大工17春《钢筋混凝土结构课程设计》离线作业(含答案)

1、网络教育学院网络教育学院 钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土结构课程设计 题目：大连高新园区科技园某小区住宅 学习中心： 专业： 年级： 学号： 学生： 指导教师： word 文档可复制编辑 欢迎下载 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 大连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400mm400mm。 2、设计资料 （1）楼板平面尺寸为19.8m33m，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、2.2楼盖做法详图 word 文档可复制编辑 欢迎下载 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/m3, 板底及梁用 20mm 厚混合砂浆天棚抹底，17kN/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 准值大于 4kN/m） 材料选用 混凝土：C25 钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB335 级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用 HPB235 级。 2 word 文档可复制编辑 欢迎下载 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

3、性理论进行计算。 2.1.12.1.1荷载荷载 板的永久荷载标准值 80mm 现浇钢筋混凝土板0.0825=2 kN/m 20mm 厚水泥砂浆抹面0.0220=0.4 kN/m 20mm 厚混合砂浆天棚抹底0.0217=0.34 kN/m 小计2.74 kN/m 楼面均布活荷载标准值7 kN/m 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/m， 所 以活荷载分项系数取 1.3。于是板的荷载总计算值： q= G g k + Q q k =1.22.74+0.71.37=9.658kN/m q= G g k + Q q k =1.22.74+1.37=12.388kN

4、/m 由于，所以取q=12.388kN/m ，近似取 q=12kN/m 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2.1.22.1.2计算简图计算简图 次梁截面为 200mm500mm，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l 0 =l n +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm1.025l n =2030mm， 取l 0 =2020mm 中间跨l 0 =l n =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、.5板计算简图 word 文档可复制编辑 欢迎下载 2.1.32.1.3内力计算内力计算 板厚 h=100mm， 次梁 bh=220mm450mm 计算跨度：边跨 L 01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm L 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(L 01-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a m 分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/1

6、1； 中跨中，1/16；中间支座，-1/14。故 M 1 =-M B =（g+q）l 0 2/11=9.22.022/11=3.34kNm 2/14=-9.22.02/14=-2.57kNmM c =-（g+q）l 01 2/16=9.22.02/16=2.25kNmM 3 =M 2 =（g+q）l 01 这是对端区单向板而言的， 对于中间区格单向板， 其M c 和M 2 应乘以 0.8，M c =0.8-2.57=-2.06kNm；M 2 =0.82.25=1.80kNm 2.1.42.1.4配筋计算配筋计算 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

7、a=25，b=1000mm，h=100mm，h0=h-a=100-25=75mm fc=12.5N/mm2，fy=210N/mm2 板的配筋计算表： 表 2-1板的配筋计算表 截面 弯矩设计值（kNm） 1 3.34 B -3.34 0.065 0.067 273.7 2 或 3 2.25 0.044 0.045 183.9 C -2.57 0.050 0.051 208.4 2）0.065a s =M/（a 1 f c bh 0 =1-1-2a s 轴线计算配筋（mm） 2 0.067 273.7 A s =bh o a 1 f c /f y word 文档可复制编辑 欢迎下载 2 8160

8、 实际配筋（mm）A s =314. 0 8160 6/8160 6/8160 A s =314. 0 273.7 8160 A s =246.0A s =246.0 轴 线计算配筋（mm） A s =bh o a1f c /f y 2 2 273.7 8160 147.1166.7 6/8160 6/8160 实际配筋（mm）A s =314.A s =314.A s =246.0A s =246.0 00 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； A s /bh=246/（100080）=0.308%，此值大于 0.45f t /f y =0.451.43/21

9、0=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，按塑性理论进行计算。 2.2.12.2.1荷载荷载 永久荷载设计值 板传来永久荷载3.5222.2=7.81kN/m 次梁自重0.2（0.5-0.08）251.2=2.52kN/m 次梁粉刷0.02（0.5-0.08）2171.2=0.34kN/m 小计g=10.67kN/m 可变荷载设计值q=5.62.2=12.32kN/m 荷载总设计值g+q=22.99kN/m 2.2.22.2.2计算简图计算简图 次梁支承在主梁或墙上，其支座按不动铰支座考虑，次梁按多跨连续梁计算。

10、 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 300mm650mm。 计算跨度： word 文档可复制编辑 欢迎下载 边跨l o =l n +a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm1.025l n =6488mm， 故取l o =6450mm 中间跨l o =l n=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 2.2.32.2.3内力计算内力计算 跨度差（L 01-L02）/L

11、02100%=（6475-6350）/6350100%=1.97%10% 按等跨连续梁计算。 次梁弯矩计算表（M= mbpL 02）如表 2-3 表 2-2次梁弯矩计算表 截面边跨中第一支座 1/11-1/11 mb Lo(mm)64756475 M(kN/m)-84.698469 次梁简力计算表（V= vbpLn）如图 2-4 截面 vb 中间跨中 1/16 6350 56.00 中间内支座 -1/14 6350 -64.00 表 2-3次梁简力计算表 AR 0.45 6355 63.55 BL 0.60 6355 84.73 BR 0.55 6350 77.61 CL 0.55 6350

12、77.61 CR 0.55 6350 77.61 Ln(mm) V(kN) 2.2.42.2.4配筋计算配筋计算 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 mmb+Sn=220+(3000-120-125)=2975 mm word 文档可复制编辑 欢迎下载 中跨 bf=L02/3=6350/3=2117 mm

13、 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。 b=220 mm fc=12.5 N/mm2 fy=310N/mm2 正截面抗弯计算表： 表 2-4正截面抗弯计算表 截面 M（kNm） b(mm) s=rdM/(fcbh02) As=fcbf h0/fy 配筋 实配面积 （mm2） 边跨跨中 84.69 2158 0.022 0.022 794 3 18 763 第一内支 座 -84.69 220 0.215 0.245 902 4 18 1018 中间跨中 56.00 2117 0.015 0.015 509 2 18 509 中间支座 -64.00 220 0.

14、162 0.178 763 3 18 763 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=84.73 kN 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 word 文档可复制编辑 欢迎下载 截面 V（kN） rdV(kN) Vc=0.07fcbh0 配筋方法 初选 As Asv(mm2) S(mm) Smax svmin AR 63.55 76.26 79.89 构造配筋 BL 84.73 101.68 79.89 计算配筋 BR 77.61 9

15、3.13 79.89 计算配筋 双肢 6 56.6 CL 77.61 93.13 79.89 计算配筋 CR 77.61 93.13 79.89 计算配筋 214 300 283 200 466 200 0.12% 双肢 6200 466 200 466 200 实际配筋 计算结果表明，支座截面的均小于 0.35；A s /bh=421.1/（200500）=0.42%， 此值大于 0.45f t /f y =0.451.43/300=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。 2.3.12.3.1荷载荷载 为了简化计算

16、将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载10.676.6=70.42kN 主梁自重（含粉刷）（0.65-0.08）0.32.225+0.02（0.65-0.08） 22.217）1.2=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=12.316.6=81.31kN取 Q=81kN word 文档可复制编辑 欢迎下载 2.3.22.3.2计算简图计算简图 当主梁支承在砖柱(墙)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。

17、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 400mm400mm 的混凝土柱上，其计算跨度 边跨l n =6600-200-120=6280mm 因 0.025l n =157mma/2=185mm， 取l 0 =1.025l n+b/2=1.0256280+400/2=6637mm 近似取l 0 =6640mm 中跨l 0 =6600mm 主梁的计算简图如下： 图 2.7主梁计算简图 2.3.32.3.3内力计算内力计算 内

18、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 word 文档可复制编辑 欢迎下载 弯矩 M=k 1 Gl 0 +k 2 Ql 0 式中系数k 1 、k 2 查表得到 M 1,max =0.244836.64+0.289816.64=134.47+155.

19、44=289.91kNm M B,max =-0.267836.64-0.311816.64=-147.15-167.27=-314.42kNm M 2,max =0.067836.60+0.200816.64=36.70+107.57=144.27kNm （2）剪力设计值 剪力 V=k 3 G+k 4 Q 式中系数k 3 、k 4 查表得到 V A,max =0.73383+0.86681=60.84+70.15=130.99kN V Bl,max =-1.26783-1.31181=-105.16-106.19=-211.35kN V Br,max =1.083+1.22281=83+98

20、.98=181.98kN 2.3.42.3.4配筋计算配筋计算 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 形截面 计算 ，因b f h 0 =80 615=0.130.1。翼 缘计算宽度 按 l 3=6.6/3=2.2mm 和 b+s n =6m 中较小值确定取b f =2.2m B 支座边的弯矩设计值M B =M B,max -V 0 b/2=-314.42-1640.4/2=-347.22kNm。 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

21、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 弯矩设计 值 （kN m） 1 289.91 B -314.42 2 144.27-36.08 a s 289.91106314.42106144.27106 114.322006152114.322005802114.322006152 =0.024=0.03 0.985 1834.5 3 20+3 22 弯 =0.012 0.994 786.7 2 20+1 20 弯 0.988 1590.4 2 20+3 22 弯 36.08106 114.33006152 =0.022 0.98

22、9 197.7 2 20 弯 s A s 选配钢筋 A s=1768 A s=2081 A s=942.2 A s=628 2其中a s =M/（ a 1 f c bh 0 ）或as=M/（ a 1 2 f c b f h 0 ） s =（1+ 1-2a s ）/2 word 文档可复制编辑 欢迎下载 A s =M/ s f y h o （2）斜截面受剪承载力 验算截面尺寸： h w =h 0 -h f =580-80=500mm，因h w /b=500/300=1.674 截面尺寸按下式验算： 0.25 c f c bh o =0.25114.3300580=622.05103kNV max

23、 =211.35kN， 截面尺 寸满足要求。 计算所需腹筋： 采用8200 双肢箍筋， V cs 0.7 f t bh 0 1.25f yv A svh 0 s 0.71.43300580 1.25210 250.76103N 250.76kN 250.3 580 200 V A,max 130.99kNV cs ，V Br,max 181.98kNV cs ，V Bl,max 211.35V cs ，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%0.24 f t=0.16%，满足要求。 bs300200f yv 次梁两侧附加横向钢筋的计算： 次梁传来集中力F l =70.42+81.31152kN，h 1 =650-500=150mm，附加箍筋布置 范围 s=2h 1 +3b=2150+3200=900mm。取附加箍筋 另加吊筋 1 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。 18，A sb =254.5mm2，由式 2f y A sb sin+mnf yv A sv1 =2210 254.50.707+6221050