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《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設計》

題目：某集團廠房單向板設計

神州四閾戟我中莘/summer等待花開

1基本情況

一、設計資料

1、廠房平面示意圖:

如圖所示：

圖1T：廠房平面不意圖

2、建筑構(gòu)造①生產(chǎn)車間的四周外墻均為370〃〃九承重磚增，內(nèi)設鋼筋混凝土柱，其截面尺寸

為300〃〃〃x3OO/7?/??,柱高為4.5/7?.

②樓蓋面層做法：20776厚水泥砂漿面層

20〃〃?厚混合砂漿天棚抹灰

③梁側(cè)抹灰做法:15機加厚混合砂漿抹灰

3、荷載參數(shù)

樓面活荷載：/=6.0ZN/m

水泥砂漿容重：y=20MN/〃J；

鋼筋混凝土容重y=25kNIm,；

混合砂漿容重：y=17kNInd；

恒載分項系數(shù)：YG"2；

2

活載分項系數(shù)：%=1.3（因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷教標準值大于4kN/m）o

4、建筑材料

混凝土：C25

鋼筋：主梁及次梁受力筋采用"RB335級鋼筋，板及梁內(nèi)的其他鋼筋采用”P及35級鋼

筋.

5、建筑尺寸

LxA=33"zxl8〃!

二、屋蓋結(jié)構(gòu)平面圖

2

圖2T：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖單位：nun

2單向板結(jié)構(gòu)設計

2.1板的設計

本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)己知的荷載條件對板進行配筋設計，按塑性理論進行計算。

板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。板的6600〃加。3.3>3,宜按單向板

k2000mm

設計，本設計按單向板設計。

板的的厚度按構(gòu)造要求取〃=8()/n/n>—=型99=5()〃〃〃mm.次梁截面高度取

440

h=500mm>y|=-^=440mm,截面寬度b=200mm,板尺寸及支承情況圖如圖3-1

所示。

3

(a)

g+q=l1.09kN/m

(b)

圖37：板的尺寸和計算簡圖(a)板的尺寸(b)計算簡圖

1、荷載

(取1m寬板帶為計算單元)

恒載標準值

20mm水泥砂漿面層0.02x20左N//=0.4ZN/

80mm鋼筋混凝土板0.08x25kN/切3=2.0W/m2

20nmi混合砂漿天棚抹灰0.02x\7kN/府=O.34kN//

=2.74kN//

線設計值g=\.2x\mx2.74kN/m2=3.29kN/m

活荷載設計值q=1.3xl〃?x6.0AN7〃/=7.8kN/m

合計1\mkN/n\

即每米板寬g+</=11.09火N/

2、內(nèi)力計算

計算跨度

,h__八，八0.2〃?0.08/〃

/,+—=2.0m-0.12m------=1.82m

邊跨"22

,.a_?八，30.2/w0.12m,C,.

L=/,+—=2.0/n-0.12m------1-------=1.84/??>1.n8/2/〃

°”222

取/O=1.82w

中間跨7O=2.O-O.2=1.8/H

計算跨度差-82mli-8"=i()%<]()%,說明可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。取

1.8/77

1m板寬帶作為計算單元，計算簡圖如圖3T(b)所示。

連續(xù)板各截面彎矩計算見表3-1o

__________________表3T連續(xù)板各截面彎矩計算

邊跨跨內(nèi)"""離端第二支離端第二跨跨中間支座

欲卸或丹烤肉座內(nèi)中間跆跨內(nèi)十門又勝

4

彎矩計算系數(shù)1111

11111614

M=a<g+q)￡

3.34-3.342.25-2.57

/(kN.m)

3、板的截面承載力計算

b=1000mm,h=80mm,%=80〃〃〃-20〃〃?？=60〃〃〃,%=1.0,連續(xù)板各截面的配筋

計算見表3-2

表3-2連續(xù)板各截面配筋計算

邊區(qū)板帶（①?②，⑤?⑥軸

中間區(qū)板帶（②~⑤軸線間）

線間）

離端

離

板帶部位截面離端弟一端離端第

第

邊跨籌跨跨中間二二跨跨中間

座

跨內(nèi)蠹內(nèi),中支座支內(nèi)、中間支座

又生間跨跨跨內(nèi)

跨內(nèi)

2.25x0.

M-2.57x0.8

3.34-3.342.25-2.573.34-3.348

/(kN.m)=-2.07

=1.80

r.crc

G.0780.0780.0530.0600.0780.0780.0420.048

“ajcbhl

&0.0810.0810.0540.0620.0810.0810.0430.049

\=^aJJfy

275.4275.4183.6210.8275.4275.4146.2166.6

/mm2

①8中8力8加808中8

①6/866用

選配鋼筋@18@18@18@18@18@18

@18()@18()

000000

實配鋼筋面積

279279279279279279218218

/mm-

中間區(qū)板②-⑤帶軸線間，各內(nèi)區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中

間支座考慮板的內(nèi)拱效應作用，計算彎矩降低20隊

連續(xù)板的配筋示意圖見圖3-2。

5

4、確定板的構(gòu)造筋

根據(jù)構(gòu)造要求該板必須配如下構(gòu)造筋：

①整個板與墻體結(jié)合的四個邊角各配4012,且長度不宜小于四分之/“，經(jīng)計算鋼

筋實長為720mm；

②嵌入墻內(nèi)的板面陪負彎矩鋼筋①12@200,長度不宜小于七分之/〃經(jīng)計算鋼筋實長

為470mm；

③垂直于主梁的板面負彎矩鋼筋①12@200,該筋伸出主梁邊緣的長度不應小于板

短向凈跨度/〃的;，經(jīng)計算鋼筋的實長為1520；

④沿板的長邊方向配構(gòu)造筋①8@250,長度為6100；

2.2、次梁設計

次梁按考慮塑性為力重分布方法計算。

取主梁的梁高二650mm>^-=^229=5()O/z?w,梁寬b=250mm。次梁有關(guān)尺寸

1212

及支承情況見圖4T(a)。

1、荷載

恒荷載設計值

由板傳來3.29ZN/機2x2.Om=6.58ZN/〃7

次梁自重1.2x25kN/m3x0.2mx(0.500.08m)=2.52kN/m

梁側(cè)抹灰1.2x17kN/w3x0.015x(0.50/H-0.08m)x2=026kN/m

g=9.36kN/m

活載設計值

由板傳來q=78kN1m?x2.0m=15.6kN/m

合計g+4=24.96ZN/m

6

2、次梁的尺寸和計算簡圖

(a)

g+q=24.96kN/m

(b)

圖4T次梁的尺寸和計算簡圖（a）次梁尺寸（b）計算簡圖

3、內(nèi)力計算

計算跨度

邊跨/=6.6陽一0.12m-竺絲=6.355機

2

/+-=6.355"?+—m=6.475/n

“22

1.025/?=1.025x6.475m=6.514/n>6.475m

取一6.475m

中間跨

，o=ln=6.6m-0.25m=6.35m

跨度差6475*635"=2()%<1()%

6.35/n

說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。計算簡圖如圖4-1（b）0

連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表4-1和4-2o

表4T連續(xù)次梁彎矩計算

離端第二跨跨

截面邊跨跨U勺離端第二支座內(nèi)、中間跨跨中間支座

內(nèi)

彎矩計算系數(shù)1111

%”11111614

M=a,“(g+q)l；

95.13-95.1362.90-71.89

表4-2連續(xù)次梁剪力計算

端支座內(nèi)離端第二離端第二中間支座

截面

側(cè)支座外側(cè)支座內(nèi)側(cè)外側(cè)、內(nèi)側(cè)

7

剪力計算系數(shù)

0.450.550.550.55

%

v二%,（g+q）/（）

71.3887.2487.1787.17

/kN

4、次梁的截面承載力計算

次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為:

11

邊跨b=—/A=-X6475mm-2160mm<

zf3°3

b+s,。=200nvn+1800nun=2000mm

離端第二跨、中旬跨bf=1/.=1x6350/n/??=2120nun

J33

梁高h=500〃"〃,%=500nun-35nvn=465nmi

翼緣厚h；=80mm

判別T形梁的類型：

對于邊跨

2

a{fcb(hf(h(}--)=1.0x11.9N/mmx2000mmxSOmmx(465mm-如")

22

=809.2ZJV.m>M=95.l3kN.m

離端第二跨、中旬跨

Ji

2

afeb'fh'((ho--)=1.()x11.9N/mtnx2120mmxx(465〃〃〃-------)

=857.8攵N.m>M=62.9UkN.m

故均屬于第一類T形截面。

支座截面按矩形截面計算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取

九）=500-60=440"〃”,其他中間支座按布置一排縱筋考慮，4=465〃?〃？

連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計算分別見表4-3和表4-4o

表4-3連續(xù)次梁正截面承載力計算

離端第二跨跨

截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座內(nèi)、中間跨跨中間支座

內(nèi)

M

95.13-95.1362.90-71.89

KkNjn)

%-M/afb'fh：、

0.0180.2060.0120.140

(c(s=Miafbh。)

g0.0180.233<0.550.0120.151

A,=助力。///丫

664813469557

(A=MaJJ,fy)

/mm2

選配鋼筋3a844)182力182初0

8

實配鋼筋面積

7631017509628

/(mm2)

表4-3連續(xù)次梁斜截面承載力計算

離端第二離端第二中間支座

截面端支庫內(nèi)側(cè)

支座外側(cè)支座內(nèi)側(cè)外側(cè)、內(nèi)側(cè)

V/kN71.3887.2487.1787.17

0.25萬J力為/N276700>V261800>V261800>V276700>V

0.7，bh,/N82700>V78200<V78200<V827(XXV

選用箍筋2中82①82①82中8

4=〃4，］/〃〃"2101101101101

1.25/yv442

s=-----:------/mm按構(gòu)造配筋129013002758

V-0.7￡b為

實配箍筋間距s

2002002(X)200

/mm2

次多專配筋示意E到見圖4-2

計算813mm2計算557mm2

(8@200實配1017mm2實配628mm2

4i182120

計算664nlm2計算469nlm2

1實配763mm2實西己509nlm2

3d182

圖4-2連續(xù)次梁配筋示意圖

5、確定次梁的構(gòu)造筋

根據(jù)構(gòu)造要求連續(xù)次梁的構(gòu)造配筋如下：

①在邊跨跨內(nèi)配置架立筋2612,長度經(jīng)計算得4350mm；

②在中間跨跨內(nèi)同樣配置架力筋2①12,長度經(jīng)計算得2200mm；(因為配置二級鋼

筋，所以該架力筋不用彎鉤，直接搭接)

2.2主梁的設計

主梁按彈性理論計算

柱高H=4.5m,設柱截面尺寸為300mmx300mm。主梁的有關(guān)尺寸及支承情況

如圖5T(a)所示。

1、荷載

恒載設計值

由次梁傳來9.36kN/mx6.6m=61.78W

主梁自重(折算為集中荷載)1.2x25kN/m3x0.25/wnx(0.65/n-0.08/n/n)x2.0/n

=8.55kN

側(cè)梁抹灰(折算為集中荷載)1.2x17W/m3x0.015/nx(0.65/M-O.O8w)x2x2.0/n

=0.70kN

9

G=71kN

活載設計值

由次梁傳來Q=l56kN/mx6.6m=103.0kN

合計G+Q=1744W

2、主梁的尺寸和計算簡力圖

(a)

|Q|Q|QIQ|Q|Q=1O3.OkN

|G|G|G|G|G|G=71.0kN

X_/V/

y77^>.7^7.7^/7~1^/

/2020JOCO;20002000/2000》200C2000》2000/2020:

,602060006020,

圖5T主梁的尺寸及計算簡圖（a）主梁尺寸（b）計算簡圖

3、內(nèi)力計算

()30/7?

邊跨7=6.00/77-0.12m一一--=5.73m

2

L=1.025/+-=1.025x5.73+—=6.02m

°”22

。

</+-。+-0.36〃?().30〃？,?

〃22------------=0.1)0777

22

取/()=6.02/77

中間跨/?=6.00w-0.30/n=5.70m

4)=I盧b=5.70，〃+0.30/77=6.00???

跨度差(6.02wi-6.00/n)/6.00mm=0.3%<10%,則可按等跨連續(xù)梁計算。

計算主梁和柱的線剛度比：

10

五%"梁().25xI)""

梁

i梁二‘0梁,0梁_6.02"?=A?>4

i柱坐：點0.30x0.303〃/?

”柱石柱株4.5，〃

H柱

故主梁可視為較支于柱頂上的連續(xù)梁計算簡到如圖57(b)所示。

各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進行,

跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算，則

M=KGI。+KQ0

V=KG+KQ

式中系數(shù)K值由《混凝土結(jié)構(gòu)設計》書中的附錄7查得，具體計算結(jié)果以及最

不利荷載組合見表5-1和表5-2。將以上最不利荷載組合下的四種彎矩圖及三種

剪力圖分別疊畫在同一坐標圖上，即可得主梁的彎矩包絡圖和剪力包絡圖，見圖

5-2o

表5-1主梁彎矩計算

中間支座、中間所中間支座、口間

邊跨跨內(nèi)

跨內(nèi)跨跨內(nèi)

%計算簡圖

KKKKKK

M.%M,Mj,Mc

0.2440.155?0.2670.0670.067-0.267

104.2966.25-113.9328.5428.54-113.93

0.244

0.289-0.133-0.133-0.133-0.133

1Dc10

179.20-82.33-82.19-82.19-82.33

ARCD9

錯誤：于咨一衛(wèi)-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133

-27.28-55.19-82.33123.6123.6-82.33

0.2290.126-0.3110.0960.170-0.089

141.9978.13-195.5259.33105.06-55.09

-0.089/

3-0.059-0.0890.1700.096-0.311

-18^40-36.58-55.09105.0659.33-192.52

最217.5

①+②2g3/9-196.26-53.65-53.65-196.26

不4

利

①+③77.0111.06-196.26152.14152.14-196.26

荷

載144.3

①+④246.28-306.4587.87133.60-169.02

組8

合

①+⑤85.8929.67-169.92133.6087.87-306.45

表5-2主梁剪力計算

序計算簡圖端支座中間支座

11

號K

MA加%%“)M/MG

|G|G|G一|G|G

0.733-1.267(-1.000)1.000(1.267)

①

152.04-89.96(-71.00)71.00(89.96)

AXX一■

cA.r?c4?u

IkJyJQ|Q

aa0.866-1.134(0)0(1.134)

②AlaX2b2

89.20-116.80(0)0(116.80)

ApnrUnV

|Q；Q-0.133(-1.000)

1a12bja1丫-0.1331.000(0.133)

③-13.7()

-13.70103.0()(13.70)

ABCD(-1u3.uu)

|Q|Q|Q|Q-1.311(-0.778)

1a))2bj1a1丫0.6891.222(0.089)

AAJ?Y1)-135.03

a.70.97125.87(9.17)

ABCD(-80.13)

|Q|Q|Q|Q

-0.0890()89(-1.222)().778(1.311)

⑤a1

-9.17-9.17(-125.87)80.13(135.03)

ABCD

①+②-206.76

最141.2471.00(206.76)

(-71.00)

不

①+③

利38.34-103.66(-174)174.00(103.66)

荷

載①+④-224.99

組123.01196.87(99.13)

(-151.13)

合

①+⑤-99.13

42.87151.13(224.99)

(-196.87)

4、主梁截面承載力計算

主梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：

11

hf=—/0=—x600()〃〃〃=2()()()〃〃72<〃+%=6600〃〃〃,

并取為=650nvn-35nvn=615nvn

判別T型截面類型：

,.hfr80/7?/??

a￡bfhf(ho——-)=l.Ox1\.9N/mm~x2000/??/??x80???/??x(615mm------)

22

=1094.8A:N.m>M=283.49kN.m,故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。

支座截面按矩形截面計算，取%=650"加?=570〃〃〃，(因支座彎矩較大

考慮布置兩排眾筋，并布置在次梁主筋下面)?？鐑?nèi)截面在負彎矩作用下按矩形截

面計算,取為=650一60,wn=590min°

主梁正截面及斜截面承載力計算分別見表5-3和表5-4o

表5-3主梁正截面承載力計算

截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)

M/(kNjn)283.49-306.45152.14-53.65

12

V°*kN.m)

26.1

(M-V°mKkN.m)

-438.71

as=Mlajcbfhl

0.0310.2900.0170.052

=嫡)

&0.0310.3520.0170.053

A=的%%￡〃、.

(A=勁%。/")15121990829310

/mnr

選配鋼筋4ct>226<t>223⑦202Ro

實配鋼筋面積

15202281942628

/mm2

表5-4主梁斜截面承載力計算

離端第二支座離端第二支座

截面端支座內(nèi)側(cè)

外側(cè)內(nèi)側(cè)

V/kN141.24224.99196.87

0.25￡/%/N457410>V423940>V423940>V

0.7,"小/2