大工17秋《钢筋混凝土结构课程设计》答案

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

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专业：土木工程

年级： 2017年秋季

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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。 1．1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（γ=20kN/m3），板底及梁用15mm 厚石灰砂浆抹底（γ=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。

1.2楼盖梁格布置及截面尺寸确定

确定主梁的跨度为6.3m ，次梁的跨度为5.4m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m 。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=57.5mm ，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=(1/18～l/12)=(1/18～1/12)=300～450mm ，取h=400mm ，截面宽b=(1/3～1/2)h=(1/3～1/2)×400=133～200mm ，取b=180mm 。

主梁截面高度应满足h=(1/14～1/8)l=(1/15～1/10)×6300=450～788mm ，取hz=650mm ，截面宽b=(1/3～1/2)hz=(1/3～1/2)×650=217～325mm ，取b=250mm 。柱的截面尺寸b ×h=400×400 mm 2。

楼盖结构平面布置图

2 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。 （1）、荷载计算

恒荷载标准值计算，取1m 宽板带计算： 面层 0.02×20=0.4kN/m

板自重 板厚×γ×1=0.08×25×1=2.0kN/m

板底抹灰 粉刷厚度×γ×1=0.015×17×1=0.255kN/m

永久荷载设计值： k g

= 1.2（0.4 + 2 + 0.255） = 3.186 2/KN m 活载设计值： q k =10kN/m 2×1.3=13kN/m 荷载设计值总值： g k +q k =16.186≈16.2kN/m （2）、跨度计算

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 =(2100-120-180/2)+80/2=1930mm l 0=L n +1/2a=(2100-120-180/2)+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，由表可查得板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见下表

板的弯矩设计值的计算

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 ，αs =20mm ，则h 0=80-20=60mm ，C25混凝土，α

1

=1.0，f c =11.9N/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

最小配筋率ρ=As/bh=249/(1000*60)=0.42%＞ρmin=0.2%。

2.2 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=1.025l n =1.025×(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

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： 3.186×2.1=6.691kN/m

次梁肋自重：0.18×(0.4-0.08)×25×1.2=1.728kN/m 次梁粉刷重：0.015×2×(0.4-0.08)×17×1.2=0.196 小计：g=8.615 KN/m 活荷载设计值：q=13*2.1=27.3 KN/m

荷载总设计值：q+g=27.3+8.615=35.915 KN/m ，取荷载为35.92 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αM,，板的弯矩设计值计算过程见表

α值：

次梁弯矩值计算

β值：

计算简图

次梁剪力值计算

其中，M=α(g+p)l 02 V=β((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'=2010+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)2/80365(8017179.110.1)2/(60'1⨯=-⨯⨯⨯⨯='-'α

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

5.斜截面强度计算

次梁斜截面承载力计算如下：