大连理工大学《钢筋混凝土结构课程设计》离线作业答案教学教材

1、大连理工大学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：XX单层厂房单向板设计 学习中心：专 业：年 级：学 号：学 生： 指导教师:1 基本情况XX单层工业建筑的中间楼面详见图1-1 “建筑平面图”。中间楼面使用的是现 浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。现在对其进行结构设计。设计的内容：生产车间的四周外墙全为 240的承重砖墙，主梁端墙处：370mm370mn壁柱；设置钢筋混凝土柱，截面尺寸 400mM400mm楼盖自重：钢筋混凝土容重25kN/m3 ;楼面活荷载，单位是0.5 kN/m2 ;楼面面层：水磨石地面 0.65kN/m2;板底粉刷：0.40kN/m2。混

2、凝土： C20 C25或 C30钢筋：次梁及主梁受力筋用 HRB335或HRB4O0级钢筋，板内及梁内的其它钢 筋可以采用HPB30C或HRB335R钢筋。2单向板结构设计2.1 板的设计2.1.1恒荷载标准值板的永久荷载标准值80mm现浇钢筋混凝土板10mm厚大理石地面20mm板底混合砂浆抹灰合计板的可变标准荷载值20.08X25=2kN/m20.01X28=0.28kN/m20.02X17=0.34kN/m22.62kNm23.5kN/m永久荷载分项系数取1.2或者1.35,因楼面可变荷载标准值为23.5kN/m以可变荷载分项系数应取1.4。于是板的荷载总计算值2©q= Ggk+

3、 Qqk=1.35X2.62+0.7X1.4X3.5=6.967kN/m®q= G gk + Q qk=1.2X2.62+1.4X3.5=8.044kN/m2由于、，所以取q=8.044kN/m2，近似取q=8kN/m2图2-1板的计算简图2.1.2内力计算及配筋：在表2-1可查得，板的弯矩系数a m分别为：边跨中为1/11;离端第二支座为-1/11；中跨中为1/16中间支座为-1/14,则有M仁MB=1/11 (g+q) 10 2=1/11 X8.04X2.022=2.982KN mM2=M3=1/16 (g+q) l0 2=1/16X8.04X2.002=2.01 KN mMc=

4、 1/14 (g+q) l0 2= 1/14X8.04X2.002= 2.297KN m取1m宽板带作为计算单元，b=1000mm,混凝土 C30,板的最小保护层厚度为 C=15mm，板厚 h=80mm，h0=80-20=60mm；a1=1.0,fc=14.3KN/mm2 ；HPB235, fy=210N/mm2。板的配筋计算过程如表2-1所示表2-1 板的配筋计算表截面1B2CM ( kN m)M1MbM 20.8M 2Mc0.8McM(g q)l22.982-2.9822.011.608-2.297-1.8381 fcbho ( kN m )51.48Ms21fcbho0.0580.058

5、0.0390.0310.0450.0361<12 s(b 0.614)0.060.060.040.0330.0460.037s 10.50.970.970.920.9340.9080.926A M / sfyhc (mr243.9243.9173.4136.6200.8157.5选钢筋轴线轴线 6/81606/8160 6/8160 6/8160轴线 6/81606/8160 6/8160 6/8160实际配筋轴线轴线2246mm2246mm2246mm246mmX轴线246mm245mm21246mm246mm2.2主梁的设计2.2.1荷载设计值(为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载

6、)次梁传来的荷载：9.149 «.3=57.64kN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08)X0.3X2.0X25+2X(0.65-0.08)X0.015X17X2.0 X1.2=10.958kN活荷载设计值：Q=26X100.86.3=163.8 kN恒荷载设计值：G=57.64+10.958=68.6kN2.2.2计算简图主梁的实际结构如图所示，主梁端部支承在墙上的支承长度 a=370mm,中间支承在400mmX400mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定边跨:Io仁 In+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=1.025

7、l n+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lol 取 6022mm中跨 Io2=6000mm计算简图如图所示。66106640B图2-2主梁计算简图2.2.3内力设计值计算1）弯矩设计值：M &GL kzQL其中，k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。2）剪力设计值：V kaG k4Q，其中，ka k4可由书中表查可知表2-3 主梁弯矩计算项 次荷载间图k/ M,k/ MBk/M2k/ Me3G(3GG1GL0.24494.470.267103.610.06725.880.267103.612QQJQ0.289246.97

8、0.133113.320.133112.970.133113.32J、i.匕.C.L*a2Q0.04538.460.133113.320.200169.880.133113.32Q12C11 Q0.229195.700.311264.970.170144.400.08975.83M min (kN m)组合项次+组合值56.01-368.5887.09179.44M max (kN m)组合项次+组合值341.44195.76由此可作出下列几种情况下的内力图：+；+；+表2-4主梁剪力计算项次何载间图k/VAk/VB左k/VB 右G3GG3GGJ 1G0.7331.2671.0042.9074

9、.1658.53Q Q1Q11Q0.8661.1340111.45145.950Q1CJ)CQ10.68988.671.311168.731.222157.27组合项次Vmin ( kN )+154.35+-242.89+215.83）截面承载力计算主梁跨中截面按T形截面进行计算，其翼缘宽度取三者最小值'i按梁跨考虑：bf =5.5/3=1.833M3按净距 Sn 考虑bf =b+sn=0.4+6.2=6.7m按翼缘高度hf'考虑 ho =650-60=590Ih_L =100 =0.169>0.1，贝U翼缘不受限制 h0590故应取bf =2.30m考虑弯矩值较大，故应

10、按双排受力钢筋设置，则跨中h° = h -60=650-60=590mm;判断各跨中截面属于哪一类 T形截面,1 11bf hf fc(h。hf )=1.0X2300X100X11.9590-100/2)=1333.3>92.97 KN m故属于第一类T形截面支座处按矩形截面考虑，由于弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中 ho = h -90=650-90=560mm；主梁的正截面承载力及配筋计算见表，斜截面承载力及配筋计算见表；表2-5主梁正截面承载力计算截面边跨中中间支应中间跨中M (KNm338.70455.77219.33Q°b(kN m)2-34.85

11、-M Q0-(kN m)2-320.92-X h0£ifcb0.0350.3440.019x 0.35 b0.036< b0.441< b0.019< bAai fcbh0/2 A f(mm ) fy1225.51550.31222.7选配钢筋2 ©25+3 ©202 ©25+3 ©202©25+1©20实配钢筋面积(mrr)193219321296A bh°1.31 % >0.2 %1.38 % >0.2 %0.93 % >0.2 %是否满足要求是是是注：最小配筋率 min =

12、(45 ft / fy , 0.2)max% = 0.2%0 HRB335 钢筋，b=0.55,表2-6 主梁斜面承载力计算截面边支座支座B左支座B右V (KN122.05225.53315.160.25 cbhofc(KN)325.5V316.5>V416.5>VVc 0.7ftbh0(KN)131.1<V124.5<V124.5<V选配弯起钢筋-1 ©181 ©18弯起钢筋面积Asb0254.5254.5Vsb 0.8fyAsbSin (KN)043.243.2V VsbVc11.457.8347.46箍筋肢数、直径2 ©62 &

13、#169;62 ©62AsvnAs“(mm )5757571.25 fyvAsvhos V Vsb Vc1106250206986252212实配箍筋间距s(mm)200200200n Asv1svbs0.114 % >0.106%0.114 % >0.106%0.114 % >0.106%是否满足要求是是是注：sv,min 0.24于=0.106%,由 sv,min 计算出 S=205.1mm,所以取T yvS 205mm,而由构造要求知箍筋的最大间距为250,故可取S=200mm2.3 次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁

14、 和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。2.3.1荷载永久荷载设计值板传来永久荷载3.14X=6.288kN/m次梁粉刷0.02X(0.45-0.08)X2X17X1.2=0.34kN/m次梁自重0.2X(0.45-0.08)X25X1.2=2.22kN/m合计g=8.788kN/m可变何载设计值q=4.9X2=9.8kN/m何载总设计值g+q=18.588KN/m2.3.2计算简图次梁在砖墙上的支承长度为 240mm。主梁截面为300mm«00mm。计算跨度：中间跨 lo=ln =6000-300=5700mm跨度差(5850-5700) /5700=2.6%小于10%，可按

15、等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。* * F* 即*图2-7 次梁计算简图2.3.3次梁内力计算由表11-1可查得，板的弯矩系数a mb分别为：边跨中为1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有1)截面承载力计算：次梁跨中按T型截面计算，其翼缘宽度取下面两者中较小者：bf / =l/3=5100/3=1700mmbf/ =b+sn=200+2000=2200mm故取 bf/ =1700mm。判断各跨内截面属于哪一类型 T型截面：取h0=400-35=365mm,则有：Olfc bf / hf /( h0- hf / /2) =1.0X14.3X1700

16、X80X(365-40)=632.7 KN m> M1> M2，均属第一类T型截面。支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h。400 60 340mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。取 h0365mm混凝土为C30, Ol=1.0,fc=14.3KN/mm2 ;纵向钢筋采用 HRB335钢筋，fy=300N/mm2。次梁正截面承载力计算过程如表2-8所示。表2-8次梁正截面承载力计算表截面1B2C弯矩M(kN m)42.31-42.3128.7332.831 fcbh2 或'21 fcbfh。1.0 143 1700 36$63.2387 1

17、01.0 14.3 200 34C26330.62 101.0 14.3 1700 36563.2387 101.0 14.3 200 365"6381.02 10SM r 或1 fcbh 02M1 fcb f h（20.0130.1280.0090.0861 J12 s（b 0.35C）0.0130.1370.0080.074s 10.50.9930.9410.9930.963AsM / s fyh0349.1369.4237.5277.9选用钢筋2空14+114 （弯 1）2 虫 14+1空 12（弯1）2空14 （弯1）2 14+1虫 14（弯1）实际钢筋截面面积（mn）461461308461次梁斜截面承载力混凝土 C30, ft=1.43N/mm2 ;箍筋采用 HPB235, fyv=210 N/mm2 ;hw= h0- hf/ =340