网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》题目：福鼎市星火高新园区小区住宅单向板设计学习中心：福建福鼎学院奥鹏学习中心专业：土木工程年级：2012学号：121174306631学生：江羽林指导教师：1基本情况1、工程概况福鼎市星火高新园区小区住宅，设计使用年限为50年，住宅小区采用砖混结构，楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。
墙厚370mm，柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为400400⨯。
mm mm2、设计资料（1）楼板平面尺寸为19.833m m⨯，如下图所示：图2.1楼板平面图（2）楼盖做法详图及荷载图2.2楼盖做法详图楼面均布活荷载标准值为：7kN/m2楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，γ=20kN/m3,板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底，γ=17kN/m3楼盖自重即为钢筋混凝土容重，γ=25KN/m3④恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m2）⑤材料选用混凝土：C25钢筋：梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。
2单向板结构设计2.1板的设计2.1.1荷载板的永久荷载标准值80mm 现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/m220mm 厚水泥砂浆抹面0.02×20=0.4kN/m220mm 厚混合砂浆天棚抹底0.02×17=0.34kN/m2小计2.74kN/m 2楼面均布活荷载标准值7kN/m2永久荷载分项系数取1.2，因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m 2，所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载总计算值：①q=G γk g +ϕQ γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m2由于②>①，所以取②q=12.388kN/m 2，近似取q=12kN/m22.1.2计算简图次梁截面为200mm ×500mm ，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm ，取板在墙上的支承长度为120mm 。
按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨0l =n l +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025n l =2030mm ，取0l =2020mm 中间跨0l =n l =2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。
取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示：图2.5板计算简图2.1.3内力计算板厚h=100mm，次梁b×h=220mm×450mm计算跨度：边跨L 01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mmL 01=Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm 选其中较小者L01=2820mm 中跨L02=Ln=3000-220=2780mm跨度差(L 01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10%故按等跨连续板计算。
查表可知，板的弯矩系数m a 分别为：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1M =-B M =（g+q ）20l /11=9.2×202.2/11=3.34kN ·mc M =-（g+q ）201l /14=-9.2×20.2/14=-2.57kN ·m 3M =2M =（g+q ）201l /16=9.2×20.2/16=2.25kN ·m这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其c M 和2M 应乘以0.8，cM =0.8×-2.57=-2.06kN ·m ；2M =0.8×2.25=1.80kN ·m 2.1.4配筋计算板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算，不需进行斜截面受剪承载力计算。
取a=25，b=1000mm，h=100mm，h0=h-a=100-25=75mm fc=12.5N/mm 2，fy=210N/mm 2板的配筋计算表：表2-1板的配筋计算表截面1B 2或3C 弯矩设计值（kN·m）3.34-3.34 2.25-2.57s a =M /（1a c f b 20h ）0.0650.0650.0440.050ξ=1-s2a -10.0670.0670.0450.051轴线①～②计算配筋（2mm ）s A =ξb o h 1a c f /yf 273.7273.7183.9208.4⑤～⑥实际配筋（2mm ）Φ8@160s A =314.0Φ8@160s A =314.0Φ6/8@160s A =246.0Φ6/8@160s A =246.0轴线②～⑤计算配筋（2mm ）s A =ξb o h 1a c f /yf 273.7273.7147.1166.7实际配筋（2mm ）Φ8@160s A =314.0Φ8@160s A =314.0Φ6/8@160s A =246.0Φ6/8@160s A =246.0计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；s A /bh=246/（1000×80）=0.308%，此值大于0.45t f /y f =0.45×1.43/210=0.306%，同时大于0.2%，满足最小配筋率。
2.2次梁的设计2.2.1荷载永久荷载设计值板传来永久荷载 3.522×2.2=7.81kN/m次梁自重0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m 次梁粉刷0.02×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.34kN/m 小计g=10.67kN/m可变荷载设计值q=5.6×2.2=12.32kN/m 荷载总设计值g+q=22.99kN/m2.2.2计算简图次梁支承在主梁或墙上，其支座按不动铰支座考虑，次梁按多跨连续梁计算。
次梁所受荷载为板传来的荷载和自重，也是均布何在。
计算板传来的荷载时，取次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。
次梁在砖墙上的支承长度为250mm 。
主梁截面为300mm ×650mm 。
计算跨度：边跨o l =n l +a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025n l =6488mm ，故取o l =6450mm 中间跨o l =n l =6600-300=6300mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。
次梁计算简图如图所示：图2.6次梁计算简图2.2.3内力计算跨度差（L01-L02）/L02×100%=（6475-6350）/6350×100%=1.97%<10%按等跨连续梁计算。
次梁弯矩计算表（M=αmbpL02）如表2-3表2-2次梁弯矩计算表截面边跨中第一支座中间跨中中间内支座αmb1/11-1/111/16-1/14L o(mm)6475647563506350M(kN/m)84．69-84.6956.00-64.00次梁简力计算表（V=αvbpLn）如图2-4表2-3次梁简力计算表截面A R B L B R C L C Rαvb0.450.600.550.550.55L n(mm)63556355635063506350 V(kN)63.5584.7377.6177.6177.61 2.2.4配筋计算次梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。
正截面承载力计算中，跨中截面按T形截面考虑，支座截面按矩形截面考虑；在斜截面承载力计算中，当荷载、跨度较小时，一般仅配置箍筋。
否则，还需设置弯起钢筋。
（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=6475/3=2158mm<b+Sn=220+(3000-120-125)=2975mm 中跨bf＇=L02/3=6350/3=2117mm<b+Sn=220+2780=3000mmhf＇=100mm，h=450mm，a=35mm，h0=450-35=415mmfc bf＇hf＇(h0-hf＇/2)=12.5×2117×100×(415-100/2)×10-6=965.88kN·m γdM=1.2×84.69=101.63kN·mfc bf＇hf＇(h0-hf＇/2)>γdM，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。
b=220mm fc=12.5N/mm2fy=310N/mm2正截面抗弯计算表：表2-4正截面抗弯计算表截面边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座M（kN·m）84.69-84.6956.00-64.00b(mm)21582202117220αs=r d M/(f c bh02)0.0220.2150.0150.162ζ0.0220.2450.0150.178A s=f c b f＇ζh0/f y794902509763配筋3Φ184Φ182Φ183Φ18实配面积（mm2）7631018509763其中ζ=x/h0均小于0.35，符合塑性内力重分布条件。
（2）次梁斜截面抗剪配筋计算hw/b=(h0-hf＇)/b=(415-100)/220=1.432<41/γd（0.25fcbh0）=1/1.2×0.25×12.5×220×415=237.76kN>Vmax=84.73kN 满足截面尺寸要求。
斜截面抗剪计算表：表2-5斜截面抗剪计算表截面A R B L B R C L C RV（kN）63.5584.7377.6177.6177.61r d V(kN)76.26101.6893.1393.1393.13V c =0.07f c bh 079.8979.8979.8979.8979.89配筋方法构造配筋计算配筋计算配筋计算配筋计算配筋初选A s 双肢φ6A sv (mm 2)56.6S(mm)214283466466466S max 300200200200200ρsvmin 0.12%实际配筋双肢φ6@200计算结果表明，支座截面的 均小于0.35；s A /bh=421.1/（200×500）=0.42%，此值大于0.45t f /y f =0.45×1.43/300=0.21%，满足最小配筋率。