網(wǎng)絡教育學院《鋼筋混凝土結構課程設計》題目：倉庫廠房單向板設計學習中心：專業(yè)：年級：學號：學生：指導教師：1根本情況本章需簡單介紹課程設計的內(nèi)容，包括廠房的尺寸，板的布置情況等等內(nèi)容。1、工程概況倉庫廠房，設計使用年限為50年，住宅小區(qū)采用磚混結構，樓蓋要求采用整體式單向板肋梁樓蓋。墻厚370，柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為。2、設計資料〔1〕樓板平面尺寸為，如下列圖所示：圖2.1樓板平面圖〔2〕樓蓋做法詳圖及荷載圖2.2樓蓋做法詳圖樓面均布活荷載標準值為：7kN/m2樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面，20kN/m3,板底及梁用20mm厚混合砂漿天棚抹底，17kN/m3樓蓋自重即為鋼筋混凝土容重，25KN/m3④恒載分項系數(shù)1.2；活荷載分項系數(shù)為1.3〔因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷載標準值大于4kN/m2〕⑤材料選用混凝土：C25鋼筋：梁中受力縱筋采用HRB335級鋼筋；板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB235級。2單向板結構設計2.1板的設計本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)的荷載條件對板進行配筋設計，按塑性理論進行計算。2.1.1荷載板的永久荷載標準值80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.08×25=2kN/m220mm厚水泥砂漿抹面0.02×20=0.4kN/m220mm厚混合砂漿天棚抹底0.02×17=0.34kN/m2小計2.74kN/m2樓面均布活荷載標準值7kN/m2永久荷載分項系數(shù)取1.2，因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷載標準值大于4kN/m2，所以活荷載分項系數(shù)取1.3。于是板的荷載總計算值：①q=+=1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m2②q=+=1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m2由于②>①，所以?、趒=12.388kN/m2，近似取q=12kN/m22.1.2計算簡圖次梁截面為200mm×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設計，板的計算跨度：邊跨=+h/2=2200-100-120+80/2=2023mm<1.025=2030mm，取=2023mm中間跨==2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如下圖：圖2.5板計算簡圖2.1.3內(nèi)力計算板厚h=100mm，次梁b×h=220mm×450mm計算跨度：邊跨L01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mmL01=Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm選其中較小者L01=2820mm中跨L02=Ln=3000-220=2780mm跨度差(L01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10%故按等跨連續(xù)板計算。查表可知，板的彎矩系數(shù)分別為：邊跨中，1/11；離端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14。故=-=〔g+q〕/11=9.2×/11=3.34kN·m=-〔g+q〕/14=-9.2×/14=-2.57kN·m==〔g+q〕/16=9.2×/16=2.25kN·m這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其和應乘以0.8，=0.8×-2.57=-2.06kN·m；=0.8×2.25=1.80kN·m2.1.4配筋計算板的配筋計算只需按鋼筋混凝土正截面強度計算，不需進行斜截面受剪承載力計算。取a=25，b=1000mm，h=100mm，h0=h-a=100-25=75mmfc=12.5N/mm2，fy=210N/mm2板的配筋計算表：表2-1板的配筋計算表截面1B2或3C彎矩設計值〔kN·m〕3.34-3.342.25-2.57=/〔b〕0.0650.0650.0440.050=1-0.0670.0670.0450.051軸線①～②⑤～⑥計算配筋〔〕=b/273.7273.7183.9208.4實際配筋〔〕Φ8@160=314.0Φ8@160=314.0Φ6/8@160=246.0Φ6/8@160=246.0軸線②～⑤計算配筋〔〕=b/273.7273.7147.1166.7實際配筋〔〕Φ8@160=314.0Φ8@160=314.0Φ6/8@160=246.0Φ6/8@160=246.0計算結果說明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原那么；/bh=246/〔1000×80〕=0.308%，此值大于0.45/=0.45×1.43/210=0.306%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。2.2次梁的設計本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)的荷載條件對次梁進行配筋設計，按塑性理論進行計算。2.2.1荷載永久荷載設計值板傳來永久荷載3.522×2.2=7.81kN/m次梁自重0.2×〔〕×25×1.2=2.52kN/m次梁粉刷0.02×〔〕×2×17×1.2=0.34kN/m小計g=10.67kN/m可變荷載設計值q=5.6×2.2=12.32kN/m荷載總設計值g+q=22.99kN/m2.2.2計算簡圖次梁支承在主梁或墻上，其支座按不動鉸支座考慮，次梁按多跨連續(xù)梁計算。次梁所受荷載為板傳來的荷載和自重，也是均布何在。計算板傳來的荷載時，取次梁相連跨度一半作為次梁的受荷寬度。次梁在磚墻上的支承長度為250mm。主梁截面為300mm×650mm。計算跨度：邊跨=+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025=6488mm，故取=6450mm中間跨==6600-300=6300mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁計算簡圖如下圖：圖2.6次梁計算簡圖2.2.3內(nèi)力計算跨度差〔L01-L02〕/L02×100%=〔6475-6350〕/6350×100%=1.97%<10%按等跨連續(xù)梁計算。次梁彎矩計算表〔M=αmbpL02〕如表2-3表2-2次梁彎矩計算表截面邊跨中第一支座中間跨中中間內(nèi)支座αmb1/11-1/111/16-1/14Lo(mm)6475647563506350M(kN/m)84．69-84.6956.00-64.00次梁簡力計算表〔V=αvbpLn〕如圖2-4表2-3次梁簡力計算表截面ARBLBRCLCRαvb0.450.600.550.550.55Ln(mm)63556355635063506350V(kN)63.5584.7377.6177.6177.612.2.4配筋計算次梁應根據(jù)所求的內(nèi)力進行正截面和斜截面承載力的配筋計算。正截面承載力計算中，跨中截面按T形截面考慮，支座截面按矩形截面考慮；在斜截面承載力計算中，當荷載、跨度較小時，一般僅配置箍筋。否那么，還需設置彎起鋼筋?！?〕次梁正截面抗彎計算跨中截面按T形截面計算，翼緣寬度為邊跨bf＇=L01/3=6475/3=2158mm<b+Sn=220+(3000-120-125)=2975mm中跨bf＇=L02/3=6350/3=2117mm<b+Sn=220+2780=3000mmhf＇=100mm，h=450mm，a=35mm，h0=450-35=415mmfcbf＇hf＇(h0-hf＇/2)=12.5×2117×100×(415-100/2)×10-6=965.88kN·mγdM=1.2×84.69=101.63kN·mfcbf＇hf＇(h0-hf＇/2)>γdM，故次梁跨中截面均按第一類T形截面計算，支座處按矩形截面計算。b=220mmfc=12.5N/mm2fy=310N/mm2正截面抗彎計算表：表2-4正截面抗彎計算表截面邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座M〔kN·m〕84.69-84.6956.00-64.00b(mm)21582202117220αs=rdM/(fcbh02)0.0220.2150.0150.162ζ0.0220.2450.0150.178As=fcbf＇ζh0/fy794902509763配筋3Φ184Φ182Φ183Φ18實配面積〔mm2〕7631018509763其中ζ=x/h0均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布條件。〔2〕次梁斜截面抗剪配筋計算hw/b=(h0-hf＇)/b=(415-100)/220=1.432<41/γd〔0.25fcbh0〕=1/1.2×0.25×12.5×220×415=237.76kN>Vmax=84.73kN滿足截面尺寸要求。斜截面抗剪計算表：表2-5斜截面抗剪計算表截面ARBLBRCLCRV〔kN〕63.5584.7377.6177.6177.61rdV(kN)76.26101.6893.1393.1393.13Vc=0.07fcbh079.8979.8979.8979.8979.89配筋方法構造配筋計算配筋計算配筋計算配筋計算配筋初選As雙肢φ6Asv(mm2)56.6S(mm)214283466466466Smax300200200200200ρsvmin0.12%實際配筋雙肢φ6@200計算結果說明，支座截面的均小于0.35；/bh=421.1/〔200×500〕=0.42%，此值大于0.45/=0.45×1.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。2.3主梁的設計本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)的荷載條件對主梁進行配筋設計，按彈性理論進行設計。2.3.1荷載為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載10.67×6.6=70.42kN主梁自重〔含粉刷〕[〔〕×0.3×2.2×25+0.02×〔〕×2×2.2×17〕]×1.2=12.31kN永久荷載設計值G=70.42+12.31=82.73kN取G=83kN可變荷載設計值Q=12.31×6.6=81.31kN取Q=81kN2.3.2計算簡圖當主梁支承在磚柱(墻)上時，其支座按鉸支座考慮；當主梁與鋼筋混凝土柱整表達澆時，假設梁柱的線剛度比大于5，那么主梁支座也可視為不動鉸支座〔否那么簡化為框架〕，主梁按連續(xù)梁計算。主梁承受次梁傳下的荷載以及主梁自重。次梁傳下的荷載是集中荷載，取主梁相鄰跨度一半2作為主梁的受荷寬度，主梁的自重可簡化為集中荷載計算。主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在400mm×400mm的混凝土柱上，其計算跨度邊跨=6600-200-120=6280mm因0.025=157mm＜a/2=185mm，取=1.025+b/2=1.025×6280+400/2=6637mm近似取=6640mm中跨=6600mm主梁的計算簡圖如下：圖2.7主梁計算簡圖2.3.3內(nèi)力計算內(nèi)力計算原那么當求連續(xù)梁某跨跨內(nèi)最大正彎矩時，除應在該跨布置活荷載，然后向左右兩邊每隔一跨布置活荷載。當求某支座最大(絕對值)負彎矩時，除應在該支座左右兩跨布置活荷載，然后每隔一跨布置活荷載。當求某跨跨內(nèi)最大(絕對值)負彎矩時，那么該跨不布置活荷載，而在左右相鄰兩跨布置活荷載，然后每隔一跨布置活荷載。求某支座截面最大剪力時，活荷載布置與求該截面最大負彎矩時相同?！?〕彎矩設計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、查表得到=0.244×83×6.64+0.289×81×6.64=134.47+155.44=289.91kN·m=-0.267×83××81×6.64=-147.15-167.27=-314.42kN·m=0.067×83×6.60+0.200×81×6.64=36.70+107.57=144.27kN·m〔2〕剪力設計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、查表得到=0.733×83+0.866×81=60.84+70.15=130.99kN=-1.267×83-1.311×81=-105.16-106.19=-211.35kN=1.0×83+1.222×81=83+98.98=181.98kN2.3.4配筋計算主梁應根據(jù)所求的內(nèi)力進行正截面和斜截面承載力的配筋計算。正截面承載力計算中，跨中截面按T形截面考慮，支座截面按矩形截面考慮。〔1〕正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因==0.13＞0.1。翼緣計算寬度按=6.6/3=2.2mm和b+=6m中較小值確定取=2.2mB支座邊的彎矩設計值=-b/2=-314.42-164×0.4/2=-347.22kN·m?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。表2-6截面受彎承載力的計算表截面1B2彎矩設計值〔kN·m〕289.91-314.42144.27-36.08=0.024=0.03=0.012=0.0220.9880.9850.9940.9891590.41834.5786.7197.7選配鋼筋220+322彎=1768320+322彎=2081220+120彎=942.2220彎=628其中=/〔b〕或=/〔〕=〔1+〕/2=/〔2〕斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：=-=580-80=500mm，因/b=500/300=1.67＜4截面尺寸按下式驗算：0.25b=0.25×1×14.3×300×580=622.05×kN＞=211.35kN，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用8@200雙肢箍筋，，，，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：===0.17%＞0.24=0.16%，滿足要求。次梁兩側附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力=70.42+81.31152kN，=650-500=150mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2×150+3×200=900mm。取附加箍筋8@200雙肢，那么在長度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=900/200+1=6排，次梁兩側各布置3排。另加吊筋118，=254.5，由式2sin+mn=2×21