《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25,水泥砂浆容重20.石灰砂浆容重17.分项系数。可变荷载.楼面均分布荷载为7.5.分项系数。

材料选用：混凝土采用C30（=14.3.=1.43）；

钢筋 主梁、次梁采用HRB335级（=300）钢筋.其它均用HPB300级（=270）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1-1。

根据构造要求.板厚取

次梁截面高度应满足

取h=400mm.截面宽度取为b=200mm。

主梁的截面高度应满足

取截面高度h=500mm.截面宽度取为b=250mm。

图1-1 楼盖布置图

2 单向板结构设计

2.1 板的设计

2.1.1板的计算

按塑性分析法计算内力。

2.1.2荷载

恒荷载标准值：

20mm水泥砂浆面层

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

2.1.3内力计算

次梁的截面.板在墙上的支撑长度为.则板的计算跨度为：

边跨

中间跨

跨度差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。

图2-1 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

2.1.4截面承载力计算

。C30混凝土. =14.3。HPB300钢筋. =270.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

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；

所以.

2.1.5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

式中—折算永久荷载标准值.

—折算可变荷载标准值.

—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；

—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：

受弯构件的受力特征系数.光面钢筋的相对粘结特征系数.C30混凝土抗拉强度标准值；保护层厚度c=15mm<20mm,取c=20mm.计算过程见表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

注:,取。

2.1.6板的挠度验算

截面的短期刚度由下式确定：

式中..矩形截面.各截面的短周期刚度如下表所示。

由上表可见.与很接近.满足0.5<<2,按《混凝土结构设计规范》可取整跨刚度为计算挠度.这样的简化使挠度计算大为方便。

长期刚度按下式确定

其中.

第一跨挠度最大.对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载满布.可变荷载在1.3.5跨布置.又相应表格查的相应的挠度系数分别是和.于是挠度：

2.2 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

次梁自重

梁侧抹灰

活荷载设计值

由板传来

合计

2.2.3内力计算

计算跨度

边跨

取=4.675

中间跨

跨度差.说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图2-2所示。

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

表2-5 连续次梁剪力计算

2.2.4正截面承载力计算

正截面承载力计算时.支座按矩形截面计算.跨中按T形截面计算.翼缘宽度取.又.故取

一类环境.梁的混凝土保护层厚度要求为25mm.单排钢筋截面有效高度取=365mm。

判别T型截面类型：

各跨跨中均属于第一类T型截面。

次梁的正截面承载力过程见表2-6。

表2-6 次梁正截面受弯承载力计算

计算结果表明均小于0.35.符合塑性内力重分布的条件。

.满足最小配筋率的要求。

2.2.5斜截面受剪承载力计算

计算内容包括：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

（1）验算截面尺寸

.截面尺寸按下式验算：

截面尺寸满足要求。

（2）计算所需腹筋

采用6双箍.计算支座B左侧截面.。由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:

调幅后受剪承载力应加强.梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距..大于箍筋最大间距200mm.最后取s=200mm。

（3）验算最小配箍率

弯矩调幅时要求的配箍率下限为.实际配箍率.满足最小配箍率的要求。

2.2.6次梁的裂缝宽度验算

次梁的折算永久荷载；折算可变荷载。变形钢筋的相对粘度特征系数.混凝土的保护层厚度c=25mm。

荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数.裂缝宽度的计算过程见表2-7.各截面的裂缝宽度均满足要求。

表2-7 次梁的裂缝宽度验算

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩：

2.2.7次梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度：

其中.；

；

。

长期刚度：

其中.

挠度系数与板相同.挠度：

2.3 主梁的设计

2.3.1主梁计算

主梁按弹性理论设计。

2.3.2荷载

为简化计算.将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。

荷载设计值：

由次梁传来 8.174.8=39.22

主梁自重 1.20.25（0.65-0.08）1.9172=8.13

梁侧抹灰 1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67

G=48.02

活荷载设计值：

由次梁传来Q=18.54.8=88.8

G+Q=136.82

2.3.3计算简图

主梁端部支承在砖墙上.支承长度为370mm；中间支承在柱上.钢筋混凝土柱截面为350mm350mm；墙、柱为主梁的铰支座.主梁连续梁计算。

图2-3 计算数

计算跨度：

边跨

取最小值

中间跨：

跨度差 （5.715-5.7）/5.7=0.26%<10%.则可以按等跨连续梁计算。

主梁的计算简图见图2-3。

2.3.4内力计算及包络图

内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行计算.跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：

不同截面下的弯矩及剪力的计算见表2-8、表2-9。

表2-8主梁弯矩计算

表2-9 主梁剪力值计算

2.3.5主梁正截面受弯承载力计算

跨内按T形截面计算.其翼缘宽度为：

取=1210mm.取。

判别T形截面类型：

故属于第一类T形截面。

主梁正截面承载力的计算

2.3.6主梁斜截面受剪承载力的计算

（1）验算截面尺寸

.截面尺寸按下式验算：

截面尺寸满足要求。

（2）计算所需腹筋

采用6@150双箍

,可知B截面上的剪力与刚好.现配两根弯起.220.面积为628。

验算最小配箍率

>

.满足要求。

2.3.7主梁裂缝宽度验算

受弯构件的受力特征系数.变形钢筋的相对粘结特征系数.C30混凝土抗拉强度标准值；保护层厚度c=25mm。主梁各截面的裂缝宽度验算过程见表2-10.各截面的裂缝宽度均满足要求。

表中B支座边缘弯矩标准值：

表2-10 主梁各截面的裂缝宽度验算过程

2.3.8主梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度：

其中.；

；

。

其中.

挠度系数与板相同.挠度：

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