大工17秋《钢筋混凝土结构课程设计》答案.docx

大工17秋钢筋混凝土结构课程设计答案 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： 2022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。 11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20mm 厚水泥砂浆抹面（=20kN/m3），板底及梁用15mm 厚石灰砂浆抹底（=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HRB335级钢筋，其他采用HPB235级钢筋。 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mm h 80，所以板厚取80mm h =。 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)×400=133200mm ，取b=180mm 。 主梁截面高度应满足h=(1/141/8)l=(1/151/10)×6300=450788mm ，取hz=650mm ，截面宽b=(1/31/2)hz=(1/31/2)×650=217325mm ，取b=250mm 。柱的截面尺寸b ×h=400×400 mm 2。 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 0.02×20=0.4kN/m 板自重 板厚××1=0.08×25×1=2.0kN/m 板底抹灰 粉刷厚度××1=0.015×17×1=0.255kN/m 永久荷载设计值： k g = 1.2（0.4 + 2 + 0.255） = 3.186 2/KN m 活载设计值： q k =10kN/m 2×1.3=13kN/m 荷载设计值总值： g k +q k =16.18616.2kN/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：l 0=l n =2100-180=1920mm 边跨：按以下两项最小值确定 l 0=l n +1/2h B =(2100-120-180/2)+80/2=1930mm l 0=L n +1/2a=(2100-120-180/2)+120/2=1950mm 所以边跨板的计算取l 0=1930mm 。 板的计算简图如下所示。 板的计算简图 （3） 内力计算 因边跨与中跨的计算跨度相差 %52.01920 1920 1930=- ,小于10%，可按等跨连续板 计算，由表可查得板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见下表 板的弯矩设计值的计算 4.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=80mm ，s =20mm ，则h 0=80-20=60mm ，C25混凝土， 1 =1.0，f c =11.9N/mm ，HPB235钢筋，f y =210N/mm 2。 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（M2、M3）和中间支座（Mc ）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。 计算简图 板的配筋计算 最小配筋率=As/bh=249/(1000*60)=0.42%min=0.2%。 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。 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：l 0=l n =5400-250=5150mm 边跨：l 0=1.025l n =1.025×(5400-120-250/2)=5284mm l 0=l n +a/2=(5400-120-250/2)+240/2=5275mm 边跨计算跨度上式计算中取小值，即l 0=5275mm 当跨差不超过10%时，按等跨连续梁计算，计算简图如下： 2.荷载计算 由板传来： 3.186×2.1=6.691kN/m 次梁肋自重：0.18×(0.4-0.08)×25×1.2=1.728kN/m 次梁粉刷重：0.015×2×(0.4-0.08)×17×1.2=0.196 小计：g=8.615 KN/m 活荷载设计值：q=13*2.1=27.3 KN/m 荷载总设计值：q+g=27.3+8.615=35.915 KN/m ，取荷载为35.92 KN/m 。 3.内力计算 因边跨与中跨的计算跨度相差 %4.25150 5150 5275=- ,小于10%，可按等跨连续板 计算，由表可查得板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见表 值： 次梁弯矩值计算 值： 计算简图 次梁剪力值计算 其中，M=(g+p)l 02 V=(g+p)l n 4.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'f b ，按3/'l b f =5150/3=1717mm,且c f b s b +0'=2022+180=2190mm 考虑,故取'f b =1717mm 。支座截面按c c h b ?矩形截面计算，梁高h=400mm ，h 0=400-35=365mm ，翼缘厚h f =80mm 。 判定是第几类T 形截面： mm N h h h b f f f c .1024.531)2/80365(8017179.110.1)2/(60'1?=-?='-' 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 5.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 6.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50mm处开始布置，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350mm ×350mm ，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰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，其支承长度a=370。 则主梁计算跨度： 中跨： mm b b l l n 63002/3502/35035063002/2/0=+-=+=柱柱。 边跨：l n1=0.025*(6300-350/2-120)=6005mm ， 因为0.025l n1=0.025*(6300-350/2-120)=150.1 mm l b l l n n 63306005025.02/3501202/3506300025.02/0=?+-=+=柱， mm b a l n 63652/3502/37060052/2/=+=+柱， 边跨计算跨度取小值，即l 0=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×主梁间距=8.615×6.3=45.57kN 主梁自重（折算成集中荷载）：1.2?25?0.25?（0.65-0.08）?2.1=8.978 KN 梁底及梁侧抹灰（折算成集中荷载）： 1.2?17?0.015?（0.65-0.08）?2 ? 2.1=0.733 KN 永久荷载设计值合计：G = 55.281KN 由次梁传来可变荷载：Q=27.3?5.3 =144.69 KN 永久和可变荷载合计：G+Q=199.971 KN 3.内力计算 1)、QL k GL k M 21+= 4、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f b '，按 ；，故取mm b mm s b l b f f 2100630021003/63003/0='=+<=' 梁高：h=650,h 0=650-35=615mm （边跨），h 0=650-35=615mm （中间跨）； 翼缘厚：mm h f 80=' 判定是第几类T 形截面： m kN h h h b f f f f c .54.114910)2/80615(8021009.110.1)2/(60'1=?-?='-'- 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b ×h=250mm ×650mm 的矩形截面计算。离端第二支座B 按布置两排纵向钢筋考虑，取h 0=650-70=580mm ，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h 0=615mm 。 主梁正截面承载力计算如下：