混凝土与砌体结构B第2次作业及钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书与计算书

一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1.为保证受弯构件斜截面的受弯承载力，受力钢筋断点的位置距其理论断点至少（

）。

注：各选项中的d为被截断钢筋的直径

(A)

40d

(B)

30d

(C)

20d

(D)

0你选择的答案：

C

[正确]正确答案：C解答参考：2.为保证受扭构件纵筋和箍筋在破坏时基本达到受拉屈服，设计时需要满足（

）的要求。

(A)

混凝土受压区高度x≤ξbh0

(B)

配筋率大于最小配筋率

(C)

配筋强度比ζ在0.6至1.7之间

(D)

上述A、B、C都正确你选择的答案：

C

[正确]正确答案：C解答参考：3.

钢筋混凝土受扭构件中的纵向受扭钢筋布置原则是（

）。

(A)

除截面四角放置外，宜沿截面周边均匀对称布置

(B)

宜均匀布置在截面顶部

(C)

宜均匀布置在截面底部

(D)

宜均匀布置在截面中部你选择的答案：

[前面作业中已经做正确]

[正确]正确答案：A解答参考：4.一般螺旋箍筋柱比普通箍筋柱承载能力提高的主要原因是（

）。

(A)

螺旋箍筋约束了砼的横向变形

(B)

螺旋箍筋直接参与截面的受压

(C)

螺旋箍筋使混凝土更加密实

(D)

螺旋箍筋为连续配筋，配筋量大你选择的答案：

[前面作业中已经做正确]

[正确]正确答案：A解答参考：5.若设某轴心受压柱配普通箍筋时的最大承载力为N1，改配螺旋筋时（其它条件不变）的最大承载力为N2，则（

）。

(A)

N1<N2

(B)

N1>N2

(C)

N1≤N2

(D)

N1≥N2你选择的答案：

[前面作业中已经做正确]

[正确]正确答案：C解答参考：6.在大偏心受压构件正截面承载力计算中，要求受压区高度x≥2as’，是为了（

）。

(A)

保证受拉钢筋的应力达到屈服强度

(B)

保证受压钢筋的应力达到设计强度

(C)

保证受压钢筋的应力达到极限强度

(D)

避免构件的混凝土保护层过早剥落你选择的答案：

B

[正确]正确答案：B解答参考：7.钢筋混凝土偏心受压构件与相应的受弯构件相比，其斜截面抗剪强度（

）。

(A)

较高

(B)

较低

(C)

不变

(D)

有变你选择的答案：

A

[正确]正确答案：A解答参考：8.钢筋混凝土小偏心受拉截面破坏时，（

）。

(A)

As和As’均未达到受拉设计强度，但砼已全部退出工作

(B)

As和As’均已达到受拉设计强度，且砼已全部退出工作

(C)

As和As’分别达到受拉和受压设计强度，全截面砼受拉

(D)

As和As’均未达到受拉或受压设计强度，全截面砼受拉你选择的答案：

B

[正确]正确答案：B解答参考：9.钢筋混凝土大偏心受拉截面破坏时，（

）。

(A)

As和As’均未达到受拉设计强度，但砼已全部退出工作

(B)

As和As’均已达到受拉设计强度，且砼已全部退出工作

(C)

As达到受拉设计强度，截面的混凝土存在受压区

(D)

As’达到受压设计强度，截面的混凝土存在受压区你选择的答案：

[前面作业中已经做正确]

[正确]正确答案：C解答参考：10.混凝土保护层变小，则钢筋混凝土构件的平均裂缝间距和平均裂缝宽度（

）。

(A)

变大

(B)

变小

(C)

有变

(D)

不变你选择的答案：

B

[正确]正确答案：B解答参考：二、不定项选择题(有不定个选项正确，共5道小题)11.钢筋混凝土轴心受压柱中箍筋的主要作用是（

）。[不选全或者选错，不算完成]

(A)

固定纵向钢筋位置

(B)

承受剪力

(C)

构成钢筋骨架

(D)

防止纵向受压钢筋压屈

(E)

改善构件延性你选择的答案：

A

C

D

E

[正确]正确答案：ACDE解答参考：12.下列钢筋混凝土构件中，箍筋应为封闭状的是（

）。A.；

B.；

C.；D.；

E.[不选全或者选错，不算完成]

(A)

单筋受弯构件

(B)

双筋受弯构件

(C)

偏心受压构件

(D)

轴心受压构件

(E)

复合受扭构件你选择的答案：

B

C

D

E

[正确]正确答案：BCDE解答参考：13.影响混凝土结构耐久性的主要因素包括（

）。[不选全或者选错，不算完成]

(A)

正确设计

(B)

材料性能

(C)

施工质量

(D)

混凝土碳化

(E)

钢筋锈蚀你选择的答案：

D

E

[正确]正确答案：DE解答参考：14.预应力混凝土轴心受拉构件在使用阶段的计算内容主要包括（

）。[不选全或者选错，不算完成]

(A)

构件截面的承载力计算

(B)

一、二级构件的抗裂验算

(C)

三级构件裂缝宽度验算

(D)

放张力筋时构件的承载力验算

(E)

后张法构件端部的局部承压强度验算你选择的答案：

A

B

C

[正确]正确答案：ABC解答参考：15.对于钢筋混凝土单向板，下述正确的是（

）。[不选全或者选错，不算完成]

(A)

长边与短边之比大于2是单向板

(B)

长边与短边之比大于3是单向板

(C)

单向板的荷载通过短边单向传递

(D)

单向板可只在短边方向配受力筋

(E)

单向板应在长边方向要配构造筋你选择的答案：

B

C

D

E

[正确]正确答案：BCDE解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共8道小题)16.

钢筋混凝土受弯或受拉构件的第一批裂缝的位置随机性受哪些因素影响？参考答案：要点：①混凝土实际抗拉能力的不均匀性的影响；②收缩和温度应力的影响；③受拉区混凝土局部受到的偶然因素的影响。17.

减小混凝土碳化的措施一般有哪些？参考答案：合理设计混凝土的配合比，规定最低水泥用量和最高水灰比，合理采用掺合剂；②提高混凝土的密实性和抗渗性；③规定钢筋的最小保护层厚度；④采用覆盖面层。18.

预应力混凝土先张法构件的生产工序是什么？其预应力如何传递？参考答案：要点：①在台座上张拉钢筋并临时锚固于台座；②支模、绑扎钢筋、浇注并养护混凝土；③混凝土达到规定强度后切断或放松钢筋，混凝土获得预应力；④预应力靠力筋与混凝土间的粘结力来传递。19.

预应力混凝土后张法构件的生产工序是什么？其预应力如何传递？参考答案：要点：①预留孔道、浇注并养护混凝土；②混凝土达到规定强度后，将钢筋穿过构件上的预留孔道；③以构件为台座，张拉力筋至控制张拉应力；④安装锚具锚固力筋，在孔道内灌浆。预应力靠锚具来传递20.

一般预应力损失可分为哪几项？参考答案：要点：①锚具变形和力筋内缩损失；②力筋与孔道摩擦损失；③力筋与承拉设备间的温差损失；④力筋松弛损失；⑤混凝土的收缩和徐变损失；⑥环形构件的螺旋力筋对混凝土局部挤压引起的损失。21.

为保证其可靠性，预应力混凝土轴心受拉构件使用阶段的计算内容有哪些？参考答案：要点：①承载能力极限状态计算；②正常使用极限状态裂缝控制验算。22.

已知矩形截面梁，跨中截面尺寸b×h=200mm×500mm，承受设计弯矩M=330KN-m，构件安全等级为二级，环境类别为二a类。混凝土等级C40，钢筋采用HRB400。试求该截面所需纵向受力钢筋（纵向受拉钢筋As=？纵向受压钢筋As'=？）。参考答案：23.

已知双筋矩形截面梁b×h=200mm×500mm，承受设计弯矩M=120KN-m，构件安全等级为二级，环境类别为二a类。混凝土等级C25，钢筋采用HRB335，已知受压钢筋As'=402mm2（2Ø16）。试求纵向受拉钢筋面积As=？参考答案：钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书设计题目及目的题目：设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。目的：1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。6、学会编制钢筋材料表。设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）4、主梁强度计算（按弹性理论计算）5、绘制结构施工图（1）、结构平面布置图（1：200）（2）、板的配筋图（1：50）（3）、次梁的配筋图（1：50；1：25）（4）、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图（5）、钢筋明细表及图纸说明设计资料1、车间类别为三类金工车间，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查规范资料：板跨≥1.2m时，楼面的活荷载标准值为16.0kN/㎡；板跨≥2.0m时，楼面的活荷载标准值为10.0kN/㎡；次梁（肋梁）间距≥1.2m时，楼面的活荷载标准值为10.0kN/㎡；次梁（肋梁）间距≥2.0m时，楼面的活荷载标准值为8.0kN/㎡。数据：Lx=6000,Ly=6300。2楼面构造。采用20mm厚水泥砂浆抹面，153屋面构造（计算柱内力用）。三毡四油防水层，20厚水泥砂浆找平层、150厚（平均）炉渣找坡层、120厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60厚钢筋混凝土屋面板、15厚混合砂浆天棚抹灰。4梁、柱用15厚混合砂浆抹灰。5混凝土采用C25；主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋，其他均采用HPB235级钢筋。钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为按高跨比条件要求板的厚度h≥l/40=2000/40=50㎜，对工业建筑的楼板，要求h≥80㎜，所以板厚取h=80㎜。次梁截面高度应满足(1/18~1/12)l=(1/18~1/12)×6300=350~525mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×500=167~250mm，取b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/14~1/8)l=(1/14~1/8)×6000=429~750mm,取h=650mm，截面宽度b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×650=217~325mm,取b=300mm。3、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层：0.02×20=0.4kN/㎡80mm厚钢筋混凝土板：0.08×25=2.015mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015×17=0.255kN/㎡小计2.655kN/㎡活荷载标准值：10.0kN/㎡因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于，所以活荷载分项系数取，恒荷载设计值：g=2.655×1.2=3.168kN/㎡活荷载设计值：q=10×1.3=13.0kN/㎡荷载设计总值：g+q=16.186kN/㎡,近似取16.2kN/㎡（2）、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：l01=ln+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820l011=ln+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840故边跨板的计算跨度取lo1=1820中间跨：l02=ln=2000-200=1800板的计算简图如图所示。（3）弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差（1820-1800）/1800=1.1%小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=1.82l01=1.82l02=1.80l02=1.80(kN.m)16.2×1.82×1.82/11=4.88-16.2×1.82×1.82/11=-4.8816.2×1.80×1.80/16=3.28-16.2×1.80×1.80/14=-3.75（4）配筋计算——正截面受弯承载力计算板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25混凝土a1=1.0,fc=11.9N/mm2，HPB235钢筋，fy=210N/mm2。对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值（）4.88-4.883.28-3.75αs=M/α1fcbh020.114-0.1140.077-0.0880.1210.1<-0.121<0.350.080.1<-0.092<0.35轴线①~②⑤~⑥计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy411-411272313实际配筋（mm2）10@19010@1908@1808@160As=413As=413As=279As=314轴线②~⑤计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy4114110.8×272=2180.8×313=250实际配筋（mm2）10@19010@1908@1808@180As=413As=413As=279As=279

配筋率验算pmin=0.45ft/fy=0.45×1.27/210=0.27%P=As/bh=0.52%P=As/bh=0.52%P=As/bh=0.47%P=As/bh=0.47%

（5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。4、次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：3.186×2.0=6.372kN/m次梁自重：0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m次梁粉刷：2×0.015×（0.5-0.08）×17×1.2=0.257kN/m小计g=9.149kN/m活荷载设计值：q=13×2.0=26kN/m荷载总设计值：q+g=26+9.149=35.149kN/m近似取荷载35.15kN/m（2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：l01=ln+h/2=(6300-120-300/2)+240/2=6150l011=1.025ln=1.025×6300=6181故边跨板的计算跨度取lo1=6150中间跨：l02=ln=6300-300=6000计算简图如图所示。（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（6150-6000）/6000=2.5%小于10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：次梁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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=6.15l01=6.15l02=6.0l02=6.0(kN.m)35.15×6.152/11=120.86-35.15×6.152/11=-120.8635.15×6.02/16=79.1-35.15×6.02/14=-90.4

次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B(左)离端第二支座B(右)离端第二支座C中间支座剪力系数0.450.60.550.55净跨度lnln1=6.03ln1=6.03ln2=6.0ln2=6.0(kN)0.45x35.15x6.03=95.38kN0.6x25.15x6.03=127.17kN0.55x25.15x6.0=116kN0.55x25.15x6.0=116kN（4）配筋计算①正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：b’f=lo/3=6000/3=2000mmb’f=b+Sn=200+2000-2000=2000mm故取b’f＝2000mmC25混凝土a1=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2;纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2,ho=500-35=465mm。判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。截面1B2C弯矩设计值（）120.86-120.8679.1-90.4αs=M/α1fcbh02120.86x106/(1x11.9x2000x4652)=0.023120.86x106/(1x11.9x200x4652)=0.23579.1x106/(1x11.9x2000x4652)=0.015490.4x106/(1x11.9x2000x4652)=0.1760.0230.1<0.272<0.350.01550.1<0.195<0.35选配钢筋计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy0.023x2000x465x1x11.9/300=848.50.272x200x465x1x11.9/300=1003.40.0155x2000x465x1x11.9/300=571.80.195x2000x465x1x11.9/300=719.4实际配筋（mm2）2Ф18+1Ф222Ф22+1Ф181Ф22+2Ф122Ф20+1Ф12As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1次梁正截面受弯承载力计算②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。复核截面尺寸：hw=ho-b’f=465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式计算：0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x465=276.7kN>Vmax=127.17kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表：截面ACV95.381277>V截面满足276.7>V截面满足276.7>V截面满足276.7>V截面满足82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋选用钢筋2Ф82Ф82Ф82Ф8100.6100.6100.6100.6968.4276.1368.8368.8实配箍筋间距200200200200144.1>V满足144.1>V满足144.1>V满足144.1>V满足（5）施工图的绘制次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la=afyd/ft=0.14×300×22/1.27=727.6,取750mm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=1218=216mm,取250mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=1222=264mm，取300mm.纵筋的截断点距支座的距离:l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm,取1650mm.5、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的荷载：9.149×6.3=57.64kN主梁自重（含粉刷）：[（0.65-0.08）×0.3×2.0×25+2×（0.65-0.08）×0.015×17×2.0]×1.2=10.958kN恒荷载设计值：G=57.64+10.958=68.6kN活荷载设计值：Q=26×100.86.3=163.8kN（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400mm×400mm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=(600-200-120)+200=6022mm故lo1取6022mm中跨lo2=6000mm计算简图如图所示。（3）、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。①弯矩值计算：，式中k1和k2由附表1查得

主梁的弯矩设计值计算（）项次荷载简图

弯矩图示意图1恒载0.244————100.8-0.2674————-110.30.067————27.6-0.2674————-110.32活载0.289————285.1-0.133————-130.95-0.133————-130.7-0.133————-130.953活载-0.044————-43.4-0.133————-130.950.200————196.6-0.133————-130.95

4活载0.229————225.9-0.311————-306.20.096————94.3-0.089————-87.65活载-0.089/3————-29.3-0.089————-87.60.17————167.1-0.311————-306.2

组合项次Mmin(kN·m)①+③57.4①+④-416.5①+②-103.1①+⑤-416.5

组合项次Mmax(kN·m)①+②385.9①+⑤-197.9①+③224.2①+④-197.9

②、剪力设计值：不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算（kN）项次荷载简图①恒载0.73350.3-1.267-86.91.0068.6②活载0.866141.9-1.134-185.700④活载0.689112.9-1.311-214.71.222200.2⑤活载-0.089-14.6-0.089-14.60.788127.4组合项次Vmax(kN)①+②192.2①+⑤-101.5①+④268.8组合项次Vmin(kN)①+⑤35.7①+④-301.6①+②68.6③弯矩、剪力包络图绘制荷载组合①+②时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时，MA=0，MB=-110.3-130.95=-241.25kN.m，以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载G+Q=68.6+163.8=232.4kN作用下的简支梁弯矩图：则第一个集中荷载下的弯矩值为1/3(G+Q)l01-1/3×MB=386.1kN.m≈Mmax,第二集中荷载作用下弯矩值为1/3(G+Q)l01-2/3×MB=305.7kN·m。中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为－241.25kN·m，以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为1/3Gl02－MB=-104.05kN·m.荷载组合①+④时支座最大负弯矩MB=-416.5kN·m其它两个支座的弯矩为MA=0，MC=-197.9kN·m，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为327.7kN·m，188.8kN·m。同理，当最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合①+③时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时MB=MC=-241.25kN·m，，第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为857.3kN·m，-23.1kN·m,第二跨在集中荷载Ｇ＋Ｑ作用下的弯矩值为224.2kN·m①+5情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。荷载组合①+②时，VAmax=192.2kN，至第二跨荷载处剪力降为192.2-232.4=－40.2kN；至第二集中荷载处剪力降为―40.2―232.4=－272.6kN，荷载组合①+④时，最大，其VBl=-301.6kN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）163.2kN,－69.2kN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。（4）配筋计算承载力计算C25混凝土，a1=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2;纵向钢筋HRB335，其中fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2.①正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按Ｔ形截面计算，因翼缘计算宽度按lo/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m，中较小值确定，取b’f=2000mmＢ支座处的弯矩设计值：。MB=Mmax-Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-370.02kN·m判别跨中截面属于哪一类T形截面a1fcb’fh’f(ho-h’f/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8kN.m>M1>M2.属于第一类T形截面.正截面受弯承载力的计算过程如下: 表1-15主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B2弯矩设计值（kN.m）385.9－370224.2－103.1αs=M/α1fcbh020.0470.3080.0250.080.048<0.5180.380<0.5180.025<0.