钢筋混凝土结构课程设计

1基本情况 本设计 XXXXXXXXX，进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架 承重，外墙为 370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法：20mm 厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN/m3, 水泥砂浆容重 20kN/m3，石灰砂浆容重 17kN/m3，分项系数 G 1.2。可变荷载， 楼面均分布荷载为 7.5kN/m3，分项系数 K 1.3。 材料选用：混凝土采用 C30（f c =14.3N/mm2，f t =1.43N/mm2） ； 钢筋 主梁、次梁采用 HRB335 级（f y =300kN/m2）钢筋，其它均用 HPB300 级（f y =270kN/m3）钢筋。 主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度是 5.7m,次梁的跨度是 4.8m。梁每跨内布置两根次梁。其间距是 1.9m。楼盖的布置如图如图 1-11-1。 l1900 根据构造要求，板厚取h 80mm  47.5mm 4040 ll48004800 次梁截面高度应满足h  266400mm 18121812 取 h=400mm，截面宽度取为 b=200mm。 ll5700 主梁的截面高度应满足h  151015 5700  380 ~ 570mm 10 取截面高度 h=500mm，截面宽度取为 b=250mm。 图图 1-11-1楼盖布置图楼盖布置图 1 2单向板结构设计 2.1板的设计 2.1.12.1.1 板的计算板的计算 按塑性分析法计算内力。 2.1.22.1.2 荷载荷载 恒荷载标准值： 20mm 水泥砂浆面层 80mm 钢筋混凝土板 0.02m20kN / m3 0.4kN / m2 0.08m25kN / m3 2.0kN / m2 15mm 厚石灰砂浆抹灰0.015m17kN /m3 0.255kN /m2 g k  2.655kN /m2 活荷载标准值 横荷载设计值 活荷载设计值 q k  7.5kN /m2 g 1.22.655  3.186kN / m2 q 1.37.5  9.75kN / m2 g q 12.936kN / m2合计 2.1.32.1.3 内力计算内力计算 次梁的截面200mm400mm， 板在墙上的支撑长度为120mm， 则板的计算跨度 为： 边跨l 0  l n  l n  h0.20.08 1.90.121.72m 222 a0.20.12 1.90.121.74m 222 l 0 1.72m 中间跨l 0 1.90.2 1.7m 跨度差(1.721.7)/1.7 1.20 0 100 0 说明可按等跨连续板计算内力。 取 1m 宽板作为 计算单元，计算简图如图 2-1 所示。 2 kN / m2g q 12.936 图图 2-12-1计算简图计算简图 连续板各截面的弯矩计算见表 2-1。 表 2-1 连续板各截面弯矩计算 截面 弯矩计算系数 1 边跨跨内 B 离端第二支座 2 中间跨跨内 C 中间支座  m 计算跨度l0 2M  m (g q)l 0 1 11 l 0 1.72m  1 11 1 16 l 0 1.7m  1 14 l 0 1.72ml 0 1.7m 3.48-3.482.342.67 2.1.42.1.4 截面承载力计算截面承载力计算 b 1000mm,h 80mm,h08020  60mm。C30 混凝土，f c =14.3N/mm 2。 HPB300 钢筋，f y =270kN/m 2，连续板各截面的配筋计算见表 2-2。 表 2-2 连续板各截面配筋计算 边区板带（1-2，5-6 轴线间） 离端 第二 支座 离端 第二 支跨 跨内、 中间 跨跨 内 中间区板带（2-5 轴线间） 截面位置 边跨 跨内 中间 支座 边跨跨内 离端第二 支座 离端第二跨 跨内、中间 跨跨内 中间支座 M（kN/m） 2 3.48-3.482.34-2.673.48-3.48 0.82.34= 1.87 0.8(-2.67)= -2.14 3  s  M 0.0670.0670.0450.052 2 1 f cbh0 0.0670.0670.0360.041 1 12s 0.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042 A s   1 f cbh0 f y 219219146172219219118134 选配钢筋 实配钢筋面积  6/8 228 6/8 228 6@ 190 149 6@ 160 177 6/8@1 70 228 6/8@1 70 228 6@200 141 6@200 141 @170@170 支座截面的受压区高度系数均小于 0.35，满足弯矩调幅的要求；  min  (0.2%,45 f t / f y ) max  45 f t / f y  451.43/ 270100%  0.238% 所以，A s,min  minbh  0.238%100080190.4mm 2 2.1.52.1.5 板的裂缝验算板的裂缝验算 裂缝宽度验算属于正常使用极限状态，采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截 面弯矩，考虑可变荷载的最不利布置，有 2 2M k  g g kl0  qqkl0  g k  q k / 2  2.6557.5/ 2  6.405kN / m式中g k —折算永久荷载标准值，g k  q k / 2  7.5/ 2  3.75kN / mq k —折算可变荷载标准值，q k  g —五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数，按有关表格查的；  q —五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数，按有关表格查的。 由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩： M k  (0.0786.4050.13)1.7202kN / m  2.32kN / m M Bk  (0.1056.4050.1193)1.7202kN / m  3.05kN / m M 2k  (0.0336.4050.0793)1.72kN / m 1.30kN / m M Ck  (0.0796.4050.1113)1.72kN / m  2.42kN / m M 3k  (0.0466.4050.0853)1.72kN / m 1.59kN / m 受弯构件的受力特征系数 cr 1.9，光面钢筋的相对粘结特征系数 0.7，C30 混 凝土抗拉强度标准值f tk  2.01N /mm2；保护层厚度 c=15mm20mm,取 c=20mm， 计算 4 过程见表 2-3，裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。 表 2-3 板的裂缝宽度验算 截面1 2.32 228 202.9 0.01 0.456 11.43 B -3.05