水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告模板

1、Word資料 1 課程設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計資料 1、設(shè)計條件 某水電站副廠房屬 3級水工建筑物，環(huán)境條件類別為一類，采用外墻及內(nèi)柱承重，柱網(wǎng)布置如圖 1 所 示，柱的截面尺寸 b?h,樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式肋形結(jié)構(gòu)。 圖 1副廠房結(jié)構(gòu)平面布置圖 2、設(shè)計參數(shù) 廠房按正常運(yùn)行狀況設(shè)計； 樓面面層用 20mm厚水磨石，板底及梁用 20mm厚混合砂漿粉底；鋼筋除 縱向受力鋼筋采用 HRB335，其余采用 HPB235 ;混凝土強(qiáng)度等級為 C25。 水磨石容重Y為 0.65N/m 2;混合砂漿容重 Y為 17kN/m 3 ;鋼筋混凝土容重 Y為 25kN/m 3;樓面活 荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk及其余設(shè)計

2、參數(shù)按學(xué)號給岀，見表 2，并據(jù)此填入表 1。 表 1設(shè)計自選參數(shù) 題號 L1? L2 (mm ? mm) 5L2? 3L1 (mm ? mm) b?h (mm? mm) qk (kN/m 2) 426 6000 ? 6300 31500 ? 18000 350? 350 7 2 計算書正文 2.1 結(jié)構(gòu)布置 根據(jù)樓蓋結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)尺寸，進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，如圖 2.1所示:5 50 0 L2 HU5 1 IL 1 L L1 L L1 L LWord資料 30000 A B C D E J 電 圖 2.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖 2.2初步選擇板、梁的截面尺寸 主、次梁的截面尺寸計算如下表所示： 表 2.1 次、主

3、梁的截面尺寸 構(gòu)件 名稱 L(mm) 高度 h 計算值(mm) 寬度 b 計算值(mm) 取值 b*h(mm*mm) 主梁 6300 (1/15 1/10)L 420 “ -630 (1/3 1/2)h 167 - -250 250 X500 次梁 6000 (1/18 1/12)L 333 “ -500 (1/3 1/2)h 150 - -225 220 X450 l 板的厚度按構(gòu)造要求 h= 100 mm昌 =2100 /40= 52.5 mm，樓板厚度不少于 60mm，密肋板厚度不 40 少于 50mm，工業(yè)建筑板厚度不少于 70，本設(shè)計樓板可選用 100 mm厚的樓板。 2.3 單向板

4、的設(shè)計 按照塑性內(nèi)力重分布理論進(jìn)行計算板的內(nèi)力， 對多跨連續(xù)板沿板的長邊方向取 1 米寬的板帶作為板的計 算單元。 2.3.1計算簡圖 圖 2.2 計算跨度示意圖 50 2000 02 II II II li | 3 i B s ii ii III III 111 III 6 1 ii ID i 5 ii B 1 1 一 JU 1 B 2000 6000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 | 2000 - 6000 2000 2000 | 2000 -6000 Ill III II II -II . II l| 2 i 1 B

5、i B ill 11 JI U _ II _ 匚 _ I I 11 -TT - - 1 I - - 1 I - - n - - 1 IT III II II II II II III II I 3 III I B III II II III 2000 ir 11 I Bl m- ii ill 2 I 1 i B i B HI II Word資料 板：1。1= ln+h/2 和 1。1= n+a/2 取小值 板在墻上的支承長度 a不小于 120mm，取 a=120mm ;中間支座寬度即為次梁寬度 :b= 220 mm ;板 厚：h= 100 mm。計算跨度按圖 2.3進(jìn)行計算，其中Word資料

6、邊跨：| ._*! =2100 -120-b/2+h/2= 01 n 2 l 01 二 l n .a =2100 -120-b/2+a/2= 2100 -120-110+60= 1930 mm 2 兩式較小值為 10 仁 1920 mm 中間跨：|0 = ln = 2100-b= 2100-220= 1880 mm 由于(1920-1880 ) /1880 X100%= 2.13%5%，故可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力；且多于五跨連續(xù)板 按五跨計算內(nèi)力，小于五跨或等于五跨的連續(xù)板按實(shí)際跨數(shù)計算內(nèi)力。按圖 2.1布置板其跨度多于五跨，故 按五跨計算內(nèi)力，其計算簡圖見圖 2.3。 q+g=9.99kN/m

7、 匚 1 1 i I J 1 1 1 1 L 1 1 / - B 2 C 3 C E B - X; 門加 二 圖 2.3 板的計算簡圖 2.3.2荷載計算 板的荷載計算可列表計算，見下表 2.2 表 2.2板的荷載計算表 荷載種類 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m ) 荷載分項(xiàng)系數(shù) 荷載設(shè)計值 (kN/m ) 永久荷載 20mm 厚水磨石面層 0.65 1.05 0.68 100mm 厚現(xiàn)澆板自重 2.5 1.05 2.63 20mm 厚板底抹灰 0.34 1.05 0.36 小計(g) 3.49 - 3.67 可變荷載(q) 7 1.2 8.4 總荷載(g+q ) 10.49 - 12.07 說明：

8、1.分項(xiàng)系數(shù)取值依據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 ，YG =1.05，YQ =1.2。 2. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算： 20mm 厚水磨石 面層：0.65*1=0.65kN/m 100mm 厚現(xiàn)澆板自重：25*0.1*仁 2.5kN/m 20mm 厚板底抹灰:17*0.02*仁 0.34N/m 2.3.3板的內(nèi)力計算 板考慮塑性內(nèi)力重分布后，各跨中及支座截面的彎矩系數(shù) a值按圖 2.4采用，各跨中及支座截面的彎 矩按式M(g q)l0計算。 2100 -120-110+ 50= 1920 mm , Word資料 取相鄰兩跨的較大值。板的彎矩計算見表 2.3 : _丄 1 號 2 一號 圖 2.4單向板內(nèi)力

9、系數(shù) 板一般均能滿足斜截面抗剪承載力要求，所以只進(jìn)行正截面承載力計算。計算 1 n 1 J_憂 B支座負(fù)彎矩時，計算跨度 表 2.3 板的彎矩計算表 截 面 邊跨中M1 B支座MB 中間跨中M2、M3 中間支座Me 跨 度（m） 1.920 1.920 1.880 1.880 內(nèi)力系數(shù) a 1/11 -1/11 1/16 -1/14 彎矩值(kN m) 2 M =ct(g +q)l； 2.98 -2.98 1.98 -2.26 234 板的配筋計算 板單寬 b取為 1000mm , 一類環(huán)境保護(hù)層厚度 c=20 ,對 于薄板 a=c+5=25mm ho=h-a= 100 -25= 75 mm

10、。 各截面配筋計算過程見下表，中間區(qū)格中間板的四周與梁整體連接，由于拱效應(yīng)，彎矩有所降低，故 M2、M3及Me應(yīng)降低 20%，計算結(jié)果可以填在表 2.4內(nèi)。 表 2.4板正截面承載力計算 截 面 邊跨跨 中M1 B支座 M B 中間跨中M2， M3 中間支座Me 邊區(qū)格 中間區(qū)格 邊區(qū)格 中間區(qū)格 M (kN Xm ) 2.98 2.98 1.98 1.58 2.26 -1.81 7.25 7.25 4.70 3.72 5.40 4.28 L 2 2YdM X =h0 jho - (mm ) Y fcb X W0.35hQ =19.25 (mm ) 滿足 滿足 滿足 滿足 滿足 滿足 A fc

11、bx 2 As= - ( mm ) fy 331 331 215 170 247 196 選配鋼筋 8140 814 0 8200 8250 8200 8200 實(shí)配As 359 359 251 201 251 251 說明：pmin bh Q=0.2%*1000* 75=110mm 2，實(shí)際配筋面積均滿足要求 其中： d = 1.15 , fc = 11.9 N/ mm2, fy=2i0N/ mm2 2.3.5板的模板配筋 板的配筋一般采用分離式，板的配筋圖見 A1 圖。 2.4 次梁的設(shè)計 次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布進(jìn)行設(shè)計 2.4.1計算簡圖 次梁在墻上的支承長度 a不小于 240mm，現(xiàn)

12、取 a=240 ;中間支座寬度即為主梁寬度（b= 250 ）。計算 跨度按圖2.2進(jìn)行計算，其中： 邊跨：l01=ln 0.025ln = 6300 -120- 250 /2+0.025 X（6300 -120- 250/2）=5540mm L a l01 =l n =6300-120- 250/2+240/2=5525mm 2 兩式相比取較小值 L0仁 5525mm Word資料Word資料 中間跨：I 0 = ln =6000 -b= 6000-250 = 5750 mm 由于(5525-5350)/5350 X100%= 3.27%0.1 故僅按計算跨度 L0和梁凈距 Sn考慮。 邊跨：

13、桉計算跨度 L0考慮：bf = L0 /3=5.525/3=1.84m 按梁凈距 Sn: bf =b+ Sn=0.22+(2-0.12-0.22/2)=1.99m 取較小值即bf =1.84m 中間跨：桉計算跨度 L0考慮：bf =L0/3=5.35/3=1.78m 按梁凈距 Sn: bf =b+ Sn=0.22+(2-0.22)=2m 取較小值即bf =1.78m hf H 判別 T 形截面類型：邊跨:fcbf hf h0 )/rd= 11.9*1840*80* (410-80/2 )/1.2=436 kN ?m42.13 2 kN ?m h “ 中間跨： fcbf hf h0 -) /rd

14、= 11.9*1780*80*(410-80/2)/1.2=422 kN 2 m27.16kN ?m 故各跨中截面均屬于屬于第一類 T形截面。 次梁正截面承載力計算： 表 2.8次梁正截面受彎承載力計算 截面位置 邊跨中M1 B支座M B 中間跨中M2 彎矩設(shè)計值M(kN.m) 截面類型 一類 T形 矩形 一類 T形 a s E As(mm 2) Word資料 選配鋼筋 3圭 16 2生 22 2空 16 實(shí)際配筋面積(mm 2) 603 760 402 說明：pmin bh o=O.2%*22O*41O=18O.4mm 2,實(shí)際配筋面積均滿足要求 2.442 斜截面受剪承載力計算 包括復(fù)核截

15、面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗(yàn)算。斜截面承載力計算過程可列于表 2.9 表 2.9次梁斜截面受彎承載力計算 截面位置 邊支座QA 內(nèi)支座QB1 內(nèi)支座QB 剪力設(shè)計V(kN) 54.43 72.58 65.86 rdV 65.32 87.10 79.03 0.25 fcbh 0 0.25 X9.6 X220 X410/1000=216.48 KN rdVmax, 截面尺寸滿足要求 0.7ftbh0 0.7 X1.1 X220 X410/1000=69.45 KN rdVmax 需配置彎筋 彎起鋼筋 無 箍筋用量 *8 200 ,雙肢 Asv(mm 2) 101 P = Asv/bs 101/(

16、220 X200) X100%=0.23%0.15% Vcs=Vc+1.25 ( fyv Asv/s)h0 69.45+(1.25 X210 X101/200) X410/1000=123.8 KN VCS rdV 滿足 滿足 滿足 2.4.5次梁的模板配筋 次梁的配筋圖見 A1圖 2.5 主梁的設(shè)計 主梁內(nèi)力計算按彈性理論設(shè)計，視為鉸支在柱頂上的連續(xù)梁。 2.5.1計算簡圖 主梁 圖 2.6 :主梁的有關(guān)尺寸及支承情況 主梁在墻上的支承長度 a不小于 370mm，現(xiàn)取 a=370.中間支座寬度即為柱橫截面高度，即取 b=400mm 。計算跨度按圖 2.6進(jìn)行計算，其中： 邊跨：取 l01 =

17、ln 0.05 ln =6000-120-400/2+0.05(6000-120-400/2)=5964mm I _| . a=6000-120-400/2+370/2=5865mm 1 01 = 1 n 2 其中: d = I fcbho2 fcbho； 一 fcbf h0 .-s= 或 U- s = (mm) fy fy 次梁 L- |_ 壬=40 U 1_J 1 f 柱 Word資料 取兩式較小值 L0仁 5740mm 中間跨：Io = lc =6000=6000mm 由于(6000 5865 ) /6000 X100%=2.25% rdVmax=201.08 kN 截面尺寸滿足要求 O

18、.7ftbho 0.7 X1.1 X350 X620/1000=167.09 KN rdVmax=201.08 kN 需配置彎筋 彎起鋼筋 無 箍筋用量 *8 150，雙肢 Asv(mm 2) 101 P = Asv/bs 101/(350 X150) X100%=0.19%0.15% Vcs=Vc+1.25 (fyv Asv/s ) hO 201.08+(1.25 X210 X101/150) X620/1000=310.67KN VCS rdV 滿足 滿足 滿足 滿足 滿足 7-、 Z3 lb (a)主梁與次梁交接處斜向裂縫 包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗(yàn)算。斜截面承載力計算過程見表 2.14 表 2.14截面受彎承載力計算 2.5.6附加鋼筋計算 在主梁與