网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》题目：厂房单向板设计学习中心:1 基本情况本设计XXXXXXXXX进行设计计算。

厂房采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm专砌承重。

采用单向板肋梁楼盖。

楼面做法：20mn厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，15mm B石灰砂浆抹灰。

荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN/m 3, 水泥砂浆容重20kN/m 3，石灰砂浆容重17kN/m3，分项系数G 1.2。

可变荷载, 楼面均分布荷载为kN/m 3，分项系数K 1.3。

材料选用：混凝土采用C30 ( f c = N/mm 2，f t = N/mm 2);钢筋主梁、次梁采用HRB33^( f y=300kN/m2)钢筋，其它均用HPB30(M( f y=270kN/m3)钢筋。

主梁沿房屋的横向布置，次梁沿纵向布置。

主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。

梁每跨内布置两根次梁。

其间距是1.9m。

楼盖的布置如图1-1。

根据构造要求，板厚取h 80mm —190047.5mm40 40次梁截面高度应满足h丄：丄4800 : 4800 266: 400mm18 12 18 12取h=400mm截面宽度取为b=200mm主梁的截面高度应满足h丄：丄5700: 5700380 ~ 570mm15 10 15 10取截面高度h=500mm截面宽度取为b=250mm图1-1 楼盖布置图2单向板结构设计计算单元，计算简图如图2-1所示板的设计 2.1.1板的计算按塑性分析法计算内力 2.1.2荷载恒荷载标准值： 20mn 水泥砂浆面层 80mn 钢冈筋混凝土板 15mn 厚石灰砂浆抹灰活荷载标准值 横荷载设计值 活荷载设计值 合计2.1.3内力计算320.02m 20kN/m 0.4kN/m 3 20.08m 25kN / m2.0kN /m0.015m 17kN /m 3 0.255kN / m 22g k 2.655kN / m2q k 7.5kN / m2g 1.2 2.655 3.186kN /m q 1.3 7.59.75kN / m 2g q 12.936kN/m 2次梁的截面 200mm 400mm ,板在墙上的支撑长度为120mm ，则板的计算跨度 为:边跨I 。

I n0.12 耳 008 1.72m2 2I n1.9 0.12I 。

1.72m 中间跨 10 1.9 0.2 1.7m跨度差 (1.72 1.7) /1.71.2 00 10 00说明可按等跨连续板计算内力。

取1m 宽板作为图2-1计算简图连续板各截面的弯矩计算见表2-1。

2.1.4截面承载力计算b 1000mm, h 80mm, % 80 20 60mm。

C30 混凝土，f c= N/mm2。

HPB300 钢筋，f y=270kN/m2，连续板各截面的配筋计算见表2-2。

2.1.5板的裂缝验算面弯矩，考虑可变荷载的最不利布置,Mkg g k l 0 q q k l凝土抗拉强度标准值f tk 2.01N / mm 2;保护层厚度c=15mm<20m 取c=20mm 计算 过程见表2-3，裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。

(0.2%, 45 f t / f y )max45 f t / f y 45 1.43/270 100% 0.238%所以，A,minminbh 0.238% 1000280 190.4mm裂缝宽度验算属于正常使用极限状态, 采用荷载的标准组合。

按弹性方法计算截式中g k —折算永久荷载标准值，g kg k q k /2 2.655 7.5/2 6.405kN / mq k —折算可变荷载标准值，q kq k /27.5/23.75kN / mg—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数，按有关表格查的; q—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数，按有关表格查的。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:M k2(0.078 6.405 0.1 3) 1.7202kN/m 2.32kN /m M Bk2(0.105 6.405 0.119 3) 1.720 kN /m 3.05kN / m M 2k (0.033 6.405 0.079 3) 1.72kN /m 1.30kN /m M Ck 2(0.079 6.405 0.111 3) 1.7 kN/m 2.42kN /m M 3k(0.046 6.405 0.085 3) 1.72kN /m 1.59kN /m受弯构件的受力特征系数 cr 1.9，光面钢筋的相对粘结特征系数0.7，C30混 min注：te 0.01 ,取 te =0.01。

2.1.6板的挠度验算截面的短期刚度由下式确定:2E s A s h 。

1.150.2由上表可见，B B 与已很接近，满足B 1<B B <2B 1,按《混凝土结构设计规范》可取整 跨刚度B 1为计算挠度，这样的简化使挠度计算大为方便。

长期刚度按下式确定2 32 1.882 1011 8.64 1010Ngmm 2.725 2 1 2.32B s 1 3.5 f3式中，E E s /E c 210 10 /34'107，矩形截面f 0,各截面的短周期刚度如下表BMjkB s M q (1) M k0.644 10 2 2.655 172048.64 10100.973 10 2 7.5 172048.64 1010=8.45mm<l8.6mm其中，M1q(0.078g k0.1q k)l2 (0.078 7.965 0.1 3) 1.7222.725kNgm1 1g k g k -( q q k) 2.655 -(0.8 7.5) 7.965kN/m2 21 1 q k q q k0.8 7.5 3kN /m2 q2第一跨挠度最大，对于等跨连续板可只验算该跨挠度。

永久荷载g k满布，可变荷载q k在1，3，5跨布置，又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644 10 2和0.973 10 2，于是挠度：2 4 2 40.644 10 2g k l40.973 10 2q k l4B B200连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表 2-4、表2-5次梁的设计2.2. 1次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算 2.2.2荷载恒荷载设计值由板传来 1.9m 3.186kN/m 3 6.05kN / m 2 次梁自重 1.2 0.2m (0.4m 0.08m) 25kN/m 3 1.92kN/m 2梁侧抹灰 1.2 0.015m (0.4m 0.08m) 17kN /m 3 20.20kN / m 28.17kN/m活荷载设计值 3 2q 1.9m 9.75kN/m18.5kN /m2.2.3内力计算计算跨度边跨l n -4.555m^m 4.675m2 21.025l n 4.669m4.675m 取 l °中间跨 I 0 I n 4.8m 0.25m4.55m跨度差(4.6754.55)/4.552.7 °。

10°o，说明可按等跨连续梁计算内力。

计算简图如图2-2所示。

图2-2 计算简图由板传来 合计g q 26.67kN/m 24.8m 0.12m0.25m 4.555m2.2.4正截面承载力计算正截面承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中按T形截面计算，翼缘宽度卄’ 1 1 '取b f —丨二—4800=1600mm，又 b s n 200 1700 1900mm，故取b f1600mm3 3一类环境，梁的混凝土保护层厚度要求为25mm单排钢筋截面有效高度取h°=365mm判别T型截面类型：I'' h f 801f c b f h f (h0-) 1.0 14.3 1517 80 (365 ) 564.02 kN gm 53.00kNgm2 2各跨跨中均属于第一类T型截面。

次梁的正截面承载力过程见表2-6。

表2-6次梁正截面受弯承载力计算计算结果表明均小于，符合塑性内力重分布的条件。

A s/（bh） 339/（200 400） 0.42% min（0.2%,45f t / f y）max 45f t/f y 45 1.43/300 0.22% ，满足最小配筋率的要求。

2.2.5斜截面受剪承载力计算计算内容包括：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

（1）验算截面尺寸h w h0h f 365 80 265mm,九/b 265/ 200 1.2 4，截面尺寸按下式验算：0.25 c f c bh0 0.25 1.0 14.3 250 365 362.20kN V max 74.81kN截面尺寸满足要求。

（2）计算所需腹筋采用6双箍，计算支座B左侧截面，V BI 72.89kN。

由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:1.0f yvAv h0 1.0 270 100.48 365s 一—5725.70mmV cs0.7f t bh074810 0.7 1.43 200 365调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%先调幅整箍筋间距，s 0.8 5725.7 4580.56mm，大于箍筋最大间距200mm最后取s=200mm（3 ）验算最小配箍率弯矩调幅时要求的配箍率下限为0.3 f t/f y v0.3 1.43/270 1.58 10 3，实际配箍率3sv A sv/(bs) 100.48/(200 250) 2.50 10 3，满足最小配箍率的要求。

2.2.6次梁的裂缝宽度验算次梁的折算永久荷载g k 6.808 14.23/4 10.37kN /m ；折算可变荷载q k 14.23 3 10.67kN / m。

变形钢筋的相对粘度特征系数 1.0，混凝土的保护层厚度4c=25mm荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数cr 1.9，裂缝宽度的计算过程见表2-7，各截面的裂缝宽度均满足要求。

2M k (0.078 10.37 0.1 10.67) 4.6752kN/m 41.00kN /mM B k(0.105 10.37 0.119 10.67) 4.6752kN/m 51.55kN /m2M2k (0.033 10.37 0.079 10.67) 4.550 kN / m 24.54kN / mM Ck (0.079 10.37 0.111 10.67) 4.5502kN /m 41.48kN /m2M3k (0.046 10.37 0.085 10.67) 4.550 kN / m 28.65kN / m2.2.7次梁的挠度验算0.644 10 2 6.808 46754 9.267 10 0.973 10 2 14.23 46754l石=9.737mm< -----9.267 10 20023.375mm按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。