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1、大连理工大学钢筋混凝土结构课程设计离线作业答案网络教育学院网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土结构课程设计题目：XX单层厂房单向板设计学习中心：专业：年级：学号：学生：指导教师：1基本情况XX单层工业建筑的中间楼面详见图 1-1“建筑平面图”。中间楼面使用的是现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。现在对其进行结构设计。设计的内容：生产车间的四周外墙全为 240 的承重砖墙，主梁端墙处：370mm370mm 壁柱；设置钢筋混凝土柱，截面尺寸 400mm400mm。楼盖自重：钢筋混凝土容重 25kN/m3；楼面活荷载，单位是 0.5kN/m2；楼面面层：水磨石地面0.65kN/m2；板底粉刷：0.
2、40kN/m2。混凝土：C20、C25 或 C30；钢筋：次梁及主梁受力筋用 HRB335 或 HRB400 级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用 HPB300 或 HRB335 级钢筋。图 1-1 建筑平面图2单向板结构设计2.12.1板的设计板的设计2.1.1 恒荷载标准值板的永久荷载标准值80mm 现浇钢筋混凝土板 0.0825=2kN/m210mm 厚大理石地面 0.0128=0.28kN/m220mm 板底混合砂浆抹灰 0.0217=0.34kN/m2合计 2.62kN/m2板的可变标准荷载值 3.5kN/m2永久荷载分项系数取 1.2 或者 1.35，因楼面可变荷载标准值为 3.5
3、kN/m2，所以可变荷载分项系数应取 1.4。于是板的荷载总计算值q=Ggk+Qqk=1.352.62+0.71.43.5=6.967kN/m2q=Ggk+Qqk=1.22.62+1.43.5=8.044kN/m2由于，所以取q=8.044kN/m2，近似取 q=8kN/m2图 2-1 板的计算简图2.1.2 内力计算及配筋：在表 2-1可查得，板的弯矩系数m 分别为：边跨中为 1/11;离端第二支座为-1/11;中跨中为 1/16;中间支座为-1/14,则有M1=MB=1/11（g+q）l0 2=1/118.042.022=2.982KNmM2=M3=1/16（g+q）l0 2=1/168.
4、042.002=2.01 KNmMc=1/14（g+q）l0 2=1/148.042.002=2.297KNm取 1m 宽板带作为计算单元，b=1000mm，混凝土 C30,板的最小保护层厚度为 C=15mm，板厚 h=80mm，h0=80-20=60mm；1=1.0,fc=14.3KN/mm2；HPB235，fy=210N/mm2。板的配筋计算过程如表 2-1所示截面M（kN m）M(g q)l02表 2-1板的配筋计算表1BM1MBM220.8M2McC0.8Mc2.982-2.9822.0151.481.608-2.297-1.8381fcbh02（kN m）Ms1fcbh020.058
5、0.060.97243.90.0580.060.97243.90.0390.040.92173.40.0310.0330.934136.60.0450.0460.908200.80.0360.0370.926157.51 12s(b 0.614)s10.52As M/sfyh0（mm）轴线6/81606/81606/81606/8160选钢筋轴线轴线6/81606/81606/81606/8160轴线246mm2246mm2246mm2246mm2实际配筋轴线轴线246mm2245mm21246mm2246mm22.22.2主梁的设计主梁的设计2.2.1 荷载设计值（为简化计算，将主梁的自重等
6、效为集中荷载）次梁传来的荷载：9.1496.3=57.64kN主梁自重（含粉刷）：（0.65-0.08）0.32.025+2（0.65-0.08）0.015172.01.2=10.958kN活荷载设计值：Q=26100.86.3=163.8 kN恒荷载设计值：G=57.64+10.958=68.6kN2.2.2 计算简图主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度 a=370mm,中间支承在 400mm400mm 的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨:lo1=ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=1.025ln+b/2=
7、(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm计算简图如图所示。图 2-2 主梁计算简图2.2.3 内力设计值计算1)弯矩设计值：M k1GL k2QL其中，k1k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于 B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。2）剪力设计值：V k3G k4Q，其中，k3k4可由书中表查可知。表 2-3主梁弯矩计算项次GG荷载简图GGGGk/M1k/MBk/M2k/McQQQQ0.24494.470.267103.610.06725.880.267103.61QQ0.2890.1330.1330.133112.97246.9
8、7113.32113.320.0450.1330.2000.13338.46113.32169.88113.32QQQQMmin(kN m)0.2290.3110.170195.70264.97144.400.08975.83组合项次组合值+56.01+-368.58+87.09+179.44Mmax(kN m)组合项次+组合值341.44195.76由此可作出下列几种情况下的内力图：+；+；+表 2-4 主梁剪力计算项次GG荷载简图GGGGk/VAk/VB左k/VB右QQQQ0.73342.900.866111.451.26774.161.134145.951.0058.5300QQQQ组合
9、项次Vmin(kN)3）截面承载力计算0.68988.671.311168.731.222157.27+154.35+-242.89+215.8主梁跨中截面按 T形截面进行计算，其翼缘宽度取三者最小值按梁跨考虑：bf=lo=5.5/3=1.833M3按净距Sn考虑bf=b+sn=0.4+6.2=6.7m按翼缘高度hf考虑h0=650-60=590hfh0=100=0.1690.1，则翼缘不受限制590故应取bf=2.30m考虑弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中h0=h-60=650-60=590mm；判断各跨中截面属于哪一类 T形截面,1bfhffc(h0hf2)=1.02300100
10、11.9(590-100/2)=1333.392.97 KNm故属于第一类 T形截面支座处按矩形截面考虑，由于弯矩值较大，故应按双排受力钢筋设置，则跨中h0=h-90=650-90=560mm；主梁的正截面承载力及配筋计算见表，斜截面承载力及配筋计算见表；表 2-5 主梁正截面承载力计算截面M（KNm）bQ0(kN m)2bM Q0(kN m)2x h0h022M1fcb边跨中338.70-中间支应455.7734.85中间跨中219.33-320.92-0.0350.036b1225.5225+32019320.3440.441b1550.3225+32019320.0190.0190.2是
11、1.380.2是0.930.2是是否满足要求注：1 最小配筋率min=(45ft/fy,0.2)max%=0.2%2 HRB335 钢筋，b=0.55,表 2-6主梁斜面承载力计算截 面V（KN）0.25cbh0fc(KN)边支座122.05325.5V支座 B左225.53316.5V支座 B右315.16416.5VVc 0.7 ftbh0(KN)131.1V-0011.426571106250200124.5V118254.543.257.832657206986200124.50.106%0.1140.106%0.1140.106%是是是是否满足要求注：sv,min 0.24ft=0.
12、106%,由sv,min计算出 S=205.1mm，所以取fyvS205mm，而由构造要求知箍筋的最大间距为 250，故可取 S=200mm2.32.3次梁的设计次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。2.3.1 荷载永久荷载设计值板传来永久荷载 3.1442=6.288kN/m次梁粉刷 0.02（0.45-0.08）2171.2=0.34kN/m次梁自重 0.2（0.45-0.08）251.2=2.22kN/m合计 g=8.788kN/m可变荷载设计值 q=4.92=9.8kN/m荷载总设计值 g+q=18.58
13、8KN/m2.3.2 计算简图次梁在砖墙上的支承长度为 240mm。主梁截面为 300mm600mm。计算跨度：中间跨lo=ln=6000-300=5700mm跨度差（5850-5700）/5700=2.6%小于 10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。图 2-7次梁计算简图2.3.3 次梁内力计算由表 11-1可查得，板的弯矩系数mb 分别为：边跨中为 1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为 1/16;中间支座为-1/14,则有1）截面承载力计算：次梁跨中按 T 型截面计算，其翼缘宽度取下面两者中较小者：bf=l/3=5100/3=1700mmbf=b+sn=200+2000
14、=2200mm,故取 bf=1700mm。判断各跨内截面属于哪一类型 T型截面：取 h0=400-35=365mm，则有：1fc bfhf（h0-hf/2）=1.014.3170080（365-40）=632.7 KNm M1 M2，均属第一类 T 型截面。支座截面按矩形截面计算，离端第二支座 B按布置两排纵向钢筋考虑，取h0 40060 340mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。取h0 365mm混凝土为 C30,1=1.0,fc=14.3KN/mm2；纵向钢筋采用 HRB335钢筋，fy=300N/mm2。次梁正截面承载力计算过程如表 2-8所示。表 2-8 次梁正截面承载力计算表截
15、面弯矩 M(kN m)142.31B-42.31228.73C32.831fcbh02或1fcbfh02ssM或21fcbh0M21fcbfh01.014.3170036521.014.320034021.014.3170036521.014.32003652 3.2387106 330.62106 3.2387106 381.021060.0130.1280.0090.0861 12s(b0.350)0.0130.993349.1214+114（弯 1）20.1370.941369.414+112（弯 1）46120.0080.993237.514（弯 1）30820.0740.963277.914+114（弯 1）461s10.5As M/sfyh0选用钢筋实际钢筋截面4612面积（mm）次梁斜截面承载力混凝土 C30,ft=1.43N/mm2；箍筋采用 HPB235，fyv=210 N/mm2；hw=h0-hf=340-80=260，因 hw/b=260/200=1.34,属于厚腹梁。3配筋图3.13.1板的配筋图板的配筋图图 3-1板的配筋图3.23.2主梁的配筋图主梁的配筋图图 3-2 主梁材料图及配筋图3.33.3次梁的配筋图次梁的配筋图图 3-3次梁配筋图