大工16秋《钢筋混凝土结构课程设计》-满分答案(2)

1、网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题 目：仓库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、工程概况仓库厂房，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400mmM 400mm。2、设计资料(1)楼板平面尺寸为19.8mx33m,如下图所示：图2.1楼板平面图(2)楼盖做法详图及荷载图2.2 楼盖做法详图2楼面均布活荷载标准值为：7kN/m楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，=20kN/n3,板底及梁用20mmi

2、混合砂浆大棚抹底，=17kN/m3楼盖自重即为钢筋混凝土容重，尸=25KN/m3 包载分项系数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准值大于4kN/N)材料选用混凝土： C25钢 筋：梁中受力纵筋采用HRB33驳钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235K。2单向板结构设计2.1 板的设计本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算。2.1.1 荷载板的永久荷载标准值80mm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20.08X 25=2 kN/m20.02X 20=0.4 kN/m20.02X 17=

3、0.34 kN/m22.74 kN/m7 kN/m2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/N,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的荷载总计算值：三2q= g gk + 5 1 qk =1.2X 2.74+0.7X 1.3 X 7=9.658kN/m2q=YG gk + YQ qk=1.2X2.74+1.3X 7=12.388kN/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

4、跨 l0 = l n +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm1.025l n =2030mm,取l0 =2020mm中间跨 Io =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：图2.5板计算简图2.1.3 内力计算板厚 h=100mm次梁 b 义 h=220mm 450mm计算跨度：边跨 Lo1=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm选其中较小者 L01=2820mm中跨 L02=Ln=3

5、000-220=2780mm跨度差(Loi-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M尸-Mb= (g+q) l；/11=9.2X 2.022/11=3.34kN mMc=- (g+q) l21/14=-9.2X 2.02/14=-2.57kN - m22 .M3=M2= (g+q) l01/16=9.2X 2.0/16=2.25kN - m这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其 M3DM2应乘以0.8,M c =0.8

6、X-2.57=-2.06kN m； M 2=0.8X 2.25=1.80kN - m c2.1.4 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=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。）0.0650.0650.0440.050Z=1- J1- 2as0.0670.0670.0450.051轴线、，一 一.2 .计算配

7、筋（mm ）As= - bho a fc/ fy273.7273.7183.9208.4实际配筋(mm2) 8160 As=314.0 8160 As=314.0 6/8160As=246.0 6/8160As=246.0轴线2计算配筋（mm ）As=-bho a1 fc/ fy273.7273.7147.1166.7、-一一2实际配筋(mm) 8160 As=314.0 8160 As=314.0 6/8160As=246.0 6/8160As=246.0计算结果表明，支座截面的U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

8、0.45 ft/fy=0.45X 1.43/210=0.306%,同时大于0.2%,满足最小配筋率。2.2 次梁的设计本节内容是根据已知的荷载条件对次梁进行配筋设计，按塑性理论进行计2.2.1 荷载永久荷载设计值板传来永久荷载3.522X2.2=7.81kN/m次梁自重0.2 X (0.5-0.08) X25X1.2=2.52kN/m次梁粉刷0.02X (0.5-0.08) X 2X17X 1.2=0.34kN/m小计g=10.67kN/m可变荷载设计值q=5.6X2.2=12.32kN/m荷载总设计值g+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，

9、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l o = ln +a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm1.025n =6488mm,故取 l o =6450mm中间跨 l = 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：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) /63

10、50 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 mb1/11-1/111/16-1/14Lo(mm)6475647563506350M(kN/m)84. 69-84.6956.00-64.00次梁简力计算表(V=a vbpLn)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

11、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 mmb+Sn=220+(3000-120-125)=2975 mm中跨 bf / =L02/3=6350/3=2117 mm 丫 dM ,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。2b=220 mm fc=12.5 N/mm2 fy=310N/mm正截面抗弯计算表：表2-4正截

12、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、a 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)/220=1.432Vmax=84.73N满足截面尺寸要求。斜截

13、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62Asv(mm )56.6S(mm)214283466466466Smax300200200200200p svmin0.12%实际配筋双肢小6200计算结果表明，支座截面的 之均小于0.35; As/bh=421.1/(200X500)=0.42%, 此值大于0.45f

14、/ fy=0.45X 1.43/300=0.21%,满足最小配筋率。2.3 主梁的设计本节内容是根据已知的荷载条件对主梁进行配筋设计，按弹性理论进行设计。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=82.73kN 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 ）

15、上时，其支座按铰支座考虑；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铰支座（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 0.0251n =157mm0.1。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

16、座边的弯矩设计值 MB = M B,max-V0 b/2=-314.42-164X0.4/2=-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 m289.91-314.42144.27-36.082899仔106314.4210614427父10636.08父1061父14.3父 2200M61=0.024521M 14.3 父 22005802=0.03仔143M 22006152=0.0121143300 6152=0.0220.9880.

17、9850.9940.9891590.41834.5786.7197.7选配钢筋2 峡0+3022弯 As=1768320+3。22 弯 As =2081420+1020弯 As =942.220弯 As =628其中as= M / (a1fcbh0)或as= M / (a1fcbfh0)7s= (1 +Jl-2as )/2As= M / s fy ho(2)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 Vmax=211.35kN,截面 尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用。8200双肢箍筋，VA,max =130.99 kN V

18、cs , VBr ,max = 181.98 kN Vcs ,VBl ,max = 211.35 0.24-f- =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+81.3俨152kN, h1=650-500=150mm,附加箍筋布 置范围s=2h1+3b=2X 150+3X200=900mm。取附加箍筋Q 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 1。18, Asb =254.5mm2,由式 2 fy Asbsin口+mn fyv Asv1=2x 210X 254.5X 0.707+6X 2X 210X 50.3=202.3X 103kN Fl ,满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造筋