大工17春《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》模版及要求大作業(yè)問(wèn)題詳解

1、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：某廠房單向板設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心：專 業(yè)：年 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué) 生：指導(dǎo)教師：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、工程概況廣東省某廠房，設(shè)計(jì)使用年限為50年，廠房采用磚混結(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：C：33GOO66C0660066OT甥DO65000rir1 1 1iLFHL-JLhi*JTtLJLIJLj66C066W12345)6=樓板平面圖D盪c(2)樓蓋做法大樣

2、圖及荷載20mm厚水:泥砂漿抹面鋼筋混疑土現(xiàn)燒板用厚混合砂漿天棚抹底ifO員樓蓋做法大樣圖2樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：7kN/m樓面面層用20mn厚水泥砂漿抹面，二20kN/m3,板底及梁用20mn厚混合砂漿天棚抹底，二i7kN/ m樓蓋自重即為鋼筋混凝土容重，二25KN/n3 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2標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m） 材料選用混凝土： C30鋼 筋：梁中受力縱筋采用級(jí)鋼筋；板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用級(jí)鋼筋。2單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 板的設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)已知的荷載條件對(duì)板進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，按塑性理論進(jìn)行計(jì)算2.1.1 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值8

3、0mn現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.08X 25=2 kN/m220mn厚水泥砂漿抹面0.022X 20=0.4 kN/m20mn厚混合砂漿天棚抹底0.02X 17=0.34 kN/m2小計(jì)2.74 kN/m2樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值7 kN/m2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，2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：2q= Ggk+q qk=1.2 X 2.74+0.7 X 1.3 X 7=9.658kN/m2購(gòu)4= G gk+ Q qk=1.2 X2.74+1.3 X 7=12.388kN/m2 2由于 4，所以取q=12.388kN/m，近似取q=

4、12kN/m2.1.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mrX 500mm現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm取板在墻上的支承長(zhǎng)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 10 = ln +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm/ 、f f f f f X/ 、f f 、/、A 12ye 321A板計(jì)算簡(jiǎn)圖2.1.3 內(nèi)力計(jì)算板厚 h=100mm次梁 b x h=220mm 450mm計(jì)算跨度：邊跨 Loi=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mmL01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm選其中較小者 L0

5、仁2820mm中跨 L02=L n=3000-220=2780mm跨度差(Li-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 ;中間支座，-1/14。故M1 =- M B = (g+q) 1；/1仁9.2 x 2.022/11=3.34kN mMc=- (g+q) l/14=-9.2 x 2.02/14=-2.57kN mM 3 =M 2= (g+q) l1 /16=9.2 x 2.02/16=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，

6、其Mc和M2應(yīng)乘以0.8, Mc=0.8 x-2.57=-2.06kN m M2 =0.8 x 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=1000mm h=100mm h0=h-a=100-25=75mmfc=12.5N/mm2，fy=210N/mni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 - m3.34-3.342.25-2.57as = M /( a1 fcbh2)0.0650.0650.0440.050=1- j1-2as0.0670.0670.0450.05

7、1軸線計(jì)算配筋(mm )As= = bh。a1 fc/ fy273.7273.7183.9208.42實(shí)際配筋（mm ） 8160 As=314.0 8160 As=314.0 6/8160As=246.0 6/8160As=246.0軸線計(jì)算配筋（mm ）273.7273.7147.1166.7As=bh a1 fc/ fy 8160 8160 6/8160 6/8160實(shí)際配筋（mm ）As=314.0As=314.0As=246.0As=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 0.4

8、5 ft/ fy=0.45 X 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)本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)已知的荷載條件對(duì)次梁進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，按塑性理論進(jìn)行計(jì)算2.2.1 荷載永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來(lái)永久荷載3.522X 2.2=7.81kN/m次梁自重0.2X( 0.5-0.08 ) X 25 X 1.2=2.52kN/m次梁粉刷小計(jì)可變荷載設(shè)計(jì)值荷載總設(shè)計(jì)值2.2.2計(jì)算簡(jiǎn)圖0.02X(0.5-0.08 ) X 2X 17X 1.2=0.34kN/mg=10.67kN/mq=5.6X 2.2=12.32kN/mg+q=22.99kN/m次梁支承在主梁或墻上，其支座按不動(dòng)

9、鉸支座考慮，次梁按多跨連續(xù)梁計(jì)算 次梁所受荷載為板傳來(lái)的荷載和自重，也是均布何在。計(jì)算板傳來(lái)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(zhǎng)度為 250mm主梁截面為300mrX 650mm計(jì)算跨度：邊跨 I。= ln +a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm1.025 l n =6488mm 故取 lo =6450mm中間跨 I。=ln =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：次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖223內(nèi)力計(jì)算跨度差(L01-L02) /L 02 X 100%= (6475-6350) /6350 X

10、 100%=1.97%10%按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁彎矩計(jì)算表(M=a mbpLj)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 mb1/11-1/111/16-1/14Lo(mm)6475647563506350M(kN/m)84. 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AbLbRCLCRa 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

11、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 / =L01/3=6475/3=2158 mmb+S n=220+(3000-120-125)=2975 mm中跨 bf / =L02/3=6350/3=2117 mm ydM，故次梁跨中截面均按第一類 T形截面計(jì) 算，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

12、面邊跨跨中第一內(nèi)支 座中間跨中中間支座M (kN - n)84.69-84.6956.00-64.00b(mm)215822021172202a s=rdM/(f cbho)0.0220.2150.0150.162z0.0220.2450.0150.178As=f cbf Z ho/f y794902509763配筋3184182 18318頭配面積(mm)7631018509763其中z =x/h0均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布條件。(2)次梁斜截面抗剪配筋計(jì)算hw/b=(h0- hf / )/b=(415-100)/220=1.432Vmax=84.7*N 滿足截面尺寸要求。斜截面抗剪

13、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)76.26101.6893.1393.1393.13V：=0.07f cbh079.8979.8979.8979.8979.89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A雙肢 62Av(mm)56.6S(mm)214283466466466Smax300200200200200P svmin0.12%實(shí)際配筋雙肢 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0.45 ft/

14、fy =0.45 X 1.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。2.3 主梁的設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)已知的荷載條件對(duì)主梁進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，按彈性理論進(jìn)行設(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(lái)的永久荷載10.67 X 6.6=70.42kN主梁自重(含粉刷)(0.65-0.08 ) X 0.3 X 2.2 X 25+0.02 X (0.65-0.08 )X 2X 2.2 X 17) X 1.2=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=12.31 X 6.6=81.31kN取 Q=81kN2.3.2 計(jì)算

15、簡(jiǎn)圖當(dāng)主梁支承在磚柱(墻)上時(shí)，其支座按鉸支座考慮；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)鉸支座(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(zhǎng)度為370mm中間支承在400mmx 400mm勺混凝土柱上，其計(jì)算跨度邊跨I n =6600-200-120=6280mm因 0.025 ln=157mmt a/2=185mm取lg =1.025 In+b/2=1.025 x6280+40

16、0/2=6637mm 近似取 l=6640mm中跨l0 =6600mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：G GG GG G*4*命ZS3zszxA1B2C3DJ.&640BEQOEG 4。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MGlo

17、+kzQl。式中系數(shù)&、k2查表得到Mmax =0.244 x 83 x 6.64+0.289 x 81 x 6.64=134.47+155.44=289.91kN mM B,max=-0.267 x 83x 6.64-0.311 x 81 x 6.64=-147.15-167.27=-314.42kN mM2,max =0.067 x 83x 6.60+0.200 x 81 x 6.64=36.70+107.57=144.27kN m（2）剪力設(shè)計(jì)值剪力V=ksG+k4Q式中系數(shù)kg、k4查表得到VA,max =0.733 x 83+0.866 x 81=60.84+70.15=130.99

18、kNVBl,max =-1.267 x 83-1.311 x 81=-105.16-106.19=-211.35kNVBr,max =1.0 x 83+1.222 x 81=83+98.98=181.98kN234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bf ho =80 615=0.13 0.1。翼緣計(jì)算寬度按l 3=6.6/3=2.2mm 和 b+s.=6 m 中較小值確定取 bf=2.2mB 支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值 Mb = M B,max - V0 b/

19、2=-314.42-164 X 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。跨內(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(guò)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)289.91-314.42144.27-36.08值(kN - mas6289.91x10631442x10614427心0636.08x101X14.2206152仔 143X2205 580221x143x220061521x143x300x615=0.024=0.03=0.012=0.0220.9880.9850.9940.989As1590.41834.

20、5786.7197.7選配鋼筋220+322320+3222 20+1 202 20彎 As=1768彎 A5 =2081彎 As=942.2彎 A =628其中 as =M / ( a1 fc bh2)或 as = M / ( a1 fc bf h0)s= (1 + 彳1 - 2a$ ) /2As= M / s fy ho(2)斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw = h。- hf =580-80=500mm 因 hw/b=500/300=1.67 v 4 截面尺寸按下式驗(yàn)算： 0.25 -c fcbho =0.25 X 1 X 14.3 X 300X 580=622.05X 10kN Vma

21、x=211.35kN，截面 尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用8200雙肢箍筋，AVcs =0.7ftbh1.25fyvh02 x 50 3= 0.7 1.43 300 5801.25 210580200= 250.76 103N =250.76kNVA,max =130.99kNV Vcs , Vb,max =181.98kNv g , Vbi211.35 0.24300 200丄f yv=0.16%,滿足要求次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算:次梁傳來(lái)集中力Fi =70.42+81.31 X52kN, E =650-500=150mm附加箍筋布置 范圍s=2h“+3b=2X 150+3X 200=900mm取附加箍筋820(雙肢，則在長(zhǎng)度s內(nèi) 可布置附加箍筋的排數(shù)，m=900/200+仁6排，次梁兩側(cè)各布置3排。另加吊筋 1 18, Asb =254.5 mm2，由式 2 fy Asbsin ： +mnfyv Asv1=2X 210X254.5 X 0.707+6 X2X210X 50.3=202.3 X 103kN Fl，滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋 的截面面積不小于腹板