大工14春《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》離線作業(yè)答案

1、1孑網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)題 目：整體式單向板肋梁廠房單向板設(shè)計(jì)請(qǐng)把你所在的學(xué)習(xí) 中心名稱完整填寫。閱后刪除此文本框 I習(xí)中心:1 基本情況本章需簡(jiǎn)單介紹課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，包括廠房的尺寸，板的布置情況等等內(nèi)容。1、工程概況南通國家高新區(qū)佳苑三期小區(qū)住宅，設(shè)計(jì)使用年限為 50年，住宅小區(qū)采用磚 混結(jié)構(gòu)，樓蓋要求采用整體式單向板肋梁樓蓋。 墻厚370mm,柱為鋼筋混凝土柱, 截面尺寸為400mm 400mm。2、設(shè)計(jì)資料(1)樓板平面尺寸為19.8m 33m,如下圖所示:一3§1 >111T-11I1111*1>111 .111111111i111111i11111

2、11111-iL-r：悖L-> 2 91 1展11111 111111o111111負(fù)、:姐00660066C0.600.66D0330000圖2.1樓板平面圖(2)樓蓋做法詳圖及荷載ZOnuj厚水泥串-鞍抹面鋼筋言留丁.即福根用士hm厚泥匕時(shí)漿大棚林底2樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：7kN/m2樓面面層用20mm 厚水泥砂漿抹面，20kN/m3,板底及梁用20mnS混合砂漿大棚抹底，l7kN / m3樓蓋自重即為鋼筋混凝土容重，25KN / m3 恒載分項(xiàng)系數(shù)1.2；活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3（因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷載標(biāo)2準(zhǔn)值大于4kN/m） 材料選用混凝土： C25鋼 筋：梁中受力縱筋采用HR

3、B33瞰鋼筋；板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB23級(jí)132單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 板的設(shè)計(jì)2.1.1 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值20.08X 25=2 kN/m20.02X 20=0.4 kN/m20.02X 17=0.34 kN/m2.74 kN/m280mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm厚水泥砂漿抹面20mm厚混合砂漿大棚抹底 小計(jì)7 kN/m2樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m,所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的荷載總計(jì)算值：-2®q= Ggk+q qk=1.2X 2.74+0.7X 1.3X 7=9.658kN/m42

4、4;q= Ggk+ q 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 計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mmx 500mm,現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于 100mm,取板 在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨 l0 = ln +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025l n=2030mm，取 1。=2020mm中間跨 10=1n=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì) 算簡(jiǎn)圖如圖所

5、示：g + q = 12KK/m2圖2.5板計(jì)算簡(jiǎn)圖A2.1.3 內(nèi)力計(jì)算板厚 h=100mm次梁 b 義 h=220mm 450mm計(jì)算跨度：邊跨 Lo產(chǎn)Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mmL 01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm選其中較小者 L01=2820mm中跨 L02=Ln=3000-220=2780mm跨度差(L0i-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10%故按等跨連續(xù)板計(jì)算。查表可知，板的彎矩系數(shù)am分別為：邊跨中，1/11；離端第二支座，-1/11;中跨中，1/16;中間支

6、座，-1/14。故22 .M1 =-M B = (g+q) l0/11=9.2X 2.02 /11=3.34kN - mMc=- (g+q) 10i/14=-9.2X 2.02/14=-2.57kN - m2 2 M3 = M2= (g+q) 1°i/16=9.2X 2.0/16=2.25kN - m這是對(duì)端區(qū)單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其Mc和M2應(yīng)乘以0.8, Mc=0.8X-2.57=-2.06kN m； M 2=0.8X 2.25=1.80kN - m2.1.4配筋計(jì)算板的配筋計(jì)算只需按鋼筋混凝土正截面強(qiáng)度計(jì)算，不需進(jìn)行斜截面受剪承載 力計(jì)算。取 a=25, b=100

7、0mm h=100mm h0=h-a=100-25=75mmfc=12.5N/mm2, fy=210N/mnm板的配筋計(jì)算表：表2-1板的配筋計(jì)算表截面1B2或3C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m3.34-3.342.25-2.57一 一- _ 2as = M / ( a fcbh。)0.0650.0650.0440.050=1- '1 - 2as0.0670.0670.0450.051軸線、1 2計(jì)算配筋(mm)As= bho a fc/ fy273.7273.7183.9208.4、一一 .一2實(shí)際配筋（mm） 8160As=314.0 8160As=314.0 6/8160As=246.0

8、6/8160As=246.0軸線2計(jì)算配筋(mm )As= bho a1 fc/ fy273.7273.7147.1166.7、一一 .一2實(shí)際配筋（mm ） 8160As=314.0 8160As=314.0 6/8160As=246.0 6/8160As=246.0計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的原則;As/bh=246/ (1000X 80) =0.308%,此值大于 0.45 fj fy=0.45X 1.43/210=0.306%,同時(shí)大于0.2%,滿足最小配筋率。2.2 次梁的設(shè)計(jì)永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來永久荷載次梁自重次梁粉刷小計(jì)可變荷載設(shè)計(jì)值荷載總設(shè)計(jì)值2

9、.2.1 荷載3.522X2.2=7.81kN/m0.2 X (0.5-0.08) X25X1.2=2.52kN/m0.02X (0.5-0.08) X 2X17X 1.2=0.34kN/mg=10.67kN/mq=5.6X2.2=12.32kN/mg+q=22.99kN/m2.2.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁支承在主梁或墻上，其支座按不動(dòng)錢支座考慮，次梁按多跨連續(xù)梁計(jì)算。 次梁所受荷載為板傳來的荷載和自重，也是均布何在。計(jì)算板傳來的荷載時(shí)，取 次梁相連跨度一半作為次梁的受荷寬度。次梁在磚墻上的支承長度為 250mm。主梁截面為300mmx 650mm。計(jì)算跨度：邊跨 lo =1n+a/2=6600-12

10、0-300/2+240/2=6450mm<1.025n =6488mm, 故取 1o =6450mm中間跨 lo =1n =6600-300=6300mm因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示：2.2.3 內(nèi)力計(jì)算跨度差(L01-L02) /L02X 100%= (6475-6350) /6350 X 100%=1.97%<10%按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁彎矩計(jì)算表(M=a mbpL2)如表2-3表2-2次梁彎矩計(jì)算表截面邊跨中第一支座中間跨中中間內(nèi)支座a mb1/11-1/111/161-1/14Lo(mm)6475647563506350M(kN/m)84.

11、 69-84.6956.00-64.00次梁簡(jiǎn)力計(jì)算表(V=a vbpLn)如圖2-4表2-3 次梁簡(jiǎn)力計(jì)算表截面ARBLBRCLCRa vb0.450.600.550.550.55Ln(mm)63556355635063506350V(kN)63.5584.7377.6177.6177.612.2.4 配筋計(jì)算次梁應(yīng)根據(jù)所求的內(nèi)力進(jìn)行正截面和斜截面承載力的配筋計(jì)算。正截面承載力計(jì)算中，跨中截面按 T形截面考慮，支座截面按矩形截面考慮；在斜截面承載力計(jì)算中，當(dāng)荷載、跨度較小時(shí)，一般僅配置箍筋。否則，還需設(shè)置彎起鋼筋。(1)次梁正截面抗彎計(jì)算跨中截面按T形截面計(jì)算，翼緣寬度為邊跨 bf / =L

12、01/3=6475/3=2158 mm<b+Sn=220+(3000-120-125)=2975 mm中跨 bf / =L02/3=6350/3=2117 mm< b+Sn=220+2780=3000 mmhf/ =100 mm h=450 mm a=35 mm h0=450-35=415 mmfc bf/hf/(h0- hf/2)=12.5 X2117X 100X (415-100/2) X 10-6=965.88 kN mTdM=1.2X 84.69=101.63 kN - mfc bf / hf/ (h0- hf /2)> ydM ,故次梁跨中截面均按第一類T形截面計(jì)算

13、，支座處按矩形截面計(jì)算。b=220 mm fc=12.5 N/mm2 fy=310N/mm正截面抗彎計(jì)算表：表2-4正截面抗彎計(jì)算表截面邊跨跨中第一內(nèi)支 座中間跨中中間支座M (kN m)84.69-84.6956.00-64.00b(mm)21582202117220 ，, 2、 a s=rdM/(f cbh0 )0.0220.2150.0150.1620.0220.2450.0150.178- ，- -As=fcbf t h0/fy794902509763配筋318418218318實(shí)配面積 (mm2)7631018509763其中=x/h0均小于0.35 ,符合塑性內(nèi)力重分布條件。(2)

14、次梁斜截面抗剪配筋計(jì)算hw/b=(h0- hf / )/b=(415-100)/220=1.432<41/ Td (0.25fcbh0 )=1/1.2 X 0.25 X 12.5 X 220X 415=237.76kN>Vmax=84.73<N滿足截面尺寸要求。斜截面抗剪計(jì)算表：表2-5斜截面抗剪計(jì)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配筋方法構(gòu)造配筋計(jì)算配筋計(jì)算配筋計(jì)算配筋計(jì)算配筋初選

15、As雙肢小6A /2、Asv(mm )56.6S(mm)214283466466466Smax300200200200200p svmin0.12%實(shí)際配筋雙肢小6200計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的 均小于0.35; As/bh=421.1/ (200X 500) =0.42%,此值大于0.45f" fy=0.45X 1.43/300=0.21%,滿足最小配筋率。2.3 主梁的設(shè)計(jì)2.3.1 荷載為了簡(jiǎn)化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載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

16、2X2.2X17) Xl.2=12.31kN永久荷載設(shè)計(jì)值G=70.42+12.31=82.73kN取 G=83kN可變荷載設(shè)計(jì)值Q=12.31X6.6=81.31kN取 Q=81kN2.3.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖當(dāng)主梁支承在磚柱(墻)上時(shí)，其支座按較支座考慮；當(dāng)主梁與鋼筋混凝土柱 整體現(xiàn)澆時(shí)，若梁柱的線剛度比大于 5,則主梁支座也可視為不動(dòng)錢支座(否則簡(jiǎn) 化為框架)，主梁按連續(xù)梁計(jì)算。主梁承受次梁傳下的荷載以及主梁自重。次梁傳下的荷載是集中荷載，取主梁相鄰跨度一半2作為主梁的受荷寬度，主梁的自重可簡(jiǎn)化為集中荷載計(jì)算。主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm,中間支承在400mm x 4

17、00mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度邊跨l n =6600-200-120=6280mm因 0.0251n =157mm<a/2=185mm,取 10 =1.0251n +b/2=1.025X 6280+400/2=6637mm 近似取 10 =6640mm中跨10 =6600mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：G GG GG G1stit411.ZKZKZKZXA 1E 2C 3EJ 8 6生01 B6 00J.圖2.7主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖2.3.3 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算原則當(dāng)求連續(xù)梁某跨跨內(nèi)最大正彎矩時(shí)，除應(yīng)在該跨布置活荷載，然后向左右兩 邊每隔一跨布置活荷載。當(dāng)求某支座最大(絕對(duì)值)負(fù)彎矩時(shí)，除應(yīng)在該支座左右

18、兩跨布置活荷載，然 后每隔一跨布置活荷載。當(dāng)求某跨跨內(nèi)最大(絕對(duì)值)負(fù)彎矩時(shí)，則該跨不布置活荷載，而在左右相鄰 兩跨布置活荷載，然后每隔一跨布置活荷載。求某支座截面最大剪力時(shí)，活荷載布置與求該截面最大負(fù)彎矩時(shí)相同。(1)彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M= kiGk + kzQl。式中系數(shù)ki、k2查表得到M 1,max=0.244X 83X 6.64+0.289X 81 義 6.64=134.47+155.44=289.91kN mM B max=-0.267X83X 6.64-0.311X81 X 6.64=-147.15-167.27=-314.42kN m,i m axM 2,max =0.067X 8

19、3 義 6.60+0.200X 81 義 6.64=36.70+107.57=144.27kN - m(2)剪力設(shè)計(jì)值剪力V=k3G+k4Q式中系數(shù)k3、k4查表得到Va max =0.733X 83+0.866X 81=60.84+70.15=130.99kN,iii axVBl max =-1.267 X 83-1.311X 81=-105.16-106.19=-211.35kN ,i m axVBr,max =1.0X 83+1.222X 81=83+98.98=181.98kN2.3.4 配筋計(jì)算主梁應(yīng)根據(jù)所求的內(nèi)力進(jìn)行正截面和斜截面承載力的配筋計(jì)算。正截面承載 力計(jì)算中，跨中截面按T

20、形截面考慮，支座截面按矩形截面考慮。(1)正截面受彎承載力跨內(nèi)按 T形截面計(jì)算，因b'f/h0 =80/615 =0.13 >0.1。翼緣計(jì) 算寬度按 l/3=6.6/3=2.2mm 和 b+sn =6m 中較小值確定取 bf =2.2mB 支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值 M B = M B,max-V0 b/2=-314.42-164X 0.4/2=-347.22kN - m 縱向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一 類T形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表。表2-6截面受彎承載力的計(jì)算表截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值(kN m289.91-314.42144.2

21、7-36.08as289.91 106314.42 10614427 10636.08 1061 14.3 2200 61 =0.0242_251 14.3 2200 580 =0.031 14.3 2200 6152 =0.0121 14.3 300 6152 =0.022s0.9880.9850.9940.989As1590.41834.5786.7197.7選配鋼筋2 60+322彎 As=17683020+3022彎 As=2081。+1。20 彎 As=942.22P 20彎 A =628其中 as=M / (a1 fcbh2)或 as = M / ( a1 % bf h0)s= (

22、1 + Ji - 2as ) /2As= M / s f y ho(2)斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf =580-80=500mm,因 hw/b=500/300=1.67< 4 截面尺寸按下式驗(yàn)算：30.25 c fcbho=0.25X1X 14.3X 300X 580=622.05X 10 kN >Vmax=211.35kN,截面尺寸?兩足要求。計(jì)算所需腹筋：采用。8200雙肢箍筋， AsvVcs 0.7ftbh0 1.25 fyv svh0s0.7 1.43 300 580 1.25 210 2 50.3 580200250.76 103N 250.76kNVA

23、,max 130.99kN<Vcs, VBr,max 181.98kN < Vs, Vb叱 211.35< Vcs,因此支 座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：sv= & = 100.6 =0.17% > 0.24-f- =0.16%,滿足要求。bs 300 200fyv次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來集中力Fl =70.42+81.31 152kN, h1 =650-500=150mm,附加箍筋布置 范圍s=2h+3b=2X 150+3 X200=900mm。取附加箍筋8200雙肢，則在長度 s 內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=900/200+1=6排，次梁兩側(cè)各布置3排。另加吊筋 1018, Asb=254.5mm2 ,由式 2 fy Asbsin +mn fyv Asv1=2 x