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2013秋《筋混凝土结构课程设计》离线作业答案

发布时间:2014-02-27 19:30:30  

网络教育学院

《钢筋混凝土结构课程设计》

1 基本情况

一、设计资料

草原宏宝厂房。采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。

楼面做法:20mm厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹灰。 荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,分项系数?G?1.2。可变荷载,楼面均分布荷载为7.5kN/m,分项系数?K?1.3。

材料选用:混凝土采用C30

钢筋主梁、次梁采用HRB335级钢筋,其它均用HPB300级钢筋。

3

二、楼盖的结构平面布置

主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度5.7m,次梁的跨度4.8m。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m。楼盖布置如图1所示。 1

三、板的计算

按塑性分析法计算内力。

1、荷载

恒荷载标准值: 20mm水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土板 15mm厚石灰砂浆抹灰 活荷载标准值 横荷载设计值 活荷载设计值 合计 0.02m?20kN/m3?0.4kN/m2 0.08m?25kN/m3?2.0kN/m2 0.015m?17kN/m3?0.255kN/m2 gk?2.655kN/m2 qk?7.5kN/m2 g?1.2?2.655?3.186kN/m2 q?1.3?7.5?9.75kN/m2 g?q?12.936kN/m2

2、内力计算

次梁的截面200mm?400mm,板在墙上的支撑长度为120mm,则板计算跨度为: 边跨l0?ln?h0.20.08?1.9?0.12???1.72m 222

2

中间跨 l0?1.9?0.2?1.7m

跨度差(1.72?1.7)/1.7?1.2?10说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板作为计算单元,计算简图如图1所示。

连续板各截面的弯矩计算见表1.

截面承载力计算 b?1000mm,h?80mm,h0?80?20?60mm。C30混凝土,fc=14.3N/mm2。HPB300

钢筋,fy=270kN/m,连续板各截面的配筋计算见表2.

2

3

?min?(0.2%,45ft/fy)max?45ft/fy?45?1.43/270?100%?0.238%

所以,As,min??minbh?0.238%?1000?80?190.4mm2

板的裂缝验算

裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩,考虑可变荷载的最不利布置,有

'2'2

Mk??ggkl0??qqkl0

''式中gk—折算永久荷载标准值,gk?gk?qk/2?2.655?7.5/2?6.405kN/m

'' qk—折算可变荷载标准值,qk?qk/2?7.5/2?3.75kN/m

?g—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数,按有关表格查的;

?q—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数,按有关表格查的。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:

Mk?(0.078?6.405?0.1?3)?1.7202kN/m?2.32kN/m MBk??(0.105?6.405?0.119?3)?1.7202kN/m??3.05kN/m M2k?(0.033?6.405?0.079?3)?1.72kN/m?1.30kN/m MCk??(0.079?6.405?0.111?3)?1.72kN/m??2.42kN/m

M3k?(0.046?6.405?0.085?3)?1.72kN/m?1.59kN/m

受弯构件的受力特征系数?cr?1.9,光面钢筋的相对粘结特征系数??0.7,C30混凝土抗拉

强度标准值ftk?2.01N/mm2;保护层厚度c=15mm<20mm,取c=20mm,计算过程见表2,裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。

4

注:

te,取te。

截面的短期刚度由下式确定:

板的挠度验算

Bs?

E1.15??0.2?

1?3.5?'f

EsAsh02

式中,?E?Es/Ec?210?103/3?104?7,矩形截面?'f?0,各截面的短周期刚度如下表所示。

由表2可见,B与1很接近,满足0.51<B<21,按《混凝土结构设计规范》可取整跨刚度B1为计算挠度,这样的简化使挠度计算大为方便。 长期刚度按下式确定

B?

Mk2.32

Bs??1.882?1011?8.64?1010N?mm

Mq(??1)?Mk2.7252?1?2.32

'

'

2

2

'

其中,M1q?(0.078gk?0.1qk)l0?(0.078?7.965?0.1?3)?1.72?2.725kN?m

11

(?qqk)?2.655?(0.8?7.5)?7.965kN/m 2211'

qk??qqk??0.8?7.5?3kN/m

22

gk?gk?

第一跨挠度最大,对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载gk满布,可变荷载qk在

?2

?2

1,3,5跨布置,又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644?10和0.973?10,于是挠

度:

0.644?10?2gkl40.973?10?2qkl4f??

BB

0.644?10?2?2.655?172040.973?10?2?7.5?17204l??=8.45mm<?8.6mm

8.64?10108.64?1010200

3、绘制板施工图

板采用分离式配筋。

5

三、次梁计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 1.荷载 恒荷载设计值 由板传来 1.9m?3.186kN/m?6.05kN/m 次梁自重 1.2?0.2m?(0.4m?0.08m)?25kN/m?1.92kN/m 梁侧抹灰 1.2?0.015m?(0.4m?0.08m)?17kN/m3?2?0.20kN/m2 活荷载设计值 由板传来 合计 3232g?8.17kN/m2 q?1.9m?9.75kN/m3?18.5kN/m2 g?q?26.67kN/m2

2.内力计算

计算跨度

边跨 ln?4.8m?0.12m?0.25m?4.555m2 ln?a0.24?4.555m?m?4.675m22 1.025ln?4.669m?4.675m 取l0=4.675

中间跨l0?ln?4.8m?0.25m?4.55m 跨度差(4.675?4.55)/4.55?2.7?10,说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图6

如图2所示。

2

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表3表4. 表3连续次梁弯矩计算

正截面承载力计算

正截面承载力计算时,支座按矩形截面计算,跨中按T形截面计算,翼缘宽度取

11

b'f?l=?4800=1600mm,又b?sn?200?1700?1900mm,故取b'f?1600mm

33

一类环境,梁的混凝土保护层厚度要求为25mm,单排钢筋截面有效高度取h0=365mm。 判别T型截面类型:

?1fcb'fh'f(h0?

h'f2

)?1.0?14.3?1517?80?(365?

80

)?564.02kN?m?53.00kN?m 2

各跨跨中均属第一类T型截面。

7

次梁的正截面承载力过程见表

As/(bh)?339/(200?400)?0.42%??min?(0.2%,45ft/fy)max?45ft/fy?45?1.43/300?0.22%

,满足最小配筋率的要求。

斜截面受剪承载力计算。

计算内容包括:截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

(1)验算截面尺寸

hw?h0?h'f?365?80?265mm,hw/b?265/200?1.2?4,截面尺寸按下式验算:

0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?250?365?362.20kN?Vmax?74.81kN

截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋

采用?6双箍,计算支座B左侧截面,VBl?72.89kN。由斜截面受剪承载力计算公式确

定箍筋间距s:

s?

1.0fyvAsvh0Vcs?0.7ftbh0

?

1.0?270?100.48?365

?5725.70mm

74810?0.7?1.43?200?365

调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距,

s?0.8?5725.7?4580.56mm,大于箍筋最大间距200mm,最后取s=200mm。

(3)验算最小配箍率

弯矩调幅时要求的配箍率下限为0.3ft/fyv?0.3?1.43/270?1.58?10,实际配箍率

?3

?sv?Asv/(bs)?100.48/(200?250)?2.50?10?3,满足最小配箍率要求。

次梁的裂缝宽度验算

8

'

次梁的折算永久荷载gk?6.80?8

;14.2?3/4kN10m.3折7算可/变荷载

3'qk?14.2?

4

c=25mm。

??1.0,混凝土的保护层厚度10k.N67。变形钢筋的相对粘度特征系数m/

荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数?cr?1.9,裂缝宽度的计算过程见表2,各截面的裂缝宽度均满足要求。

Mk?(0.078?10.37?0.1?10.67)?4.6752kN/m?41.00kN/m MBk??(0.105?10.37?0.119?10.67)?4.6752kN/m??51.55kN/m

M2k?(0.033?10.37?0.079?10.67)?4.5502kN/m?24.54kN/m MCk??(0.079?10.37?0.111?10.67)?4.5502kN/m??41.48kN/m M3k?(0.046?10.37?0.085?10.67)?4.5502kN/m?28.65kN/m 次梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:

2

EsAsh0

Bs?

1.15??0.2?

6E1?3.5?'f

2.0?105?565?36522132

?N?mm?1.145?10N?mm

6?7.14?8.3?10-3

1.15?0.772+0.2+

1?3.5?1.675

其中,??As/bh0?565/(200?365)?8.3?10?3;

?E?Es/Ec?2.0?105?2.8?104?7.14; ??

'f

(b'f?b)h'f

bh0

?

(1600?200)?80

?1.647。

200?365

长期刚度:

B?

Mk41.00

Bs??1.145?1013?9.267?1013N?mm2

Mq(??1)?Mk35.12(2?1)?41.00

9

其中,M1q?(0.078?9.654?0.1?8.538)?4.6752?35.12kN?m

11'gk?gk?(?qqk)?6.808??0.8?14.23?9.654kN/m 4433'qk??qqk??0.8?14.23?8.538kN/m 44

挠度系数与板相同,挠度:

0.644?10?2gkl40.973?10?2qkl4

f?? BB

0.644?10?2?6.808?467540.973?10?2?14.23?46754l??=9.737mm<?23.375mm12129.267?109.267?10200

3.绘制次梁施工图

四、主梁计算

主梁按弹性理论设计。

1.荷载

为简化计算,将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。

荷载设计值:

由次梁传来 8.17?4.8=39.22kN

主梁自重 1.2?0.25?(0.65-0.08)?1.9?17?2=8.13kN

梁侧抹灰 1.2?0.015?(0.65-0.08)?1.9?17?2=0.67kN

G=48.02kN

活荷载设计值:

由次梁传来Q=18.5?4.8=88.8kN

G+Q=136.82kN

2.计算简图

10

主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面为350mm?350mm;墙、柱为主梁的铰支座,主梁连续梁计算

计算跨度: 边跨ln?5.7?0.12?0.35?5.405m 2

l0?1.025ln?

l0?ln?b0.35?1.025?5.405??5.715m 22ab0.370.35??5.405???5.765m 2222

5 ?取最小值 l0?5.71m

中间跨:ln?5.7?0.35?5.35m

l0?ln?b?5.35?0.35?5.7m

跨度差 (5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%,则可以按等跨连续梁计算。

主梁的计算简图见图

3.内力计算及包络图

内力计算采用等跨连续梁的内力系数进行计算,跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算:

M?k1Gl0?k2Ql

V?k1G?k2Q

不同截面下的弯矩及剪力的计算见表3,表4

11

12

主梁正截面受弯承载力计算

跨内按T形截面计算,其翼缘宽度为:

11

bf?l0??5700?1900mm?b?sn?4800mm

33

b?12h'f?250?12?8?1210mm

取bf=1210mm,取h0?500?60?440mm。

判别T形截面类型:

'

?1fcb'fh'f(h0?

h'f2

)?1.0?14.3?1210?80?(440?

80

) 2

m?212.67kN?m ?553.69kN?

故属于第一类T形截面。

Mb?Mmax?V0

b0.35

??230.91?(88.8?48.02)? 22m ??203.55kN?

主梁正截面承载力的计算

13

主梁斜截面受剪承载力的计算

(1)验算截面尺寸

hw?h0?h'f?440?80?360mm,hw/b?360/300?1.2?4,截面尺寸按下式验算:

0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?250?440?437.93kN?Vmax?177.26kN

截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋

采用?6@150双箍

Vcs?0.7ftbh0?1.0fyv

Asv

h0?0.7?1.43?250?440?1.0?270?440?100.48/150?189.69kNs

VA?112.1kN?Vcs,VBl?177.26kN?Vcs,VBr?156.33kN?Vcs,可知B截面上的剪力与Vcs

2

刚好,现配两根弯起,2?20,面积为628mm。 验算最小配箍率

?sv?Asv/(bs)?100.48/(250?200)?2.00?10?3>

0.24ft/fyv?0.24?1.43/270?1.27?10?3,满足要求。 主梁裂缝宽度验算

受弯构件的受力特征系数?cr?1.9,变形钢筋的相对粘结特征系数??1.0,C30混凝土

抗拉强度标准值ftk?2.01N/mm2;保护层厚度c=25mm。主梁各截面的裂缝宽度验算过程见表2,各截面的裂缝宽度均满足要求。

表中B支座边缘弯矩标准值:

M?M?Vb/2??182.4?108.32?0.35/2??204.01kN?m

14

主梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:

2EsAsh0Bs?

1.15??0.2?E1?3.5?'

f2.0?105?1884?4402?N?mm2?5.09?1013 1.15?0.9247+0.2+1?3.5?0.9556

其中,??As/bh0?1884/(250?440)?0.0173;

?E?Es/Ec?2.0?105?2.8?104?7.14; ??'

f(1220?300)?80?0.9556。 bh0175?440

Mk178.6B?Bs??5.09?1013?2.8?1013N?mm Mq(??1)?Mk146.04(2?1)?178.6?(b'f?b)h'f

其中,M1k?55.8?0.8?112.8?146.04kN?m

挠度系数与板相同,挠度:

0.644?10?2gkl40.973?10?2qkl4

f?? BB

1.883?10?2?40.02?103?571532.716?10?2?68.31?103?57153l??=17.3mm<?28.58mm13132.8?102.8?10200

3.主梁施工图

15

16

2 单向板结构设计

2.1 板的设计

2.1.1、板的计算

按塑性分析法计算内力。

1、荷载

恒荷载标准值: 20mm水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土板 15mm厚石灰砂浆抹灰

0.02m?20kN/m3?0.4kN/m2 0.08m?25kN/m3?2.0kN/m2 0.015m?17kN/m3?0.255kN/m2 gk?2.655kN/m2 活荷载标准值 横荷载设计值 活荷载设计值 qk?7.5kN/m2 g?1.2?2.655?3.186kN/m2 q?1.3?7.5?9.75kN/m2 g?q?12.936kN/m2 合计

2、内力计算

次梁的截面200mm?400mm,板在墙上支撑长度为120mm,则板的计算跨度为: 边跨l0?ln?h0.20.08?1.9?0.12???1.72m 222

ln?a0.20.12?1.9?0.12???1.74m 222

?l0?1.72m

中间跨 l0?1.9?0.2?1.7m 跨度差(1.72?1.7)/1.7?1.2?10说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板作为计算单元,计算简图如图1所示。

kN /m2g?q?12.936

17

连续板各截面的弯矩计算见表1.

表1 连续板各截面弯矩计算

截面承载力计算

b?1000mm,h?80mm,h0?80?20?60mm。C30混凝土,fc=14.3N/mm2。HPB300

2

钢筋,fy=270kN/m,连续板各截面的配筋计算见表2.

表2连续板各截面配筋计算

18

?min?(0.2%,45ft/fy)max?45ft/fy?45?1.43/270?100%?0.238%

所以,As,min??minbh?0.238%?1000?80?190.4mm2

板的裂缝验算

裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩,考虑可变荷载最不利布置,有

'2'2

Mk??ggkl0??qqkl0

''式中gk—折算永久荷载标准值,gk?gk?qk/2?2.655?7.5/2?6.405kN/m

'' qk—折算可变荷载标准值,qk?qk/2?7.5/2?3.75kN/m

?g—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数,按有关表格查的;

?q—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数,按有关表格查的。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:

Mk?(0.078?6.405?0.1?3)?1.7202kN/m?2.32kN/m MBk??(0.105?6.405?0.119?3)?1.7202kN/m??3.05kN/m M2k?(0.033?6.405?0.079?3)?1.72kN/m?1.30kN/m MCk??(0.079?6.405?0.111?3)?1.72kN/m??2.42kN/m

M3k?(0.046?6.405?0.085?3)?1.72kN/m?1.59kN/m

受弯构件的受力特征系数?cr?1.9,光面钢筋的相对粘结特征系数??0.7,C30混凝土抗拉强度标准值ftk?2.01N/mm;保护层厚度c=15mm<20mm,取c=20mm,计算过程见表2,裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。

板的裂缝宽度验算

2

19

注:

te,取te。

板的挠度验算

截面的短期刚度由下式确定:

Bs?

6E1.15??0.2?

1?3.5?'f

EsAsh02

式中,?E?Es/Ec?210?103/3?104?7,矩形截面?'f?0,各截面的短周期刚度如下表所示。

由表2可见,B与1很接近,满足0.51<B<21,按《混凝土结构设计规范》可取整跨刚度B1为计算挠度,这样简化使挠度计算大为方便。 长期刚度按下式确定

B?

Mk2.32

Bs??1.882?1011?8.64?1010N?mm

Mq(??1)?Mk2.7252?1?2.32

'

'

2

2

其中,M1q?(0.078gk?0.1qk)l0?(0.078?7.965?0.1?3)?1.72?2.725kN?m gk?gk?

''

11

(?qqk)?2.655?(0.8?7.5)?7.965kN/m 22

1

?0.8?7.5?3kN/m 2

qk??qqk?

12

第一跨挠度最大,对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载gk满布,可变荷载qk在

20

1,3,5跨布置,又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644?10和0.973?10,于是挠度:

?2?20.644?10?2gkl40.973?10?2qkl4f?? BB

0.644?10?2?2.655?172040.973?10?2?7.5?17204l??=8.45mm<?8.6mm 8.64?10108.64?1010200

2.2 次梁的设计

2.2.1、次梁计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

1.荷载

恒荷载设计值 由板传来 1.9m?3.186kN/m?6.05kN/m 次梁自重 1.2?0.2m?(0.4m?0.08m)?25kN/m3?1.92kN/m2 梁侧抹灰 1.2?0.015m?(0.4m?0.08m)?17kN/m?2?0.20kN/m 3232g?8.17kN/m2 活荷载设计值 由板传来 合计 q?1.9m?9.75kN/m3?18.5kN/m2 g?q?26.67kN/m2

2.内力计算

计算跨度

边跨 ln?4.8m?0.12m?0.25m?4.555m2

ln?a0.24?4.555m?m?4.675m22

1.025ln?4.669m?4.675m 取l0=4.675

中间跨l0?ln?4.8m?0.25m?4.55m 跨度差(4.675?4.55)/4.55?2.7?10,说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图21

如图2所示。

g?q?26.67kN/m2

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表3表4. 表3连续次梁弯矩计算

正截面承载力计算

正截面承载力计算时,支座按矩形截面计算,跨中按T形截面计算,翼缘宽度取

11

b'f?l=?4800=1600mm,又b?sn?200?1700?1900mm,故取b'f?1600mm

33

22

一类环境,梁的混凝土保护层厚度要求25mm,单排钢筋截面有效高度取h0=365mm。 判别T型截面类型:

'1cf

'f

?fbh(h0?

h'f2

)?1.0?14.3?1517?80?(365?

80

)?564.02kN?m?53.00kN?m 2

各跨跨中均属于第一类T型截面。

次梁的正截面承载力过程见表

次梁正截面受弯承载力计算

As/(bh)?339/(200?400)?0.42%??min?(0.2%,45ft/fy)max?45ft/fy?45?1.43/300?0.22%

,满足最小配筋率的要求。

斜截面受剪承载力计算。

计算内容包括:截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

(1)验算截面尺寸

hw?h0?h'f?365?80?265mm,hw/b?265/200?1.2?4,截面尺寸按下式验算:

0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?250?365?362.20kN?Vmax?74.81kN

截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋

采用?6双箍,计算支座B左侧截面,VBl?72.89kN。由斜截面受剪承载力计算公式确

定箍筋间距s:

23

s?

1.0fyvAsvh0Vcs?0.7ftbh0

?

1.0?270?100.48?365

?5725.70mm

74810?0.7?1.43?200?365

调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距,

s?0.8?5725.7?4580.56mm,大于箍筋最大间距200mm,最后取s=200mm。

(3)验算最小配箍率

弯矩调幅时要求的配箍率下限为0.3ft/fyv?0.3?1.43/270?1.58?10?3,实际配箍率

?sv?Asv/(bs)?100.48/(200?250)?2.50?10?3,满足最小配箍率的要求。

次梁的裂缝宽度验算

'

次梁的折算永久荷载gk?6.80?8

;14.2?3/4kN10m.3折7算可/变荷载

3'qk?14.2?

4

c=25mm。

??1.0,混凝土的保护层厚度10k.N67。变形钢筋的相对粘度特征系数m/

荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数?cr?1.9,裂缝宽度计算过程见表2,各截面的裂缝宽度均满足要求。

表2 次梁的裂缝宽度验算

Mk?(0.078?10.37?0.1?10.67)?4.6752kN/m?41.00kN/m MBk??(0.105?10.37?0.119?10.67)?4.6752kN/m??51.55kN/m

M2k?(0.033?10.37?0.079?10.67)?4.5502kN/m?24.54kN/m

24

MCk??(0.079?10.37?0.111?10.67)?4.5502kN/m??41.48kN/m

M3k?(0.046?10.37?0.085?10.67)?4.5502kN/m?28.65kN/m

次梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:

2EsAsh0Bs?

1.15??0.2?E1?3.5?'f2.0?105?565?36522132?N?mm?1.145?10N?mm6?7.14?8.3?10-31.15?0.772+0.2+1?3.5?1.675

其中,??As/bh0?565/(200?365)?8.3?10?3;

?E?Es/Ec?2.0?105?2.8?104?7.14; ??'

f(b'f?b)h'fbh0?(1600?200)?80?1.647。 200?365

长期刚度:

B?Mk41.00Bs??1.145?1013?9.267?1013N?mm2 Mq(??1)?Mk35.12(2?1)?41.00

其中,M1q?(0.078?9.654?0.1?8.538)?4.6752?35.12kN?m

11'gk?gk?(?qqk)?6.808??0.8?14.23?9.654kN/m 4433'qk??qqk??0.8?14.23?8.538kN/m 44

挠度系数与板相同,挠度:

0.644?10?2gkl40.973?10?2qkl4

f?? BB

0.644?10?2?6.808?467540.973?10?2?14.23?46754l??=9.737mm<?23.375mm12129.267?109.267?10200

2.3 主梁的设计

2.3.1、主梁计算

主梁按弹性理论设计。

1.荷载

为简化计算,将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。

荷载设计值:

25

由次梁传来 8.17?4.8=39.22kN

主梁自重 1.2?0.25?(0.65-0.08)?1.9?17?2=8.13kN

梁侧抹灰 1.2?0.015?(0.65-0.08)?1.9?17?2=0.67kN

G=48.02kN

活荷载设计值:

由次梁传来Q=18.5?4.8=88.8kN

G+Q=136.82kN

2.计算简图

主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面为350mm?350mm;墙、柱为主梁的铰支座,主梁连续梁计算

计算跨度: 边跨ln?5.7?0.12?0.35?5.405m 2

l0?1.025ln?

l0?ln?b0.35?1.025?5.405??5.715m 22ab0.370.35??5.405???5.765m 2222

5 ?取最小值 l0?5.71m

中间跨:ln?5.7?0.35?5.35m

l0?ln?b?5.35?0.35?5.7m

跨度差 (5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%,则可以按等跨连续梁计算。

主梁的计算简图见图

26

3.内力计算及包络图

内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行计算,跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式

计算:

M?k1Gl0?k2Ql V?k1G?k2Q

不同截面下弯矩及剪力的计算见表3,表4

表3主梁弯矩计算

主梁剪力值计算

27

主梁正截面受弯承载力计算

跨内按T形截面计算,其翼缘宽度为:

11

bf?l0??5700?1900mm?b?sn?4800mm

33

b?12h'f?250?12?8?1210mm

取bf=1210mm,取h0?500?60?440mm。

判别T形截面类型:

'1cf

'f

'

?fbh(h0?

h'f2

)?1.0?14.3?1210?80?(440?

80) 2

m?212.67kN?m ?553.69kN?

故属于第一类T形截面。

28

Mb?Mmax?V0

b0.35??230.91?(88.8?48.02)? 22m ??203.55kN?

主梁正截面承载力的计算

主梁斜截面受剪承载力的计算

(1)验算截面尺寸

hw?h0?h'f?440?80?360mm,hw/b?360/300?1.2?4,截面尺寸按下式验算:

0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?250?440?437.93kN?Vmax?177.26kN

截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋

采用?6@150双箍

Vcs?0.7ftbh0?1.0fyv

Asv

h0?0.7?1.43?250?440?1.0?270?440?100.48/150?189.69kNs

VA?112.1kN?Vcs,VBl?177.26kN?Vcs,VBr?156.33kN?Vcs,可知B截面上的剪力与Vcs

2

刚好,现配两根弯起,2?20,面积为628mm。 验算最小配箍率

?sv?Asv/(bs)?100.48/(250?200)?2.00?10?3>

0.24ft/fyv?0.24?1.43/270?1.27?10?3,满足要求。 主梁裂缝宽度验算

受弯构件的受力特征系数?cr?1.9,变形钢筋的相对粘结特征系数??1.0,C30混凝土

2

抗拉强度标准值ftk?2.01N/mm;保护层厚度c=25mm。主梁各截面的裂缝宽度验算过程见表2,各截面的裂缝宽度均满足要求。

29

表中B支座边缘弯矩标准值:

MBk?MBk,max?V0kb/2??182.4?108.32?0.35/2??204.01kN?m

主梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:

2

EsAsh0

Bs?

1.15??0.2?

E1?3.5?'f

2.0?105?1884?4402

?N?mm2?5.09?1013

1.15?0.9247+0.2+

1?3.5?0.9556

其中,??As/bh0?1884/(250?440)?0.0173;

?E?Es/Ec?2.0?105?2.8?104?7.14; ??

'f

(b'f?b)h'f

bh0

?

(1220?300)?80

?0.9556。

175?440

B?

Mk178.6

Bs??5.09?1013?2.8?1013N?mm

Mq(??1)?Mk146.04(2?1)?178.6

其中,M1k?55.8?0.8?112.8?146.04kN?m 挠度系数与板相同,挠度:

0.644?10?2gkl40.973?10?2qkl4

f??

BB

1.883?10?2?40.02?103?571532.716?10?2?68.31?103?57153l

??=17.3mm<?28.58mm1313

2.8?102.8?10200

30

3 配筋图

3.1 板的配筋图

板采用分离式配筋。

3.2 次梁的配筋图

31

3.3 主梁的配筋图

32

3 心得体会

本课程使我更深的认识了解钢筋混凝土的组合原理。对我今后施工起到非常大的作用。

混凝土抗压以及钢筋抗拉这两大有点,很好的改进了材料的受力性能以及破坏性质。

我们必须从最根本的方面着手,一步步掌握,并且理论实际相结合一点点摸索与吸取教训来获取的经验知识。

只有懂得材料的建筑工作者,才能更好建造出美观、实用、坚固的建筑;也只有在实际工作中,我们才能检验理论的正确与否。

钢筋混凝土的构造规定主要掌握三个方面:混凝土保护层的厚度,钢筋的锚固长度,纵向钢筋最小配筋率。这几点在我们今后施工时必须掌握的几个要点。

《钢筋混凝土基本理论》是我门非常重要的课程,我一定要端正自己的态度,扎实地学习,虚心请教。必须认真学习好这门课程。

33

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