大連理工大學2015年秋鋼筋混凝土結構課程設計離線作業(yè)答案

網絡教育學院 鋼筋混凝土結構課程設計 題 目 ： 保山永昌育苗廠 單向板設計 學習中心： 保山奧鵬 專 業(yè)： 土木工程 年 級： 15 秋 學 號： 學 生： 指導教師： 1 1 基本情況 一、設計資料 保山永昌育苗 廠房。采用鋼筋混凝土內框架承重，外墻為 370mm 磚砌承重。采用單向板肋梁樓蓋。 樓面做法： 20mm 厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現澆板， 15mm 厚石灰砂漿抹灰。 荷載：永久荷載，包過梁、柱、板及構造層自重，鋼筋混凝土容重 25 3kN/m ,水泥砂漿容重 20 3kN/m ，石灰砂漿容重 17 3kN/m ，分項系數 1.2G ?？勺兒奢d，樓面均分布荷載為7.5 3kN/m ，分項系數 1.3K 。 材料選用：混凝土采用 C30（cf=14.3 2N/mm ，tf=1.43 2N/mm ） 鋼筋 主梁、次梁采用 HRB335 級（yf=300 2kN/m ）鋼筋，其它均用 HPB300 級（yf=270 3kN/m ）鋼筋。 + 二、樓蓋的結構平面布置 主梁沿房屋的橫向 布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度是 5.7m,次梁的跨度是 4.8m。梁每跨內布置兩根次梁。其間距是 1.9m。樓蓋的布置如圖 1 所示。 2 根據構造要求，板厚取 19008 0 4 7 . 54 0 4 0lh m m m m 次梁截面高度應滿足 4 8 0 0 4 8 0 0 2 6 6 4 0 01 8 1 2 1 8 1 2llh m m : : :取 h=400mm，截面寬度取為 b=200mm。 主梁的截面高度應滿足 5 7 0 0 5 7 0 0 3 8 0 5 7 01 5 1 0 1 5 1 0llh m m :取截面高度 h=500mm，截面寬度 取為 b=250mm。 三、板的計算 按塑性分析法計算內力。 1、荷載 恒荷載標準值： 3 20mm 水泥砂漿面層 320 . 0 2 2 0 / 0 . 4 /m k N m k N m 80mm 鋼筋混凝土板 0 . 0 8 2 5 / 2 . 0 /m k N m k N m 15mm 厚石灰砂漿抹灰 320 . 0 1 5 1 7 / 0 . 2 5 5 /m k N m k N m 22 . 6 5 5 /kg k N m活荷載標準值 27 .5 /kq kN m橫荷載設 計值 21 . 2 2 . 6 5 5 3 . 1 8 6 /g k N m 活荷載設計值 21 . 3 7 . 5 9 . 7 5 /q k N m 合計 21 2 . 9 3 6 /g q k N m 2、內力計算 次梁的截面 2 0 0 4 0 0m m m m ，板在墻上的支撐長度為 120mm ，則板的計算跨度為： 邊跨0 0 . 2 0 . 0 81 . 9 0 . 1 2 1 . 7 22 2 2n hl l m 0 . 2 0 . 1 21 . 9 0 . 1 2 1 . 7 42 2 2n alm 0 1.72lm 中間跨 0 1 . 9 0 . 2 1 . 7lm 跨度差 00( 1 . 7 2 1 . 7 ) / 1 . 7 1 . 2 1 0 說明可按等跨連續(xù)板計算內力。取 1m 寬板作為計算單元，計算簡圖如圖 1 所示。 連續(xù)板各截面的彎矩計算見表 1. 表 1 連續(xù)板各截面彎矩計算 截面 1 邊跨跨內 B 離端第二支座 2 中間跨跨內 C 中間支座 彎矩計算系數 m111 111 116 114 計算跨度0l0 1.72lm0 1.72lm0 1.7lm0 1.7lm20()mM g q l 3.48 -3.48 2.34 2.67 21 2 . 9 3 6 /g q k N m 4 截面承載力計算 01 0 0 0 , 8 0 , 8 0 2 0 6 0b m m h m m h m m 。 C30 混凝土，cf=14.3 2N/mm 。 HPB300鋼筋，yf=270 2kN/m ，連續(xù)板各截面的配筋計算見表 2. 表 2 連續(xù)板各截面配筋計算 截面位置 邊區(qū)板帶（ 1-2， 5-6 軸線間） 中間區(qū)板帶（ 2-5 軸線間） 邊跨跨內 離端第二支座 離端第二支跨跨內、中間跨跨內 中間支座 邊跨跨內 離端第二支座 離端第二跨跨內、中間跨跨內 中間支座 M（ 2kN/m ） 3.48 -3.48 2.34 -2.67 3.48 -3.48 0.8 2.34=1.87 0.8 (-2.67)=-2.14 210s cMf bh 0.067 0.067 0.045 0.052 0.067 0.067 0.036 0.041 1 1 2 s 0.069 0.069 0.046 0.054 0.069 0.069 0.037 0.042 10csyf b hAf219 219 146 172 219 219 118 134 選配鋼筋 6/8170 6/8170 6190 6160 6/8170 6/8170 6200 6200 實配鋼筋面積 228 228 149 177 228 228 141 141 支座截面的受壓區(qū)高度系數 均小于 0.35，滿足彎矩調幅的要求； m i n m a x( 0 . 2 % , 4 5 / ) 4 5 / 4 5 1 . 4 3 / 2 7 0 1 0 0 % 0 . 2 3 8 %t y t yf f f f 所以， 2, m i n m i n 0 . 2 3 8 % 1 0 0 0 8 0 1 9 0 . 4sA b h m m 板的裂縫驗算 裂縫寬度驗算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標準組合。按彈性方法計算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有 2 200k g k q kM g l q l 式中 kg 折算永久荷載標準值， / 2 2 . 6 5 5 7 . 5 / 2 6 . 4 0 5 /k k kg g q k N m kq 折算可變荷載標準值， / 2 7 . 5 / 2 3 . 7 5 /kkq q k N m g 五跨連續(xù)板滿布荷載下相應截面的彎矩系數，按有關表格查的； q 五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應的彎矩系數，按 有關表格查的。 由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩： 2( 0 . 0 7 8 6 . 4 0 5 0 . 1 3 ) 1 . 7 2 0 / 2 . 3 2 /kM k N m k N m 2( 0 . 1 0 5 6 . 4 0 5 0 . 1 1 9 3 ) 1 . 7 2 0 / 3 . 0 5 /BkM k N m k N m 5 22 ( 0 . 0 3 3 6 . 4 0 5 0 . 0 7 9 3 ) 1 . 7 / 1 . 3 0 /kM k N m k N m 2( 0 . 0 7 9 6 . 4 0 5 0 . 1 1 1 3 ) 1 . 7 / 2 . 4 2 /CkM k N m k N m 23 ( 0 . 0 4 6 6 . 4 0 5 0 . 0 8 5 3 ) 1 . 7 / 1 . 5 9 /kM k N m k N m 受彎構件的受力特征系數 1.9cr ，光面鋼筋的相對粘結特征系數 0.7 ， C30 混凝土抗拉強 度標準值 22 . 0 1 /tkf N m m；保護層厚度 c=15mm 30 . 2 4 / 0 . 2 4 1 . 4 3 / 2 7 0 1 . 2 7 1 0t y vff ，滿足要求。 主梁裂縫寬度驗算 受彎構件的受力特征系數 1.9cr ，變形鋼筋的相對粘結特征系數 1.0 ， C30 混凝土抗拉強度標準值 22 . 0 1 /tkf N m m；保護層厚度 c=25mm。主梁各截面的裂縫寬度驗算過程見表 2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。 表中 B 支座邊緣彎矩標準值： , m a x 0 / 2 1 8 2 . 4 1 0 8 . 3 2 0 . 3 5 / 2 2 0 4 . 0 1B k B k kM M V b k N m g截面 1 B 2 kM178.6 -204.01 93.12 -36.46 15 2/sA mm 1884 1884 942 628 20/ 0 . 8 7 ( / )s q k sM h A N m m 247.6 282.9 244.35 143.5 /te s teAA 0.0301 0.0301 0.0151 0.0100 1 . 1 0 . 6 5 /tk te s qf 0.9247 0.947 0.7459 0.1895 /eqdd (mm) 20 20 20 20 (1 . 9 0 . 0 8 )eqcrtedlc(mm) 100.8 100.8 153.46 207.5 m a x /c r c r s q sw l E (mm) 0.219 0.256 0.180 0.054 主梁的撓度驗算 按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度： 2 522 1 302 . 0 1 0 1 8 8 4 4 4 0 5 . 0 9 1 06 6 7 . 1 4 0 . 0 1 7 31 . 1 5 0 . 9 2 4 7 + 0 . 2 +1 . 1 5 0 . 21 3 . 5 0 . 9 5 5 61 3 . 5sssEfE A hB N m m g 其中，0/ 1 8 8 4 / ( 2 5 0 4 4 0 ) 0 . 0 1 7 3sA b h ； 54/ 2 . 0 1 0 2 . 8 1 0 7 . 1 4E s cEE ； 0() ( 1 2 2 0 3 0 0 ) 8 0 0 . 9 5 5 61 7 5 4 4 0fffb b hbh 。 1 3 1 31 7 8 . 6 5 . 0 9 1 0 2 . 8 1 0( 1 ) 1 4 6 . 0 4 ( 2 1 ) 1 7 8 . 6k sqkMB B N m mMM g其中，1 5 5 . 8 0 . 8 1 1 2 . 8 1 4 6 . 0 4kM k N m g撓度系數與板相同，撓度： 2 4 2 40 . 6 4 4 1 0 0 . 9 7 3 1 0kkg l q lfBB 2 3 3 2 3 31 3 1 31 . 8 8 3 1 0 4 0 . 0 2 1 0 5 7 1 5 2 . 7 1 6 1 0 6 8 . 3 1 1 0 5 7 1 5 = 1 7 . 3 m m 30 . 2 4 / 0 . 2 4 1 . 4 3 / 2 7 0 1 . 2 7 1 0t y vff ，滿足要求。 主梁裂縫寬度驗算 受彎構件的受力特征系數 1.9cr ，變形鋼筋的相對粘結特征系數 1.0 ， C30 混凝土抗拉強度標準值 22 . 0 1 /tkf N m m；保護層厚度 c=25mm。主梁各截面的裂縫寬度驗算過程見表 2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。 30 表中 B 支座邊緣彎矩標準值： , m a x 0 / 2 1 8 2 . 4 1 0 8 . 3 2 0 . 3 5 / 2 2 0 4 . 0 1B k B k kM M V b k N m g截面 1 B 2 kM178.6 -204.01 93.12 -36.46 2/sA mm 1884 1884 942 628 20/ 0 . 8 7 ( / )s q k sM h A N m m 247.6 282.9 244.35 143.5 /te s teAA 0.0301 0.0301 0.0151 0.0100 1 . 1 0 . 6 5 /tk te s qf 0.9247 0.947 0.7459 0.1895 /eqdd (mm) 20 20 20 20 (1 . 9 0 . 0 8 )eqcrtedlc(mm) 100.8 100.8 153.46 207.5 m a x /c r c r s q sw l E (mm) 0.219 0.256 0.180 0.054 主梁的撓度驗算 按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度： 2 522 1 302 . 0 1 0 1 8 8 4 4 4 0 5 . 0 9 1 06 6 7 . 1 4 0 . 0 1 7 31 . 1 5 0 . 9 2 4 7 + 0 . 2 +1 . 1 5 0 . 21 3 . 5 0 . 9 5 5 61 3 . 5sssEfE A hB N m m g 其中，0/ 1 8 8 4 / ( 2 5 0 4 4 0 ) 0 . 0 1 7 3sA b h ； 54/ 2 . 0 1 0 2 . 8 1 0 7 . 1 4E s cEE ； 0() ( 1 2 2 0 3 0 0 ) 8 0 0 . 9 5 5 61 7 5 4 4 0fffb b hbh 。 1 3 1 31 7 8 . 6 5 . 0 9 1 0 2 . 8 1 0( 1 ) 1 4 6 . 0 4 ( 2 1 ) 1 7 8 . 6k sqkMB B N m mMM g其中，1 5 5 . 8 0 . 8 1