鋼筋混凝土課程設(shè)計ZC

1、 水工鋼筋混凝土課程設(shè)計南昌工程學(xué)院課 程 設(shè) 計CURRICULUM DESIGN設(shè)計名稱鋼筋混凝土肋形樓蓋設(shè)計專業(yè)班級11水利水電工程3班學(xué) 號2011100913姓 名曾超指導(dǎo)老師鄢玉英吳帥兵教研室主任設(shè)計時間2014.06.03鋼筋混凝土肋形樓蓋設(shè)計第1章 設(shè)計資料某水力發(fā)電站生產(chǎn)副廠房為二層結(jié)構(gòu)，層高為4.5m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，其平面尺寸為33m19.5m，結(jié)構(gòu)按單向板布置。結(jié)構(gòu)布置無特殊要求.樓面用20mm水泥砂漿抹面，(重度為24kN/m3)，板底用12mm紙筋石灰抹底(重度為20kN/m3)。樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5kN/m2?；炷翉姸鹊燃墳镃25，梁柱內(nèi)受力主筋

2、用HRB335鋼筋，其它用HPB235鋼筋。第2章 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置及截面尺寸確定確定主梁跨度為 6.5m，次梁跨度為 5.5m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.2m和2.1m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如下圖所示： 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖 按高跨比條件要求板的厚度h 1/40 2200/40=55mm, 對工業(yè)用建筑的樓板，要求h80mm, 所以板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=l/18l/12=(5500/185500/12)mm = 306458mm;并且，hl/15=220mm，故取h=400mm，截面寬度b=h/3h/2=133200mm,取b=160mm。主梁：多跨連續(xù)主梁的截面

3、高度h=l/15l/10=(6500/156500/10)mm = 433.33650mm;hl/15=433mm，故取h=600mm，截面寬度b=h/3h/2=200300mm,取b=250mm。第3章 板的設(shè)計(按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計)3.1 荷載計算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 20mm厚水泥砂漿面層：240.02 = 0.48kN/m280mm鋼筋混凝土板 ：0.0825 = 2 kN/m212mm厚紙筋石灰抹底：200.012 = 0.24kN/m2小 計 ：2.72kN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：6kN/m2根據(jù)SL191-2008規(guī)范活荷載分項系數(shù)取 1.2，恒荷載分項系數(shù)取 1.05。恒荷載設(shè)計

4、值：g = 2.721.05=2.856 kN/m2活荷載設(shè)計值：q = 61.6=8.0 kN/m2荷載總設(shè)計值：g + q =10.856 kN/m2 ,近似取10 kN/m2 。3.2 計算簡圖取1m板寬作為計算單元，板的實際結(jié)構(gòu)如圖所示， 由圖可知：次梁截面寬度為b=160mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度a=120mm，則可以按塑性內(nèi)力重分布計算，板的計算跨度為：邊跨兩項中較小值確定： +l01=ln+h/2 = (2200-120-160/2)+ 80/2 =2040mm1.025 ln=2050mmln+a/2 = (2200-120-160/2)+120/2 =2060mm所以邊跨板

5、的計算跨度取l01 =2040mm中間跨：l02 =2200-160=1940mm板的計算簡圖3.3 彎矩設(shè)計值計算彎矩設(shè)計值因為邊跨與中間跨的計算跨差(2040-1940)/1940=5.1%10%，可按等跨連續(xù)板計算由水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范表 查得板的彎矩系數(shù) n ，板的彎矩設(shè)計值計算過程見下表:板 的 彎 矩 設(shè) 計 值 的 計 算截面位置1B2C邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)M0.0781-0.1050.0462-0.079計算跨度l0(m)2.042.041.941.94M=M(g+q)l02(kNm)3.25-4.371.74-2.973.4 配筋計算（正截面受彎承

6、載力計算）板厚80mm，保護層c=20mm，h0=8025=55mm，b=1000mm。C25 混凝土1= 1.0。fc=11.9N/m2 ,HPB235級鋼筋，fy= 210N/m2。 板 的 配 筋 計 算截面位置1B2C彎矩設(shè)計值(kNm)3.25 -4.37 1.74 -2.97 s=M/1fcbho20.135 0.181 0.072 0.123 =1-0.145 0.202 0.075 0.132 軸線計算配筋（mm2）As=1fcbho/fy370.91 514.25 191.16 336.88 實際配筋（mm2）81201015082008150402550 302402 軸線

7、計算配筋（mm2）As=1fcbho/fy370.91 514.25 152.93 269.51 實際配筋（mm2）402.00 550.00 170.00 265.00 81201015082008200驗算配筋率：min=0.45ft/fy=0.2%0.50%0.69%0.21%0.33%3.5 板的配筋圖繪制(1)分布筋選用6200。(2)嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用8200。a=l0/7=291mm，取 300mm。(3)垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。a=l0/4=510mm, 取 550mm。(4)板角構(gòu)造鋼筋:選用8200,雙向配置板四角的上部。a=l0/4=510mm, 取

8、 550mm。 板的配筋圖如下圖所示: 板的配筋圖第4章 次梁的設(shè)計（按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計）4.1 荷載設(shè)計 恒載設(shè)計值板來的荷載: 2.8562.2=6.28kN/m次梁自重 ：0.16(0.400.08)251.05=1.34kN/m次梁粉刷 ：20.012(0.400.08)201.05=0.16kN/m小 計 ：g =7.78N/m活荷載設(shè)計值：q = 7.22.2=15.84kN/m荷載總設(shè)計值：q + g = 15.84+7.45 =23.32kN/m，取荷載23.3 kN/m4.2 計算簡圖次梁的實際結(jié)構(gòu)圖邊跨： +l01=ln+a/2 =(5500-120-250/2)+2

9、40/2=5375m1.025ln=5386mm所以次梁邊跨的計算跨度取l01=5375mm中間跨：l02=5500-250=5250mm計算簡圖如下圖所示：4.3 彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值的計算次 梁 的 彎 矩 設(shè) 計 值 的 計 算截面位置1B2C邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)M0.0781-0.1050.0462-0.079計算跨度l0(m)5.3755.3755.255.25M=M(q+g)ln2(kNm)52.57 -70.68 29.67 -50.73 次 梁 的 剪 力 設(shè) 計 值 的 計 算截面位置AB（左）B（右）C邊支座離端第二支座離端第二支座中間支座剪力系

10、數(shù)v0.394-0.6060.5260.500計算跨度ln(m)5.2555.2555.255.25V=v (q+g)ln(kNm)48.24 -74.20 64.34 61.16 4.4 次梁的配筋計算：4.4.1 正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按 T 形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面兩項中較小值：bf=l0/3=5250/3=1750mmbf=b+Sn=150+2200-160=2200mm故取bf=1750mmC25 混凝土，1 = 1.0，fc = 11.9N/m2,縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋，fy=300N/m2，箍筋采用HPB235級鋼筋fy= 210N/m2，h0

11、=400 35 = 365mm。判斷跨中截面屬于哪類 T 形截面1 fc bf hf (h0- bf/2)=1.011.9175080（365-80/2）=541.5kNmM1M2故屬于第一類 T 形截面支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于下表：次 梁 正 截 面 受 彎 承 載 力 計 算截面1B2C彎矩設(shè)計值(kNm)52.57 -70.68 29.67 -50.73 s=M/1fcbho20.207 0.279 0.117 0.200 =1-1-0.235 0.335 0.125 0.225 選配鋼筋計算配筋（mm2）As=1fcbho/fy777.13 1107.41 41

12、2.83 745.97 實際配筋（mm2）2252282182229821232509760支座截面 0.10.35,跨中截面0.2%4.4.2 斜截面受剪承載力計算（包括符合截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗 算）。次梁斜截面受剪承載力計算截面ABLBRCV (kN)48.2474.2064.3461.160.25cfcbho(kN)173.74173.74173.74173.74驗算173.74V173.74V173.74V173.74VVc=0.7ftbho(kN)51.9251.9251.9251.92驗算51.92V不需箍筋51.92V需要箍筋51.92V需要箍筋51.921.4510

13、3,滿足要求。因為各個支座間的剪力相差不大，為施工方便，沿梁長方向不變，取取雙肢6150箍筋。4.5 施工圖的繪制深入墻支座時，梁頂面縱向鋼筋的錨固長度按下式確定：l=la=648mm,取650mm。由于超過截面高度在錨固末端加焊接鋼板，故取 430mm。伸入墻支座時，梁底縱向筋伸入縱筋的錨固長度：l=12d=1228=336mm，取340mm梁地面縱筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足：l12d=1228=336mm，取340mm縱筋的截面斷點距支座的距離：l=ln/5+20d=5500/5+2025=1600mm，取l=1650mm次梁的配筋圖第5章 主梁設(shè)計（主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計）5.1 荷載設(shè)

14、計值。（為化簡計算，將主梁的自重等效為集中荷載）次梁傳來的恒載：7.455.5=40.98kN主梁的自重（含粉刷）：(0.60.08)0.252.225+2(0.60.08)0.0122.2171.05=8.0 kN恒荷載：G = 40.98 +11.57 =48.98kN ,取G = 49.0kN活荷載：Q = 15.84 5.5 = 87.12kN ，取Q = 87.2kN5.2 計算簡圖主梁的實際結(jié)構(gòu)如下圖所示：由圖可知，主梁的端部支承在墻上的支承長度為a= 370mm，中間支承在400 400mm的混凝土柱上，其計算跨度按以下方法確定：邊跨ln1= 6500 200 120 = 618

15、0mm因為0.025ln1=154.5mma/2=185mm所以邊跨取l01=1.025 ln1+b/2=1.0256180+200=6534.5中間跨l= 6500mm計算簡圖如下圖所示：主梁的計算簡圖5.3 內(nèi)力設(shè)計值計算及包絡(luò)圖因為跨度相差(6535 6500)6500 = 0.54% 0.10翼緣計算寬度按l0/3 = 6.5/3 = 2.17m 和 b + Sn= 5.15m 中較小值確定，取bf=2200mm，B支座處的彎矩設(shè)計值：MB=Mmax-V0b/2=-484.97+301.00.4/2=-424.77kNm判別跨中截面屬于哪一類 T 形截面1fcbfhf(0-hf/2)=

16、1.011.9220080（530-80/2）=1078.82kNmKM1KM2均屬于第一類T形截面正截面受彎承載力計算過程如下: 主梁正截面受彎承載力及配筋計算截面1B2C彎矩設(shè)計值(kNm)430.79 -424.77 197.33 -69.85 h0(mm)530 530 530 530 s=KM/fcbfho20.07 0.07 0.03 0.01 =1-0.073 0.072 0.033 0.011 選配鋼筋計算配筋（mm2）As=fcbfho/fy3374.34 3325.35 1514.06 530.21 實際配筋（mm2）428+225428+22542222034453445

17、15206285.4.2 箍筋計算（斜截面受剪承載力計算）驗算截面尺寸：hw=h0-hf=530-80=450mmhw/b=450/250=1.8 346.77kN可知道截面尺寸滿足要求。驗算是否計算配置箍筋：0.7ftbh0=0.71.27250530=117.8kN 0.15%滿足要求。VCS=0.7ftbfh0+1.25fyvh0=0.71.27250530+1.25210530=257.75VA=220.92kN5.4.3 彎起鋼筋由于257.75 257.75，需要彎起鋼筋幫助抗剪,取s=45o，取V1=VBL ,按公式Asb2=得Asb1=746.6mm2，由支座承擔(dān)負彎矩的縱筋彎

18、下225即可。第一排彎起鋼筋起彎點離支座300mm，即s1=100mm第一排彎起鋼筋的下彎點離支座邊緣的距離為600-295+100=510mm,此處KV2=1.20(346.77-136.20.51)=332.77257.75,故需要彎起第二排鋼筋。 Asb2=353.65mm2，由支座承擔(dān)負彎矩的縱筋彎下128。第二排彎起鋼筋的下彎點離支座邊緣的距離為51.0+100+（600240）=1130mm,此處KV3=1.20(346.77-136.21.13)=231.940.7ftbh0= 117.8kN時，且實際截斷點到理論截斷點的距離不應(yīng)小于等于h0或20d,鋼筋的實際截斷點到充分利用點

19、的距離應(yīng)大于等于1.2la+h0 若按以上方法確定的實際截斷點仍位于負彎矩的受拉區(qū)，其實際截斷點到理論截斷點的距離小于等于1.3h0或20d。鋼筋的實際截斷點到充分利用點的距離應(yīng)大于等于1.2la+1.7h0主梁縱筋伸入強中的錨固長度的確定：l=la=925.98mm，取930mm。梁底面縱筋的錨固長度：12d=1228=336mm，取340mm主梁的材料圖和實際配筋圖如下圖所示：主梁材料圖與配筋圖第六章 柱的設(shè)計6.1 荷載的計算設(shè)柱截面形狀為正方形，邊長b=300mm,由于有八條次梁，五條主梁，十根柱子，房屋共兩層。6.1.1 活載的計算NQK=3319.562/10=772.2 kN6.

20、1.2 靜載的計算 板的自重：G1=3319.50.0825=1287 kN板的抹面：G1=3319.5(0.0224+0.01220)=463.3 kN 次梁的自重：G2=0.40.1633258=422.4kN次梁的抹面：G2=2330.40.012817=43.1 kN 主梁的自重:G3=0.60.2519.5255=365.6 kN主梁的抹面：G3=219.50.65200.012=28.1 kN 柱的自重G4=0.30.34.52510=101.3 kN柱的抹面：G4=40.30.30.0121017=0.7 kN靜載總計：NGK= (G1+ G1+ G2+ G2+ G3+ G3+

21、G4+ G4)2/10=542.4 Kn6.2 配筋的計算N=1.05NGK+1.2NQK =1.05526.5+1.2772.2 =1496.2（kN）邊長b=300mm；l0=0.7l=0.74500=3150（mm）=10.58，需考慮縱向彎曲的影響，查得0.97。 = =2531 mm2=2.81%0.6%可以選用82鋼筋(=3041mm2),排列于柱子四角以及柱邊的中間點。箍筋選用8A120。因此b=300mm柱子滿足設(shè)計要求6.3 配筋圖 柱截面配筋圖第七章 雙向板設(shè)計7.1設(shè)計資料根據(jù)本設(shè)計，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為6kN/m2，板的厚度。計算內(nèi)力，配筋并畫圖，雙向板如下圖所示：7.2

22、初擬構(gòu)件尺寸樓面的結(jié)構(gòu)布置如上所示，板厚140mm。橫向支撐截面尺寸取200 mm500mm，縱向支撐截面取300 mm500mm。7.3 荷載計算（取1m板寬計算）恒 荷 載 ：板自重0.1412.5=3.5kN/m20mm厚抹面 ：0.02124=0.48kN/m12mm厚抹底 ：0.012120=0.24kN/m標(biāo) 準(zhǔn) 值 ：gk=4.220kN/m設(shè) 計 值 ：g=1.05gk=4.431kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=5kN/m設(shè) 計 值 ：q=1.25=6.0kN/m由于結(jié)構(gòu)的對稱性，該平臺可分為A、B兩種校核，活荷載最不利如下：a.當(dāng)制作重點最大彎矩時，活荷載滿布：P=g+q=10.431KN/mb.當(dāng)求跨度最大彎矩時，活荷載按棋盤式布置，分解如下：a.滿布荷載 P=g+q/2=7431kN/mb.一上一下P=3.6kN/m7.4 內(nèi)力計算7.4.1計算跨度內(nèi)跨l0=lc=6m邊跨l0=lc-0.12+0.14/2=5.81m7.4.2 將連續(xù)雙向板的內(nèi)力計算化為單塊雙向板a. 板格轉(zhuǎn)化為一邊簡支、三邊固定和四邊簡支兩種情況： 一邊簡支三邊固定 四邊簡支 +b. 板格轉(zhuǎn)化為四邊簡支和兩邊簡支、兩邊固定 四邊簡支 兩邊簡支 +兩邊固定7.4.3 彎矩計算鋼筋混凝土板V=Vb，根據(jù)以上支