《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253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ，石灰砂浆容重173kN/m ，分项系数 1.2G γ=。可变荷载，楼面均分布荷载为7.53kN/m ，分项系数 1.3K γ=。

材料选用：混凝土采用C30（c f =14.32N/mm ，t f =1.432N/mm ）；

钢筋 主梁、次梁采用HRB335级（y f =3002kN/m ）钢筋，其它均用HPB300级（y f =2703kN/m ）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1900

8047.54040

l h mm mm =≥≈=

次梁截面高度应满足48004800

26640018121812

l l h mm ===

取h=400mm ，截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足57005700

380~57015101510l l h mm ===

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 320.0220/0.4/m kN m kN m ⨯= 80mm 钢筋混凝土板

320.0825/ 2.0/m kN m kN m ⨯=

15mm 厚石灰砂浆抹灰 320.01517/0.255/m kN m kN m ⨯=

22.655/k g kN m =

活荷载标准值 27.5/k q kN m =

横荷载设计值 21.2 2.655 3.186/g kN m =⨯= 活荷载设计值

21.37.59.75/q kN m =⨯= 合计

212.936/g q kN m +=

2.1.3内力计算

次梁的截面200400mm mm ⨯，板在墙上的支撑长度为120mm ，则板的计算跨度

为：

边跨00.20.08

1.90.12 1.72222

n h l l m =+

=--+= 0.20.121.90.12 1.74222

n a l m +

=--+= ∴0 1.72l m =

中间跨 0 1.90.2 1.7l m =-=

跨度差0000(1.72 1.7)/1.7 1.210-=<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

01000,80,802060b mm h mm h mm ===-=。C30混凝土，c f =14.32N/mm 。

HPB300钢筋，y f =2702kN/m ，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

212.936

/g q kN m +=

min max (0.2%,45/)45/45 1.43/270100%0.238%t y t y f f f f ρ===⨯⨯=

所以，2

,min min 0.238%100080190.4s A bh mm ρ==⨯⨯=

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

'2'2

00k g k q k M g l q l αα=+

式中'

k g —折算永久荷载标准值，'/2 2.6557.5/2 6.405/k

k k g g q kN m =+=+= '

k q —折算可变荷载标准值，'/27.5/2 3.75/k

k q q kN m === g α—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；

q α—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：

2(0.078 6.4050.13) 1.720/ 2.32/k M kN m kN m =⨯+⨯⨯= 2(0.105 6.4050.1193) 1.720/ 3.05/Bk M kN m kN m =-⨯+⨯⨯=-

22(0.033 6.4050.0793) 1.7/ 1.30/k M kN m kN m =⨯+⨯⨯= 2(0.079 6.4050.1113) 1.7/ 2.42/Ck M kN m kN m =-⨯+⨯⨯=-

23(0.046 6.4050.0853) 1.7/ 1.59/k M kN m kN m =⨯+⨯⨯=

受弯构件的受力特征系数 1.9cr α=，光面钢筋的相对粘结特征系数0.7ν=，C30混凝土抗拉强度标准值22.01/tk f N mm =；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

te ,取te 。

2.1.6板的挠度验算

截面的短期刚度由下式确定：

2

0'61.150.21 3.5s s s E f

E A h B αρ

ψγ=

++

+

式中，34/21010/3107E s c E E α==⨯⨯=，矩形截面'

0f γ=，各截面的短周期刚度如下表

所示。