大工14秋《钢筋混凝土结构课程设计》作业答案

1、大婕以学网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题 目：整体式单向板肋梁厂房单向板设计学习中心：专 业：土木工程年 级：学 号：学 生：指导教师：1 基本情况本章需简单介绍课程设计的内容，包括厂房的尺寸，板的布置情况等等内容。1、工程概况某某高新园区科技园某小区住宅，设计使用年限为50年，住宅小区采用砖混结构，楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。墙厚 370mm,柱为钢筋混凝土柱， 截面尺寸为400mm 400mm。2、设计资料 _ _ _ -r：悖品1-a1 i i i-iJ国.1 ¥1 1111411111II.HLL-> 2 9 iiio展负、66D0J D330011Q39B$

2、d0(1)楼板平面尺寸为19.8m 33m,如下图所示:£50图2.1楼板平面图(2)楼盖做法详图及荷载2 dm m厚水混砂浆抹面用却5万配合求大棚拉底.图2.2楼盖做法详图楼面均布活荷载标准值为：7kN/m2楼面面层用 20mm 厚水泥砂浆抹面，20kN/m3,板底及梁用20mnS混合砂浆大棚抹底，l7kN / m3楼盖自重即为钢筋混凝土容重， 25KN / m3 恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标2准值大于 4kN/m ） 材料选用混凝土： C25钢 筋：梁中受力纵筋采用HRB33瞰钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB23级132单向板结构

3、设计2.1 板的设计2.1.1 荷载板的永久荷载标准值20.08X 25=2 kN/m20.02X 20=0.4 kN/m20.02X 17=0.34 kN/m2.74 kN/m27 kN/m280mm现浇钢筋混凝土板20mm厚水泥砂浆抹面20mm厚混合砂浆大棚抹底 小计楼面均布活荷载标准值永久荷载分项系数取1.2,因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于 4kN/m2,所 以活荷载分项系数取1.3。于是板的荷载总计算值：-2®q= Ggk+Q qk=1.2X 2.74+0.7X 1.3X 7=9.658kN/m42®q= g gk+ Q qk=1.2X2.74+1.3X 7=1

4、2.388kN/m由于 >，所以取q=12.388kN/m：近似取q=12kN/m22.1.2 计算简图次梁截面为200mmx 500mm,现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm,取板 在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度:边跨 i0 = in +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025l n=2030mm，取l° =2020mm中间跨 l0=ln=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计 算简图如图所示:A 12口上口图2.5板计算简图2.1.3 内力计

5、算板厚 h=100mm次梁 b 义 h=220mm 450mm计算跨度：边跨 Lo产Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mmL 01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm选其中较小者 L01=2820mm中跨 L02=Ln=3000-220=2780mm跨度差(L0i-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10%故按等跨连续板计算。查表可知，板的弯矩系数am分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11;中跨中，1/16;中间支座，-1/14。故22 .M1 =-M B = (g+q) l0/11=

6、9.2X 2.02 /11=3.34kN - mMc=- (g+q) l01/14=-9.2X 2.02/14=-2.57kN - mM3 = M2= (g+q) l：/16=9.2X 2.02/16=2.25kN - m这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其M c和M2应乘以0.8, Mc=0.8X-2.57=-2.06kN m； M 2=0.8X2.25=1.80kN - m2.1.4配筋计算板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算，不需进行斜截面受剪承载 力计算取 a=25, b=1000mm h=100mm h0=h-a=100-25=75mmfc=12.5N/mm2, fy

7、=210N/mnm板的配筋计算表：表2-1板的配筋计算表截面1B2或3C弯矩设计值（kN m3.34-3.342.25-2.572as = M / ( a fcbh。)0.0650.0650.0440.050=1- '1 - 2as0.0670.0670.0450.051轴线、1 2计算配筋(mm )As= bho a fc/ fy273.7273.7183.9208.4、-一一2实际配筋（mm ） 8160As =314.0 8160As =314.0 6/8160As=246.0 6/8160As=246.0轴线一 2计算配筋(mm )As= bho a1 fc/ fy273.72

8、73.7147.1166.7实际配筋（mm2） 8160As =314.0 8160As =314.0 6/8160As=246.0 6/8160As=246.0计算结果表明，支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则；As/bh=246/ （1000X 80） =0.308%,此值大于 0.45 fj fy=0.45X 1.43/210=0.306%, 同时大于0.2%,满足最小配筋率。2.2 次梁的设计永久荷载设计值板传来永久荷载次梁自重次梁粉刷小计可变荷载设计值荷载总设计值2.2.1 荷载3.522X2.2=7.81kN/m0.2 X (0.5-0.08) X25X1.2=2.5

9、2kN/m0.02X (0.5-0.08) X 2X17X 1.2=0.34kN/mg=10.67kN/mq=5.6X2.2=12.32kN/mg+q=22.99kN/m2.2.2 计算简图次梁支承在主梁或墙上，其支座按不动钱支座考虑，次梁按多跨连续梁计算 次梁所受荷载为板传来的荷载和自重，也是均布何在。计算板传来的荷载时，取 次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。次梁在砖墙上的支承长度为 250mm。主梁截面为300mmx 650mm。计算跨度：边跨lo =ln+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025n =6488mm,故取 lo =6450mm中间跨

10、lo =ln =6600-300=6300mm因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示:g十9 9 k N / m图2.6次梁计算简图2.2.3 内力计算跨度差(L01-L02) /L02X 100%= (6475-6350) /6350 X 100%=1.97%<10%按等跨连续梁计算。次梁弯矩计算表(M=a mbpL2)如表2-3表2-2次梁弯矩计算表截面边跨中第一支座中间跨中中间内支座a mb1/11-1/111/161-1/14Lo(mm)6475647563506350M(kN/m)84. 69-84.6956.00-64.00次梁简力计算表(V=a vb

11、pLn)如图2-4表2-3次梁简力计算表截面ARBLBRCLCRa vb0.450.600.550.550.55Ln(mm)63556355635063506350V(kN)63.5584.7377.6177.6177.612.2.4 配筋计算次梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。正截面承载 力计算中，跨中截面按 T形截面考虑，支座截面按矩形截面考虑；在斜截面承载 力计算中，当荷载、跨度较小时，一般仅配置箍筋。否则，还需设置弯起钢筋。(1)次梁正截面抗弯计算跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为边跨 bf / =L01/3=6475/3=2158 mm<b+Sn=220+(

12、3000-120-125)=2975 mm中跨 bf / =L02/3=6350/3=2117 mm< b+Sn=220+2780=3000 mmhf/ =100 mm h=450 mm a=35 mm h0=450-35=415 mmfc bf/hf / (h0- hf/2)=12.5X2117X 100X (415-100/2) X 10-6=965.88 kN mTdM=1.2X 84.69=101.63 kNfc bf / h* (h0- hf / /2)>TdM ,故次梁跨中截面均按第一类 T形截面计算，支座处按矩形截面计算。b=220 mm fc=12.5 N/mm2f

13、y=310N/mm 2正截面抗弯计算表:表2-4正截面抗弯计算表截面边跨跨中第一内支 座中间跨中中间支座M (kN m)84.69-84.6956.00-64.00b(mm)21582202117220 ，, 2、 民 s=rdM/(f cbh0 )0.0220.2150.0150.1620.0220.2450.0150.178As=fcbf ( h0/fy794902509763配筋318418218318实配面积 (mm2)7631018509763其中=x/h0均小于0.35 ,符合塑性内力重分布条件。(2)次梁斜截面抗剪配筋计算hw/b=(h0- hf / )/b=(415-100)/

14、220=1.432<41/Yd (0.25fcbh0 )=1/1.2 X 0.25 X 12.5 X 220X 415=237.76kN>Vmax=84.72kN满足截面尺寸要求。斜截面抗剪计算表：表2-5斜截面抗剪计算表截面ARBLBRCLCRV (kN)63.5584.7377.6177.6177.61rdV(kN)76.26101.6893.1393.1393.13Vc=0.07fcbh079.8979.8979.8979.8979.89配筋方法构造配筋计算配筋计算配筋计算配筋计算配筋初选As双肢小6A /2、Asv(mm )56.6S(mm)214283466466466S

15、max300200200200200p svmin0.12%实际配筋双肢小6200计算结果表明，支座截面的 均小于0.35; As/bh=421.1/ (200X 500) =0.42%,此值大于0.45ft/fy=0.45X 1.43/300=0.21%,满足最小配筋率。2.3 主梁的设计2.3.1 荷载为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载10.67X6.6=70.42kN主梁自重(含粉刷)(0.65-0.08) X0.3X2.2X25+0.02X (0.65-0.08) 乂2X2.2X17) Xl.2=12.31kN永久荷载设计值G=70.42+12.31=82.73k

16、N取 G=83kN可变荷载设计值Q=12.31X6.6=81.31kN取 Q=81kN2.3.2 计算简图当主梁支承在砖柱(墙)上时，其支座按较支座考虑；当主梁与钢筋混凝土柱 整体现浇时，若梁柱的线刚度比大于 5,则主梁支座也可视为不动钱支座(否则简化为框架），主梁按连续梁计算。主梁承受次梁传下的荷载以及主梁自重。次梁传下的荷载是集中荷载，取主梁相邻跨度一半2作为主梁的受荷宽度，主梁的自重可简化为集中荷载计算。主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm,中间支承在400mm x 400mm的混凝土柱上，其计算跨度边跨l n =6600-200-120=6280mm因 0.0251

17、n =157mm<a/2=185mm,取 I。=1.0251n +b/2=1.025X 6280+400/2=6637mm 近似取 1。=6640mm中跨10 =6600mm主梁的计算简图如下：GGGGGG1f .r _f _Xf1*zszszszxA 1E 2C 3EJ 5 6生016 6 00165 40 J,图2.7主梁计算简图2.3.3 内力计算内力计算原则当求连续梁某跨跨内最大正弯矩时，除应在该跨布置活荷载，然后向左右两 边每隔一跨布置活荷载。当求某支座最大（绝对值）负弯矩时，除应在该支座左右两跨布置活荷载，然 后每隔一跨布置活荷载。当求某跨跨内最大（绝对值）负弯矩时，则该跨不

18、布置活荷载，而在左右相邻 两跨布置活荷载，然后每隔一跨布置活荷载。求某支座截面最大剪力时，活荷载布置与求该截面最大负弯矩时相同。（1）弯矩设计值弯矩M= KGl0 + k2Ql0式中系数ki、k2查表得到M 1 max =0.244X 83 X 6.64+0.289X 81 X 6.64=134.47+155.44=289.91kN mi,maxM B max =-0.267 X 83X 6.64-0.311X81 X 6.64=-147.15-167.27=-314.42kN mb , maxM 2,max =0.067X 83 X 6.60+0.200X 81 X 6.64=36.70+1

19、07.57=144.27kN - m(2)剪力设计值剪力V=k3G+k4Q式中系数k3、k4查表得到VAmax =0.733X 83+0.866X 81=60.84+70.15=130.99kN ,maxVBi,max =-1.267 X 83-1.311X 81=-105.16-106.19=-211.35kNVBr max =1.0X 83+1.222X 81=83+98.98=181.98kN i , imax2.3.4 配筋计算主梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。正截面承载 力计算中，跨中截面按T形截面考虑，支座截面按矩形截面考虑。(1)正截面受弯承载力跨内按 T形

20、截面计算,因bf/ho =80/615 =0.13 >0.1。翼缘计 算宽度按 l/3=6.6/3=2.2mm 和 b+sn =6m 中较小值确定取 bf =2.2mB 支座边的弯矩设计值 M B = M B,max-V0 b/2=-314.42-164X 0.4/2=-347.22kN - m。 纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均1排。跨内截面经判别都属于第一 类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。表2-6截面受弯承载力的计算表截面1B2弯矩设计值(kN mm289.91-314.42144.27-36.08as289.91 106314.42 10614427 106

21、36.08 1061 14.3 2200 61 =0.024521 14.3 2200 5802 =0.03 _21 14.3 2200 615=0.012_ _=21 14.3 300 615=0.022s0.9880.9850.9940.989As1590.41834.5786.7197.7选配钢筋2$20+3$22弯 As=17683 20+3 22弯 As=2081划20+120 弯 As=942.2理20弯 A =628其中 as = M / (a1 fcbh0)或 as = M / ( a1 fc bf h0)s= (1 +、/1-2as ) /2As=M / s fy ho(2)

22、斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw=h0-hf =580-80=500mm,因 hw/b=500/300=1.67< 4 截面尺寸按下式验算: 0.25 c fcbho=0.25XlX 14.3X 300X 580=622.05X 103kN >Vmax=211.35kN,截面尺 寸满足要求。计算所需腹筋：采用0 8200双肢箍筋， AsvVcs 0.7ftbh01.25 fyv svh0s0.7 1.43 300 580 1.25 210 2 50.3 5802003250.76 103N 250.76kNVA,max 130.99kN<Vcs, VBr,max 181.9

23、8kN < Vcs, Vb 211.35< Vcs,因此支 座B截面左右不需配置弯起钢筋。验算最小配箍率：sv= Asv= 100.6 =0.17%>0.24f =0.16%,满足要求。bs 300 200fyv次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力Fl =70.42+81.31 152kN, h1 =650-500=150mm,附加箍筋布置 范围s=2%+3b=2X150+3 X200=900mm。取附加箍筋。8200双肢，则在长度 s 内可布置附加箍筋的排数，m=900/200+1=6排，次梁两侧各布置3排。另加吊筋 1018, A5b =254.5mm2 ,由式 2fyAsbsin +mn fyv Asv1=2X210X 254.5X