大工17秋《钢筋混凝土结构课程设计》答案

1、网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题目：三峡水电站厂房单向板设计学习中心：专业：土木工程年级：2017年秋季学号：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。1.1设计资料(1)楼面均布活荷载标准值：qk=10kN/m2(2)楼面做法：楼面面层用20mmB水泥砂浆抹面(=20kN/m3,板底及梁用15mnB石灰砂浆抹底(=17kN/m3。(3)材料：混凝土强度等级采用C25,主梁、次梁受力钢筋采用HRB33瞰钢筋，其他采用HPB23瞰钢筋。1.2楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为5.4m,主梁每跨内布置两根次梁，板

2、的跨度为2.1m。楼盖结构的平面布置图如图所示。按高跨比条件要求板的厚度h>l/40=2300/40=57.5mm,对工业建筑的楼板，要求h80mm,所以板厚取h80mm0次梁截面高度应满足=(1/18l/12)=(1/181/12)=300450mm取h=400mm截面宽b=(1/31/2)h=(1/31/2)X400=133200mm取b=180mm主梁截面高度应满足h=(1/141/8)l=(1/151/10)X6300=45卜788mm取hz=650mm截面宽b=(1/31/2)hz=(1/31/2)X650=217325mm取b=250mm柱的截面尺寸bxh=400X400mn

3、ir1cFjhII、"FLito_J柱11ta-巴JFFF:.1£L：_|b_|柱kCJL|L,FF1次梁(400x180)板(L,日口)p1p主梁(650x250).*oEA1r.t|，JL5-4CQL5*30L3*00L5*0011cTXJD：1楼盖结构平面布置图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(1)、荷载计算恒荷载标准值计算，取1m宽板带计算：面层0.02x20=0.4kN/m板自重板厚X丫X1=0.08X25X1=2.0kN/m板底抹灰粉刷厚度XYx1=0.015X17X1=0.255kN/m2水久荷载设

4、计值：gk=1.2(0.4+2+0.255)=3.186KN/m活载设计值：qk=10kN/n2x1.3=13kN/m荷载设计值总值：gk+qk=16.186=16.2kN/m(2)、跨度计算取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面为b=180mm现浇板在墙上的支承长度为a=120mm则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：中跨：10=ln=2100-180=1920mm边跨：按以下两项最小值确定10=ln+1/2hB=(2100-120-180/2)+80/2=1930mml0=L+1/2a=(2100-120-180/2)+120/2=1950mm所以边跨板的计算取

5、10=1930mm板的计算简图如下所示。(3)内力计算因边跨与中跨的计算跨度相差193019200.52%，小于10%可按等跨连续板1920计算，由表可查得板的弯矩系数aM,板的弯矩设计值计算过程见下表板的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=1.930l01=1.930l02=1.920l02=1.9202M=a(gk+qk)l0(kN.m)5.486-5.4863.732-4.2664.配筋计算根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：板宽b=1000mm板厚h=80mmas=20mm则h0

6、=80-20=60mmC25混凝土，a1=1.0,fc=11.9N/mrnHPB2351冈筋，fy=210N/mr2i位于次梁内跨上的板带，其内区格四梁整体连接，故其中间跨的跨中截面(M2M3和中间支座(M。计算弯矩可以减少20%其他截面则不予以减少。板的配筋计算截面1B2CM(kN.m)MMBM0.8M2M0.8Mc5.486-5.4863.7322.986-4.266-3.41342.8442.8442.8442.8442.8442.840.128-0.1280.0870.070-0.100-0.0800.137-0.1370.0910.073-0.106-0.083466-4663102

7、49-361-283选钢筋d1016010180小81408180I8130I8170实际配筋As=491m2mAs=436mm2As=359m2mAs=279mn2As=387m2mAs=296mm2最小配筋率P=As/bh=249/(1000*60)=0.42%>pmin=0.2%o2.2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，按塑性理论进行计算1 .确定次梁计算跨度及计算简图当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨：l0=1n=5400-250=5150mm边跨：10=1.0251n=1.025X(5400-120-250/2)=5284mm10=1n+a/2=

8、(5400-120-250/2)+240/2=5275mm边跨计算跨度上式计算中取小值，即10=5275mm当跨差不超过10%寸，按等跨连续梁计算，计算简图如下：2 .荷载计算由板传来：3.186X2.1=6.691kN/m次梁肋自重：0.18X(0.4-0.08)X25X1.2=1.728kN/m次梁粉刷重：0.015X2X(0.4-0.08)X17X1.2=0.196小计：g=8.615KN/m活荷载设计值：q=13*2.1=27.3KN/m荷载总设计值：q+g=27.3+8.615=35.915KN/m,取荷载为35.92KN/m。3 .内力计算因边跨与中跨的计算跨度相差52755150

9、2.4%，小于10%可按等跨连续板5150计算，由表可查得板的弯矩系数aM,板的弯矩设计值计算过程见表a值：次梁弯矩值计算截面位置1边跨跨中B离端支座2C跨中支座弯矩系数a1/11-1/111/16-1/14计算跨度10（m）5275527551505150M=a(g+q)l02(kN.m)90.86-90.8659.54-68.05MS：次梁剪力值计算截面位置AB左离端第二支座B右离端第二支座C跨中支座剪力系数B0.450.60.550.55净跨度5.155.155.155.15V=B(g+p)ln(kN)83.24110.99101.74101.74其中，M=c(g+p)l02v=B（g+

10、p）in4,正截面强度计算1）次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b'f,按b；l/3=5150/3=1717mm,且b；s0b=2010+180=2190mnf#虑，故取b'f=1717mm支座截面按bchc矩形截10cIcc面计算，梁高h=400mmh0=400-35=365mm翼缘厚hf=80mm判定是第几类T形截面：均大于边跨跨中弯矩和中跨跨中弯矩，故属于第一类T形截面。2）、钢筋截面计算如下次梁正截面承载力计算如下：次梁正截面承载力计算截面1B2CM(kNm)90.86-90.8659.54-68.05MfMs或sifcbhoifcbfho0.0350.3180

11、.0220.2090.0360.3970.0220.2378951035547618选择钢筋3（|）20（弯1）4（|）20（弯2）3d16（弯1）3d18（弯1）实际配筋一，2941mm1256mm2603mm2763mm5.斜截面强度计算次梁斜截面承载力计算如下：次梁斜截面承载力计算截面ACV（kN）83.24110.99101.74101.74195.5kN>83.24kN截面满足182.1kN>110.99kN截面满足182.1kN>101.74kN截面满足195.5kN>101.74kN截面满足Vc0.7ftbh0（kN）64.9kN<83.24kN需配

12、箍筋60.5kN<110.99kN需配箍筋60.5kN<101.74kN需配箍筋64.9kN<101.74kN需配箍筋箍筋肢数、直径2小62小62小62小657575757355.92131.5159.7189.8实配箍筋间距150mm不足150mm用Ab补充150mm150mm116.91kN>83.24kN108.9kN<110.99kN108.9kN>101.74kN116.9kN>101.74kN/一，240.4mm/选配弯起钢筋由于纵向钢筋充足，可弯起1小201（|）20由于纵向钢筋充足，可弯起1小16由于纵向钢筋充足，可弯起1J18实配钢筋

13、面积一，一2314.2mm一，一2314.2mm，2201.1mm2254.5mm6.构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，每一根箍筋距支座边50mmt开始布置,在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。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。主梁内力计算按弹性理论计算。1.确定次梁计算跨度及计算简图柱截面选用350m佛350mm由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作较支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，具支承长度a=370o则主梁计算跨度：中跨：lolnb柱/2b柱/26300350350/2350/26300

14、mm。边跨：lni=0.025*(6300-350/2-120)=6005mm,因为0.0251ni=0.025*(6300-350/2-120)=150.1<a/2=185mm所以边跨取：101nb柱/20.0251n6300350/2120350/20.02560056330mm,1na/2b柱/26005370/2350/26365mm,边跨计算跨度取小值，即10=6330mm因跨度相差不超过10%可按等跨梁计算，计算简图如下：2、荷载计算：次梁传来的永久荷载：次梁恒载X主梁间距=8.615X6.3=45.57kN主梁自重(折算成集中荷载)：1.2250.25(0.65-0.08)

15、2.1=8.978KN梁底及梁侧抹灰(折算成集中荷载)：1.2170.015(0.65-0.08)22.1=0.733KN永久荷载设计值合计：G=55.281KN由次梁传来可变荷载：Q=27.35.3=144.69KN永久和可变荷载合计：G+Q=199.971KN3.内力计算1)、Mk1GLk2QL其中，k1k2可由书中表查取，L计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。主梁弯矩计算项次荷载简图/(kNm)组合项次+组合值263.83-331.28148.63-203.81(kNm)组合项次+©组合值306.9-203.81170.06-77.062)、Vk3Gk4Q其中，

16、k3k4可由书中表查取，主梁剪力计算项次砂载简图(kN)组合项次+组合值145.4-230.25202.964、主梁正截面和斜截面承载力计算：正截面配筋计算主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf,按bfl/36300/32100bs06300mm，故取bf2100mm;梁高:h=650,h0=650-35=615mm（边跨）,h°=650-35=615mm（中间跨）；翼缘厚：hf80mm判定是第几类T形截面：均大于边跨跨中弯矩和中跨跨中弯矩，故属于第一类T形截面。2）、钢筋截面计算如下支座截面按bxh=250mrH650mm勺矩形截面计算。离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑

17、，取h°=650-70=580mm其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h0=615mm主梁正截面承载力计算如下：主梁正截面承载力计算截面1B2M（kNm）306.9-331.28170.06-77.06ifcbho（ifcbfh；）9452100194521125MfMs.112或s一.21fcbh01fcbfh00.0320.3310.0180.0680.0330.4190.0180.07016912410922427选择钢筋4（|）25（弯1）5（|）25（弯2）3d20（弯1）2d18（弯1）实际配筋21963mm22454mm942mm509mm5.斜截面强度计算主梁斜截面

18、承载力计算如下：主梁斜截面承载力计算截面AV（kN）145.4230.25202.96457.4kN>431.4kN>431.4kN>145.4kN截面满足230.25kN截面满足202.96kN截面满足剪跨比：Vc1.75ftbh0/(1)(kN)85.43kNv145.4kN需配箍筋80.57kNv230.25kN需配箍筋80.57kNv202.96kN需配箍筋箍筋肢数、直径2d82（|）82（|）8101101101311117144实配箍筋间距150不足150mm用Ab补充不足150mm用Ab补充124.23kN<145.4kN,不满足117.16kN<2

19、30.25kN,不满足117.16kN<202.96kN,不满足2124.7mm2666.4mm505.6选配弯起钢筋1小252d252d25实配钢筋面积2490.9mm2982mm2982mm验算最小配筋率6、两侧附加横向钢筋的计算由次梁传于主梁的集中荷载F=G+Q=45.57+113.4=158.97kN,hi=650-450=200mm附加箍筋布置范围：s=2hi+3b=2X200+3X200=1000mm取附加箍筋小8200mm®在长度范围内可布置箍筋的排数：m=1000/200+1=6ffi,梁两侧各布置三排。另加吊筋1小18,Ab=254.5mm,则由2fyAbSin45°+m.nfyvAv1=2X300X54.5X0.707+6X2X300X50.3=181.08kN>F=158.97kN,满足要求。配筋图如下：板的配筋图配筋图*JL岐平H稗曲匕”,FDD,4ttUf“匕，上#匕*餐方：丁，网中*门单通成彳工中?建”：/=*耳专孙布前用妙方啦g