某厂房单向板设计

1、网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题目：某厂房单向板设计学习中心：专业：年级：2013年春/ 季学号：学生：指导教师：1 基本情况本章需简单介绍课程设计的内容，包括厂房的尺寸，板的布置情况等等内容。 一、设计资料1、厂房平面示意图如图所示：r tI 1ni i 打111111图1-1：厂房平面示意图2、建筑构造 生产车间的四周外墙均为370mm承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为300mm 300mm，柱高为4.5m楼盖面层做法：20mm厚水泥砂浆面层20mm厚混合砂浆天棚抹灰梁侧抹灰做法：15mm厚混合砂浆抹灰3、荷载参数楼面活荷载:6.0kN /m3水泥砂浆容重:20kN /m3 ；钢

2、筋混凝土容重25kN/m3 ;混合砂浆容重:17kN/m3 ；恒载分项系数:1.2 ；活载分项系数:1.3 （因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN /m2）04、建筑材料混凝土： C25钢 筋：主梁及次梁受力筋采用 HRB335级钢筋，板及梁内的其他钢筋采用HPB235级钢筋.5、建筑尺寸L B 33m 18m二、屋盖结构平面图1i1i1I11：一B3B1111111I1111I1c DON QC3DCXI C0f主梁rnjTnr-lLLJLJn 0B2次梁B4B2tODCXI CI:a inc0-jLSLLsn820、0/020B11B3B10D c B A r-J 严 J 660066

3、00660066006600123456图2-1:楼盖结构平面布置图 单位：mm2.1板的设计本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的l2l26600mm3.3 >3,宜按单向2000mm板的的厚度按构造要求取h 80mm 420004050mm mm.次梁截面高度取h=500mm> 二L 66001515440 mm,截面宽度b=200mm,板尺寸及支承情况图如图板设计，本设计按单向板设计。3-1(a)打p m mu1、荷载（取1m宽板带为计算单元）恒载标准值20 mm水泥砂浆面层0.0220kN /m30.4kN /m

4、280 mm钢筋混凝土板0.08325kN /m22.0kN /m20 mm混合砂浆天棚抹灰0.02317kN /m0.34kN / m2gk2.74kN /m2线设计值g 1.2 1m2.74kN /m23.29kN/m活何载设计值q 1.3 1m6.0kN /m27.8kN/m合计11.09kN / m即每米板宽g q11.09kN /m2、内力计算h0.2m0.08m / “n2.0m 0.12m1.82m222计算跨度边跨I。In - 2.0m 0.12m01211 1.84m 1.82m2 2 2取 I0 1.82m中间跨I02.0 0.21.8m计算跨度差仙伽1.0%1.8m10%

5、，说明可按等跨连续板计算内力。取1m板宽带作为计算单元，计算简图如图 3-1（ b）所示连续板各截面弯矩计算见表3-1表3-1连续板各截面弯矩计算截面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弯矩计算系数1111m111116142Mm(gq)l。3.34-3.342.25-2.57/( kN.m)3、板的截面承载力计算b =1000 mm,h=80 mm, h0 80mm 20mm 60mm ,1 =1.0,连续板各截面的配筋计算见表3-2。表3-2连续板各截面配筋计算板带部位截面中间区板带（轴线间）间）边跨离端第二支座离端第二跨跨中间跨内内，中 间跨 跨内支座边区板带边跨离端离端

6、第跨内第二支座二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/(kN.m)3.34-3.342.25M0.0780.0780.053S1 f cbh：0.0810.0810.054Asbh。1 fc/ fy275.4275.4183.6-2.573.34-3.342.25 0.8=1.80-2.57 0.8=-2.070.0600.0780.0780.0420.0480.0620.0810.0810.0430.049210.8275.4275.4146.2166.6/mm选配钢筋实配钢筋面积/mm28888886/86/818018018018018018018018027927927927927927921

7、8218中间区板-带轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和 中间支座考虑板的内拱效应作用，计算弯矩降低 20%。连续板的配筋示意图见图3-2。(a)111:i/计算 275.4mm2计算 275.4mm2/实配279mm实配279mm计算 275.4mm2 实配 279mri28180计算 275.4mm2实配279mrfi8180|8180 18180计算 275.4mm2计算 166.6mm2实配 279mr2i实配 218mr2i81806/8 180(b)计算 275.4m*计算 146.2mm2实配279mrfi实配218mrfi8180 6/8 180图3-2板的配筋示

8、意图（a）边区板带（b）中间板带门4、确定板的构造筋根据构造要求该板必须配如下构造筋： 整个板与墙体结合的四个边角各配412,且长度不宜小于四分之In，经计算钢筋实长为720mm； 嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋12200长度不宜小于七分之ln经计算钢筋实长为470mm； 垂直于主梁的板面负弯矩钢筋1220Q该筋伸出主梁边缘的长度不应小于板短向净跨度In的-，经计算钢筋的实长为15204 沿板的长边方向配构造筋8250,长度为6100;2.2次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。取主梁的梁高=650 mm旦 6000500mm ,梁宽b=250 mm。次梁有关尺12 12寸及支承情况见图4-

9、1 (a)。1、荷载恒荷载设计值由板传来3.29kN/m2 2.0m6.58kN/m次梁自重1.2 25kN /m30.2m (0.50m0.08m)2.52kN /m梁侧抹灰1.2 17kN /m3 0.015 (0.50m 0.08m) 2 0.26kN/mg 9.36kN /m活载设计值由板传来q 7.8kN/m2 2.0m15.6kN /m! I合计g q 24.96kN /m2、次梁的尺寸和计算简图(a)图4-1次梁的尺寸和计算简图(a)次梁尺寸(b)计算简图3、内力计算计算跨度边跨ln 6.6m 0.12m 0.25m 6.355m ln -2 26.355m m 6.475m21

10、.0251 n1.025 6.475m6.514m6.475m中间跨l0 ln 6.6m 0.25m6.35m跨度差6.475m 6.35m2.0% 10%6.35m取 l06.475m说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图4-1 (b)连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表4-1和4-2。表4-1连续次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第一支座离端第二跨跨 内、中间跨跨内中间支座弯矩计算系数1111m111116142Mm(g q)l。95.13-95.1362.90-71.89/( kN.m)表4-2连续次梁剪力计算截面离端第二离端第二中间支座端支座内侧支座外侧支座内侧外侧、内侧剪力计算系数v0.

11、450.550.550.55Vv(g q)i°71.3887.2487.1787.17/kN4、次梁的截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：1 1边跨 bfl06475mm 2160mmv b s0 200mm 1800mm 2000mm331i离端第二跨、中间跨 bfl06350mm 2120mm33梁高 h 500mm , h0500mm 35mm 465mm翼缘厚 hf 80mm判别T形梁的类型：对于边跨1fcbfhf (h°7)1.0 11.9N/mm22000mm 80mm (465mm 80mm)2离端第二跨、中间跨80mm2hf2a fcb

12、fhf(h。 一)1.0 11.9N / mm 2120mm 80mm (465mm1 2故均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取h。500 60 440mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h。465mm连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表4-3和表4-4。表4-3连续次梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第一支座离端第二跨跨 内、中间跨跨 内中间支座M/(kN.m)95.13-95.1362.90-71.89S(s' 2M / ifcbfh°M / i fcbho)0.0180.2060.0120.1400.0180.233 V

13、0.55门 0.0120.151As1bfh° ifc/fy(Asbh0 ifc/fy)664813469557/mm2选配钢筋318处18必182； 20实配钢筋面积2/(mm )7631017509628表4-3连续次梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座 外侧、内侧V/kN71.3887.2487.1787.170.25 cfcbh0/N276700>V261800>V261800>V276700>V0.7 ftbh0/N82700>V78200VV78200V V82700V V选用箍筋2AsvnAsm / mm

14、1.25fyvAsvho ,2s/ mmV 0.7仙实配箍筋间距s2/mm28282828101101101101按构造配筋129013002758200200200200次梁配筋示意图见图4-2 482卫01L1计算664 mm2实配763 mm2U计算469 mm2实配509 mm212卫838计算557 mm2实配628 mm2计算813 mm2 实配 1017mm2图4-2连续次梁配筋示意图5、确定次梁的构造筋根据构造要求连续次梁的构造配筋如下： 在边跨跨内配置架立筋212,长度经计算得4350mm； 在中间跨跨内同样配置架力筋 212,长度经计算得2200mm；（因为配置二级钢筋，所

15、以该架力筋不用弯钩，直接搭接）五、主梁设计主梁按弹性理论计算柱高H=4.5m ,设柱截面尺寸为300 mm 300 mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图5-1（a所示。1.荷载恒载设计值由次梁传来9.36kN/m6.6m61.78kN主梁自重(折算为集中荷载)1.2 25kN/m3 0.25mm (0.65m 0.08mm) 2.0m8.55kN侧梁抹灰（折算为集中荷载）31.2 17kN/m 0.015m (0.65m 0.08m) 2 2.0m=0.70kNG 71kNG Q 174kN(a)合计2、主梁的尺寸和计算简力图活载设计值由次梁传来Q 15.6kN /m 6.6m103.0kNi2

16、020L 20001 T厂12020 i200020002000 2000200020006020rJ-160006020*J QJQ JQ L Q| Q=i03.0 kN(b)G f GJG j GG|G=71.0 kN图5-1主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸（b）计算简图3、内力计算边跨取 l06.02m中间跨0.30mln 6.00m 0.12m5.73m2b0.30l01.025n 1.025 5.73 6.02m0 n 2 2V ln5.73m0.36m20.30m2ln 6.00m 0.30m5.70m6.06ml0 ln b 5.70m 0.30m6.00m计算主梁和柱的线刚度

17、比:EI梁b梁h|梁12i梁l° 梁l°梁i柱EI 柱舟b柱h株H柱12H柱0.25 0.653m36.02m3 36.3 40.30 0.303m34.5m故主梁可视为铰支于柱顶上的连续梁计算简图如图5-1(b)所示。各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进 行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则M KGI0 KQI0V KG KQ式中系数K值由混凝土结构设计书中的附录 7查得，具体计算结果以及 最不利荷载组合见表5-1和表5-2。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三 种剪力图分别叠画在同一坐标图上， 即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图，

18、见图 5-2。表5-1主梁弯矩计算序号计算简图边跨跨内中间支座、中间跨跨内中间支座、中间跨跨内K门KKKn kKM1MaMbM 2MbMeWlJ |叭匸_ |g|cj * r2 b 'r * 1L,_bsjkJJw*BC00.244104.290.155-0.2670.0670.067-0.26766.25-113.9328.5428.54-113.930.2890.244-0.133179.20151.29-82.33-0.044-0.089-0.133-27.28-55.19-82.330.2290.126-0.311141.9978.13-195.52-0.089/3-0.059

19、-0.089-18.40-36.58-55.09283.49217.54-196.2677.0111.06-196.26246.28144.38-306.4585.8929.67-169.92-0.133-0.133-0.133-82.19-82.19-82.330.2000.200-0.133123.6123.6-82.330.0960.170-0.08959.33105.06-55.090.1700.096-0.311105.0659.33-192.52-53.65-53.65-196.26152.14152.14-196.2687.87133.60-169.02133.6087.87-3

20、06.45表5-2主梁剪力计算计算简图KKKM AinM Bex（ M cex ）M Bin （ M Cin ）0.733-1.267 （-1.000）1.000（ 1.267）52.04-89.96（ -71.00）71.00（ 89.96）0.866-1.134（ 0）0（ 1.134）89.20-116.80（ 0）0（ 116.80）-0.133-0.133（ -1.000）1.000（ 0.133）-13.70-13.70（ -103.00）103.00（ 13.70）0.689-1.311 （ -0.778）1.222（ 0.089）70.97-135.03（ -80.13）125

21、.87（ 9.17）-0.089-0.089（ -1.222）0.778（ 1.311）-9.17-9.17（ -125.87）80.13（ 135.03）141.24-206.76（ -71.00）71.00（ 206.76）端支座中间支座利 荷 载 组 合38.34-103.66( -174)174.00( 103.66)123.01-224.99( -151.13)196.87(99.13)42.87-99.13( -196.87)151.13(224.99)4、主梁截面承载力计算主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：1 1bf 丨06000mm2000 mm b s0= 660

22、0mm，33并取 h0650mm 35mm 615mm判别T型截面类型：I''hf280mmifcbfhf(h°) 1.0 11.9N/mm 2000mm 80mm (615mm)1094.8kN.m>M=283.49 kN.m，故各跨内截面均属于第一类 T形截面。支座截面按矩形截面计算，取h°650mm 80mm 570mm，(因支座弯矩较大考虑布置两排众筋，并布置在次梁主筋下面 )。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0650mm 60mm 590mm。主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5-3和表5-4表5-3主梁正截面承载力计算截面边跨跨

23、内中间支座中间跨跨内M/( kN.m)283.49-306.45152.14-53.65V0-/(kN.m)226.1(M V0-)/(kN.m)-438.71'2SM /1 fcbf h00.0310.2900.0170.052(s M / 1诚)0.0310.3520.0170.0531bf ho i fc / fybho i fc / fy)15121990829310/mm2选配钢筋4022睦22吐20熾20实配钢筋面积15202281942628As(As/mm表5-4主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第支座外侧离端第一支座内侧V/kN141.24224.99196.87

24、0.25 cfcbh0/ N457410>V423940>VT 423940>V0.7 ftbh0 / N136680<V126680<V126680<V选用箍筋2 82 82 8Asvn Asv1 / mm1011011011.25fyvA；vhn2s/mm3576154215V O.7ftbh0实配箍筋间距s150150150/mm-306.451 + 41 + 4二二1 +31+2-53.65一 -1 +2217.54As2 f ysin164.78kN2 02 300 N/mmsin 452388.4mm选 2 16 (As=402mm2)主梁的配筋示意图见8150计算 1990 mm2 实配