《钢筋混凝土结构课程设计》--某厂房单向板设计

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：土木工程_____________
学号：
学生：钱燕敏 _________________
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：
图1-1 :厂房平面示意图
2、建筑构造
①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.②楼盖面层做法：20mm厚水泥砂浆面层
20 mm厚混合砂浆天棚抹灰③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；
钢筋混凝土容重=25kN /m3；混合砂浆容重：17kN/m3；
恒载分项系数：G =1.2 ；
活载分项系数：Q =1.3 （因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于
2
4kN / m ）。

4、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
1 B1 1 -------- B3 ---------------
―■—81"B1I
. ,I 主梁
1
■1 1 「丁•/ n i
71
L 1J J J L 」 /
1
B2 次梁B4 B2
柱3n n i
j
1
/
]~B1 ~
1―■——B3B1 1 1
Jl
6600 6600 6600 6600 6600
2 3 4 5 6
图2-1 :楼盖结构平面布置图单位：mm
2.1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。

板的上二6600mm : 3.3 >3,宜按单向
l22000mm
板设计，本设计按单向板设计。

板的的厚度按构造要求取h=80mm丄=2000= 50mm mm次梁截面高度取
4 40
h=500mr>⑪二型2=440 mm,截面宽度b=200 mm板尺寸及支承情况图如图3-
15 15
(a)
—-I—
* —
” ---------
A
g+q=11.09kN/m
图3-1 :板的尺寸和计算简图（a）板的尺寸（b）计算简图1、荷载□CO
(b)
込
「ri
板带部位截面 边区板带（~, ~轴线间） 中间区板带（~轴线间）
0.02 20kN/m ‘ = 0.4kN/m 2 0.08 25kN/m'= 2.0kN/m 2
0.02 17kN / m= 0.34kN /m 2 g k = 2.74kN /m 2 g =1.2 1m
2.74kN/m 2 =
3.29kN/m q =1.3 1m 6.0kN/m 2 = 7.8kN/m
11.09kN /m g q = 11.09kN / m
I 0
斗 亠 2.0m-0.12m-型 倬=1.84m 1.82m
2 2 2
取 l 0 = 1.82m
中间跨 I 。

=2.0—0.2=1.8m 计算跨度差 罟8严九。

％ <10
%，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 o 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
1 1 1 1 ：
m
11
11
16
14
2
M
m
(g q)l °
3.34
-3.34
2.25
-2.57
/( kN.m )
3、板的截面承载力计算
b =1000 mm,h=80 mm,h 0 = 80mm-20mm = 60mm ,
-=1.0,连续板各截面
的配筋计算见表3-2 o
表3-2连续板各截面配筋计算
（取1m 宽板带为计算单元）
恒载标准值
20 mm 水泥砂浆面层 80 mm 钢筋混凝土板
20 mm 混合砂浆天棚抹灰
线设计值 活荷载设计值 合计 即每米板宽
2、内力计算
计算跨度 边跨
I n
0.08m
2
=1.82m
离端
边跨 跨内
离端
第二 支座
第二 跨跨 内，
中间 跨跨 内 中间 支座
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
M
2.25 0.8 -2.57 0.8
3.34 -3.34 2.25 -2.57 3.34 -3.34
/(kN .m )
=1.80
=-2.07
M
亠S
2
0.078 0.078 0.053 0.060 0.078 0.078 0.042 0.048 。

1 f c bh 。

0.081
0.081
0.054
0.062
0.081
0.081
0.043
0.049
A s 「bh 。

：起/
f y
275.4
275.4
183.6
210.8
275.4
275.4
146.2
166.6 /mm 2
诜配钢筋
①8
①8
①8
①8
①8
①8
①6/8
①6/8
@180 @180 @180 @180 @180 @180 @180
@180
实配钢筋面积
” 2
279
279
279
279
279
279
218 218
/mm
中间区板②-⑤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。

图3-2板的配筋示意图
（a ）边区板带 （b ）中间板带
4、确定板的构造筋
根据构造要求该板必须配如下构造筋： ① 整个板与墙体结合的四个边角各配 4①12,且长度不宜小于四分之 J ，经计
算钢筋实长为720mm
② 嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋 ①12@200长度不宜小于七分之I n 经计算钢筋
实长为470mm
(a )
(b )
计算
275.4mm 2
实配 279mr2i
8@180 计算
275.4mm 2
实配279mm
8@180
计算 275.4m*
计算 275.4mm 2
实配279mrfi
实配279mm
1 8@180
1 6/8 @180
■
1
1
1
—1
计算 275.4m* 实配279mrfi
计算 146.2mm 2
实配218mrfi
:8@180
I 8 ^^180
计算 275.4mm
6/8 计算 166.6mm
③ 垂直于主梁的板面负弯矩钢筋 ①12@200该筋伸出主梁边缘的长度不应小于 板短向净跨度I n 的-，经计算钢筋的实长为1520;
4
④ 沿板的长边方向配构造筋 ①8@250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 mn > 土二^6000 = 500mm ，梁宽b=250 mm 次梁有关尺
12 12
寸及支承情况见图4-1 (a )。

1、荷载
恒荷载设计值 由板传来 3.29kN/m 2 2.0m = 6.58kN/m
次梁自重 1.2 25kN /m 3 0.2m (0.50m 一 0.08m) = 2.52kN/m 梁侧抹灰
1.2 17kN/m 3 0.015 (0.50m 一 0.08m) 2 = 0.26kN/m
g =9.36kN/m
活载设计值 由板传来 q=7.8kN/m 2 2.0m = 15.6kN/m
合计
2、次梁的尺寸和计算
简图
g+q=24.96kN/m
(b
)
八……
V
%
F F 甲' *
r
f
. ------ ^22 ------- (
衬 f l
------------------------------------------------------
r.ro
2」 LI
・
L ・ ・2
h A47^j
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
(a )
TH
g q = 24.96kN /m
边跨l n =6.6m -0.12m - 0.25m=6.355m a=6.355m 0.24m =6.475m
2 2 2
1.025l n =1.025 6.475m = 6.514m 6.475m 取l^ 6.475m
中间跨l0 =l n = 6.6m-0.25m = 6.35m
跨度差
6.35m
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
4、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：
, 亠 ，
1 1
边跨 b f
l o
6475mm = 2160mm v b 飞=200mm 1800mm = 2000mm 3 3
1 1 离端第二跨、中间跨 b f l 0 6350mm = 2120mm 3 3
梁高 h = 500mm , h 0 二 500mm - 35mm 二 465mm
翼缘厚 h 'f =80mm 判别T 形梁的类型： 对于边跨
'' h f
2
80mm
Sf c b f h fgo
—)=1.0 11.9N /mm 2000mm 80mm (465mm-
)
2 2
= 809.2kN.m M =95.13kN.m
离端第二跨、
中间跨 a ’ f c b f h f (h 。

h f 2
80 mm
)=1.0 11.9N / mm 2120mm 80mm (465mm
)
2 2
= 857.8kN.m M =62.90kN.m
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
6.475m -6.35m
= 2.0% :：: 10%
h o =500—60=440m m,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 -95.13 62.90 -71.89 ' 2
:S =M /： 1 f c b f h°（:s =M / : i f c bho）0.018 0.206 0.012 0.140
t
0.018 0.233 V 0.55 0.012 0.151
A s」：b f 1仁/ f y
（A s」：bh0：i f c/ 664 813 469 557 /mm2
选配钢筋3①18 4 18
2 18 2 20
实配钢筋面积
.. 2 . /(mm )
763 1017 509 628
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
座外侧离端第二中间支座外侧、
内侧
支座内侧
V/kN 71.38 87.24 87.17 87.17
0.25'c f c bh0/N 276700>V 261800>V 261800>V 276700>V
0.7f t bh0/N 82700>V 78200V V 78200V V 82700V V
选用箍筋2①82①82①82①8
2
A sv = nA v1 /mm 101 101 101 101
1 . 25f yv A sv h0 2
s / mm
V -0.7f t bh。

按构造配筋1290 1300 2758
实配箍筋间距s
2
/mm 200 200 200 200
次梁配筋示意图见图4-2
计算813 mm 2 实配 1017mm 2 4 18 计算557 mm 2 实配628 mm 2 2 20
计算664 mm 2 实配763 mm 2 3 18
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：
① 在边跨跨内配置架立筋2①12,长度经计算得4350mm ② 在中间跨跨内同样配置架力筋
2①12,长度经计算得 2200mm (因为配置二
级钢筋，所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=4.5nr ,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/m 6.6m =61.78kN
主梁自重(折算为集中荷载)
1.2 25kN / m 3 0.25mm (0.65m-0.08mm)
2.0m
= 8.55kN
侧梁抹灰(折算为集中荷载)
1.2 17kN/m 3 0.015m (0.65m - 0.08m) 2
2.0m
=0.70kN _________________________________
G = 71kN
活载设计值 由次梁传来 Q=15.6kN/m 6.6m=103.0kN
合计
G Q =174kN
2、 主梁的尺寸和计算简力图
| 8@200
计算469 mm 2 实配509 mm 2 2 J18
250
120
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
0.30m l n = 6.00m-0.12m
5.73m
2
l 0 =1.025l n b
-1.025 5.73
-6.02m
2 2
‘I 丄 a 丄 b 厂 pc 丄 0.36m 丄 0.30m 「 “
V l n 5.73m
6.06m
2 2 2 2
I n = 6.00m - 0.30m = 5.70m
l 0 = l n b 二 5.70m 0.30m 二 6.00m 跨度差
(6.02m-6.00m)/6.00mm =0.3% ：：： 10%，则可按等跨连续梁计算。

计算主梁和柱的线
刚度比：
H 柱
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
(a)
150
6000
150
6000
(b)
JQ J Q
JQ J Q 边跨
取 I 。

= 6.02m 中间跨
El 梁
加梁
h
梁
l °梁 i 柱 EI 柱 H
柱
右
b 主h 株 12 ___ 0.25 0.653m 3 = 0.306.S)3m 3 NS 4
4.5m
「 --
I Q ]Q=03.0kN
250 120
最大弯矩及剪力按下式计算，则
M =KGI°+KQI。

V = 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，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
M i
K
M a
K
M B
K
M2
K
M b
K
M e Al I a Q
JiJj 吐.
2 b T *0.244 0.155 -0.267 0.067 0.067 -0.267
Q TOJI Q104.29 66.25 -113.93 28.54 28.54 -113.93 札a C D
|屮
i 2 £ 2 b Q a 1 V0.289 0.244 -0.133 -0.133 -0.133 -0.133
4 B C b
179.20 151.29 -82.33 -82.19 -82.19 -82.33 lQ|a
'1 ■ 'V 2 b 'Y a ）■'-0.044 -0.089 -0.133 0.200 0.200 -0.133 .Q j^
（j a
-27.28 -55.19 -82.33 123.6 123.6 -82.33
A 9 C D
■ l Q l°r 尸尹d匚l Q l Q. .
2 bV 上口0.229 0.126 -0.311 0.096 0.170 -0.089
Jfe din
£
141.99 78.13 -195.52 59.33 105.06 -55.09
A B C D
|Q|Q |Q|Q.
A 1 z Y 2 b V a 1 ~Q-0.089/3 -0.059 -0.089 0.170 0.096 -0.311
-18.40 -36.58 -55.09 105.06 59.33 -192.52
A B C D
最+ 283.49 217.54 -196.26 -53.65 -53.65 -196.26 不
利+ 77.01 11.06 -196.26 152.14 152.14 -196.26 荷
载+ 246.28 144.38 -306.45 87.87 133.60 -169.02 组
合+ 85.89 29.67 -169.92 133.60 87.87 -306.45
表5-2主梁剪力计算
序号
端支座中间支座计算简图K K K
M Ain M Bex
（M cex ）M Bin （ M Cin ）
1'4-J .
（
■■■.
0.733 -1.267 （-1.000） 1.000
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 （-1.000）
-0.133 ' z 1.000
-13.70 -13.70（- 103.00（13.70
103.00）
-1.311 （-0.778）
0 689 ' z 1.222
-135.03（-
70.97 125.87
80.13）
]G |G Kl6. “[I
A 0 C D
A ft C Li
冋口
BCD
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 1 b f
l 0 6000mm = 2000mm ：： b s 0=66OOmm ，
3
3
并取 h 0 = 650mm - 35mm = 615mm 判别T 型截面类型：
h f 2
80mm
）=1.0 11.9N/mm 2000mm 80mm （615mm- ）
= 1094.8kN.m >M=283.49kN.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 0 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
h 0 = 650mm-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 边跨跨内 中间支座 中间跨跨内 M/（ kN .m ）
283.49
-306.45
152.14
-53.65
V 0b
/（ kN.m ） 2
26.1
K
（M -V 0
-）/（kN.m ）
2
-438.71
' 2
-»s = M / “1 f c b f h 0
0.031 0.290 0.017 0.052
（：s
二M/：1f c bh ；）
匕
0.031
0.352
0.017
0.053
A s 二讣川。

：1仁/ f y （A s = bh °： \f c /f y ）
1512 1990 829 310
F \
◎疋和 A
> V 2 h f 2 8
C
+
1 y D
+
+
+
-0.089 -0.089（ -1.222） 0.778-9.17 -9.17（ -125.87）
80.13
（ 135.03） 141.24
-206.76（- 71.00） 71.00
（ 206.76）
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）
：i f c b f h f （h °
最 不 利 荷 载 组 合
|Q|Q 旧 |Q
/mm2
选配钢筋4虫22 22 3^20 2 20
实配钢筋面积
/mm 1520
2281
942
628
表5-4主梁斜截面承载力计算
224.99 1 + 5
图5-2主梁的弯矩包络图及剪力包络图
5、主梁的吊筋计算
由次梁传至主梁的全部集中力为
G +Q =61.78kN +103.00kN =164.78kN
八 G Q
164.78kN
2
A s
2
=
388.4mm 2f y si n ：
2 300N/mm 2 sin450
2
选 2① 16 (A=402m r )
截面 端支座内侧 离端第二支座外
离端第二支座内
侧
侧
V/kN
141.24 224.99 196.87 0.25：c f c bh °/N 457410>V 423940>V 423940>V 0.7 f t bh 0/N
136680<V
126680<V
126680<V
选用箍筋
2G8
2：G8
2G8
2
他=nA s^/mm
101 101 101 1.25f yv A sv h° , 2 s /mm V -O.7f t bh 0
实配箍筋间距s
/mm 2
3576 154 215 150
150
150
V (单位kN)
141.24 1 + 2
50.99
1 +5 22.87
22.87 1+5
主梁的配筋示意图见
计算1990 mm2计算310mm2
8@150实配如诃28@150实配汁誠
图5-3主梁的配筋示意图
6、确定主梁的构造钢筋
根据构造要求主梁的构造配筋如下：
①边跨内配置架力筋2①12,其长度为5235mm
②主梁的截面尺寸为250X 750,所以要加配腰筋和拉筋，腰筋为两排2①12,
拉筋为①8@200
③在主梁支座左右h1 b -处，为保证主梁局部有足够的受冲切承载力，在
2
s=2X( h1 b -)范围内配置附加箍筋，计算箍筋公式为m F，经计
2 nf yv A sv1
算应采用2①8@100此箍筋正好与主梁其他截面的箍筋数量相吻合，所以在整个主梁上均配置此箍筋。

3心得体会
经过十多天的努力我终于完成了钢筋混凝土课程设计，在这期间得到了老师的耐心指导，通过这段时间的学习，对以前所学的专业知识有了更全面、更系统的认识，使我们对所学的基本理论知识有了进一步的认识和体会，基本上能将所学的课程进行综合利用，真正做到了学以致用，克服了课本的局限性，也算是一次短期的实习吧。

在设计过程中得到了老师的悉心指导和细心审核，我又把所学的知识巩固了一遍，以前不懂的知识，通过这次的设计也学懂了；在老师及同学的帮助下，按时完成了课程设计，在此表示衷心的感谢！设计中还有诸多不足之处望老师批评指正。