大工16秋《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》-滿分答案

1、大工 16 秋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課 程設(shè)計 - 滿分答案網(wǎng)絡教育學院鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計題 目：倉庫廠房單向板設(shè)計學習中心：專 業(yè)：年 級：學 號： 學 生： 指導教師：1 基本情況本章需簡單介紹課程設(shè)計的內(nèi)容，包括廠房的尺寸，板的布置情況等等內(nèi)容。1、工程概況倉庫廠房，設(shè)計使用年限為 50 年，住宅小區(qū)采用磚混結(jié)構(gòu)，樓蓋要求采用整 體 式 單 向 板 肋 梁 樓 蓋 。 墻 厚 370 mm ， 柱 為 鋼 筋 混 凝 土 柱 ， 截 面 尺 寸 為400mm 400mm。2、設(shè)計資料（1）樓板平面尺寸為 19.8m 33m ，如下圖所示：圖 2.1 樓板平面圖2）樓蓋做法詳圖及荷載0圖 2.

2、2 樓蓋做法詳圖2樓面均布活荷載標準值為： 7kN/m2樓面面層用 20mm 厚水泥砂漿抹面，20kN/m3,板底及梁用 20mm厚混合砂漿天棚抹底，17kN/ m3樓蓋自重即為鋼筋混凝土容重，25KN/ m3 恒載分項系數(shù) 1.2 ；活荷載分項系數(shù)為 1.3（因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷2載標準值大于 4kN/m2） 材料選用混凝土： C25鋼 筋：梁中受力縱筋采用 HRB335級鋼筋；板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用 HPB235級。2 單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 板的設(shè)計本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)已知的荷載條件對板進行配筋設(shè)計，按塑性理論進行計算2.1.1 荷載板的永久荷載標準值20.0825=2 kN/m220.

3、02 20=0.4 kN/m20.02 17=0.34 kN/m2.74 kN/m 280mm 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm 厚水泥砂漿抹面20mm 厚混合砂漿天棚抹底 小計2 樓面均布活荷載標準值 7 kN/m 永久荷載分項系數(shù)取 1.2，因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷載標準值大于 4kN/m2，所以活荷載分項系數(shù)取 1.3。于是板的荷載總計算值：q= G gk +Q qk =1.2 2.74+0.71.37=9.658kN/mq= G gk + Q qk =1.22.74+1.37=12.388kN/m22由于 ，所以取 q=12.388kN/m 2，近似取 q=12kN/m2.1.2 計算簡圖次梁截

4、面為 200mm500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于 100mm，取 板在墻上的支承長度為 120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度：邊 跨 l0 = ln +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm1.025 ln =2030mm ， 取 l0 =2020mm中間跨 l0 =ln =2200-200=2000mm因跨度相差小于 10% ，可按等跨連續(xù)板計算。取 1m 寬板帶作為計算單元， 計算簡圖如圖所示：圖 2.5 板計算簡圖2.1.3 內(nèi)力計算板厚 h=100mm，次梁 b h=220mm450mm計算跨度：邊跨 L 01=Ln+h/2=3000-120-220

5、/2+100/2=2820mmL01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm選其中較小者 L01=2820mm中跨 L02=Ln=3000-220=2780mm跨度差 （L 01-L02）/L02=（2820-2780）/2780=1.4%10%故按等跨連續(xù)板計算。查表可知，板的彎矩系數(shù) am 分別為：邊跨中， 1/11；離端第二支座， -1/11； 中跨中， 1/16；中間支座， -1/14。故M1=- M B =（ g+q） l 02 /11=9.2 2.02 2 /11=3.34kNmM c=- （g+q） l021 /14=-9.2 2.02 /14=-

6、2.57kN mM 3=M 2=（g+q） l021 /16=9.2 2.02 /16=2.25kNm這是對端區(qū)單向板而言的， 對于中間區(qū)格單向板， 其 Mc和 M2應乘以 0.8，M c =0.8-2.57=-2.06kNm；M 2=0.82.25=1.80kNm2.1.4 配筋計算板的配筋計算只需按鋼筋混凝土正截面強度計算，不需進行斜截面受剪承載 力計算。取 a=25，b=1000mm，h=100mm， h0=h-a=100-25=75mmfc=12.5N/mm2， fy=210N/mm2板的配筋計算表：表 2-1 板的配筋計算表截面1B2或3C彎矩設(shè)計值（ kN m）3.34-3.342

7、.25-2.572as=M /（ a1 fcbh02）0.0650.0650.0440.050=1- 1-2as0.0670.0670.0450.051軸線計算配筋（ mm 2）As= bho a1 fc / fy273.7273.7183.9208.42實際配筋（ mm 2）8160 As =314. 0 8160As =314.06/8160As=246.0 6/8160 As =246.0軸線2計算配筋（ mm 2）As= bho a1 fc / fy273.7273.7147.1166.72實際配筋（ mm 2）8160 As =314. 0 8160As =314. 06/8160A

8、s=246.0 6/8160 As =246.0計算結(jié)果表明，支座截面的 均小于 0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則； As/bh=246/（100080）=0.308%，此值大于 0.45 ft / fy =0.451.43/210=0.306%， 同時大于 0.2% ，滿足最小配筋率。2.2 次梁的設(shè)計本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)已知的荷載條件對次梁進行配筋設(shè)計， 按塑性理論進行計算。永久荷載設(shè)計值 板傳來永久荷載 次梁自重 次梁粉刷 小計 可變荷載設(shè)計值2.2.1 荷載3.5222.2=7.81kN/m0.2（0.5-0.08）251.2=2.52kN/m0.02（ 0.5-0.08） 217 1.2

9、=0.34kN/m g=10.67kN/mq=5.62.2=12.32kN/m荷載總設(shè)計值 g+q=22.99kN/m2.2.2 計算簡圖次梁支承在主梁或墻上，其支座按不動鉸支座考慮，次梁按多跨連續(xù)梁計算。次梁所受荷載為板傳來的荷載和自重，也是均布何在。計算板傳來的荷載時，取 次梁相連跨度一半作為次梁的受荷寬度。次梁在磚墻上的支承長度為 250mm。主梁截面為 300mm 650mm。計算跨度：邊跨l o = ln +a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm1.025ln =6488mm，故取 lo =6450mm中間跨lo =ln =6600-300=6300mm因跨度

10、相差小于 10% ，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁計算簡圖如圖所示：圖 2.6 次梁計算簡圖2.2.3 內(nèi)力計算跨度差( L01-L 02)/L 02100%=(6475-6350)/6350100%=1.97%10%按等跨連續(xù)梁計算。次梁彎矩計算表( M= mbpL02)如表 2-3表 2-2 次梁彎矩計算表表 2-3 次梁簡力計算表LRL截面ARBLBRCLCRvb0.450.600.550.550.555截面邊跨中第一支座中間跨中中間內(nèi)支座mb1/11-1/111/16-1/14L o(mm)6475647563506350M(kN/m)8469-84.6956.00-64.00次梁簡力計算表

11、( V= vbpLn)如圖 2-4L n (mm)63556355635063506350V(kN)63.5584.7377.6177.6177.612.2.4 配筋計算次梁應根據(jù)所求的內(nèi)力進行正截面和斜截面承載力的配筋計算。正截面承載 力計算中，跨中截面按 T 形截面考慮，支座截面按矩形截面考慮；在斜截面承載 力計算中，當荷載、跨度較小時，一般僅配置箍筋。否則，還需設(shè)置彎起鋼筋。(1)次梁正截面抗彎計算跨中截面按 T 形截面計算，翼緣寬度為邊跨 bf =L01/3=6475/3=2158 mmb+Sn=220+(3000-120-125)=2975 mm中跨 bf =L02/3=6350/3

12、=2117 mm dM ，故次梁跨中截面均按第一類 T形截面計 算，支座處按矩形截面計算。2b=220 mm fc=12.5 N/mm2 fy=310N/mm 2正截面抗彎計算表：表 2-4 正截面抗彎計算表截面邊跨跨中第一內(nèi)支 座中間跨中中間支座M ( kN m )84.69-84.6956.00-64.00b(mm)21582202117220 s=r dM/(f cbh02)0.0220.2150.0150.1620.0220.2450.0150.178A s=f cbf h0/fy794902509763配筋318418218318實配面積 （mm2）7631018509763其中 =

13、x/h0 均小于 0.35 ，符合塑性內(nèi)力重分布條件。（2）次梁斜截面抗剪配筋計算hw/b=（h0- hf ）/b=（415-100）/220=1.432Vmax=84.73 kN滿足截面尺寸要求。斜截面抗剪計算表：表 2-5 斜截面抗剪計算表截面ARBLBRCLCRV（kN）63.5584.7377.6177.6177.61r dV(kN)76.26101.6893.1393.1393.13Vc=0.07fcbh079.8979.8979.8979.8979.89配筋方法構(gòu)造配筋計算配筋計算配筋計算配筋計算配筋初選 As雙肢6Asv(mm 2)56.6S(mm)214283466466466

14、Smax300200200200200svmin0.12%實際配筋雙肢 6200計算結(jié)果表明， 支座截面的 均小于 0.35；As/bh=421.1/（200500）=0.42%， 此值大于 0.45 ft / f y =0.45 1.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。2.3 主梁的設(shè)計本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)已知的荷載條件對主梁進行配筋設(shè)計， 按彈性理論進行設(shè)計。2.3.1 荷載為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載10.676.6=70.42kN主梁自重（含粉刷）（ 0.65-0.08）0.32.225+0.02（ 0.65-0.08）22.217）1.2=12.31kN永

15、久荷載設(shè)計值 G=70.42+12.31=82.73kN 取 G=83kN可變荷載設(shè)計值Q=12.316.6=81.31kN取 Q=81kN2.3.2 計算簡圖當主梁支承在磚柱 （ 墻） 上時，其支座按鉸支座考慮；當主梁與鋼筋混凝土柱 整體現(xiàn)澆時， 若梁柱的線剛度比大于 5，則主梁支座也可視為不動鉸支座 （否則簡 化為框架），主梁按連續(xù)梁計算。主梁承受次梁傳下的荷載以及主梁自重。次梁傳 下的荷載是集中荷載，取主梁相鄰跨度一半 2 作為主梁的受荷寬度，主梁的自重 可簡化為集中荷載計算。主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm ，中間支承在400mm400mm 的混凝土柱上，其計算

16、跨度邊跨ln =6600-200-120=6280mm因 0.025l n =157mm 0.1。翼緣計算寬度按l 3=6.6/3=2.2mm和b+ sn =6m 中較小值確定取 bf =2.2mB 支座邊的彎矩設(shè)計值 MB =M B,max-V0 b/2=-314.42-1640.4/2=-347.22kNm。 縱向受力鋼筋除 B 支座截面為 2 排外，其余均 1 排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一 類 T 形截面。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。表 2-6 截面受彎承載力的計算表截面1B2彎矩289-314144.-36.設(shè)計值（ kN m）.91.422708as6289.91 10663

17、14.42 1066144.27 106636.08 1061 14.3 2200 61521 14.3 2200 58021 14.3 2200 61521 14.3 300 6152=0.024=0.03=0.012=0.022s0.90.980.990.9888549As1591834786.197.0.4.577選配 鋼筋2 20+3223 20+3 222 20+1 20 彎As =942.22 20彎As=1768彎As=2081彎 As =628s=( 1+ 1-2as )/2其中 as=M / (a1 fcbh20)或as=M / (a1 fcbf h02)As=M / s f

18、y ho2）斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：hw=h0-hf =580-80=500mm，因hw /b=500/300=1.67Vmax=211.35kN，截 面尺寸滿足要求。計算所需腹筋： 采用 8200 雙肢箍筋，Vcs 0.7 f tbh0 1.25 f yv Asv h0s2 50.30.7 1.43 300 580 1.25 210 5802003250.76 103N 250.76kNVA,max 130.99kNVcs， VBr ,max 此支座 B 截面左右不需配置彎起鋼筋。181.98kNVcs，VBl,max 211.350.24ftf yv=0.16%，滿足要求次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力 Fl =70.42+81.31 152kN， h1=650-500=150mm，附加箍筋布 置范圍 s=2h1+3b=2150+3200=900mm。取附加箍筋 8200 雙肢，則在長度 s 內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)， m=900/200+1=6 排，次梁兩側(cè)各布置 3 排。另加吊筋 1 18， Asb =254.5mm 2 ，由式 2 fy Asb sin +mn fyv Asv1=2210 254.50.707+6221050.3=202.3103kN Fl ，滿足要求。因主梁的腹板高度大于 450mm，需在梁側(cè)設(shè)置縱