16大工春《钢筋混凝土结构课程设计》题目与答案

网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》题目：某集团厂房单向板设计神州四國戰我中華/summer等待花开21基本情况一、设计资料1、厂房平面示意图：如图所示：图1-1：厂房平面示意图2、建筑构造①生产车间的四周外墙均为mm370承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为300300mmmm，柱高为m5.4.②楼盖面层做法:mm20厚水泥砂浆面层mm20厚混合砂浆天棚抹灰③梁侧抹灰做法：mm15厚混合砂浆抹灰3、荷载参数楼面活荷载：3/0.6mkN水泥砂浆容重：3/20mkN；钢筋混凝土容重3/25mkN；混合砂浆容重：3/17mkN；恒载分项系数：2.1G；活载分项系数：1.3Q（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于2/4mkN）。4、建筑材料混凝土：25C钢筋：主梁及次梁受力筋采用335HRB级钢筋，板及梁内的其他钢筋采用235HPB级钢筋.5、建筑尺寸3318LBmm二、屋盖结构平面图3DC主梁B6A柱5421次梁3B1B3B2B1B4B3B1B2B166006600200020006000660066006600200060002000200020002000600020002000图2-1：楼盖结构平面布置图单位：mm2单向板结构设计2.1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。板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的2266003.32000lmmlmm＞3，宜按单向板设计，本设计按单向板设计。板的的厚度按构造要求取120008050440lhmmmmmm.次梁截面高度取h=500mm＞266004401515lmm,截面宽度b=200mm,板尺寸及支承情况图如图3-1所示。4g+q=11.09kN/m(b)A(a)图3-1：板的尺寸和计算简图（a）板的尺寸（b）计算简图1、荷载（取1m宽板带为计算单元）恒载标准值20mm水泥砂浆面层23/4.0/2002.0mkNmkN80mm钢筋混凝土板320.0825/2.0/kNmkNm20mm混合砂浆天棚抹灰320.0217/0.34/kNmkNm2/74.2mkNgk线设计值mkNmkNmg/29.3/74.212.12活荷载设计值mkNmkNmq/8.7/0.613.12合计mkN/09.11即每米板宽mkNqg/09.112、内力计算计算跨度边跨0.20.082.00.121.82222nhmmlmmm00.20.122.00.121.841.82222nammllmmmm取01.82lm中间跨02.00.21.8lm计算跨度差1.821.81.0%10%1.8mmm，说明可按等跨连续板计算内力。取1m板宽带作为计算单元，计算简图如图3-1（b）所示。连续板各截面弯矩计算见表3-1。表3-1连续板各截面弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座5弯矩计算系数m11111116114120)(lqgMm/(mkN.)3.34-3.342.25-2.573、板的截面承载力计算b=1000mm,h=80mm,mmmmmmh6020800,1=1.0,连续板各截面的配筋计算见表3-2表3-2连续板各截面配筋计算板带部位截面边区板带（○1~○2，○5~○6轴线间）中间区板带（○2~○5轴线间）边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内，中间跨跨内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/(mkN.)3.34-3.342.25-2.573.34-3.342.250.8=1.80-2.570.8=-2.07201bhfMcS0.0780.0780.0530.0600.0780.0780.0420.0480.0810.0810.0540.0620.0810.0810.0430.049ycsffbhA/10/mm2275.4275.4183.6210.8275.4275.4146.2166.6选配钢筋Φ8@180Φ8@180Φ8@180Φ8@180Φ8@180Φ8@180Φ6/8@180Φ6/8@180实配钢筋面积/mm2279279279279279279218218中间区板②-⑤带轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱效应作用，计算弯矩降低20%。连续板的配筋示意图见图3-2。62实配279mm计算275.4mm2@18088@1802计算275.4mm实配279mm2(a)2实配279mm计算275.4mm2@18088@1802计算275.4mm实配279mm26/8@180实配218mm22实配279mm计算275.4mm2@18088@1802计算275.4mm实配279mm22实配218mm计算146.2mm2@1806/82计算166.6mm(b)图3-2板的配筋示意图（a）边区板带（b）中间板带4、确定板的构造筋根据构造要求该板必须配如下构造筋：①整个板与墙体结合的四个边角各配4Ф12，且长度不宜小于四分之nl，经计算钢筋实长为720mm；②嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋Ф12@200,长度不宜小于七分之nl经计算钢筋实长为470mm；③垂直于主梁的板面负弯矩钢筋Ф12@200，该筋伸出主梁边缘的长度不应小于板短向净跨度41的nl，经计算钢筋的实长为1520；④沿板的长边方向配构造筋Ф8@250，长度为6100；2.2、次梁设计次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。取主梁的梁高=650mm＞mml500126000123，梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支承情况见图4-1（a）。1、荷载恒荷载设计值由板传来mkNmmkN/58.60.2/29.32次梁自重mkNmmmmkN/52.2)08.050.0(2.0/252.13梁侧抹灰mkNmmmkN/26.02)08.050.0(015.0/172.13mkNg/36.9活载设计值由板传来mkNmmkNq/6.150.2/8.72合计mkNqg/96.2472、次梁的尺寸和计算简图(b)(a)g+q=24.96kN/m图4-1次梁的尺寸和计算简图（a）次梁尺寸（b）计算简图3、内力计算计算跨度边跨mmmmln355.6225.012.06.6mmmaln475.6224.0355.62mmmln475.6514.6475.6025.1025.1取ml475.60中间跨mmmlln35.625.06.60跨度差%10%0.235.635.6475.6mmm说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图4-1（b）。连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表4-1和4-2。表4-1连续次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座弯矩计算系数m11111116114120)(lqgMm/(mkN.)95.13-95.1362.90-71.89表4-2连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧8剪力计算系数v45.055.055.055.00)(lqgVv/kN71.3887.2487.1787.174、次梁的截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：边跨mmmmlbf2160647531310'＜mmmmmmsb200018002000离端第二跨、中间跨mmmmlbf2120635031310'梁高mmh500，mmmmmmh465355000翼缘厚mmhf80'判别T形梁的类型：对于边跨)2('0''1fffchhhbf)280465(802000/9.110.12mmmmmmmmmmN809.2.95.13.kNmMkNm离端第二跨、中间跨1280()1.011.9/212080(465)22857.8.62.90.fcffohmmafbhhNmmmmmmmmkNmMkNm故均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取050060440hmm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，0465hmm连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表4-3和表4-4。表4-3连续次梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/(mkN.)95.13-95.1362.90-71.89)/(/20120'1bhfMhbfMcsfcS0.0180.2060.0120.1400.0180.233＜0.550.0120.151)/(/1010'ycsycfsffbhAffhbA/mm2664813469557选配钢筋3184182182209实配钢筋面积/(2mm)7631017509628表4-3连续次梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧V/kN71.3887.2487.1787.17Nbhfcc/25.00276700V261800V261800V276700VNbhft/7.0082700V78200＜V78200＜V82700＜V选用箍筋2Ф82Ф82Ф82Ф821/mmnAAsvsv101101101101200/7.025.1mmbhfVhAfstsvyv按构造配筋129013002758实配箍筋间距s/mm2200200200200次梁配筋示意图见图4-28@20022计算557mm实配628mm22022计算469mm实配509mm218计算813mm实配1017mm4182222计算664mm实配763mm318图4-2连续次梁配筋示意图5、确定次梁的构造筋根据构造要求连续次梁的构造配筋如下：①在边跨跨内配置架立筋2Ф12，长度经计算得4350mm；②在中间跨跨内同样配置架力筋2Ф12，长度经计算得2200mm；（因为配置二级钢筋，所以该架力筋不用弯钩，直接搭接）2.2主梁的设计主梁按弹性理论计算柱高H=4.5m，设柱截面尺寸为300mm300mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图5-1(a)所示。1、荷载恒载设计值由次梁传来9.36/6.661.78kNmmkN主梁自重（折算为集中荷载）31.225/0.25(0.650.08)2.0kNmmmmmmm8.55kN侧梁抹灰（折算为集中荷载）31.217/0.015(0.650.08)22.0kNmmmmm=0.70kN1071GkN活载设计值由次梁传来15.6/6.6103.0QkNmmkN合计174GQkN2、主梁的尺寸和计算简力图(b)602060006020202020002000200020002000200020002020QGQGGQQGGQG=71.0kNQ=103.0kN6000250650806000150150120240(a)AB图5-1主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸（b）计算简图3、内力计算边跨0.306.000.125.732nmlmmm00.301.0251.0255.736.0222nbllm＜0.360.305.736.062222nabmmlmm取06.02lm中间跨6.000.305.70nlmmm05.700.306.00nllbmmm跨度差(6.026.00)/6.000.3%10%mmmm，则可按等跨连续梁计算。计算主梁和柱的线刚度比：11333003331120.250.656.026.3410.300.30124.5lbhEImillmEImibhHmH梁梁梁梁梁梁柱柱柱株柱柱故主梁可视为铰支于柱顶上的连续梁计算简图如图5-1(b)所示。各种不同分布的荷载作