《钢筋混凝土结构课程设计》作业答案.pdf

《《钢筋混凝土结构课程设计》作业答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《钢筋混凝土结构课程设计》作业答案.pdf（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

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：模塑厂房单向板设计1基本情况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C30，主梁和次梁的纵向受力钢筋采用 HRB400 或 HRB335，吊筋采用 HRB335，其余均采用 HPB235。1.2 楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为 6.9m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 2.3m。楼盖结构的平面布置图如

2、图 1-33 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h 80mm，所以板厚取h 80mm。次梁截面高度应满足h l/18 l/12 367 550mm，取h 550mm，截面宽b (1/2 1/3)h，取b 250mm。主梁截面高度应满足h l/15 l/10 460 690mm,取h 650mm，截面宽度取为b 300mm，柱的截面尺寸 bh=400400 mm2。楼盖结构平面布置12单向板结构设计2.1板的设计板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm水泥砂浆面层：0.0220 0.4kN/m280mm钢筋

3、混凝土板：0.0825 2kN/m215mm板底石灰砂浆：0.01517 0.255kN/m2小计2.655kN/m2活荷载标准值：10kN/m2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m，所以活荷载分项系数取1.3，恒荷载设计值：g 2.6551.2 3.186kN/m2活荷载设计值：q 101.313kN/m2荷载总设计值：q g 16.186kN/m2，近似取16.2kN/m22（2）、计算简图取 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=250mm，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：边跨按以下二项

4、较小值 确定：25080l01 ln h/2 (2300 120)2095mm22a250120ln(2300 120)2115mm222所以边跨板的计算取 l01 2095mm中跨l01 ln 2300 250 2050mm板的计算简图所示。板的实际结构2板的计算简图（3）弯矩设计值2095 2050 2.1%因边跨与中跨的计算跨度相差2050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板的弯矩设计值的计算1B2C截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中间支座中1/11-1/111/16-1/14弯矩系数M计算跨度 l0(m)2M M(g q)l0l0

5、1=2.09516.22.0952/11=l01=2.095-16.22.0952/11=-6.46l02=2.0516.22.052/16l02=2.0516.22.052/14(kN.m)（4）配筋计算正截面受弯承载力计算HPB235钢筋，fy 210N/mm2.6.46=4.26=4.86板厚80mm，h080 20 60mm，b 1000mm,C30混凝土，a11.0,fc14.3N/mm2;对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内 2 截面和支座 C 截面的弯矩设计值可折减 20%，为了方便，近似对钢筋面积折减 20%。板配筋计算过程见表3截面位置弯矩设计值（kNm）s=M/1fcbh0

6、21 12s板的配筋计算1B6.46-6.460.1250.1250.10.1340.1340.3524.260.083C-4.860.0940.10.0870.0990.35计算配筋（mm2）547547355409轴线AS=bh01fc/fy101实 际 配 筋101408140812040（mm2）As=561 As=561As=359As=419计算配筋0.8355=2（mm2）5475470.8409=32784AS=bh01fc/fy轴线101101408140实际配筋408140（mm2）As=56As=561As=359As=3591配筋率验算min 0.45ft/fyAS/b

7、hAS/bhAS/bh 0.451.43/210AS/bh 0.7%0.7%0.45%0.45%0.31%2.2次梁的设计次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的恒荷载：3.1862.3 7.3278kN/m次梁自重：0.25(0.550.08)251.2 3.525kN/m次梁粉刷：20.015(0.550.08)171.2 0.2876kN/m小 计g 11.1404kN/m活荷载设计值：q 132.3 29.9kN/m（2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为 a=240mm，主荷载总设计值：q g 29.911.1404 41.0404k

8、N/m,取荷载41.1kN/m4梁宽度为 b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：边跨l01ln a/2 （6600120300/2）240/2 6450mm1.025ln1.0256330 6488mm,所以次梁边跨的计算跨度取l01 6450mm中间跨l02ln 66003006300mm计算简图如图所示。次梁的实际结构次梁的计算简图（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算6450 6300 2.4%6300因边跨和中间跨的计算跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数M和剪力系数V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表次梁的弯矩设计值的计算1B2截面位置边

9、跨跨中离端第二支中间跨跨座中1/11-1/111/16弯矩系数M计算跨度 l0(m)M M(g q)l02(kN.C中间支座-1/14l02=6.341.16.32/14l01=6.4541.16.452/11l01=6.45-41.16.45/112l02=6.341.16.32/16m)=155.4kNm=-=155.4kNm102.0kNm116.5kNm5截面位置剪力系数V次梁的剪力设计值的计算B(左)B(右)A离端第二支离端第二支边支座座座0.45ln1=6.330.4541.16.33=C中间支座0.55ln2=6.30.5541.16.3=142.4kN0.6ln1=6.330.

10、641.16.330.55ln2=6.30.5541.16.3净跨度 lnV V(gq)ln(kN)=156.1kN=142.4kN 117.1kN（4）配筋计算正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按 T 形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：bf l0/3 6300/3 2100mmbf b Sn 250 2300250 2300mm故取bf 2100mm,C30混凝土，a11.0,fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2;纵向钢筋采用HRB335,fy 300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv 210N/mm2,h0 55035 515mm判别跨中截面属于哪一类 T

11、 形截面a1fcbfhf(h0 hf/2)1.014.3 2100 80(515 40)1141kN m M1 M2支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算截面1B-155.4155.4106114.325051522102.0102106114.3 22005152C-116.5116.5106弯矩设计值（kNm）155.4s=M/1fcbh02155.4106114.3 22005152=0.019=0.164=0.01220.0123=0.123114.325051521 12s0.0190.10.180.350.164250515114.30.10.

12、13212d=1222=264mm，取300mm.纵筋的截断点距支座的距离:l ln/520d 6330/520221706mm，取l 1750mm。2.3主梁的设计主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）ftl lafyd 0.1430022 646mm,1.43取7次梁传来的恒载：11.14046.6 73.5266kN主梁自重（含粉刷）：（0.65 0.08)0.32.325 2(0.65 0.08)0.015172.31.212.6013kN恒荷载：G 73.5266 12.6013 86.1279kN,取G 86.2kN活荷载：Q

13、29.96.6 197.34kN,取Q 197.4kN（2）计算简图主梁的实际结构如图1-36(a)所示，由图可知，主梁端部支承在墙上的支承长度a 为370mm,中间支承在400mm400mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：6900 200 120 6580mm,n1因为0.025l164.5mm a/2 185mm，n1所以边跨取l1.025lb/2 1.0256580 200 6944.5mm,近似取l 6945mm,01n1中跨l 6900mm.。边跨l计算简图如图所示。主梁的实际结构主梁的计算简图（3）、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过 10%，可按等跨连续梁计算。矩

14、值计算：8弯矩:M k1Gl k2Ql，式中 k1和 k2由附表 1 查得kM2kMC主梁的弯矩设计值计算（kNm）项次荷载简图kM1kMB弯矩图示意图1恒载0.244146.10.2674160.10.0670.267439.9160.12活载3活载4活载5活载组合项次Mmin(kNm)组合项次Mmax(kNm)0.289396.20.133 0.133 0.133182.3 181.2182.3 0.1330.200 0.133182.3272.4182.30.04461.70.229313.90.311426.40.096*0.089130.8122.00.0890.089/3*40.7

15、122.00.17 0.311231.6 426.4+84.4+542.3+-586.5+-282.1+-141.3-586.5+312.3-282.1*注：此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。根据支座弯矩，按下面简图确定主梁取脱离体时弯矩图、剪力设计值：如表所示。剪力:V k3G K4Q,式中系数k3,k4,由附录1中查到，不同截面的剪力值经过计算9表主梁的剪力计算（kN）项次恒载活载活载活载组合项次Vmax(kN)荷载简图kVAkVBlkVBr0.73363.20.866170.90.689136.00.08917.61.267109.21.134223.91.311258.80

16、.08917.61.0086.2001.222241.20.778153.6+组合项次+Vmin(kN)86.2弯矩、剪力包络图绘制荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时，MA 0,MB 160.1182.3 342.4kN m，以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载G Q 86.2197.4 283.6kN作用下的简支梁弯矩图：11(G Q)l01MB 542.4kNm Mmax3第一个集中荷载下的弯矩值为3，12(GQ)l01 MB428.3kNm3第二集中荷载作用下弯矩值为3。+-126.234.18+45.6-368+327.4中间跨跨中弯矩最小时

17、，两个支座弯矩值均为342.4KNm，以此 支 座 弯 矩 连 线 叠 加 集 中 荷 载。则 集 中 荷 载 处 的 弯 矩 值 为1Gl02 MB 144.14kNm3。荷载组合+时支座最大负弯矩MB 586.5kN m，其它两个支座的弯矩为MA 0,MC 282.1kN m，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q 时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为461kNm，265.5kNm，10167.3KNm，268.7KNm。同理，当 MC最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时，MB MC

18、342.4kNm，第一跨在集中荷载G 作用下的弯矩值分别为 85.4KNm，-28.7kNm,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为312.3kNm+5 情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。荷载组合+时，VAmax 234.1kN，至第二跨荷载处剪力降为234.1-283.6=49.5kN；至第二集中荷载处剪力降为 49.5283.6=333.1kN，荷载组合+时，VB最大，其VBl 368kN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）199.2KN,84.4KN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图。11（4）

19、配筋计算承载力计算C30混凝土，a11.0,fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2;纵向钢筋 HRB400,22f 360N/mm,箍筋采用HRB 235,f 210N/mmyyv其中。正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，因hf/h0 80/615 0.130 0.10翼缘计算宽度按l0/3 6.9/3 2.3m 和b Sn 6.6m，中较小值确定，取 2300mm。支座处的弯矩设计值：b0.4 586.5 283.6 529.9kNm22。b fMB MmaxV0判别跨中截面属于哪一类 T 形截面12a1fcbfhf(h0 hf/2)1.014.3230080(6

20、15 40)1512.9kNm M1 M2均属于第一类T截面正截面受弯承载力的计算过程如下主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B弯矩设计值（kN.m）5423529.9s=M/1fcbh021 12s312.32141.3542.3106312.3106141.3106529.91061.014.3230059021.014.330058021.014.3230061521.014.33006002 0.091 0.047 0.367 0.0250.0480.518计算配筋（mm2）258733451405AS=bh01fc/fy选配625(弯3)钢筋实际配筋(mm2)625(弯 2)2183

21、25(弯 1)As=2945As=3454As=1473箍筋计算斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：hw h0 hf 580 80 500mmhw/b 500/300 1.7 4,截面尺寸按下式验算：0.4840.518180.0250.50.096(VA=234.1kN 和 VBr=327.4 kN)(754mm 和 500mm)，现在取距离柱边 1960mm 处截断 5 号钢筋。其它钢筋的截断如图所示。主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：梁顶面纵筋的锚固长度：l lafyftd 0.1436025 880mm,1.43取 880mm.梁底面纵筋的锚固长度：12d=1225=300mm，取 3

22、00mm检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。153.1板的配筋图板配筋图3.2次梁的配筋图次梁的配筋图163.3主梁的配筋图课程设计 题目主梁材料图与配筋图173心得体会混凝土结构设计原理是结构设计专业一门重要的专业课，掌握的程度决定了你以后的工作，简单的讲就是以后你参加工作就要用它来养活你！我从已毕业的师兄那里了解到他们在工作的过程中用得最多的知识就是混凝土结构设计原理。虽然做设计的要靠经验的累计，但是如果基本知识没有学好并且理解它你怎样去积累呢，所以学好它对自己有莫大的好处！下面我谈谈在上学期学习过程中的一点心得，跟大家互相交流一下。混凝土结构课程一共分成两部分，第

23、一部分主要是设计原理，主要是讨论一些基本构件，比如梁、板、柱等等。这部分内容讨论材料的性能、计算原理、构件（如受弯、受剪、受压、受拉和受扭等构件）的计算方法和配筋构造。在学习的过程中要正确理解其本质现象并注意计算公式的适用条件。混凝土结构课程给我一个最深的印象就是你在做每一道题时你都可以在课本找到相应的例子，不过如果你不情愿正确理解它而是照抄照搬的话，十有八九你会出错。结构设计要遵循规范来做，如果你不仔细考虑题目所给的条件去正确的应用公式，去考虑公式的适用性，那么你做出来的设计将会是豆腐渣工程。混凝土结构设计课程的公式特别多，那些公式你不用浪费时间去记住它，因为只要你认认真真的去做老师布置的每一道习题而不要去抄别人的作业，那么隔一段时间后你就能记住了。那些公式在做题的过程中都会重复的使用。另外，在讨论每个构件时每一章的前面都会画出构件的应力图，正确的理解构件应力图受力状态很重要，因为只要你理解了构件的受力状态很多基本共识都可以自己推导出来。还有一点我想说的就是大家在做题的过程中可能会觉得很枯燥很形式化没什么东西科学，很多题做完以后一点收获的感觉也没有，不过呢请大家相信我们做每一道题都要是有用的，因为混凝土结构设计原理是混凝土结构设计课程的基础，只有学好基础的东西后续的课程才比较容易理解！不然以后老师讲到前面的内容时你会觉得很纳闷的！18