大工13年秋钢筋混凝土结构课程设计离线作业答案

网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题 目：梅兰厂房学习中心： 江苏省泰州市姜堰奥鹏 专 业： 土木工程 年 级： 12 年 9 月 学 号： 201209369253 学 生： 王旭 指导教师： 王余海 11 基本情况一、设计资料梅兰化工厂房。采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为 370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。楼面做法：20mm 厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板， 15mm 厚石灰砂浆抹灰。荷载：永久荷载，包过梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重 25 ,水泥砂浆3kN/m容重 20 ，石灰砂浆容重 17 ，分项系数 。可变荷载，楼面均分布荷载3kN/m3kN/m1.2G为 7.5 ，分项系数 。1.K材料选用：混凝土采用 C30（ =14.3 ， =1.43 ）cf2/tf2/钢筋 主梁、次梁采用 HRB335 级（ =300 ）钢筋，其它均用 HPB300 级（ykN=270 ）钢筋。yf3kN/m+二、楼盖的结构平面布置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 所示。2根据构造要求，板厚取 1908047.5lhmm次梁截面高度应满足 4261821lh:取 h=400mm，截面宽度取为 b=200mm。主梁的截面高度应满足 57038057l m取截面高度 h=500mm，截面宽度取为 b=250mm。三、板的计算按塑性分析法计算内力。1、荷载恒荷载标准值：320mm 水泥砂浆面层 320.2/0.4/mkNkm80mm 钢筋混凝土板 8515mm 厚石灰砂浆抹灰 1752.6/kg活荷载标准值 2./kq横荷载设计值 23.18/N活荷载设计值 1.759m合计 26/gk2、内力计算次梁的截面 ，板在墙上的支撑长度为 ，则板的计算跨度为：204m10边跨 0.281.9.72nhl m.021.4nal7l中间跨 01.9.lm跨度差 说明可按等跨连续板计算内力。取 1m 宽板作为计算00(7)/单元，计算简图如图 1 所示。连续板各截面的弯矩计算见表 1.表 1 连续板各截面弯矩计算截面 1边跨跨内 B离端第二支座 2中间跨跨内 C中间支座弯矩计算系数 m1614计算跨度 0l01.72l01.72lm0.7l0.7lm2()Mgq348-48342621.936/gqkNm4截面承载力计算。C30 混凝土，010,8,260bmhm=14.3 。HPB300 钢筋， =270 ，连续板各截面的配筋计算见表 2.cf2N/ yf2kN/表 2 连续板各截面配筋计算边区板带（1-2，5-6 轴线间） 中间区板带（2-5 轴线间）截面位置 边跨跨内离端第二支座离端第二支跨跨内、中间跨跨内中间支座 边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M（ ）2kN/m3.48 -3.48 2.34 -2.67 3.48 -3.48 0.8 2.34=1.87 0.8 (-2.67)=-2.1410scfbh0.067 0.067 0.045 0.052 0.067 0.067 0.036 0.041s0.069 0.069 0.046 0.054 0.069 0.069 0.037 0.04210csyfA219 219 146 172 219 219 118 134选配钢筋 6/8170 6/8170 6190 6160 6/8170 6/8170 62006200实配钢筋面积 228 228 149 177 228 228 141 141支座截面的受压区高度系数 均小于 0.35，满足弯矩调幅的要求；minmax(0.2%,45/)45/1.43/270%.238tytyff所以， ,iin0.2389sAbhm板的裂缝验算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。按弹性方法计算截面弯矩，考虑可变荷载的最不利布置，有 2200kgkqkMll式中 折算永久荷载标准值， /2.657./26.405/kkgqkNm折算可变荷载标准值，k 73k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；g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。q由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩： 2(0.786.450.13).7/.3/kMkNmk9005B Nm 522(0.36.450.793)1./.30/kMkNmk7942C23.8./.59/k受弯构件的受力特征系数 ，光面钢筋的相对粘结特征系数 ，C30 混凝土抗cr0.7拉强度标准值 ；保护层厚度 c=15mm20mm,取 c=20mm，计算过程见表2.01/tkf2，裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。板的裂缝宽度验算截面 1 B 2 C 3kM2.32 -3.05 1.30 -2.42 1.592/sAm228 228 149 149 14920.87(/)sqkshN202.9 266.8 170.6 317.5 208.6teste0.01 0.01 0.01 0.01 0.011.65/ksqf0.456 0.610 0.334 0.689 0.474(mm)eqd11.43 11.43 8.57 8.57 8.57(mm)(.90.8)eqcrstl129.44 129.44 106.56 106.56 106.56(mm)max/crswlE0.108 0.191 0.055 0.210 0.095注: ,取 。.1te=.te板的挠度验算截面的短期刚度由下式确定： 2061.5.13.5ss EfAhB式中， ，矩形截面 ，各截面的短周期刚度如下34/20/7Esc表所示。截面 1 B 2 C 32/sAm219 219 146 146 1460.456 0.610 0.334 0.689 0.4740sbh0.0037 0.0037 0.0024 0.0024 0.00241/BN:1.882 1.567 1.612 1.010 1.305由表 2 可见， 与 很接近，满足 0.5 2 ,按 混凝土结构设计规范可取整跨刚B11B1度 为计算挠度，这样的简化使挠度计算大为方便。1长期刚度按下式确定 1102.3.820.64().751ksqMNm:6其中， 2 210(0.78.1)(.78.9650.13).7.5qkkMgql kNm: 65)/2k k .3/qkNm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 满布，可变荷载kg在 1，3，5 跨布置，又相应表格查的相应的挠度系数分别是 和 ，kq 20.64120.9731于是挠度： 24240.610.9731kkglqlfBB410 10.4.5.7.52=8.5m8.688620l3、绘制板施工图板采用分离式配筋。三、次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。1.荷载恒荷载设计值由板传来 321.9.86/.05/mkNkm次梁自重 3220(4)1.9/Nk梁侧抹灰 .5.870Nm2./g7活荷载设计值由板传来 321.9.75/18.5/qmkNkm合计 26g2.内力计算计算跨度边跨 0.254.8.14.nl.5.672nalm取 =4.6751.054.6970l中间跨 0.8.4.5nl跨度差 ，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图00(.5)/21如图 2 所示。连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表 3 表 4.表 3 连续次梁弯矩计算截面 1边跨跨中 B离端第二支座 2中间跨跨中 C中间支座弯矩计算系数 m11614计算跨度 0l04.675lm04.675l04.5lm0.5l2()Mgq3-3339表 4 连续次梁剪力计算截面 A边支座 B（左）离端第二支座 B（右）离端第二支座 C中间支座26.7/gqkNm8剪力计算系数 v0.45 0.6 0.55 0.55净跨度 nl=4.6750l=4.6750l=4.550l=4.550l2()vVgq54.67 74.81 66.74 66.74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，翼缘宽度取，又 ，故取1=48016m3fbl201790nbsm160fbm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=365mm。 0h判别 T 型截面类型： 10 80()1.4357(365)4.253.02fcfhb kNmk: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次梁正截面受弯承载力计算截面 边跨跨中（1）离端第二支座（B）离端第二跨跨中（2）中间跨跨中（3）中间支座（C）弯矩设计值（ ）kNm:53.00 53.00 34.51 -39.44210scMfbh0.160 0.160 0.091 0.104s0.175 0.175 0.096 0.11010cyfA564.2 1044 334.0 383实际配筋 5 12 3 22 3 12 4 12选配钢筋=565sA=1140s=339sA=452s计算结果表明 均小于 0.35，符合塑性内力重分布的条件。minmaxA/()39/(204).2%(0.,45/)/51.3/0.2%s tytybh ff，满足最小配筋率的要求。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9，截面尺寸按下式验算：0365802,/265/01.4wf whmhbmax.25.14.3.7.8cfb kNVk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， 。由斜截面受剪承载力计算公式72.89Blk确定箍筋间距 s:01.1.270.4365.0748yvscstfAh mVb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，大于箍筋最大间距 200mm，最后取 s=200mm。.852.56m（3）验算最小配箍率 弯矩调幅时要求的配箍率下限为 ，实际配箍率30.3/.143/270.581tyvf ，满足最小配箍率的要求。/()10.48/(25)svAbs 次梁的裂缝宽度验算次梁的折算永久荷载 ；折算可变荷载6.014.23/0.7/kgkNm。变形钢筋的相对粘度特征系数 ，混凝土的保护层厚 314.20.7/kqNm 1.0度 c=25mm。荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数 ，裂缝宽度的计算过程见表 2，各截面的裂1.9cr缝宽度均满足要求。表 2 次梁的裂缝宽度验算截面 1 B 2 C 3kM41.00 -51.55 24.54 -41.48 28.652/sAm565 565 339 402 33920.87(/)sqkshN245.32 308.45 227.96 324.94 266.14teste0.