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1、大工17秋钢筋混凝土结构课程设计答案 百度文库 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： 2022年秋季 学号： 学生： 指导教师： 1 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。 11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
2、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 mm h 80，所以板厚取80mm h =。 次梁截面高度应满足=(1/18l/12)=(1/181/12)=300450mm ，取h=400mm ，截面宽b=(1/31/2)h=(1/31/2)400=133200mm ，取b=180mm 。 主梁截面高度应满足h=(1/141/8)l=(1/151/10)6300=450788mm ，取hz=650mm ，截面宽b=(1/31/2)hz=(1/31/
3、2)650=217325mm ，取b=250mm 。柱的截面尺寸b h=400400 mm 2。 主 梁(650x250) 次 梁(400x180) 板() 楼盖结构平面布置图 柱 柱 2 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1=251=m 板底抹灰 粉刷厚度1=171=m 永久荷载设计值： k g = （ + 2 + ） = 2/KN m 活载设计值： q k =10kN/m 2=13kN/m 荷载设计值总值： g k +q k =m （2）、跨度计
4、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：l 0=l n =2100-180=1920mm 边跨：按以下两项最小值确定 l 0=l n +1/2h B =(2/2)+80/2=1930mm l 0=L n +1/2a=(2/2)+120/2=1950mm 所以边跨板的计算取l 0=1930mm 。 板的计算简图如下所示。 板的计算简图 （3） 内力计算 因边跨与中跨的计算跨度相差 %52.01920 1920 1930=- ,小于10%，可按等跨连续板 计算
5、，由表可查得板的弯矩系数M,，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 -1/11 1/16 -1/14 计算跨度l 0 (m) l 01= l 01= l 02= l 02= M=(g k +q k )l 02 4.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 ，s =20mm ，则h 0=80-20=60mm ，C25混凝土， 1 =，f c =mm ，HPB235钢筋，f y =210N/mm 2。 位于次梁内跨上的板带，其内区格四梁整体
6、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 板的配筋计算 截面 1 B 2 C M M 1 M B M 2 M c 201bh f c 2 1bh f M c s = s 211-= y c s f f bh A /10= 466 -466 310 249 -361 -283 选钢筋 10160 10180 8140 8180 8130 8170 实际配筋 A S =491mm 2 A S =436mm 2 A S =359mm 2 A S =279mm 2 A S =387mm 2 A S =296mm 2 最小配筋率
7、=As/bh=249/(1000*60)=%min=%。 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：l 0=l n =5400-250=5150mm 边跨：l 0=(5400-120-250/2)=5284mm l 0=l n +a/2=(5400-120-250/2)+240/2=5275mm 边跨计算跨度上式计算中取小值，即l 0=5275mm 主 梁 次 梁 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
8、 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 %4.25150 5150 5275=- ,小于10%，可按等跨连续板 计算，由表可查得板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见表 值： 次梁弯矩值计算 截面位置 1 边跨跨中 B 离端支座 2 C 跨中支座 弯矩系数 1/11 -1/11 1/16 -1/14 计算跨度l 0(m) 5275 5275 5150 5150 M=(g+q)l 02 值： 计算简图 A B C C B A 次梁剪力值计算 截面位置 A B 左 离
9、端第二支座 B 右 离端第二支座 C 跨中支座 剪力系数 净跨度 V=(g+p)l n (kN) 其中，M=(g+p)l 02 V=(g+p)l n 4.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f b ，按3/l b f =5150/3=1717mm,且c f b s b +0=2022+180=2190mm 考虑,故取f b =1717mm 。支座截面按c c h b ?矩形截面计算，梁高h=400mm ，h 0=400-35=365mm ，翼缘厚h f =80mm 。 判定是第几类T 形截面： mm N h h h b f f f c .1024.531)2/80
10、365(8017179.110.1)2/(601?=-?=- 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 1 B 2 C M （m kN ?） 01bh f M c s = 或0 1h b f M f c s = s 211-= y c s f f bh A /0= 895 1035 547 618 选 择 钢 筋 320(弯1) 420(弯2) 316(弯1) 318(弯1) 实 际 配 筋 941mm 2 1256mm 2 603mm 2 763mm 2 5.斜截面强度计算 次梁斜截面承载力计
11、算如下： 次梁斜截面承载力计算 截 面 A 左B 右B C V （kN ） 025.0bh f c c 截面满足 截面满足 截面满足 截面满足 07.0bh f Vc t = (kN) 需配箍筋 需配箍筋 需配箍筋 需配箍筋 箍筋肢数、直径 26 26 26 26 1sv sv nA A = 57 57 57 57 )/(25.10c sv yv V V h A f s -= 实配箍筋间距 150mm 不足150mm ，用A sb 补充 150mm 150mm s A h f V V sv yv C cs /25.10+= a fy V V A cs sb sin 8.0/)(-= / / /
12、 选配弯起钢筋 由于纵向钢筋充足，可弯起120 120 由于纵向钢筋充足，可弯起116 由于纵向钢筋充足，可弯起118 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 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=37
13、0。 则主梁计算跨度： 中跨： mm b b l l n 63002/3502/35035063002/2/0=+-=+=柱柱。 边跨：l n1=*(6300-350/2-120)=6005mm ， 因为=*(6300-350/2-120)= mm l b l l n n 63306005025.02/3501202/3506300025.02/0=?+-=+=柱， mm b a l n 63652/3502/37060052/2/=+=+柱， 边跨计算跨度取小值，即l 0=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
14、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 = 由次梁传来可变荷载：Q=? = KN 永久和可变荷载合计：G+Q= KN 3.内力计算 1)、QL k GL k M 21+= 项 次 荷载简图 1/M k B M k / 2/M k c M k / 45 .99244 .0 57.108267 .0- 18 .27067 .0 57.108267 .0- 45 .207289 .0 24 .95133 .0- / 24 .95133.0- / 24 .95133.0- 88 .142200 .0
15、 24.95133 .0- 38.164229.0 71.222311.0- 45.121170 .0 73 .63089 .0- 68 .196274.0 47.127178 .0- / 51.31044 .0 min M (m kN ?) 组合项次 + + + + 组合值 m ax M (m kN ?) 组合项次 + + + + 组合值 2）、Q k G k V 43+= 项 次 荷载简图 A V k / 左 B V k / 右B V k / 20.47733 .0 58.81267 .1- 39.64000 .1 20.98866 .0 60.128134 .1- 00 08.15133
16、 .0- 08.15133 .0- 4.11300 .1 13.78689 .0 67.148311 .1- 57.138222 .1 21 .93822 .0 59 .133178 .1- 17 .25222 .0 m in V (kN ) 组合项次 + + + 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f b ，按 ；，故取mm b mm s b l b f f 2100630021003/63003/0=+= 梁高：h=650,h 0=650-35=615mm （边跨），h 0=650-35=615mm （中间跨）； 翼缘厚：mm h f 80= 判定是第几类T 形截面： m kN h h h b f f f f c .54.114910)2/80615(8021009.110.1)2/(601=?-?=- 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h 0=650-70=580mm ，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h 0=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 1 B 2