钢筋混凝土课程设计

水工钢筋混凝土结构课程设计任务书

一、结构平面布置：

根据工程经验，总结出经济合理的梁、板跨度，设计时可参考下列常用数据值进行结构平面布置：主梁快读5~8m，次梁跨度4~6m，板跨1.7~2.5m。综合上数据网格尺寸采用2000×6000mm，主梁跨6m，次梁跨6m，板跨2m。

构件的设计顺序一般是先设计板，再设计次梁，最后设计主梁。

为满足构件刚度要求，常用截面尺寸为：

连续板：板厚一般不宜小于板跨的1/40，取80mm。

连续次梁：梁高h=(1/18~1/12)l，l为次梁跨度，梁高h=(166.7~500)取450mm；梁宽

b=(1/3~1/2)h=(150~225)mm取200mm。

连续主梁：梁高h=(1/14~1/10)l，l为主梁跨度，梁高h=(428.6~600)mm取600mm。梁宽：

b=(1/3~1/2)h=(200~300)mm取300mm。

二、板的计算

板按考虑塑性变形内力重分布方法计算。取1m宽板带为计算单元，有关尺寸及计算简

图如下图所示。

1 荷载

20mm水泥砂浆 20kN/m³×0.02=0.4kN/m²

15mm砂浆混凝土 17kN/m³×0.015=0.255kN/m²

80mm钢筋混凝土板 25kN/m³×0.08=2kN/m²

恒载标准值 g_k=2.655kN/m²

活载标准值 p_k=6kN/m²

荷载设计值 q=1.2×2.655+1.3×6=10.99kN/m²

2 内力计算

计算跨度：

边跨 l₁=20##-100-120-80/2=1820mm

中跨 l₂=20##-200mm=1800mm

计算支座弯矩是一般取相邻跨度的大跨计算，以满足内力平衡要求。

跨度差（1820-1800）/1820=1.1%<10%(可按等跨计算)

内力计算结果列于下表中。

板得弯矩计算

3 截面强度计算

列于下表中，其中b=1000mm,h=80mm,f_c=9.6N/mm²，f_y=210N/mm²。

板的截面强度计算

三、次梁的计算

次梁按考虑塑性变形内力重分布方法计算，有关尺寸及计算简图见下图。

次梁的计算简图

1荷载

由板传来的荷载 2.655×2=5.31kN/m

次梁自重 25×20×（0.45-0.08）=1.85kN/m

次梁粉刷 17×（0.45-0.08）×2×0.015=0.19kN/m

恒载标准值 g_k=7.35kN/m

活载标准值 p_k=6kN/m²×2=12 kN/m²

荷载设计值 q=1.2×7.35+1.3×12=24.42kN／m

2 内力计算

计算跨度：

边跨 l_n=6000-150-120=5730mm

l₁=5730+q/2=5730+120=5850mm<1.025l_n=5873.25mm

中跨 l_n=6000-300=5700

l₂=5700mm

平均跨 l=（5700+5850)/2=5775mm(边跨较大，计算B支座弯矩用边跨)

跨度差（5850-5700）/5850=2.56%<10%,故可按等跨计算。剪力计算取净跨。内力计算列于下表。

次梁的弯矩计算

次梁的剪力计算

3 截面强度计算

次梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度为

边跨： b_f^,=1/3×5.85=1.95m<b+s_n=1.8+0.2=2m

中间跨： b_f=1/3×5.7=1.9m<b+s_n

梁高 h=450mm h_o=450-35=415mm

翼缘高 h_f^,=80mm

验算属于哪种T形截面：

M=79.98kN.m<a₁f_c b_f^, h_f^,( h_o- h_f^,/2)=561.6kN.m

故跨中截面均按第一类T形截面计算（即受压区高度x在翼缘内）

次梁正截面强度计算见下表，其中f_c=9.6N/mm²，a₁=1 纵向钢筋采用HRB335级钢f_y=300N/mm²。

次梁正截面强度计算

次梁斜截面强度计算见下表，其中f_c=9.6N/mm²,f_t=1.1N/mm²,f_yv=210N/mm²

0.7 f_tbh_o=0.7×1.1×200×415=63.91kN

次梁斜截面强度计算

四、主梁计算

主梁按弹性理论计算，柱作为主梁的铰支座，主梁按连续梁计算，有关尺寸及计算简图见下图。

主梁的计算简图

1 荷载

由次梁传来 7.35kN/m×6m=44.10kN

主梁自重 25kN/m³×2×0.3×0.52=7.8kN

主梁粉刷 17 kN/m³×2×0.52×0.015=0.53kN

恒载标准值 G_k=52.43kN

活载标准值 P_k=12×6=72

恒载设计值 G=1.2×52.43=62.92kN

活载设计值 P=1.3×72=93.6kN

2 内力计算

计算跨度：

边跨 l_n=6000-250-200=5550mm

l₁=5550+360/2+400/2=5830mm<1.025×5560+b/2=5899mm

中间跨 l₂=6000mm

跨度差小于10%，故内力均可采用等跨连续梁表格计算。为简化计算，跨度均采用6000mm。各种荷载下的弯矩值、剪力值及不利组合列于下表。

各种荷载下的弯矩M/kN.m 剪力V/kN

a弯矩包络图(kN.m);b剪力包络图（kN）

3 主梁截面强度计算

主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度为

边跨：b_i=5840/3=1947mm<b+s_n=6300mm

中跨：b_i=6000/3=2000mm<b+s_n

高h=600mm，跨中考虑一排布筋，h_o=600-40=560mm。翼缘高h_f^,=80mm。

跨中最大弯矩 M_max=260.3kN.m< a₁f_c b_f^, h_f^,( h_o- h_f^,/2)=9.6×20##×80×(560-40)=798.72×10⁶kN.m

故跨中均按第一类T形截面计算。

支座截面按弯矩截面计算，b=300mm,h=600mm,考虑两排布筋，h_o=600-80=520mm。中间跨中计算负弯矩钢筋取h_o=600-55=545mm。

主梁正截面强度计算、斜截面强度计算见下表。

主梁正截面强度计算

主梁斜截面强度计算

关于主梁配筋图的几点说明

1 在考虑纵筋切断时，切断点应伸过充分利用点(1.2l_a+h_o),l_a=adf_y/f_t=38.2d。如切断钢筋为φ18，则1.2+=1.2×38.2×18+520=1345.12mm，取1350mm。

2 箍筋尺寸一般注内皮尺寸，也即相当于纵筋外皮间的距离。

3 在A支座上部，应有不小于1/4跨中钢筋面积的钢筋伸入支座并满足la的要求，这里考虑④号筋1φ12和③号筋1φ22。对φ12，l_a=38.2×12=458.4mm，伸到梁内还要向下弯458.4-340=118.4mm。对φ22，同理向下弯500mm。

4 下部钢筋伸入支座的长度应满足las的要求。对φ25筋l_as=12×25=300mm。对φ22筋，同理深入支座长度等于270mm。

5 附加横向吊筋计算：A_sd=F/(2f_ysin45^o)=(44.1×1.2+93.6) ×10³/(2×300×0.707)

=345mm

选2φ16 实配A_sb=402mm

第二篇：混凝土课程设计

钢筋混凝土结构-1

课程设计

题目：单向板肋梁楼盖设计

钢筋混凝土结构-1课程设计任务书

图1

某多层工业建筑楼盖如图1 所示。采用钢筋混凝土整浇楼盖。

1、设计资料：

楼面做法:20mm水泥砂浆，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。

楼面荷载：均布活荷载标准值6kN/m²

材料：混凝土强度等级C30，梁内受力纵筋HRB335钢筋，其他HPB300钢筋。

楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其中板，次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。

其他参考资料：《混凝土结构设计规范》和《荷载设计规范》。

每11-12人为一组，各班分组情况见下表

2、设计任务及要求：

(1) 、每位同学独立完成楼盖设计的板、次梁和主梁的计算书一份；

(2)、完成板和次梁的配筋图2号一张；

(3) 、主梁的抵抗弯矩图及配筋图2号一张。

单向板楼盖课程设计

计算书

1、设计资料 1

2、结构的平面布置 1

3、板的设计 2

（1）荷载 2

（2）计算简图 3

（3）吊车荷载 9

（4）吊车垂直荷载作用下 9

（5）吊车水平荷载作用下 10

4、次梁设计 12

（1）荷载设计值 2

（2）计算简图 3

（3）吊车荷载 9

5、主梁设计 13

（1）荷载 2

（2）计算简图 3

（3）吊车荷载 9

某多层工业建筑的楼盖如上图所示。

1 设计资料：

楼面做法:20mm水泥砂浆，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。

楼面荷载：均布活荷载标准值6kN/m²?

材料：混凝土强度等级C45，梁内受力纵筋HRB335钢筋，其他HPB330钢筋。

楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其中板，次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。

其他参考资料：《混凝土结构设计规范》和《荷载设计规范》

2 结构的平面布置方案

?（1）由于横向柱距与纵向柱距相等，中间无走道，所以使用主梁横向布置，次梁纵向布置的方案。主梁跨度为6.9m，次梁跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁?，板跨为2.3m。由于

（2）按跨高比条件，板厚??；对于工业建筑的楼盖板，要求；所以取h=80mm。

（3）次梁截面高度

考虑到楼面活荷载较大，所以取梁高为，梁宽为?。

（4）主梁截面高为?

取梁高为，梁宽为。结构布置平面图见图???：

3 板的设计

（1）荷载

恒载标准值??????????80mm钢筋混凝土板??

?????????20mm水泥砂浆抹面?

???????????? 20mm石灰砂浆抹面??

小计

活载标准值? q=6KN/ 恒荷载分项系数取1.2，因楼面活荷载标准值大于4.0KN/㎡，所以活载分项系数应取1.3，于是板的

恒载设计值????

活载设计值????

总计???????

近似取为??????

（2）计算简图

次梁截面为mm，板在墙上的支承长度为120mm，则板跨:

边跨????

取

中间跨????取

因跨度相差小于10%，按等跨连续板计算。取1000mm宽板带作为计算单元。计算简图如下图所示

（3）弯矩设计值

不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：边支座0;边跨中，1/11;离端第二支座，-1/11;中跨中,1/16;中间支座，1/14。故

（4）正截面受弯承载力计算

环境类别为一级，板的最小保护层厚度为15mm，假定纵向钢筋直径为10mm，板厚80mm，则截面有效高度，板宽1000㎜，C45混凝土，，，HPB300钢筋，，板配筋计算过程列于下表：

????????? 板的配筋计算

计算结果表明支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，，此值大于，可以，同时此值大于0.2%，符合要求。

4 次梁设计

（1）荷载设计值

恒载设计值：

由板传来 3.29×2.3=7.567 KN/m

次梁自重 1.2×25×0.2×（0.5-0.08）=2.52 KN/m

梁侧抹灰 1.2×0.02×2×17×（0.5-0.08）=0.34 KN/m

g=10.427KN/m

活载设计值 q=7.8×2.3=17.94 KN/m

总荷载 =28.367KN/m

（2）计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为240mm主梁截面为700×300mm

计算跨度：

边跨=+ =6300-120-=6150<1.025 =1.025×6030=6180.75㎜，取=6150㎜

中间跨==6300-300=6000㎜，因跨度相差小于10%，按等跨连续梁计算，次梁的计算简图如下：

（3）内力计算

由表可分别查得弯矩系数和剪力系数

弯矩设计值：

剪力设计值：

（4）承载力计算

1）正截面计算

正截面受剪承载力计算时，跨中截面按T形计算，其翼缘计算宽度为

, 又取,三者的较小值，故取，所有截面均布置一排钢筋环境类别为一类，C45混凝土，梁的最小保护层厚度C=20mm，假设箍筋直径10mm，纵向钢筋直径为20mm。C30混凝土梁高，，，纵向钢筋采用HRB335钢筋，，。鉴别类型：

所以跨内截面均属于第一类T形截面，正截面计算过程列于下表：

次梁正截面受弯承载力计算

计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则;

，此值大于，可以，同时此值大于0.2%，符合要求。

2）斜截面承载力计算

验算截面尺寸：

因，截面尺寸按下式验算

，故截面尺寸满足要求

，所以只需按构造配置腹筋即可，所以选用@200的双肢箍筋。

5 主梁设计（按弹性理论设计）

（1）荷载

为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载

次梁传来恒载

梁自重

恒载取

活载取

（2）计算简图

主梁端部支承在砖墙上，支承长度为360mm，中间支承在柱上，钢混凝土柱截面尺寸为，计算跨度：

边跨：，

因，所以取。

中间跨：

主梁的计算简图见下图所示，因跨度相差不超过10%，故可利用附表19计算内力

（3）内力计算及包络图

1）弯矩设计值

弯矩，式中系数由附表19查得

2）剪力设计值

剪力，式中系数由附表19查得

3）弯矩，剪力包络图

1.弯矩包络图

①　第1，3跨有活荷载，第2跨没有可变荷载由附表19知，支座B或C的弯矩为，在第1跨内以支座弯矩连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值弯矩分别为：

（与前面计算的相近）

在第2跨内以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得集中荷载处弯矩值为：，

②　第1，2跨有活荷载，3跨没有活荷载

第1跨内：在第1跨内以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值弯矩分别为：

在第2跨内：。以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩设计值分别为：

③　第2跨有活荷载，第1，3跨没有活荷载

第2跨两集中荷载作用点处弯矩

（与前面计算的相近）

第1，3两跨集中荷载作用点处弯矩设计值分别为

弯矩包络图如主梁的内力包络图所示

2 剪力包络图：

①. 第一跨

；过第1个集中荷载后为，过第2个集中荷载后为。

，过第1个集中荷载后为，过2个集中荷载后为。

②. 第二跨

；过第1个集中荷载后为

当活荷载仅作用在第2跨时，；过第1个集中荷载后为。

剪力包络图如主梁的内力包络图所示

4）承载力计算

1. 正截面受弯承载力

跨内按T形截面计算，因为跨内没有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按和中取较小值确定，即，主梁混凝土保护层厚度的要求，以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板，次梁，主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm，板上部纵筋10mm，次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，则一排钢筋时，，两排钢筋时，，纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类T型截面。B支座边的弯矩设计值为。正截面受弯承载力的计算过程列于下表：