大工春钢筋混凝土结构课程设计单向板设计问题详解.doc

网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题 目：新厂房单向板肋梁楼盖设计学习中心：专 业：年 级：学 号：学 生：指导教师：1 根本情况某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载与构造等设计资料如下：1) 楼面均布活荷载标准值：qk=2，厂房平面尺寸×22.5m 。2) 楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面 = 20kN/m3，板底与梁用15mm厚石灰砂浆抹底 = 17kN/m3。3) 板伸入墙内120mm ，次梁伸入墙内240mm ，主梁伸入墙内370mm ；4) 材料选用：材料选用：混凝土强度等级采用C20、C25、C30 ，钢筋采用HRB400、HRB335或HPB235。确定主梁的跨度为，次梁的跨度为6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为。根据构造要求，板厚取，大于等于mm；次梁截面高度应满足，取截面宽，取；主梁截面高度应满足,取，截面宽度取为；柱的截面尺寸b×h=400×400 mm2。图1楼盖平面图2 单向板结构设计2.1 板的设计按塑性分析法计算内力。恒荷载标准值小计活荷载标准值：荷载组合设计值：此题，因楼面活荷载标准值为，按相关规X要求取值所以有：由于>，取 。取1m宽板作为计算单元，板的实际结构如图2-1所示，由图可知：次梁截面为b=，现浇板在墙上的支承长度为a=，如此按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨：中间跨：图2-1板的实际结构板的计算简图见图2-2所示：图2-2板的计算简图等跨连续板弯矩设计值计算过程见表1表1 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中间跨跨内C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=l01=l02=2.3l02=2.3截面承载力计算：板厚80；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2。表2 板的配筋计算表截面位置1B2CM-0.1060.1<0.112<0.1轴线计算配筋mm2AS=bh01fc/fy实际配筋mm28140814061256110As=359As=359As=226As=257轴线计算配筋mm2AS=bh01fc/fy0.8=176实际配筋mm28140814061606130As=359As=359As=177As=218配筋率验算2.2 次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计方法计算。荷载设计值恒荷载设计值板传来的恒载：次梁自重：次梁粉刷：小计楼面活荷载： 荷载组合设计值：由于>，取。次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=250mm。次梁的计算跨度为：边跨：中间跨：图2-3 次梁的实际结构 图2-4次梁的计算简图因边跨和中间跨的计算跨度相差，可按等跨连续梁计算。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表3和表4表3 次梁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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=l01=l02=l02=72-72表4次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B(左)离端第二支座B(右)离端第二支座C中间支座剪力系数净跨度ln1=ln1=ln2=ln2=1) 正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进展计算，其翼缘宽度取下面二者中较小值：故属于第一类T型截面。支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表5。截面1B2C弯矩设计值72720.1<0.1<选配钢筋计算配筋mm2AS=bh01fc/fy569.712实际配筋mm23 163 183 12216 + 110As=603As=763As=339As=表5次梁正截面受弯承载力计算2) 斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：，截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。所以A、B和C支座均只需要按构造配置箍筋。2.3 主梁的设计按弹性理论进展设计。为简化计算，将主梁的自重与主梁粉刷重量等效为集中荷载。恒荷载设计值次梁传来的恒载：主梁自重：主梁粉刷：小计楼面活荷载：荷载组合设计值：取主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm，中间支撑在的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨：取。中间跨：图2-5主梁的实际结构图2-6主梁的计算简图因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。1) 弯矩值计算，其中，可由书中表查取，L为计算跨度。主梁的弯矩设计值计算见表6表6 主梁的弯矩设计值计算项次荷载简图弯矩图示意图组合项次+组合值组合项次+组合值2) 剪力设计值剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。不同截面的剪力值经过计算如表7所示。表7 主梁的剪力计算kN项次荷载简图组合项次 ()+图2-7主梁弯矩包络图和剪力包络图纵向钢筋HRB400,其中1) 正截面受弯承载力计算与配筋计算主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。梁高： 边跨，中间跨翼缘厚： 判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。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。正截面受弯承载力的计算过程如下表8 主梁正截面受弯承载力与配筋计算截面1B2弯矩M或879选配钢筋520525516实配钢筋面积mm2157024541005配筋率验算：与0.2%。2) 斜截面受剪承载力计算与配筋表9 斜截面受剪承载力、配筋计算截 面AV,截面尺寸按下面式验算截面满足截面满足截面满足剪跨比：需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径282828122实配箍筋间距取150不足用补充取150不足用补充取150不足用补充满足不满足不满足22选配弯起钢筋由于纵向钢筋充足，可弯起125由于纵向钢筋充足，可弯起116实配钢筋面积201验算最小配筋率,满足要求说 明为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为1503 配筋图3.1 板的配筋图图3-1 板配筋图3.2 次梁的配筋图图3-2次梁配筋图3.3 主梁的配筋图图3-3主梁材料图与配筋图