1、 结构设计原理课程设计 土木工程学院 二一二年七月 一、课程题目 设计某多层工业建筑(某生产车间)的楼面结构(采用现浇钢筋混泥土单向板 肋梁楼盖)。 生产车间的四周外墙均为承重砖墙， 墙厚240mm， 壁柱截面尺寸为500mm 500mm， 内设钢筋混凝土柱， 其截面尺寸为400mm400mm， 层高4.5m。 楼盖面层做法： 20mm 厚水泥砂浆找平后做10mm 厚水磨石层面， 板底采用20mm 厚混合砂浆， 天棚抹灰。 已知： 柱网尺寸为36.0m22.5m， 楼面活荷载为4.5KN/。 采用 C25混凝土， HRB335 级热轧钢筋。 二、设计资料 查表得： C25：； HRB335级钢
2、筋：； 设计要求: 主梁按弹性理论方法计算。 三、结构平面布置及截面尺寸 1.结构平面布置 主梁为横向布置， 跨度为7500mm； 间距为7200mm； 次梁为纵向布置， 跨度为7200mm； 间距为2500mm，板的跨度为2400mm。每跨主梁均承受两个次梁传来的集中力，梁的弯 矩图较平缓， 对梁工作有利。 区格长边与短边之比等于3， 按单向板肋形楼盖进行设计。 结构平面布置图如下： 2.截面尺寸 因结构的自重和计算跨度都和板的厚度、梁的截面尺寸有关，故应先确定板、梁 的截面尺寸。 （1）板：按刚度要求，连续板的厚度取： 故取板厚为80mm。 （2）次梁：截面高 取截面高h=500mm，截面
3、宽 b =200mm。 （3）主梁：截面高 取 h=700mm，截面宽 b =300mm。 四、主梁的设计 1.荷载计算 （1）板：板自重： 楼面面层： 天棚抹灰（20mm 混合砂浆）： 恒载标准值： 活载标准值： （2）次梁：板传递过来的荷载： 次梁自重： 次梁梁侧抹灰： 恒载标准值： 活载标准值： （3）主梁：次梁传过来的荷载： 将主梁自重折算成集中荷载，次梁间距为2.5m，主梁每2.5m 为一段折算成集中 荷载： 抹灰： 恒载标准值： 活载标准值： 恒载设计值： 活载设计值： 2.计算简图 由题目已知， 柱的截面尺寸为， 主梁的几何尺寸及支承情况如图 所示： 主梁内力按弹性理论方法进行计
4、算。 计算跨度为：（1）边跨 7.57.50.120.127.180m7.180m 又 1.0251.025b/2b/21.0251.0257.187.180.2=7.56m 0.2=7.56m 应取边跨 = =7.567.56m m，中跨，中跨 =7.50=7.50m m 因计算跨度相差甚少，故一律用7.50m 计算。 因柱截面为400mm400mm， 楼层高度为4.5m， 经计算梁柱线刚度比5。 此时主梁的中间支承可近似按铰支座考虑。计算简图如下： 3.内力计算 根据主梁的计算简图及荷载情况，可求得各控制截面的最不利内力。 （1）弯矩：; ； 表1 最不利内力计算（主梁弯矩计算表） 项项
5、次次 荷荷 载载 简简 图图 - - - - - - 组组 合合 值值 （） - - - - -446.66446.66 - - 组组 合合 值值 （） 411.97411.97 - 208.4208.4 0 0 （2） 表2 最不利内力计算（主梁剪力计算表） 项项 次次 荷荷 载载 简简 图图 组组 合合 值值 （） 146.14146.14 - -265.26265.26 100.40100.40 组组 合合 值值 （） 164.78164.78 - -246.62246.62 229.08229.08 剪力叠合图如下：（单位 kN） 4.主梁的正截面承载力计算 主梁跨中截面在正弯矩作用下
6、按 T 形截面计算，其翼缘宽度取下列值的较小值： 按跨度 按梁净距 故取翼缘计算宽度=2500mm，并取边跨中；中间跨中； 支座 B 处。 经验算，各跨中 T 形截面均属于第一类 T 形截面。 表3 主梁正载面配筋计算表 计计 算算 截截 面面 1 1 B B 2 2 M (kNM (kNm )m ) 441.97441.97 446.66446.66 208.40208.40 (kN(kN m)m) 441.97441.97 - -446.66+(100.4+105.446.66+(100.4+105. 3)3)0.20.2 = =405.52405.52 208.40208.40 或或 = =0.03860.0386 （一排，（一排，T T 形截形截
