许志陆 大连理工大学 专升本 41282403784[学士工业厂房单向板课程设计_secret[1]

题 目：学院厂房单向板设计学习中心：专 业：年 级：学 号：学 生：指导教师：

《钢筋混凝土结构课程设计》

大连理工大学

土木工程

2014年 秋 季

141282403784

许志陆

课程设计

1

课程设计

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 20mm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4kN/m2）。

2

课程设计

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

B1 B3B16000主梁2000 20002000200020002000200020002000DC6000B2次梁 B4B2柱B6000B1B3B1A66006600660066006600123456图2-1：楼盖结构平面布臵图 单位：mm

三、板的设计

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的本设计按单向板设计。

板的的厚度按构造要求取h80mmh=500mm＞

l26600mm3.3＞3，宜按单向板设计，l22000mml1200050mmmm.次梁截面高度取440l26600440 mm,截面宽度b=200 mm,板尺寸及支承情况图如图3-1所示。1515 3

课程设计

(a)Ag+q=11.09kN/m(b)图3-1：板的尺寸和计算简图 （a）板的尺寸 （b）计算简图

、荷载

1m宽板带为计算单元）

恒载标准值

20 mm水泥砂浆面层 0.0220kN/m30.4kN/m2 80 mm钢筋混凝土板 0.0825kN/m32.0kN/m2 20 mm混合砂浆天棚抹灰 0.0217kN/m30.34kN/m2

gk2.74kN/m2 线设计值 g1.21m2.74kN/m23.29kN/m 活荷载设计值 q1.31m6.0kN/m27.8kN/m 合计 11.09kN/m 即每米板宽 gq11.09kN/m

、内力计算

计算跨度 边 跨

lnh22.0m0.12m0.2m0.08m221.82m la0ln22.0m0.12m0.2m20.12m21.84m1.82m 取 l01.82m

中间跨 l02.00.21.8m

4

1（取

2 课程设计

1.82m1.8m1.0%10%，说明可按等跨连续板计算内力。取1m板

1.8m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。

表3-1 连续板各截面弯矩计算

离端第二支离端第二跨跨

截面 边跨跨内 中间支座

座 内中间跨跨内

弯矩计算系数 1111

m 111614112 Mm(gq)l03.34 -3.34 2.25 -2.57 /(kN.m) 计算跨度差

3、板的截面承载力计算

b=1000 mm,h=80 mm,h080mm20mm60mm , 1=1.0,连续板各截面的配筋

计算见表3-2。

表3-2 连续板各截面配筋计算

边区板带（○1~○2，○5~○6轴线

间）

离端第二

离端

跨跨

第二

内，中

支座

间跨跨内 -3.34 0.078 0.081 275.4 Φ8

2.25 0.053 0.0 183.6 Φ8

中间区板带（○2~○5轴线间）

离端第

二跨跨内、中间跨跨内 2.250.8 =1.80 0.042 0.043 146.2

板带部位截面

边跨 跨内 中间 支座 边跨 跨内

离端第二支座

中间 支座

M /(kN.m)

3.34 0.078 0.081 275.4 Φ8

-2.57 0.060 0.062 210.8 Φ8

3.34 0.078 0.081 275.4 Φ8

-3.34 0.078 0.081 275.4

-2.570.8 = -2.07 0.048 0.049 166.6 Φ6/8 @180 218

SM

1fcbh02

Asbh01fc/fy /mm2 选配钢筋 实配钢筋面积

/mm2

Φ6/8 Φ8

@180 @180 @180 @180 @180 @180 @180 279

279

279

279

279

279

218

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。

5

课程设计

计算275.4mm2实配279mm2计算275.4mm2实配279mm28@1808@180(a)计算275.4mm2实配279mm2计算275.4mm2实配279mm28@180计算275.4mm2实配279mm28@180计算166.6mm2实配218mm26/8@1808@180(b)计算275.4mm2实配279mm28@180计算146.2mm2实配218mm26/8@180 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 4Ф12，且长度不宜小于四分之ln，经计算钢筋实长为720mm；

②嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋Ф12@200,长度不宜小于七分之ln经计算钢筋实长为470mm；

③垂直于主梁的板面负弯矩钢筋Ф12@200，该筋伸出主梁边缘的长度不应小于板短向

1

净跨度ln的，经计算钢筋的实长为1520；

4

④沿板的长边方向配构造筋Ф8@250，长度为6100；

四、次梁设计

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

l6000500mm，梁宽b=250 mm。次梁有关尺寸及支取主梁的梁高=650 mm＞31212承情况见图4-1（a）。 1、荷载

恒荷载设计值

由板传来 3.29kN/m22.0m6.58kN/m 次梁自重 1.225kN/m30.2m(0.50m0.08m)2.52kN/m

6

课程设计

梁侧抹灰 1.217kN/m30.015(0.50m0.08m)20.26kN/m g9.36kN/m 活载设计值

由板传来 q7.8kN/m22.0m15.6kN/m 合计 gq24.96kN/m 2、次梁的尺寸和计算简图 (a)g+q=24.96kN/m(b) 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

0.25m6.355m 2a0.24m6.475m ln6.355m22 1.025ln1.0256.475m6.514m6.475m

边跨 ln6.6m0.12m取l06.475m

中间跨 l0ln6.6m0.25m6.35m

6.475m6.35m2.0%10% 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。

7

课程设计

表4-1 连续次梁弯矩计算

截面 弯矩计算系数

m

2 Mm(gq)l0/(kN.m)

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

1 1195.13

1 111 1662.90

1 14-95.13 -71.

表4-2 连续次梁剪力计算

截面 剪力计算系数

v

端支座内侧

离端第二 支座外侧

离端第二 支座内侧

中间支座 外侧、内侧

0.45

71.38

0.55

87.24

0.55

87.17

0.55

87.17

Vv(gq)l0

/kN

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：

11边 跨 b'fl075mm2160mm＜bs0200mm1800mm2000mm

3311离端第二跨、中间跨 b'fl06350mm2120mm

33梁高 h500mm，h0500mm35mm465mm 翼缘厚 h'f80mm

判别T形梁的类型： 对于边跨

h'f80mm'') 1fcbfhf(h0)1.011.9N/mm22000mm80mm(465mm22809.2kN.mM95.13kN.m 离端第二跨、中间跨

hf80mma1fcbfhf(ho)1.011.9N/mm22120mm80mm(465mm)22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，第一内支座按布臵两排纵筋考虑，取h050060440mm，其他中间支座按布臵一排纵筋考虑，h0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。

8

课程设计

表4-3 连续次梁正截面承载力计算

离端第二跨跨截面 边跨跨内 离端第二支座

内、中间跨跨中间支座 内

M /(kN.m)

95.13

-95.13 62.90 -71. 2SM/1fcb'fh0(

0.018 0.206 0.012 0.140 sM/21fcbh0)

0.018

0.233＜0.55

0.012

0.151

A'sbfh01fc/fy(A sbh01fc/fy)6 813 469 557

/mm2 选配钢筋 318 418 218 220 实配钢筋面积 /(mm2)

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 离端第二 中间支座 支座外侧 支座内侧 外侧、内侧 V/kN

71.38 87.24 87.17 87.17 0.25cfcbh0/N 276700>V 261800>V 261800>V 276700>V 0.7ftbh0/N

82700>V 78200＜V 78200＜V 82700＜V 选用箍筋

2Ф8 2Ф8 2Ф8 2Ф8 AsvnA2sv1/mm 101 101 101 101 s1.25fyvAsvh0V0.7f/mm2

按构造配筋

1290 1300 2758 tbh0实配箍筋间距s

/mm2 200

200

200

200

次梁配筋示意图见图4-2

计算813mm2计算557mm28@200实配1017mm2实配628mm24 182 20计算6mm2计算469mm2实配763mm2实配509mm23 182 18 图4-2 连续次梁配筋示意图

9

课程设计

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在边跨跨内配臵架立筋2Ф12，长度经计算得4350mm；

②在中间跨跨内同样配臵架力筋2Ф12，长度经计算得2200mm；（因为配臵二级钢筋，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=4.5m，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/m30.25mm(0.65m0.08mm)2.0m 8.55kN

侧梁抹灰（折算为集中荷载） 1.217kN/m3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

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课程设计

2、主梁的尺寸和计算简力图

(a)24012060001501502506000ABQG(b)202020006020QG20002000QG20006000QG20002000QG20006020Q=103.0kNG=71.0kN202065080 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5.73m 2b0.30l01.025ln1.0255.736.02m

22ab0.36m0.30m6.06m ＜ln5.73m2222取 l06.02m

边跨 ln6.00m0.12m中间跨 ln6.00m0.30m5.70m

l0lnb5.70m0.30m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：

13bh梁l梁EI梁120.250.653m3ill0梁6.02m 梁0梁6.34 33EI10.300.30mi柱3柱b柱h株12H柱4.5mH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，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则

MKGl0KQl0 VKGKQ

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课程设计

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

计算简图

序号 边跨跨内 中间支座、中间跨

跨内 中间支座、中间跨

跨内 K M10.244 104.29 0.2 179.20 -0.044 -27.28 0.229 141.99 -0.0/3 -18.40 283.49 77.01 246.28 85.

K Ma0.155 66.25 0.244 151.29 -0.0 -55.19 0.126 78.13 -0.059 -36.58 217. 11.06 144.38 29.67

K MB-0.267 -113.93 -0.133 -82.33 -0.133 -82.33 -0.311 -195.52 -0.0 -55.09 -196.26 -196.26 -306.45 -169.92

K M20.067 28. -0.133 -82.19 0.200 123.6 0.096 59.33 0.170 105.06 -53.65 152.14 87.87 133.60

K Mb0.067 28. -0.133 -82.19 0.200 123.6 0.170 105.06 0.096 59.33 -53.65 152.14 133.60 87.87

K MC-0.267 -113.93 -0.133 -82.33 -0.133 -82.33 -0.0 -55.09 -0.311 -192.52 -196.26 -196.26 -169.02 -306.45

1 ○

2 ○

3 ○

4 ○

5 ○

最 不利荷载组合

1+○2 ○1+○3 ○1+○4 ○1+○5 ○

表5-2 主梁剪力计算

序

号 1 ○

2 ○

3 ○

端支座

计算简图

中间支座

K MAin0.733 52.04 0.866 .20 -0.133 -13.70

K

MBex(MCex)-1.267（-1.000） -.96（-71.00） -1.134（0） -116.80（0） -0.133（-1.000） -13.70（-103.00）

K

MBin(MCin)1.000（1.267） 71.00（.96） 0（1.134） 0（116.80） 1.000（0.133） 103.00（13.70）

12

课程设计

4 ○

5 ○

最 不利荷载组合

1+○2 ○1+○3 ○1+○4 ○1+○5 ○0.6 70.97 -0.0 -9.17 141.24 38.34 123.01 42.87 -1.311（-0.778） -135.03（-80.13） -0.0（-1.222） -9.17（-125.87） -206.76（-71.00） -103.66（-174） -224.99（-151.13） -99.13（-196.87） 1.222（0.0）

125.87（9.17） 0.778（1.311） 80.13（135.03） 71.00（206.76） 174.00（103.66） 196.87（99.13） 151.13（224.99） 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：

11b'fl06000mm2000mmbs0=6600mm，

33并取h0650mm35mm615mm

判别T型截面类型：

h'f80mm'') 1fcbfhf(h0)1.011.9N/mm22000mm80mm(615mm22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h0650mm80mm570mm，(因支座弯矩较大考虑布臵两排众筋，并布臵在次梁主筋下面)。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0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 M/(kN.m)

边跨跨内 283.49 0.031 0.031

中间支座 -306.45 26.1 -438.71 0.290 0.352

中间跨跨内 152.14 0.017 0.017

-53.65 0.052 0.053

b/(kN.m) 2b(MV0)/(kN.m)

2SM/1fcb'fh02V0(sM/1fcbh)20



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课程设计

Asb'fh01fc/fy(Asbh01fc/fy)/mm2 选配钢筋 实配钢筋面积

/mm2

1512 422 1520

1990 622 2281

829 320 942

310 220 628

表5-4 主梁斜截面承载力计算

截面 V/kN

端支座内侧 141.24 457410>V 136680侧

224.99 423940>V 126680侧

196.87 423940>V 1266800.25cfcbh0/N 0.7ftbh0/N

选用箍筋

28 101 3576 150

28 101 1 150

28

101 215 150

AsvnAsv1/mm2 s1.25fyvAsvh0V0.7ftbh0/mm2

实配箍筋间距s

/mm2

1+4-306.451+21+31+41+2217.283.49141.241+21+522.8750.9922.871+5V（单位kN)224.991+5图5-2主梁的弯矩包络图及剪力包络图

-53.651+3152.14M（单位kNm)196.871+51+4

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课程设计

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1.78kN

GQ1.78kN2则 As 388.4mm202fysin2300N/mmsin45 选2Ф16（As=402mm2） 主梁的配筋示意图见

8@150计算1990mm2实配2281mm26 22计算310mm2实配628mm22 208@150计算1512mm2实配1520mm24 22计算829mm2实配942mm23 20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边跨内配臵架力筋2Ф12，其长度为5235mm；

②主梁的截面尺寸为250×750，所以要加配腰筋和拉筋，腰筋为两排2Ф12，拉筋为Ф8@200；

b③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s=2×

2bF（h1b）范围内配臵附加箍筋，计算箍筋公式为m，经计算应采用2Ф

2nfyvAsv18@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臵此箍

筋。

六、施工图

1、板的配筋图及钢筋表 2、次梁配筋图 3、主梁配筋图

大图3-3、图4-3、图5-4、表3-3。

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课程设计

致谢

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。

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课程设计

参考文献

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[9]. 沈蒲生，梁兴文主编．混凝土结构设计原理．第1版．北京：高等教育出版社，2002

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