大工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)答案

1、大連理2大學(xué)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：達(dá)開(kāi)水電站廠房單向板設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中央： 昆明五華智源培訓(xùn)學(xué)校學(xué)習(xí)中央專 業(yè)：土木工程年 級(jí)：2021年 春 季學(xué) 號(hào): 130014203017學(xué) 生：鄧北京指導(dǎo)教師：1根本情況本章需簡(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. 1設(shè)計(jì)資料(1)樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=10kN/m2 .(2)樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面(；'=20kN/m3),板底及 梁用15mm厚石灰砂漿抹底(y=17kN/m3 )0(3)材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C25,主梁、次梁受力鋼筋采用 HRB335級(jí)鋼筋,其他采用

2、HPB235級(jí)鋼筋.1.2樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為6.3m,次梁的跨度為5.4m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁, 板的跨度為2.1m.樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如下列圖.按高跨比條件要求板的厚度 h4/40=2300/40=57.5mm ,對(duì)工業(yè)建筑的樓板, 要求h ±80mm ,所以板厚取h =80mm o次梁截面高度應(yīng)滿足=(1/18l/12)=(1/181/12)=300450mm ,取 h=400mm ,截面寬 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) >400=133 200mm ,取 b=180mm.主梁截面高度應(yīng)滿足 h=(1/141/8)l=(1/15

3、1/10) >6300=450788mm ,取 hz=650mm,截面寬 b=(1/3 1/2)hz=(1/3 1/2) X650=217 325mm ,取 b=250mm .柱的截面尺寸 bXh=400 >400 mm2.樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖可修改編輯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)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.(1)、荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算,取1m寬板帶計(jì)算：面層0.02 X20=0.4kN/m板自重板厚 X 丫 住0,08 >25 xi=2.0kN/m板底抹灰粉刷厚度X 丫竹0.015 X17 M=0.255kN/m2永久荷載設(shè)計(jì)化9k =

4、 1.2 (0.4 + 2 + 0,255 ) = 3.186 KN/m活載設(shè)計(jì)值：qk=10kN/m 2 M.3=13kN/m荷載設(shè)計(jì)值總值：gk+qk=16.186 76.2kN/m(2)、跨度計(jì)算取1m板寬作為計(jì)算單元,板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如下列圖,由圖可知：次梁截面為 b=180mm ,現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度為a=120mm ,那么按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì),板的計(jì)算跨度為：中跨：l0=ln=2100-180=1920mm邊跨：按以下兩項(xiàng)最小值確定l0=ln+1/2h B =(2100-120-180/2)+80/2=1930mml0=Ln+1/2a=(2100-120-180/2)+120/2=1

5、950mm所以邊跨板的計(jì)算取l0=1930mm.板的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示.板的計(jì)算簡(jiǎn)圖(3)內(nèi)力計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖 1930 -1920.因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差1930 1920 =0.52%,小于10% ,可按等跨連續(xù)板1920計(jì)算,由表可查得板的彎矩系數(shù)a M,板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C 中間支座彎矩系數(shù)aM1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l.(m)101=1.930101=1.930102=1.920102=1.920M= a(gk+qk)l02 (kN.m)5.486-5.4863.732-4.2664.配筋計(jì)算

6、根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計(jì)算如下：板寬 b=1000mm ,板厚 h=80mm , as=20mm ,貝U h0=80-20=60mm , C25 混 凝土,a 1=1.0, fc=11.9N/mm , HPB235 鋼筋,fy=210N/mm2.位于次梁內(nèi)跨上的板帶,其內(nèi)區(qū)格四梁整體連接,故其中間跨的跨中截面(M2、 M3)和中間支座(Mc)計(jì)算彎矩可以減少20%,其他截面那么不予以減少.板的配筋計(jì)算截回1B2CMkN.mM1MbM20.8M 2Mc0.8M c5.486-5.4863.7322.986-4.266-3.413«1 fcbho42.8442.8442.8442.

7、8442.8442.84Mas -一,2ai fcbhg0.128-0.1280.0870.070-0.100-0.0802 =1 - 2a s0.137-0.1370.0910.073-0.106-0.083A,二二四八八丫466-466310249-361-283選鋼筋.10160f10180f8140f8180f8130f8170實(shí)際配筋A(yù)s=491mm2As=436mm2As=359mm2As=279mm2As=387mm2As=296mm2最小配筋率 p =As/bh=249/1000*60=0.42% > pmin=0.2%.2.2次梁的設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)的荷載條件對(duì)次梁進(jìn)行

8、配筋設(shè)計(jì),按塑性理論進(jìn)行計(jì)算1 .確定次梁計(jì)算跨度及計(jì)算簡(jiǎn)圖當(dāng)按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí),其計(jì)算跨度：中跨：l0=ln=5400-250=5150mm邊跨：l0=1.0251n=1.025 >(5400-120-250/2)=5284mml0=ln+a/2=(5400-120-250/2)+240/2=5275mm邊跨計(jì)算跨度上式計(jì)算中取小值,即l0=5275mm當(dāng)跨差不超過(guò)10%時(shí),按等跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:計(jì)算簡(jiǎn)圖2 .荷載計(jì)算由板傳來(lái)：3.186 X2.1=6.691kN/m次梁肋自重：0.18 Xf0.4-0.08) >25 M.2=1.728kN/m次梁粉刷重：0.01

9、5 X2X0.4-0.08) X17X1.2=0.196小計(jì)：g=8.615 KN/m活荷載設(shè)計(jì)值：q=13*2.1=27.3 KN/m荷載總設(shè)計(jì)值：q+g=27.3+8.615=35.915 KN/m ,取荷載為 35.92 KN/m.3 .內(nèi)力計(jì)算52755150因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差02.4%,小于10%,可按等跨連續(xù)板5 150計(jì)算,由表可查得板的彎矩系數(shù)a M,板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表a值:次梁彎矩值計(jì)算截面位置1邊跨跨中B 離端支座2C 跨中支座彎矩系數(shù)a1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)5275527551505150M= a(g+q)l02(kN.m)

10、90.86-90.8659.54-68.05B化次梁剪力值計(jì)算截面位置AB左 離端第二支座B右 離端第二支座C 跨中支座剪力系數(shù)B0.450.60.550.55凈跨度5.155.155.155.15V= 4g+pl nkN83.24110.99101.74101.74其中,M=ag+pl02V= a(g+p)l n4.正截面強(qiáng)度計(jì)算1 )次梁跨中按T形截面計(jì)算,T形截面的翼緣寬度bf,按 bf <l/3 =5150/3=1717mm,且 bf E s0 +bc =2021+180=2190mm 考慮,故取 bf =1717mm . 支座截面按bchc矩形截面計(jì)算,梁局 h=400mm ,

11、 h0=400-35=365mm ,翼緣厚 hf=80mm.判定是第幾類T形截面：:1fcb'fhf (h0-h /2) =1.0 11.9 1717 80 (365-80/2)=531.24 106N.mm 均大于邊跨跨中彎矩和中跨跨中彎矩,故屬于第一類T形截面.2)、鋼筋截面計(jì)算如下次梁正截面承載力計(jì)算如下：次梁正截面承載力計(jì)算截面1B2CM kN m90.86-90.8659.54-68.05M fMas :或 J 二；-%fcbh0%fcbfh00.0350.3180.0220.209=1-；1-2«s0.0360.3970.0220.237As =碗.3 / fy8

12、951035547618選擇鋼筋3 120彎 1420彎 23 M6彎 13f18彎 1實(shí)際配筋941mm 21256mm 2603mm 2763mm 25.斜截面強(qiáng)度計(jì)算次梁斜截面承載力計(jì)算如下:次梁斜截面承載力計(jì)算截面AB右CV ( kN)83.24110.99101.74101.740.25?c fcbho195.5kN >83.24kN截面滿足182.1kN > 110.99kN 截面滿足182.1kN > 101.74kN 截面滿足195.5kN > 101.74kN 截面滿足Vc=0.7ftbh0 (kN)64.9kN <83.24kN需配箍筋60.5

13、kN < 110.99kN 需配箍筋60.5kN < 101.74kN 需配箍筋64.9kN < 101.74kN 需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2楨2楨2楨2楨Asv nAsvl57575757s=1.25fyvAsvh° /(V -Vc)355.92131.5159.7189.8實(shí)配箍筋間距150mm缺乏150mm ,用Asb補(bǔ)充150mm150mmVcs =Vc +1.25 fyvh°Asv/s116.91kN>83.24kN108.9kN <110.99kN108.9kN >101.74kN116.9kN >101.74kNAsb

14、=(V -Vcs)/0.8fysina/40.4mm 2/選配彎起鋼筋由于縱向鋼 筋充足,可 彎起1 4201f20由于縱向鋼 筋充足,可 彎起1 56由于縱向鋼 筋充足,可 彎起1 M8實(shí)配鋼筋面積314.2mm 2314.2mm 2201.1mm 2254.5mm 26.構(gòu)造配筋要求：沿全長(zhǎng)配置封閉式箍筋,每一根箍筋距支座邊 50mm處開(kāi)始布 置,在簡(jiǎn)支端的支座范圍內(nèi)各布置一根箍筋.2.3主梁的設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容是根據(jù)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).主梁內(nèi)力計(jì)算按彈性理論計(jì)算.1.確定次梁計(jì)算跨度及計(jì)算簡(jiǎn)圖板主梁柱截面選用350mm X350mm ,由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較

15、鋼筋混凝土柱 大的多,故可將主梁視作較支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算.主梁端部支承 于磚壁柱上,其支承長(zhǎng)度a=370.那么主梁計(jì)算跨度：中跨：I.=ln b柱/2 b柱/2 =6300 -350 350/2 350/2 = 6300mm.邊跨：lni =0.025*(6300-350/2-120)=6005mm,由于 0.0251 ni=0.025*(6300-350/2-120)=150.1<a/2=185mm所以邊跨?。?0 =1n +b主 /2 +0.0251n =6300 -350/2-120+350/2 + 0.025父6005 = 6330mm,<1n +a/2+b柱

16、 /2 =6005 +370/2 +350/2 =6365mm ,邊跨計(jì)算跨度取小值,即10=6330mm ;因跨度相差不超過(guò)10%,可按等跨梁計(jì)算,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：2、荷載計(jì)算：次梁傳來(lái)的永久荷載：次梁恒載X主梁間距=8.615 X6.3=45.57 kN主梁自重折算成集中荷載：1.2父25M0.25父0.65-0.08 x2.1=8.978 KN梁底及梁側(cè)抹灰折算成集中荷載：1.2 父17M0.015 m0.65-0.08 父2 父2.1=0.733 KN永久荷載設(shè)計(jì)值合計(jì)：G = 55.281KN由次梁傳來(lái)可變荷載：Q=27.3 5.3 =144.69 KN永久和可變荷載合計(jì)：G+Q=19

17、9.971 KN3.內(nèi)力計(jì)算1、M =k1GL +k2QL其中,k1 k2可由書中表查取,L計(jì)算跨度,對(duì)于B支座,計(jì)算跨度可取相鄰兩 跨的平均值.主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖k/M1k/ M Bk/M 2k/McLl1J 10.24499.45-0.2670.06727.18-0.267-108.57-108.571 110.89207.45-0.133-95.24/-0.33-95.24 /-0.133-95.240.200142.88-0.133-95.240.229164.38-0.3110.170121.45-0.089穴L-222.71-63.730.274-0.178/0.044-12

18、7.471196.6831.51y %-Mmin(kN m)組合項(xiàng)次+組合值263.83-331.28148.63-203.81M max(kN m)組合項(xiàng)次+組合值306.9-203.81170.06-77.062)、V =k3G +k4Q項(xiàng) 次砂載簡(jiǎn)圖k/VAk/VB 左k/VB 右11111 10.73347.20-1.267-81.581.00064.39J1110.866-1.13400y/X/98.20-128.601_ 11-0.133-0.1331.00113.4-15.08-15.0810.689-1.3111.22278.13-148.67138.57t、£-_X

19、 1t_!0.82293.21-1.178-133.590.22225.17Vmin(kN)組合項(xiàng)次+組合值145.4-230.25202.96其中,k3 k4可由書中表查取,4、主梁正截面和斜截面承載力計(jì)算:正截面配筋計(jì)算主梁跨中按T形截面計(jì)算,T形截面的翼緣寬度b；,按 bf 1/3 =6300/3 =2100 二 b s0 =6300mm,故取 b； =2100mm;梁高：h=650,h 0=650-35=615mm 邊跨,h0=650-35=615mm 中間跨；翼緣厚：hf =80mm判定是第幾類T形截面：% fcb'f hfh0 -h； Z2=1.0x11.9x2100x80

20、M 615-80/2父 10*=114954kN.m 均大于邊跨跨中彎矩和中跨跨中彎矩,故屬于第一類T形截面.2、鋼筋截面計(jì)算如下支座截面按bxh=250mm >650mm的矩形截面計(jì)算.離端第二支座 B按布置 兩排縱向鋼筋考慮,取h0=650-70=580mm ,其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考 慮,取 h0=615mm.主梁正截面承載力計(jì)算如下：主梁正截面承載力計(jì)算截面1B2M kN m306.9-331.28170.06-77.0622«1 fcbh0%皿/9452100194521125M M0s =-或口 s =-a1fcbh0Jfcbfh.0.0320.3310.0

21、180.068亡=1-4-2.飛0.0330.4190.0180.070A, =&h°fc / fy16912410922427選擇鋼筋4 125彎 15 .25彎 23位0彎12 418彎 1實(shí)際配筋1963mm 22454mm 2942mm 2509mm 25.斜截面強(qiáng)度計(jì)算主梁斜截面承載力計(jì)算如下：主梁斜截面承載力計(jì)算截面AB左即V kN145.4230.25202.96hw =h0 hf =580 -80 = 500mm,因 hw /b = 500/250 =2 < 4,截回尺寸按卜式計(jì)算0.25Pcfcbh0457.4kN >145.4kN截面滿足431

22、.4kN >230.25kN431.4kN >202.96kN截面滿足截面滿足剪跨比：九2 2 2100 /580 = 3.62 a 3,取九=3.0Vc=1.75 ftbh0 /(九十 1)(kN)85.43kN <145.4kN需配箍筋80.57kN v230.25kN需配箍筋80.57kN V202.96kN需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2前2 (f)82通Asv = nAsv1101101101s=1.0fyvAsvh°/(V -Vc)311117144實(shí)配箍筋間距150缺乏150mm,用Asb補(bǔ)充缺乏150mm,用Asb補(bǔ)充Vcs =Vc + 1.0fyvh

23、76;Asv/s124.23kN<145.4kN,不滿足117.16kN<230.25kN,不滿足117.16kN<202.96kN,不滿足Asb =(V -Vcs)/0.8fysina124.7mm 2666.4mm 2505.6選配彎起鋼筋1磔2磔2 425實(shí)配鋼筋面積490.9mm 2982mm 2982mm 2驗(yàn)算最小配筋率Rv =Av/bs =0.0027 >0.24 ft/fyv =0.24*1.27/300=0.0012,滿足要求.6、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算由次梁傳于主梁的集中荷載 F=G+Q=45.57+113.4=158.97kN,hi=650-450

24、=200mm附加箍筋布置范圍：s=2h i+3b=2 X200+3 >200=1000mm取附加箍筋小8200mm ,那么在長(zhǎng)度范圍內(nèi)可布置箍筋的排數(shù)：m=1000/200+1=6排,梁兩側(cè)各布置三排.另加吊筋 1 小18, Asb=254.5mm 2,那么由 2fyAsbsin45 +m.nfyvAsv1 =2 X300 X54.5 乂 0.707+6 >2X300 X50.3=181.08kN>F=158.97kN ,滿足要求.配筋圖如下：板的配筋圖配筋圖* JL岐平H稗曲匕 ,FDD,4 ttli：'A7jfc.TrA'：i-in-,點(diǎn)# tJf»z-：2,用中上,如ait