 单向板结构设计

板的设计

2.1.1恒荷载标准值

板的永久荷载标准值

80mm 现浇钢筋混凝土板 ×25=2kN/2

m 10mm 厚大理石地面 ×28=2

m

20mm 板底混合砂浆抹灰 ×17=2m

合计 2

m 板的可变标准荷载值 2

m

永久荷载分项系数取或者，因楼面可变荷载标准值为2m ，所以可变荷载分项系数应取。于是板的荷载总计算值

①q=G γk g +?Q γk q =×+××=2m ②q=

G γk g +Q γk q =×+×=2m

由于②>①，所以取②q=2m ，近似取q=8kN/2m

图2-1 板的计算简图

2.1.2内力计算及配筋：

在表2-1可查得，板的弯矩系数αm 分别为：边跨中为1/11; 离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有 M1=－MB=1/11（g+q ）l0 2=1/11××=·m M2=M3=1/16（g+q ）l0 2=1/16××= KN ·m Mc=－1/14（g+q ）l0 2=－1/14××=－·m

取1m 宽板带作为计算单元，b=1000mm ，混凝土C30,板的最小保护层厚度为

C=15mm，板厚h=80mm，h0=80-20=60mm；α1=,fc=mm2；HPB235，fy=210N/mm2。

板的配筋计算过程如表2-1所示

表2-1 板的配筋计算表

主梁的设计

2.2.1荷载设计值

（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）

次梁传来的荷载：×=

主梁自重（含粉刷）：[（）×××25+2×（）××17×]×=

活荷载设计值： Q=26× kN

恒荷载设计值： G=+=

2.2.2计算简图

主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支

承在400mm ×400mm 的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:

边跨: lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm Lo1=+b/2=(600-200-120)+200=6022mm 故lo1取6022mm 中跨 lo2=6000mm 计算简图如图所示。

图2-2 主梁计算简图

2.2.3内力设计值计算

1)弯矩设计值：QL k GL k M 21+=

其中， 2 1k k 可由书中表查取，L 为计算跨度，对于B 支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。

2）剪力设计值：Q k G k V 43+=，其中， 43k k 可由书中表查可知。

表2-3 主梁弯矩计算

项

次

荷载简图

1/M k B M k / 2/M k c M k /

①

G

G

G

G

G

G

47.94244

.0 61.103267

.0--

88.25067

.0 61

.103267

.0--

②

Q

Q

Q

Q

97.246289.0 32.113133.0-- 97.112133.0-- 32

.113133

.0--

③

Q

Q

46.38045.0-- 32.113133.0-- 88.169200.0 32

.113133

.0--

表2-4 主梁剪力计算

主梁跨中截面按T 形截面进行计算，其翼缘宽度取三者最小值 按梁跨考虑： '

f b =

3

o

l =3= 按净距n S 考虑 'f b =b+n s =+= 按翼缘高度'

f h 考虑 0h =650-60=590

0'

h h f

=590

100

=>，则翼缘不受限制

故应取'

f b =

考虑弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中0h =h -60=650-60=590mm ； 判断各跨中截面属于哪一类T 形截面,

)2

('

0''1f c f f h h f h b -

α=×2300×100××(590-100/2)

=> KN ·m

故属于第一类T 形截面

支座处按矩形截面考虑，由于弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中0h =h -90=650-90=560mm ；

主梁的正截面承载力及配筋计算见表，斜截面承载力及配筋计算见表；

表2-5 主梁正截面承载力计算

注： ○1最小配筋率min ρ=(45y t f f / , m ax )% = % ○2 HRB335 钢筋，b ξ=,

表2-6 主梁斜面承载力计算

注：yv

t

sv f 24

.0min ,=ρ=%,由m in ,sv ρ计算出S=，所以取S ≤205mm ，而由构造要求知箍筋的最大间距为250，故可取S=200mm

次梁的设计

按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。 2.3.1荷载

永久荷载设计值

板传来永久荷载 ×2=m 次梁粉刷 ×（）×2×17×=m 次梁自重 ×（）×25×=m

合计 g=m 可变荷载设计值 q=×2=m 荷载总设计值 g+q=m 2.3.2计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为240mm 。主梁截面为300mm ×600mm 。计算跨度： 中间跨o l =n l =6000-300=5700mm

跨度差 （5850-5700）/5700=% 小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。

图2-7 次梁计算简图 2.3.3次梁内力计算

由表11-1可查得，板的弯矩系数αmb 分别为：边跨中为1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有

1）截面承载力计算：

次梁跨中按T 型截面计算，其翼缘宽度取下面两者中较小者： bf ＇=l/3=5100/3=1700mm

bf ＇=b+sn=200+2000=2200mm,故取bf ＇=1700mm 。

判断各跨内截面属于哪一类型T 型截面：取h0=400-35=365mm ，则有： α1fc bf ＇hf ＇（h0- hf ＇/2）=××1700×80×（365-40）= KN ·m> M1> M2，均属第一类T 型截面。

支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B 按布置两排纵向钢筋考虑，取

mm h 340604000=-=，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。

取mm h 3650=

混凝土为C30, α1=,fc=mm2；纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2。 次梁正截面承载力计算过程如表2-8所示。

表2-8 次梁正截面承载力计算表

混凝土C30, ft=mm2；箍筋采用HPB235，fyv=210 N/mm2； hw= h0- hf ＇=340-80=260，因hw /b=260/200=<4,属于厚腹梁。

3 配筋图

板的配筋图

图3-1 板的配筋图

件进行内力分析和同时自动生成配筋图；最后对手算和软件计算进行比较和调整。要求学生上交：结构设计计算书一份：要求有封皮、目录、详细的计算内容；并在计算书里绘出相应的结构施工图。

设计的目的旨在让我们掌握荷载的计算过程、内力的计算方法和配筋计算过程，另一方面通过对PKPM软件的学习，能熟练地掌握结构的建模和分析，更重要的是掌握有软件进行设计的过程，分析完以后要把配筋图转到cad上，进行图形的摘取。

一些看起来很简单的东西，可是操作起来就是很麻烦，出的错一次又一次，“纸上得来终觉浅，知是此事要躬行”有些东西确是需要熟能生巧的。而我们千万不要总是觉得自己看着表面知道便懒得动手，其实你只要一动手会发现，很多细节东西自己都是模棱两可，要完完整整的做出一个设计不是一件容易的事情。我们要学的不仅仅是做一件事的能力，更多的是静下心来做出一件成果，不达目的不罢休的职业态度。这也是此次课程设计我最大的体会，也希望今后能够在这方面有更大的提高。