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3kN/m ，分项系数 1.3K γ=。

材料选用：混凝土采用C30（c f =2N/mm ，t f =2N/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,次梁的跨度是。梁每跨内布置两根次梁。其间距是。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5700

5700

380~570151015

10

l 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

板的设计

按塑性分析法计算内力。 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 ⨯=

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 +=

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00.20.081.90.12 1.72222

n h l l 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

01000,80,802060b mm h mm h mm ===-=。C30混凝土，c f =2N/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

支座截面的受压区高度系数均小于，满足弯矩调幅的要求； 所以，2,min

min 0.238%100080190.4s A bh mm ρ==⨯⨯=

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'

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：

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

注:te ,取te 。

板的挠度验算

截面的短期刚度由下式确定：

式中，3

4

/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。

B 11B 1跨刚度1B 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，''2

210(0.0780.1)(0.0787.9650.13) 1.72 2.725q k k M g q l kN m =+=⨯+⨯⨯=

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k g 满布，可变荷载k q 在

1，3，5跨布置，又相应表格查的相应的挠度系数分别是2

0.64410-⨯和2

0.97310-⨯，于是挠度：

次梁的设计

次梁计算 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 恒荷载设计值

由板传来321.9 3.186/ 6.05/m kN m kN m ⨯=

次梁自重321.20.2(0.40.08)25/ 1.92/m m m kN m kN m ⨯⨯-⨯= 梁侧抹灰321.20.015(0.40.08)17/20.20/m m m kN m kN m ⨯⨯-⨯⨯= 活荷载设计值 由板传来 321.99.75/18.5/q m kN m kN m =⨯=

合计

226.67/g q kN m +=

内力计算

计算跨度

边跨

0.25

4.80.12 4.5552n l m m m m =--

= 1.025 4.669 4.675n l m m

=>取

l =

中间跨0 4.80.25 4.55n l l m m m

==-=

跨度差

0000(4.675 4.55)/4.55 2.710-=<，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