大工17秋钢筋混凝土结构课程设计答案

百度文库I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：11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。楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为，次梁的跨度为，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为。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=，对工业建筑的楼板，要求mmh80，所以板厚取80mmh。次梁截面高度应满足=(1/18～l/12)=(1/18～1/12)=300～450mm，取h=400mm，截面宽b=(1/3～1/2)h=(1/3～1/2)×400=133～200mm，取b=180mm。主梁截面高度应满足h=(1/14～1/8)l=(1/15～1/10)×6300=450～788mm，取hz=650mm，截面宽b=(1/3～1/2)hz=(1/3～1/2)×650=217～325mm，取b=250mm。柱的截面尺寸b×h=400×400mm2。主梁(650x250)次梁(400x180)板()楼盖结构平面布置图柱柱22单向板结构设计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×20=m板自重板厚×γ×1=×25×1=m板底抹灰粉刷厚度×γ×1=×17×1=m永久荷载设计值：kg=（+2+）=2/KNm活载设计值：qk=10kN/m2×=13kN/m荷载设计值总值：gk+qk=≈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：l0=ln=2100-180=1920mm边跨：按以下两项最小值确定l0=ln+1/2hB=(2/2)+80/2=1930mml0=Ln+1/2a=(2/2)+120/2=1950mm所以边跨板的计算取l0=1930mm。板的计算简图如下所示。板的计算简图3（3）内力计算因边跨与中跨的计算跨度相差%52.0192019201930,小于10%，可按等跨连续板计算，由表可查得板的弯矩系数αM,，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M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=l01=l02=l02=M=α(gk+qk)l024.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，αs=20mm，则h0=80-20=60mm，C25混凝土，α1=，fc=mm，HPB235钢筋，fy=210N/mm2。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4板的配筋计算截面1B2CMM1MBM2Mc201bhfc201bhfMcss211ycsffbhA/10466-466310249-361-283选钢筋φ10@160φ10@180φ8@140φ8@180φ8@130φ8@170实际配筋AS=491mm2AS=436mm2AS=359mm2AS=279mm2AS=387mm2AS=296mm2最小配筋率ρ=As/bh=249/(1000*60)=%＞ρmin=%。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=ln=5400-250=5150mm边跨：l0==×(5400-120-250/2)=5284mml0=ln+a/2=(5400-120-250/2)+240/2=5275mm边跨计算跨度上式计算中取小值，即l0=5275mm主梁次梁5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：×=m次梁肋自重：×次梁粉刷重：×2×小计：g=KN/m活荷载设计值：q=13*=KN/m荷载总设计值：q+g=+=KN/m，取荷载为KN/m。3.内力计算因边跨与中跨的计算跨度相差%4.2515051505275,小于10%，可按等跨连续板计算，由表可查得板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见表α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α1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)5275527551505150M=α(g+q)l02β值：计算简图ABCCBA6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β净跨度V=β((g+p)ln(kN)其中，M=α(g+p)l02V=β((g+p)ln4.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'fb，按3/'lbf=5150/3=1717mm,且cfbsb0'=2010+180=2190mm考虑,故取'fb=1717mm。支座截面按cchb矩形截面计算，梁高h=400mm，h0=400-35=365mm，翼缘厚hf=80mm。判定是第几类T形截面：mmNhhhbfffc.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截面1B2CM（mkN）01bhfMcs或01hbfMfcss211ycsffbhA/08951035547618选择钢筋3φ20(弯1)4φ20(弯2)3φ16(弯1)3φ18(弯1)实际配筋941mm21256mm2603mm2763mm25.斜截面强度计算次梁斜截面承载力计算如下：7次梁斜截面承载力计算截面A左B右BCV（kN）025.0bhfcc＞截面满足＞截面满足＞截面满足＞截面满足07.0bhfVct(kN)＜需配箍筋＜需配箍筋＜需配箍筋＜需配箍筋箍筋肢数、直径2φ62φ62φ62φ61svsvnAA57575757)/(25.10csvyvVVhAfs实配箍筋间距150mm不足150mm，用Asb补充150mm150mmsAhfVVsvyvCcs/25.10＞＜＞＞afyVVAcssbsin8.0/)(///选配弯起钢筋由于纵向钢筋充足，可弯起1φ201φ20由于纵向钢筋充足，可弯起1φ16由于纵向钢筋充足，可弯起1φ18实配钢筋面积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。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柱次梁主梁板柱8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：mmbblln63002/3502/35035063002/2/0柱柱。边跨：ln1=*(6300-350/2-120)=6005mm，因为=*(6300-350/2-120)=a/2=185mm所以边跨取：mmlbllnn63306005025.02/3501202/3506300025.02/0柱，mmbaln63652/3502/37060052/2/柱，边跨计算跨度取小值，即l0=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=×=kN主梁自重（折算成集中荷载）：（）=KN梁底及梁侧抹灰（折算成集中荷载）：（）2=KN永久荷载设计值合计：G=9由次梁传来可变荷载：Q==KN永久和可变荷载合计：G+Q=KN3.内力计算1)、QLkGLkM21其中，21kk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1/MkBMk/2/MkcMk/①45.99244.057.108267.018.27067.057.108267.0②45.207289.024.95133.0/24.95133.0③/24.95133.088.142200.024.95133.0④38.164229.071.222311.045.121170.073.63089.0⑤68.196274.047.127178.0/51.31044.0minM(mkN)组合项次①+④①+④①+④①+②组合值maxM(mkN)组合项次①+②①+③①+③①+⑤组合值2）、QkGkV4310其中，43kk可由书中表查取，主梁剪力计算项次荷载简图AVk/左BVk/右BVk/①20.47733.058.81267.139.64000.1②20.98866.060.128134.100③08.15133.008.15133.04.11300.1④13.78689.067.148311.157.138222.1⑤21.93822.059.133178.117.25222.0minV(kN)组合项次①+②①+④①+④组合值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fb，按；，故取mmbmmsblbff2100630021003/63003/0梁高：h=650,h0=650-35=615mm（边跨），h0=650-35=615mm（中间跨）；翼缘厚：mmhf80判定是第几类T形截面：mkNhhhbffffc.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h0=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1B211M（mkN）201bhfc（20'1hbffc）9452100194521125201bhfMcs或201hbfMfcss211ycsffbhA/016912410922427选择钢筋4φ25(弯1)5φ25(弯2)3φ20(弯1)2φ18(弯1)实际配筋1963mm22454mm2942mm2509mm25.斜截面强度计算主梁斜截面承载力计算如下：主梁斜截面承载力计算截面A左B右BV（kN），截面尺寸按下式计算，因42250/500/500805800bhmmhhhwfw025.0bhfcc＞截面满足＞截面满足＞截面满足剪跨比：0.3362.3580/2100，取)1/(75.10bhfVct(kN)＜需配箍筋＜需配箍筋＜需配箍筋箍筋肢数、直径2φ82φ82φ81svsvnAA101101101)/(0.10csvyvVVhAfs311117144实配箍筋间距150不足150mm，用Asb补充