大工20春《钢筋混凝土结构课程设计》 .docx
网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题目：华达玩具厂房单向板设计学习中心：专业：土木工程年级：年季学号：学生：指导教师：1基本情况本设计是华达玩具厂房单向板设计，进行设计计算。玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为37OnmI砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。楼面做法：2O三厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15三厚石灰砂浆抹灰。荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN11,水泥砂浆容重20kNm3,石灰砂浆容重17kNm3,分项系数丫=1.2O可变荷载，G楼面均分布荷载为7.5kNrw,分项系数y=1.3。K材料选用：混凝土采用C30(f=14.3Nmr112,f=1.43Nmm2)；钢筋主梁、Ct次梁采用HRB335级(f=300kN/m2)钢筋，其它均用HPB300级(f=270kN/m3)yy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I-Io根据构造要求，板厚取h-80mmLJ1竺2_=47.5mm40401 -II48004800次梁截面高度应满足h=-=石-=266400mmIoIo1/取h=400mm,截面宽度取为b=200mmoII57005700oo匚”主梁的截面高度应满足h-jg-j=-=380-570mm取截面高度h=500mm,截面宽度取为b=250mmo2单向板结构设计1. 1板的设计2. 1.1板的计算按塑性分析法计算内力。3. 1.2荷载恒荷载标准值：0.02m× 20kN / m3 = 0.4kN / m20.08m× 25kN/m3 = 2.0kN/m20.015m×17kN / m3 = 0.255kN / m2g =2.655kNm2 kq = 7.5kN / m2 kg = 1.2× 2.655 = 3.186kN/m2q = 1.3x 7.5 = 9.75kN / m2g 4-q = 12.936kNr220mm水泥砂浆而层80mm钢筋混凝土板15mm厚石灰砂浆抹灰活荷载标准值横荷载设计值活荷载设计值合计4. 1.3内力计算次梁的截面20OmmX40Omm,板在墙上的支撑长度为120mm,则板的计算跨度为：边跨I=I÷L=1.9-O.12-2-三1.72m0112221 aTCCiC020.12.I4-7s=1.90.124-7r=1.74mn222I=1.72m0中间跨I=1.9-0.2=1.7m0跨度差(1.72-1.7)/1.7=1.2%V10%说明可按等跨连续板计算内力。取Im宽板作为计算单元，计算简图如图2-1所示。连续板各截面的弯矩计算见表2-1o表2-1连续板各截面弯矩计算截面1边跨跨内B离端第二支座2中间跨跨内C中间支座弯矩计算系数1111m11111614计算跨度II=1.72mI=1.72mI=1.7mI=1.7mOO0OOM=Ot(g+q)hm03.48-3.482.34-2.672.1.4截面承载力计算b=10OOmm1h=80mm,h=80-20=60mm。C30混凝土，f=14.3Nmm2oOc1IPB300钢筋，f=270kNm2,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截面位置边区板带（1-2,56轴线间）中间区板带（2-5轴线间）边跨跨内离端第二支座离端第二支跨跨内、中间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/ms)3.48-3.482.34-2.673.48-3.480.8×2.34=1.870.8x(-2.67)=-2.14Ma=safbh21c00.0670.0670.0450.0520.0670.0670.0360.041=1-1-0.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042AatbhA=t-y219219146172219219118134选配钢筋46/8170681706190。61606/81706/81706(>2006200实配钢筋面积228228149177228228141141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;p=(0.2%,45f/f)=45f/f=45×1.43/270×100%=0.238%mintymaxty所以，A=Pbh=0.238%x1000×80=190.4mm2slminmin21.5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M=g,I2aqI2kgk0q0式中g折算永久荷载标准值，g=g+q/2=2,655+7.5/2=6.405kN/mkkkkq,一折算可变荷载标准值，q=q/2=7,52=3.75kN/mkkka一五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；9a一五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。q由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩：M=(0.078×6.405÷0.1×3)1.7202kN/m=2.32kN/mkM=-(0.105×6.405+0.119×3)×1.722kN/m=-3.05kN/mBkM=(0.033×6.405+0.079×3)×1.72kN/m=1.30kN/m2kM=-(0.079×6.405+0.111×3)x1.72kN/m=-2.42kN/mCkM=(0.046×6.405+0.085×3)×1.72kN/m=1.59kN/m3k受弯构件的受力特征系数a=1.9,光面钢筋的相对粘结特征系数V=0.7,C30混Cr凝土抗拉强度标准值f=2.01Nmm2；保护层厚度c=15mm<20mm,取C二20mm,计算tk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1B2C3Mk2.32-3.051.30-2.421.59A/mm2S228228149149149=M0.87hA(Nmm2)Sqk0s202.9266.8170.6317.5208.6p=AAtesIe0.010.010.010.010.011.1-0.65f/p伙(esq0.4560.6100.3340.6890.474d=dv(mm)eq11.4311.438.578.578.57I=0(1.9c+0.08-a)(mm)Crspte129.44129.44106.56106.56106.56w=/E(mm)maxCrCrSqs0.1080.1910.0550.2100.095注：p<0.01,取P=0.01ott2.1.6板的挠度验算截面的短期刚度由下式确定:式中，=E/E=210×1033x104=7,矩形截面y=0,各截面的短周期刚度如下表Escf所示。截面1B2C3A/mm2S219219146146146W0.4560.6100.3340.6890.474p=Abhs00.00370.00370.00240.00240.0024B/10nN.mmS1.8821.5671.6121.0101.305由上表可见，B与B很接近，满足0.5BvBv2B,按混凝土结构设计规范可B11B1取整跨刚度B为计算挠度，这样的简化使挠度计算大为方便。1长期刚度按下式确定ypp港ZnrrB：c”d.882d0n=8.64d0wNmmM(-1)÷MS2.725(2-1k2.32qk其中，M=(0.078g+0.1q)2=(0.078×7.965÷0.1x3)x1.7222.725kNm1qkk0g=g+1(Wq)=2.655+L(0.8×7.5)=7.965kN/mkk2qk2q=Aq=2-0.87.5=3kN/mk2qk2第一跨挠度最大，对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载g满布，可变荷载q在kk1,3,5跨布置，又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644x10和0.973x10-2,于是挠度：f0.644dQ2g_0.973dQ2q忆k-Bk-B=8.45mm< 8.6mm2000.644×10-22.655×172040.973×10二K7.5×172044-8.64×1Oo8.64×1O>o2.2次梁的设计2.2.1 次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。2.2.2荷载恒荷载设计值由板传来1.9m×3.186kN/m3=6.05kN/m2次梁自重12×0.2m×(0.4m-0.08m)×25kNm3=1.92kN/m2梁侧抹灰1.2X0.015mX(0.4m-0.08m)×17kNm3×2=0.20kN/m2g=8.17kNm2活荷载设计值由板传来q=1.9m×9.75kNm3=18.5kN/m2合计g+q=26.67kN/m22.2.3内力计算计算跨度25I=4.8m-0.12m-m=4.555m边跨n2a/LLL0.24,八”I÷=4.555m+-m=4.675m1025ln=469mA4675m取lO=4.675中间跨I。=n=48m-0.25m=4.55m跨度差(4.675-4.55)/4.55=2.%ov6。，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图2-2所示。g+q=2.67kN/m2图2-2计算简图连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5。表2-4连续次梁弯矩计算截面1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩计算系数Clm111111116114计算跨度I0I=4.675m0I=4.675m0I=4.55m0I=4.55m0M=O(g+q)km053.00-53.0034.51-39.44表2-5连续次梁剪力计算截面A边支座B（左）离端第二支座B（右）离端第二支座C中间支座
