钢筋混凝土结构课程设计【一】

72.07
+
156.88
-289.28(-189.56)
256.6(104.78)
将以上最不利内力组合下的弯矩图及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，见图1-5。
图1-5
（3）截面承载力计算
主梁跨中截面按T型梁计算，其翼缘计算宽度为：
= l0= ×6600=2200mm＜b+so=250+6350=6600mm,取ho=650-40=610mm。
④
最不利内力Βιβλιοθήκη Baidu合
+
227.64
-165.07
-34.05
+
75.96
-165.07
117
+
200.32
-
103.39
式中系数K值由附表13中查得，具体计算结果及最不利内力组合见表1-7、1-8。
主梁剪力计算（kN）（表1-8）
序
号
荷载简图及弯矩图
端支座
中间支座
0
最不利
内力组合
+
183.6
-289.28
549
505
357
383
选配钢筋
2 20+1 18
2 18+2 20
2 16+1 18
2 18+2 12
实配钢筋面（mm2）
882.5
1134
656.5
735
支座截面按矩形截面计算， 支座按布置一排纵筋考虑，h0=h-40=410mm.
次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表1—5，表1—6。
次梁正截面承载力计算（表1—5）
2= = =0.21% =0.17%
3.2次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计
次梁截面高度取h=450mm﹥L／15 ≈6000／15 =400mm,截面宽度 b=200mm,
次梁的梁高h=L/（8-14） 取h=450,梁宽b=h/(2-3) 取b=200mm。次梁有关尺寸及支承情况见图1—3（a）。
边跨 l0=ln+h/2=2-0.12- 0.2/2 + 0.08/2 = 1.82m
中间跨 l0=ln=2-0.2 = 1.8m
跨度差 (1.82-1.8)/1.8=1.1%﹤10%,说明可按等跨连续板计算内力。.
取1m宽板带作为计算单元,其计算简图如图1—2（b）所示。
各截面的弯矩计算见表1—1。
（3）材料选用:
混凝土采用C25(fc=11.9N/mm2, ft=1.27N/mm2)。
钢筋 受力钢筋全部采用HRB335级 ( fy=300N/mm2)
构造钢筋钢筋采用HPB300级 ( fy=270N/mm2)。
2.板的计算
板按考虑塑性内力重分布方法计算
板的厚度按构造要求取h=80mm＞L／40 ≈2000／40 =50mm。
连续板各截面弯矩计算 （表1—1）
截 面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数am
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M=am(g+q)l02
(kN·m)
1/11*9.49*1.822
=2.86
-1/11*9.49*1.822
=-2.86
1/16*9.49*1.88
=1.92
-1/14*9.49*1.82
中间跨l0= ln= 6-0.3=5.7m
跨度差 (5.855-5.7)/5.7=2.7%﹤10%
说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图1—3（b）所示。
次梁弯矩计算 （表1—3）
截 面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中
中间跨跨中
中间支座
弯矩计算系数
am
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M=am(g+q)l02
判断T型截面类型：
1fcbhf′(ho- )=1.0×14.3×2200×80×（610-80/2)
=1435.576kN·m>366.25 kN·m
故属于第一类T型截面。
支座按矩形截计算，取ho=650-90=560mm（因支座弯矩较大考虑布置双排筋，并布置在次梁主筋下面）。
主梁正截面及斜截面承载力分别见下表1-9及表1-10。
=-2.2
(3) 截面承载力计算
b=1000mm, h=80mm, h0=80-20=60mm,各截面的配筋计算见表1—2。
板的配筋计算 (表1—2)
板带部位
边区板带（①-②、④-⑤轴线间）
中间区板带（②-④轴线间）
板带部
位截面
边 跨
跨 中
离端第二支 座
离端第二跨跨中
中间跨跨中
中间
支座
边跨
跨中
离端第二支 座
0.7×1.27×200×410=72.9≈V
0.7×1.27×200×410=72.9>V
0.7×1.27×200×410=72.9>V
选有钢筋
2Φ6
2Φ6
2Φ6
2Φ6
Asv=nAsv1(mm2)
2×28.3=56.6
56.6
56.6
56.6
S=
按构造配筋
按构造配筋
按构造配筋
按构造配筋
实配箍筋间距
( 1 )荷载
恒载标准值
由板传来 2.655×2=5.31kN/m
次梁自重 25×0.2×(0.45-0.08)= 1.85kN/m
梁侧抹灰 17×0.015×[(0.45-0.08) ×2+0.2]=0.240gk=7.4kN/m
活荷载标准值 qk=4.5×2 =9kN/m
A.由可变荷载效应控制的组合
Ql=75.6×6.002=455.26kN
边跨 Gl=65.382×6=392.29kN
Ql=75.6×6=453.6kN
V=KG+KQ
(对边跨l=6.002m；对中间跨l=6.065m;对支座B取l=6.60m)
主梁弯矩图 （表1-7）
序
号
荷载简图
及弯矩图
边跨跨中
中间支座
中间夸夸中
恒载
≈ MB=-20.11
Q=1.2×7.4+1.4×9=21.48kN/m
B.由可变荷载效应控制的组合
Q=1.35×7.4+1.4×0.7×9=18.81kN/m
因此取 Q= 21.48 kN/m
图1—3（a）次梁的构造图
图1—3（b）次梁的计算简图
（2）内力计算
计算跨度
边跨l0= ln+ a/2=6.355+0.12 =5.855<1.025ln=5.873 取小值5.855
S（mm）
200
200
200
200
配筋率 也大于0.2%，符合要求
配箍率
3.3主梁设计——主梁内力按弹性理论设计：
柱高H=3.6m，设柱截面尺寸为400mm×400mm。
主梁的梁高h=L/（8-14） 取h=700,梁宽b=h/(2-3) 取b=300mm。主梁的有关尺寸及支撑情况下图
图1—4（a）主梁的计算简图
am
0．45
0．60
0．55
0．55
V=aV(g+q)lN
(kN·m)
0．45*21.48*5.73
=55.39
0．6*21.48*5.73
=73.85
0.55*21.48*5.7
=67.34
67.34
(3)截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：
边跨 b’f= 1/3 l0=1/3 ×5.855=1.95m﹤b+Sn=0.2+0.2=2.2m
离端第二跨跨中
中间跨
跨中
中间
支座
M（kN·m）
2.86
-2.86
1.92
-2.2
2.86
-2.86
1.92*0.8=1.54
-2.2*0.8=-1.76
as=M/
a1fcbh02
0．067
0．067
0.045
0.051
0．067
0．067
0.036
0.042
0.069
0.069
0.046
0.053
0.069
主梁正截面承载力计算 （表1-9）
截 面
边跨跨中
中间支座
中间夸夸中
M(kN·m)
406.54
-438.29
228.59
-103.7
VO (kN·m)
33.46
M- VO
(kN·m)
404.83
as= (或) as=
0.035
0.391
0.020
0.085
= 1-
0.031
0.455
0.018
0.009
离端第二跨、 中间跨 b’f=1/3×5.7=1.9m﹤b+Sn=0.2+0.2=2.2m
梁高 h=450mm, h0=450-40=410mm,
翼缘厚 h’f=80mm
判断T形截面类型：
a1fcb’fh’f(h0- h’f/2)=1.0×11.9×1950×80×(410-80/2)=686.9kN·m﹥66.94 kN·m （边跨跨中）
gk=2.655 kN/m2
活载标准值 qk=4.5 kN/m2
A.由可变荷载效应控制的组合
Q=1.2×2.655+1.4×4.5=9.486kN/m
B.由可变荷载效应控制的组合
Q=1.35×2.655+1.4×0.7×4.5=7.994kN/m
因此取 Q= 9.49 kN/m
(2) 内力计算
计算跨度:
﹥43.62kN·m (离端第二跨、中间跨跨中)
故各跨中截面均属于第一类T形截面。
截 面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中中间跨跨中
中间支座
M(kN·m)
66.94
-66.94
43.62
-49.85
as=
0.017
0.167
0.012
0.125
ξ
0.017
0.155＜0.550
0.012
0.118
As= (mm2
板的尺寸及支承情况如图1—2（a）所示。
图1—2（a）板的构造
图 1—2 （b）板的计算简图
(1)荷载
恒载标准值
20mm水泥砂浆面层 0.02×20 = 0.4kN/m2
80mm 钢筋混凝土板 0.08×25 = 2.0kN/m2
15mm 混合砂浆顶棚抹灰 0.015×17 = 0.225kN/m2
图1—4（b）主梁的构造图
（1）荷载
恒载标准值
由次梁传来 7.88×6.0=44.4kN
主梁自重（折算为集中荷载）
125×0.3×（0.7-0.08）×2=9.3kN
梁侧抹灰（折算为集中荷载）
17×0.015×[（0.7-0.08）×2×2+0.3×2]=0.785kN
gk=54.485kN
活荷载标准值
0.069
0.037
0.042
As=asfc
bh0ξ/fy
183
183
121
139
183
183
97
111
选配钢筋
8
@200
8
@200
8@300
8
@300
8
@200
8
@200
8@300
8@300
实配钢筋面 积
251
251
168
168
251
251
168
168
中间区板带②-④轴线间，其各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其计算弯矩降低20%。
由次梁传来qk=9×6=54kN
恒载设计值
G=1.2gk=1.2×54.485=65.382kN
活荷载设计值
Q=1.4qk=1.4×54=75.6kN
(2)内力计算
计算跨度：
边跨 l0=1.025ln+ =1.025×(6-0.12-0.2)+400/2=6.002m
< ln+ + =6-0.12-0.2+ + =6.065m
(kN·m)
1/11*21.48*5.8552
=66.94
-1/11*21.48*5.8552
=--66.94
1/16*21.48*5.72
=43.62
-1/14*21.48*5.72
=-49.85
次梁剪力计算 （表1—4）
截 面
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座 左侧、右侧
弯矩计算系数
主梁斜截面承载力计算 （表 1-10）
截 面
支座Ar
支座Bl
支座Br
V（kN）
183.6
289.28
256.6
0.25Bcfcbho(N)
0.25×1.0×14.3×250×610
=545187.5>v
0.25×1.0×14.3×250×560
取小值6.002
中间跨 ln=lc=6m
跨度差 （6.002-6）/6=0.37﹪＜ 10﹪，则可按等跨连续梁计算。
在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，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按公式M=表中系数×Ql , V=表中系数×Q 计算，则
M=KGl+KQl 中跨 Gl=65.382×6.002=393.73kN
次梁斜截面承载力计算 （表1—6）
截 面
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座
左侧、右侧
V（kN）
55.39
73.85
67.34
67.34
0.25Bcfcbho(kN)
0.25×1.0×11.9×200×410=243.95>V
0.7ftbho(kN)
0.7×1.27×200×410=72.9>V
现浇单向板肋梁楼盖设计
1．设计资料
某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板、柱截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制施工图。
（1）楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆抹面；15mm厚混合砂浆抹灰；
（2）荷载：永久荷载，包括梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN/m3，水泥砂浆容重20kN/m3，石灰砂浆容重17kN/m3，恒荷载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。活荷载设计值为4.5 kN/m3。
As=
(mm2)
1885
2966
1051
515【注】
选配钢筋
2 28+2 22
2 28+2 22+ 2 25
2 25+2 8
2 22
实配钢筋面积(mm2)
1992
2974
1083
760
注：h0=650-65=585mm
1= = =0.53% > min=0.2%
= 0.45 =0.45 =0.17%