钢筋混凝土结构课程设计项目计划书

钢筋混凝土结构课程设计计划书一.内容钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖二.设计资料某仓库楼盖，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其结构平面布置如下图1.楼层平面如图所示，墙体厚度370mm,结构横向长L1=12m，结构纵向长L2=30m,板搁置长度：120mm,次梁搁置长度：240mm,主梁搁置长度：240mm,楼梯位于该层平面的外部，不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。2.该建筑位于非地震区。3.建筑物安全级别为二级。4.结构环境类别一类。5.建筑材料等级:梁，板C25混凝土（fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2）。钢筋：板中钢筋，梁中箍筋，构造钢筋Ⅰ级(HPB235,ft=210N/mm2)，梁中受力钢筋Ⅱ级(HRB335,ft=300N/mm2)。6.荷载：钢筋混凝土重力密度为25kN/m3,楼面活荷载标准值6kN/m2。7、楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆面层，12mm厚板底纸筋抹灰（16KN/mm3）。8、永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.3（由于楼面活载标准值=4KN/m2）9.结构平面布置及初估尺寸：板的支承长度为120mm,梁的支承长度为240mm，主梁的支承长度为240mm。板厚：h=100mm次梁：高h=450mm，宽b=220mm，间距l1=3.0m。主梁：高h=750mm，宽b=250mm，间距l2=6.6m。柱：bхh=350mmх350mm，柱网尺寸为6.0mх6.0m。10.使用要求：梁板的变形和裂缝宽度在本设计中均不考虑。11.采用的规范：水工混凝土结构设计规范（SL/T191-96),建筑结构荷载规范（GBJ9-87).三.设计要求板的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算次梁的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算主梁的设计：按弹性理论分析方法计算板的厚度按构造要求取h=80mm(1/35~l/40)х2000=50~57mm,(考虑工业房屋楼盖最小厚度为80mm，所以板厚定为80mm)。次梁截面高度取h=500mm=（l/12~1/18）х6000=333~500mm，考虑楼面活荷载较大，取截面宽度b=200mm，即：bхh=200mmх500mm。主梁截面梁高度取h=（1/8~1/14）х6000=429~750mm，取bхh=300mmх700mm。四.板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的尺寸及支承情况如图所示。1.荷载计算恒载标准值20mm厚水泥砂浆0.02*20=0.4kN/m280mm厚钢筋混凝土板25х0.08=2.0kN/m212mm厚板底纸筋抹灰16х0.012=0.192kN/m2合计g=2.592kN/m2恒载设计值:G=2.592х1.2=3.1104kN/m2活载标准值：6kN/m2活载设计值:q=1.3х6=7.8kN/m2合计G+P=3.1104+7.8=10.9104kN/m2即每米板宽10.9104KN/m2.内力计算板厚h=80mm,次梁bхh=200mmх500mm计算跨度:边跨L01=Ln+h/2=2000-120-200/2+80/2=1820mm中跨L02=Ln=2000-200=1800mm跨度差：(L01-L02)/L02=(1820-1800)/1800=1.1%10%，故允许采用按等跨连续板的内力系数计算.板的弯矩计算表:连续板各截面弯矩计算表1截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座弯矩计算系数1/11-1/111/16--1/141/11x10.91x（1.82^2）=3.29(-1/11)x10.91x(1.82^2)=-3.291/16x10.91x(1.82^2)=2.26(-1/14)x10.91x(1.82^2)=-2.583截面承载力计算：取1m宽板带作为计算单元，a=20,b=1000mm,h=80mm,h0=h-a=80-20=60mm,fc=11.9N/mm2,fy=210N/mm2,各截面的配筋计算见表2板的配筋计算表2板带部位边区板带（①～②、⑤～⑥轴线间）中间区板带（②～⑤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及中间跨跨中中间支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座M/kN·m3.29-3.292.26-2.583.29-3.292.26х0.8=1.8082.58х0.8=2.0640.076-0.0760.053-0.0600.076-0.0760.0420.048ζ=1-√(1-2хαs)0.0790.0790.0540.0620.0790.0790.0430.049As=fcbζh0/fy(mm2)268.6268.6183.6210.8268.6268.6146.2166.6选配钢筋ф10@180ф10@180ф6@180ф6.5@180ф6.5@180ф6.5@180ф6@180ф6@180实配钢筋314314198.1232.4298.8298.157169.8面积（mm2）8中间板带②～⑤轴线间，其各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，其弯矩降低20%。表中ζ的最大值为0.076ζb=0.614;表中所选最小配筋面积As=157mm2;验算最小配筋率ρ=As/(bh0)=157/（1000х60）=0.26%ρmin=0.15%满足要求。五．次梁的设计（按塑性内力重分布计算方法）次梁按塑性内力重分布方法计算。次梁有关尺寸及计算简图如图所示。1．荷载计算恒载板传递荷载3.1104х2=6.2208kN/m次梁自重1.2х25х0.2х（0.50-0.08）=2.52kN/m梁侧抹灰1.2х17х0.012х（0.50-0.08）х2=0.206kN/m合计G=8.947kN/m活荷载：由板传来P=1.3х6х2=15.6kN/m总荷载G+P=15.6+8.947=24.547kN/m2.内力计算计算跨度：边跨Ln=6000-240-300/2=5610mmL01=Lnх1.025=5750mmL01=Ln+a/2=5610+240/2=5730mm故取较小者L01=5730mm中跨L02=6000-300=5700mm跨度差：（5730-5700）/5700=0.52%10%,按等跨连续梁计算。次梁弯矩计算表（M=αmbpL02）次梁弯矩计算表3截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间中间支座跨弯矩计算系数1/11-1/111/16-1/1473.268-73.26850.372-57.551次梁剪力计算表（V=αvbpLn）次梁剪力计算表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、右侧剪力计算系数0.450.60.550.5562.96383.95176.95576.9553.配筋计算（1）次梁正截面抗弯计算跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为边跨bf＇=L01/3=5730/3=1910mmb+Sn=200+(2000-120-100)=1980mm中跨bf＇=L02/3=5700/3=1900mmb+Sn=200+1800=2000mmhf＇=80mm，h=500mm，a=35mm，h0=500-35=465mm判别T形截面类型：αfcbf＇hf＇(h0—hf＇/2)=11.9х1900х80х(465-80/2)х10-6=768.74kN·mαfcbf＇hf＇(h0-hf＇/2)Mmax，故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算，支座处按矩形截面计算。h0=465。b=200mmfc=10N/mm2fy=310N/mm2次梁正截面承载力计算见表5。次梁正截面承载力计算表5截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座M/kN·m73.26873.26850.37257.551b或bf＇19102001900200αs=M/(fcbh02)0.0150.1420.0100.112ζ=1-√(1-2хαs)0.0150.1540.0100.119As=fcbf＇ζh0/fy（mm2）511550339425选配钢筋2ф12+2ф142ф10+2ф163ф122ф12+1ф16实际钢筋面积（mm2）524559339427其中ζ=x/h0均小于0.35，符合塑性内力重分布条件次梁斜截面承载力计算分别见表6.次梁斜截面承载力计算表6截面边跨跨中离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座V（kN）62.96383.59176.95576.9550.25fcbh0(N)0.25х1.0х11.9х465х200=276675V0.25х1.0х11.9х465х200=276675V0.25х1.0х11.9х465х200=276675V0.25х1.0х11.9х465х200=276675VVc=0.7ftbh0(N)0.7х1.27х200х465=82677V0.7х1.27х200х465=82677V0.7х1.27х200х465=82677V0.7х1.27х200х465=82677V配筋方法构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋选用箍筋双肢箍ф6双肢箍ф6双肢箍ф6双肢箍ф6Asv=nAsv1(mm2)57575757钢筋间实际距S(mm)200200200200Vcs=Vc+1.25fyvAsvh0/s（N）15376153761537615376表中所选最小配筋面积As=57mm2;验算最小配筋率ρ=As/(bхs)=57/（200х200）=0.143%ρmin=0.125%满足要求。六.主梁的设计(按弹性理论计算)主梁按按弹性理论计算，有关尺寸及计算简图如图所示。1．荷载计算恒载次梁传递荷载：8.947х5.7=51.00kNABA主梁自重:1.2х25х0.3х（0.7-0.08）х2=11.16kN主梁抹灰:1.2х16х0.012х（0.7-0.08）х2х2=0.57kN合计G=62.73kN活载P=1.3х6х2х6=93.6kN总荷载G+P=62.73+93.6=156.33kN2.内力计算计算跨度边跨ln=6000-240-350/2=5585mml0=ln+a/2+b/2=5585+240/2+350/2=5880mml0=1.025хln+b/2=1.025х5585+350/2=5900取较小者l0=5880mm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下列公式计算，则：M=K1Gl0+K2Ql0；V=K1G+K2Q；式中系数K值由等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表查得，具体计算结果以及最不利内力组合见表7，表8。3配筋计算(1)正截面抗弯承载力计算主梁跨中截面按T形梁计算,其翼缘计算宽度为:中跨:bf＇=l0/3=6000/3=2000mmb+Sn=350+（6000-350）=6000mm，取bf＇=2000mm边跨:bf＇=l0/3=5880/3=1960mmb+Sn=350+(6000-240-350/2)=5935mmhf＇=80mm,h0=700-35=665mm判断截面类型：中跨：fcbf＇hf＇(h0-hf’/2)=11.9х2000х80х(665-80/2)=1190kN·mM=100.890kN·m边跨：fcbf＇hf＇(h0-hf’/2)=11.9х1960х80х(665-80/2)=1166.2kN·mM=205.401kN·m故按跨中截面第一类T形截面计算,支座处按矩形截面计算，取h0=700-80=620mm（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。b=300mm,fc=11.9N/mm2,fy=310N/mm主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表9及表10。主梁正截面承载计算（表9）截面跨中支座M/kN·m235-306b/2хV0kN·m156.33х0.3/2=23.45M-V0b/2（KN·m-306+23.45=-282.55b/bf＇196