大工17秋《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》答案

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：三峽水電站廠房單向板設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心：專業(yè)：土木工程年級(jí)：2017年秋季學(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。1.1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20mmB水泥砂漿抹面(=20kN/m3,板底及梁用15mnB石灰砂漿抹底(=17kN/m3。(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HRB33瞰鋼筋，其他采用HPB23瞰鋼筋。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

2、的跨度為2.1m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖所示。按高跨比條件要求板的厚度h>l/40=2300/40=57.5mm,對(duì)工業(yè)建筑的樓板，要求h80mm,所以板厚取h80mm0次梁截面高度應(yīng)滿足=(1/18l/12)=(1/181/12)=300450mm取h=400mm截面寬b=(1/31/2)h=(1/31/2)X400=133200mm取b=180mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/141/8)l=(1/151/10)X6300=45卜788mm取hz=650mm截面寬b=(1/31/2)hz=(1/31/2)X650=217325mm取b=250mm柱的截面尺寸bxh=400X400mn

3、ir1cFjhII、"FLito_J柱11ta-巴JFFF:.1£L：_|b_|柱kCJL|L,FF1次梁(400x180)板(L,日口)p1p主梁(650x250).*oEA1r.t|，JL5-4CQL5*30L3*00L5*0011cTXJD：1樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖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(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0.02x20=0.4kN/m板自重板厚X丫X1=0.08X25X1=2.0kN/m板底抹灰粉刷厚度XYx1=0.015X17X1=0.255kN/m2水久荷載設(shè)

4、計(jì)值：gk=1.2(0.4+2+0.255)=3.186KN/m活載設(shè)計(jì)值：qk=10kN/n2x1.3=13kN/m荷載設(shè)計(jì)值總值：gk+qk=16.186=16.2kN/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)如圖所示，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則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：中跨：10=ln=2100-180=1920mm邊跨：按以下兩項(xiàng)最小值確定10=ln+1/2hB=(2100-120-180/2)+80/2=1930mml0=L+1/2a=(2100-120-180/2)+120/2=1950mm所以邊跨板的計(jì)算取

5、10=1930mm板的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示。(3)內(nèi)力計(jì)算因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差193019200.52%，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)aM,板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過程見下表板的彎矩設(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)M1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)l01=1.930l01=1.930l02=1.920l02=1.9202M=a(gk+qk)l0(kN.m)5.486-5.4863.732-4.2664.配筋計(jì)算根據(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=80mmas=20mm則h0

6、=80-20=60mmC25混凝土，a1=1.0,fc=11.9N/mrnHPB2351岡筋，fy=210N/mr2i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(M2M3和中間支座(M。計(jì)算彎矩可以減少20%其他截面則不予以減少。板的配筋計(jì)算截面1B2CM(kN.m)MMBM0.8M2M0.8Mc5.486-5.4863.7322.986-4.266-3.41342.8442.8442.8442.8442.8442.840.128-0.1280.0870.070-0.100-0.0800.137-0.1370.0910.073-0.106-0.083466-4663102

7、49-361-283選鋼筋d1016010180小81408180I8130I8170實(shí)際配筋A(yù)s=491m2mAs=436mm2As=359m2mAs=279mn2As=387m2mAs=296mm2最小配筋率P=As/bh=249/(1000*60)=0.42%>pmin=0.2%o2.2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=1n=5400-250=5150mm邊跨：10=1.0251n=1.025X(5400-120-250/2)=5284mm10=1n+a/2=

8、(5400-120-250/2)+240/2=5275mm邊跨計(jì)算跨度上式計(jì)算中取小值，即10=5275mm當(dāng)跨差不超過10%寸，按等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：2 .荷載計(jì)算由板傳來：3.186X2.1=6.691kN/m次梁肋自重：0.18X(0.4-0.08)X25X1.2=1.728kN/m次梁粉刷重：0.015X2X(0.4-0.08)X17X1.2=0.196小計(jì)：g=8.615KN/m活荷載設(shè)計(jì)值：q=13*2.1=27.3KN/m荷載總設(shè)計(jì)值：q+g=27.3+8.615=35.915KN/m,取荷載為35.92KN/m。3 .內(nèi)力計(jì)算因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差52755150

9、2.4%，小于10%可按等跨連續(xù)板5150計(jì)算，由表可查得板的彎矩系數(shù)aM,板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過程見表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10（m）5275527551505150M=a(g+q)l02(kN.m)90.86-90.8659.54-68.05MS：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=B(g+p)ln(kN)83.24110.99101.74101.74其中，M=c(g+p)l02v=B（g+

10、p）in4,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b'f,按b；l/3=5150/3=1717mm,且b；s0b=2010+180=2190mnf#慮，故取b'f=1717mm支座截面按bchc矩形截10cIcc面計(jì)算，梁高h(yuǎn)=400mmh0=400-35=365mm翼緣厚hf=80mm判定是第幾類T形截面：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(kNm)90.86-90.8659.54-68.05MfMs或sifcbhoifcbfho0.0350.3180

11、.0220.2090.0360.3970.0220.2378951035547618選擇鋼筋3（|）20（彎1）4（|）20（彎2）3d16（彎1）3d18（彎1）實(shí)際配筋一，2941mm1256mm2603mm2763mm5.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ACV（kN）83.24110.99101.74101.74195.5kN>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Vc0.7ftbh0（kN）64.9kN<83.24kN需配

12、箍筋60.5kN<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小62小62小62小657575757355.92131.5159.7189.8實(shí)配箍筋間距150mm不足150mm用Ab補(bǔ)充150mm150mm116.91kN>83.24kN108.9kN<110.99kN108.9kN>101.74kN116.9kN>101.74kN/一，240.4mm/選配彎起鋼筋由于縱向鋼筋充足，可彎起1小201（|）20由于縱向鋼筋充足，可彎起1小16由于縱向鋼筋充足，可彎起1J18實(shí)配鋼筋

13、面積一，一2314.2mm一，一2314.2mm，2201.1mm2254.5mm6.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50mmt開始布置,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)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)。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)圖柱截面選用350m佛350mm由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較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，具支承長(zhǎng)度a=370o則主梁計(jì)算跨度：中跨：lolnb柱/2b柱/26300350350/2350/26300

14、mm。邊跨：lni=0.025*(6300-350/2-120)=6005mm,因?yàn)?.0251ni=0.025*(6300-350/2-120)=150.1<a/2=185mm所以邊跨?。?01nb柱/20.0251n6300350/2120350/20.02560056330mm,1na/2b柱/26005370/2350/26365mm,邊跨計(jì)算跨度取小值，即10=6330mm因跨度相差不超過10%可按等跨梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：2、荷載計(jì)算：次梁傳來的永久荷載：次梁恒載X主梁間距=8.615X6.3=45.57kN主梁自重(折算成集中荷載)：1.2250.25(0.65-0.08)

15、2.1=8.978KN梁底及梁側(cè)抹灰(折算成集中荷載)：1.2170.015(0.65-0.08)22.1=0.733KN永久荷載設(shè)計(jì)值合計(jì)：G=55.281KN由次梁傳來可變荷載：Q=27.35.3=144.69KN永久和可變荷載合計(jì)：G+Q=199.971KN3.內(nèi)力計(jì)算1)、Mk1GLk2QL其中，k1k2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/(kNm)組合項(xiàng)次+組合值263.83-331.28148.63-203.81(kNm)組合項(xiàng)次+©組合值306.9-203.81170.06-77.062)、Vk3Gk4Q其中，

16、k3k4可由書中表查取，主梁剪力計(jì)算項(xiàng)次砂載簡(jiǎn)圖(kN)組合項(xiàng)次+組合值145.4-230.25202.964、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bf,按bfl/36300/32100bs06300mm，故取bf2100mm;梁高:h=650,h0=650-35=615mm（邊跨）,h°=650-35=615mm（中間跨）；翼緣厚：hf80mm判定是第幾類T形截面：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=250mrH650mm勺矩形截面計(jì)算。離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮

17、，取h°=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（kNm）306.9-331.28170.06-77.06ifcbho（ifcbfh；）9452100194521125MfMs.112或s一.21fcbh01fcbfh00.0320.3310.0180.0680.0330.4190.0180.07016912410922427選擇鋼筋4（|）25（彎1）5（|）25（彎2）3d20（彎1）2d18（彎1）實(shí)際配筋21963mm22454mm942mm509mm5.斜截面強(qiáng)度計(jì)算主梁斜截面

18、承載力計(jì)算如下：主梁斜截面承載力計(jì)算截面AV（kN）145.4230.25202.96457.4kN>431.4kN>431.4kN>145.4kN截面滿足230.25kN截面滿足202.96kN截面滿足剪跨比：Vc1.75ftbh0/(1)(kN)85.43kNv145.4kN需配箍筋80.57kNv230.25kN需配箍筋80.57kNv202.96kN需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2d82（|）82（|）8101101101311117144實(shí)配箍筋間距150不足150mm用Ab補(bǔ)充不足150mm用Ab補(bǔ)充124.23kN<145.4kN,不滿足117.16kN<2

19、30.25kN,不滿足117.16kN<202.96kN,不滿足2124.7mm2666.4mm505.6選配彎起鋼筋1小252d252d25實(shí)配鋼筋面積2490.9mm2982mm2982mm驗(yàn)算最小配筋率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=200mm附加箍筋布置范圍：s=2hi+3b=2X200+3X200=1000mm取附加箍筋小8200mm®在長(zhǎng)度范圍內(nèi)可布置箍筋的排數(shù)：m=1000/200+1=6ffi,梁兩側(cè)各布置三排。另加吊筋1小18,Ab=254.5mm,則由2fyAbSin45°+m.nfyvAv1=2X300X54.5X0.707+6X2X300X50.3=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,4ttUf“匕，上#匕*餐方：丁，網(wǎng)中*門單通成彳工中?建”：/=*耳專孫布前用妙方啦g