(水工)鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)(滿分)

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流(水工)鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)(滿分).精品文檔.水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及計(jì)算書設(shè)計(jì)題目：鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)學(xué) 院：姓 名：學(xué) 號：班 級： 指導(dǎo)老師： 目 錄1、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 2、 板的設(shè)計(jì) 63、 次梁設(shè)計(jì) 94、 主梁設(shè)計(jì) 135、 結(jié)論 216、 參考文獻(xiàn) 21一、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程設(shè)計(jì)任 務(wù) 書（一）、 設(shè)計(jì)課題與目的某建筑鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)。（1）了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡圖的確定；（2）通過板及次梁的計(jì)算，熟練掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法；（3）通過主梁的計(jì)算，熟練掌握按彈性理論分析

2、內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法；（4）了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求；（5）掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式和制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能；（二）、 主要內(nèi)容1、設(shè)計(jì)資料：根據(jù)初步設(shè)計(jì)成果，提出設(shè)計(jì)資料及數(shù)據(jù)如下： (1) 樓層平面如任務(wù)書附圖1所示。墻體厚度370mm。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計(jì)不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。 (2）該建筑位于非地震區(qū)。 (3) 建筑物安全級別為二級。 (4）結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。 (5）建筑材料等級： 混凝土強(qiáng)度等級：梁、板、C20級。 鋼筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋I(lǐng)級，梁中受力筋I(lǐng)I級。(6）荷載：鋼筋混凝土重力密

3、度為25kN/m3 。 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6kN /m2。 樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（重力密度為20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（重力密度為17kN/m3） (7) 結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm；柱的截面尺寸bh= 400 mm400 mm。 板厚h_mm。（自己定） 次梁：高h(yuǎn)_mm，寬b_mm。（自己定） 主梁：高h(yuǎn)_mm，寬b_mm。（自己定） (8) 采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（現(xiàn)在就按課本規(guī)定來做），建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范。2、設(shè)計(jì)要求（1）板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力；

4、主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)力，并繪出彎矩包絡(luò)圖。（2）梁、板允許撓度、最大裂縫寬度驗(yàn)算從略。（3）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖1樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標(biāo)注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號）（比例1：1001：200）；2板模板圖及配筋平面圖（標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其定位尺寸）（比例1：1001：200）；3次梁模板及配筋圖（標(biāo)注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及其定位尺寸）（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；4、梁材料圖、模板圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包羅圖、抵抗彎矩圖、模板圖及配筋圖），（標(biāo)注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及其定位尺

5、寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；5在圖中標(biāo)明有關(guān)設(shè)計(jì)說明，如混凝上強(qiáng)度等級、鋼筋的種類、混凝土保護(hù)層厚度等。（3）計(jì)算書：要求計(jì)算準(zhǔn)確，步驟完整，內(nèi)容清晰。 （三）、設(shè)計(jì)進(jìn)度閱讀任務(wù)書和參考資料 7學(xué)時(shí)布置設(shè)計(jì) 3學(xué)時(shí)板的計(jì)算 8學(xué)時(shí)次梁計(jì)算 8學(xué)時(shí)主梁計(jì)算 12學(xué)時(shí)繪制施工詳圖 28學(xué)時(shí)整理設(shè)計(jì)計(jì)算書 6學(xué)時(shí)準(zhǔn)備及答辯 8學(xué)時(shí)合計(jì) 80學(xué)時(shí)（四）、 設(shè)計(jì)成果要求 (1)設(shè)計(jì)計(jì)算書一份。包括：計(jì)算依據(jù)的資料，計(jì)算假定、計(jì)算簡圖；板、次梁和主梁的計(jì)算，并附有配筋草圖。 (2)施工圖紙一張（500mm 750mm)。包括：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖；板的模板圖、配筋圖；次梁的模板圖、配

6、筋圖（縱剖面、橫剖面、單根鋼筋下料圖）；主梁的模板圖、配筋圖（縱剖面、橫剖面、單根鋼筋下料圖；為方便設(shè)計(jì)和校核，要求畫出主梁的設(shè)計(jì)彎矩圖和抵抗彎矩圖）；鋼筋表。 施工詳圖要求布局合理，線條粗細(xì)分明，字體工整，符號、尺寸、說明齊全。（五）、 考核方式1 最終成績分為五等：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 孫萬泉 附圖1特別注意：1、 指導(dǎo)書：圖書館 沈蒲生編著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或其他書籍。設(shè)計(jì)步驟參考指導(dǎo)書，但一些細(xì)節(jié)的規(guī)定（如計(jì)算跨度、分項(xiàng)系數(shù)取法等）按我們水工規(guī)范來進(jìn)行，因?yàn)橹笇?dǎo)書中是工民建的規(guī)定。2、 完成日期： 第19、20周上交（地點(diǎn)我的辦公室主B618），提問問

7、題。必須自己親自上交！否則不計(jì)成績3、 提交的結(jié)果：計(jì)算書 和 設(shè)計(jì)圖紙（繪圖紙大小為A2，大約為4張A4紙那么大）。 設(shè)計(jì)圖紙包含內(nèi)容：次梁和板的配筋圖；主梁的配筋圖和彎矩抵抗圖。二、板的設(shè)計(jì)（按考慮塑形內(nèi)力重分布方法計(jì)算）正截面受彎承載力計(jì)算原則（1） 平截面假定；（2） 不考慮受壓區(qū)混凝土的工作；（3） 受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；（4） 有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（熱軋鋼筋），其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可簡化為理想的彈塑形曲線。（一）基本尺寸的確定（教材237）1、板厚：按剛度要求，板厚不宜小于其跨長的1/40（連續(xù)梁）；水電站廠房板的常用厚度為120-200mm。取h=120m

8、m=57.5mm；2、梁高：由構(gòu)造要求，梁高與跨長的比值，次梁為1/18-1/12，主梁為1/15-1/10，梁截面寬度為高度的1/2-1/3。次梁截面高度： =6600/18=367; =6600/12=550 取h=450主梁截面高度：=6900/10=690 =6900/15=460 取h=5503、梁寬：梁截面寬度為高度的1/2-1/3。 次梁寬： b=200mm； 主梁寬： b=250mm。 4、板的計(jì)算跨度： 邊跨：l。=ln+h/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm 且滿足 l。=ln+a/2=2300-120-100+60=2140中跨：

9、l。=ln=2300200=2100mm計(jì)算跨度差：（2140-2100）/2100=1.9%10%說明可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。（二）荷載計(jì)算1、荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載： 20mm厚水泥砂漿面層：0.02*20 0.4kN/m2120mm鋼筋混凝土板： 0.12*25 3 kN/m215mm板底石灰砂漿：0.015*170.255 kN/m2gk= 3.655kN/m2活荷載： q=6kN /m22、荷載設(shè)計(jì)值：由表2-5得相關(guān)系數(shù) 恒荷載：g=1.2*3.655=4.386 kN/m2 活荷載：q=1.2*6=7.2 kN/m2 g+q=11.586 kN/m2板的計(jì)算簡圖如下,取1m板作為計(jì)算

10、單位：g + q =11.586kN/m板的計(jì)算簡圖 圖1查水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)（第4版）（中國水利水電出版社）表9-2,板的彎矩系數(shù)mb分別為：1/11（邊跨跨中）；1/11（離端第二支座）；1/16（中間跨中）；1/14（中間支座），分別代入公式 M=mb(g+q)l。l。，計(jì)算各截面彎矩如下表所示表1、連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中、中間跨跨中中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)mb1/11-1/111/16-1/14M=mb(g+q)L02/(kNm)4.82-4.823.19-3.653、截面承載力計(jì)算混凝土強(qiáng)度等級采用C20，fc = 9.6 N/mm2 ，ft= 1.

11、10 N/mm2 ，一級鋼筋fy=210N/mm2, b = 1000mm，h = 120mm，取保護(hù)層厚度c=20,取a=30,h0 = 120 - 30 = 90mm，1 = 0.85，K=1.2,min=0.2%連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算，如下表所示。中間區(qū)板帶-軸線間，其各內(nèi)區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，其計(jì)算彎矩降低20%。表2、配筋表板帶部位截面邊區(qū)板帶（-，-軸線間）中間區(qū)板帶（-軸線間）備注邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨中中間支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨中中間支座M(kNm）4.82-4.823.19-3.654.

12、82-4.822.55-2.92s=KM/fcbh020.0740.0740.0490.0560.0740.0740.0390.045=1-（1-2s）0.50.0770.0770.0500.0580.0770.0770.0400.0460.85b0.4680.4680.4680.4680.4680.4680.4680.468滿足As=bh0fc/fy(mm2)316.8316.8205.7238.6316.8316.8164.6189.3兩者取大Asmin=0.002bh240240240240240240240240選配鋼筋81508150 8200 8200 8150 8150 8200

13、 8200實(shí)配鋼筋面積(mm2)3353352512513353352512515、裂縫開展寬度及變形驗(yàn)算 從略6、繪制配筋草圖三、次梁設(shè)計(jì)（按考慮塑形內(nèi)力重分布方法計(jì)算）（一）荷載計(jì)算1、恒載設(shè)計(jì)值：由板傳來荷載 4.386* 2.3 = 10.09kN/m次梁自重 1.05* 25 * （0.45 - 0.12）*0.2 = 1.73kN/m梁抹灰 1.05 * 17 * 0.015（0.45 - 0.12）* 2+0.2= 0.23kN/m g = 12.05kN/m2、活荷載設(shè)計(jì)值：由板傳來 q = 7.2 2.3 = 16.56kN/m g + q = 12.05+16.56 = 2

14、8.61kN/m（二）內(nèi)力計(jì)算1、計(jì)算跨度：邊跨：ln = 6.6- 0.24 - 0.25/2 = 6.235ml0 = 1.025*ln = 6.391mln+a/2=6.235+0.12=6.355m l。取 l。=6.355m中間跨：l0 = ln= 6.6 - 0.25 = 6.35m跨度差（6.355 - 6.35）/ 6.35 = 0.08% 0.1 則不需按翼緣高度考慮故取最小值bf= 2118mm端第二跨、中間跨bf= l0/3 = 6350/3 = 2117mm b + sn = 200 + (2300 - 200) = 2300mmhf/ho=120/410=0.29 0

15、.1 則不需按翼緣高度考慮故取最小值bf= 2117mm2、判別T形截面類型：fcbfhf（h0-hf/2)= 9.6 2117 120 (410 - 120/2)= 853.57kNm 邊跨 ：KM=1.2110.36=132.432中間跨：KM=1.272.10=86.52fcbfhf（h0-hf/2) KM故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，支座按布置一排縱筋考慮h0= h - 40 = 450 - 40 = 410mm3、次梁正截面配筋計(jì)算如下表所示。(梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋I(lǐng)級，梁中受力筋I(lǐng)I級)表5、次梁正截面承載力計(jì)算（fy=300N/mm2）截面邊跨跨內(nèi)離端

16、第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座備注KM(kNm）1.2110.36=132.4321.2(-110.36)=-132.4321.272.10=86.521.2(-82.40)=-98.88或(kNm）9.621184102=3417.99.62004102=322.7529.621174102=3416.339.62004102=322.752s=KM/fcbh02s=KM/fcbfh020.0390.4100.0250.306=1-（1-2s）0.50.0400.5760.0250.3770.85b0.4680.4680.4680.468滿足As=fcbh0/fy As=fcbf

17、h0/fy(mm2)1111.51511.4694.4989.2Asmin=0.002bh180180180180滿足選配鋼筋325325322322實(shí)配鋼筋面積(mm2)1473147311401140 4、次梁斜截面配筋計(jì)算如下表所示。表6、次梁斜截面承載力計(jì)算(fyv=210N/mm2)截面端支座右側(cè)離端第二支座左側(cè)離端第二支座右側(cè)中間支座左側(cè)、右側(cè)備注V(kN) 81.82109.0999.9299.92KV(kN)99.384130.908119.904119.9040.25fcbh0(kN)196.8KV196.8KV196.8KV196.8KV截面尺寸滿足要求VC=0.7ftbh

18、0(kN)63.14KV63.14KV63.14KV63.14svmin5、裂縫開展寬度及變形驗(yàn)算 從略6、繪制配筋草圖四、主梁設(shè)計(jì)（按彈性理論計(jì)算）（一）、荷載計(jì)算1、恒載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來12.05 6.6 = 79.53 kN主梁自重（折算為集中荷載）1.05 25 0.25 (0.55 - 0.12) 6.9 = 19.47 kN梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）1.05170.015（0.55-0.12）2 + 0.256.9=2.04 KNG = 101.04kN2、活荷載設(shè)計(jì)值： 由次梁傳來 Q = 16.56 6.6 = 109.296 kNG + Q = 210.336 kN（二）內(nèi)

19、力計(jì)算1、計(jì)算跨度：邊跨：ln = 6.9 - 0.12 - 0.2 = 6.58ml0 = 1.025ln = 1.025 6.58 = 6.7445 m ln+a/2=6.58 + 0.37/2 = 6.765 m取l0 = 6.7445m， 中間跨：ln = 6.9 - 0.4 = 6.5ml0 = ln = 6.5m平均跨度l0 = （6.7445 + 6.5）/ 2 = 6.62m(計(jì)算支座彎矩時(shí)取值）跨度差（6.7445 - 6.5）/ 6. 5 = 3.76% 0.1 則不需按翼緣高度考慮 取最小值bf= 2248mm中間跨:bf= l0/3 = 6500/3 = 2167mm

20、b + sn = 250 + (6900 - 400) = 6750mmhf/ho=120/510=0.24 0.1 則不需按翼緣高度考慮 取最小值bf= 2167mm， (2) 判別T形截面類型：fcbfhf（h0-hf/2)= 9.6 2167 120 (485 - 120/2)= 1060.96 kNm KM1=1.2293.27=351.924 kNm KM2=1.2155.13=186.156 kNm故屬于第一類T形截面。主筋正截面及斜截面承載力計(jì)算如下表所示。4、配筋計(jì)算（1）縱筋計(jì)算表11、主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)3邊跨跨內(nèi)中間支座10中間跨跨內(nèi)13M(kNm）342.9

21、3240.36-381.28155.13-57.99V0b/2(kNm）53.986Mb=M-V0b/2(kNm）-327.294s=KM/fcbh02（s=KM/fcbfh02）0.0810.0570.7570.0340.014=1-（1-2s）0.50.0850.0590.0350.014As=fcbh0/fy As=fcbfh0/fy(mm2)2965.562058.451237.8475.7Asmin=0.002bh275275275275選配鋼筋625625325218(通長)實(shí)配鋼筋面積(mm2)294529451473628對于中間支座 s sbS =0.358（查教材表3-1） 所以要配雙筋截面：計(jì)算受壓鋼筋截面面積：取a =40mm As = (KM - sbSfcbh02)/ fy (h0 - a ) = (1.2327.294 - 0.3589.6250465465)/300(465 - 40) = 1623.312 mm2計(jì)算受拉鋼筋截面面積：As = (fcbh01b + fy As)/fy = (9.62504650.850.468 + 3001623.312)/300 = 310