水工钢筋砼钢筋混凝土肋形楼盖设计计划书

1 水工钢筋砼 钢筋混凝土肋形楼盖设计计划书 一、设计资料 1、设计条件 某水电站副厂房属 3 级水工建筑物，环境条件类别为一类， 厂房按正常运行状况设计 ，设计状况属持久状况，设计状况系数取 用外墙及内柱承重，柱网布置如图 1 所示，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。 图 1副厂房楼盖结构柱网布置图 2、设计参数 （ 1）楼层构造 20水泥砂浆抹面（水泥砂浆容重 1为 20kN/。 钢筋混凝土结构层（钢筋混凝土容重 3为 25kN/。 15混合砂浆粉底（混合砂浆容重 2为 17kN/。 2 （ 2）材料 混凝土：楼面活荷载标准值 6kN/m 时，采用 6kN/m 时，采用 钢筋：除主梁和次梁的主筋采用 筋外，其余均采用 筋。 （ 3）设计参数 表 1 柱网尺寸 面活荷载标准值 m m） kN/m） 4 5 6 7 8 1、 02 03、 04 05、 06 07、 08 09、 10 1、 12 13、 14 15、 16 17、 18 19、 20 1、 22 23、 24 25、 26 27、 28 29、 30 3、 32 33、 34 35、 36 37、 38 39、 40 5、 42 43、 44 45、 46 47、 48 49、 60 5、 52 53、 54 55、 56 57、 58 59、 20 1、 62 63、 64 65、 66 67、 68 69、 70 1、 72 73、 74 75、 76 77、 78 79、 80 1、 82 83、 84 85、 86 87、 88 89、 90 1、 92 93、 94 95、 96 97、 98 99、 00 柱网尺寸 的截面尺寸 b h = 300400面活荷载标准值 给出，如表 2 所示。 表 2 设计参数自选 题号 L B（ kN/ 71 30000 19800 6000 6600 4 二、设计内容 1、肋型结构梁格布置及构件尺寸拟定 根据设计任务书提供的设计资料 及表 1 所填有关设计参数 进行结 构布置 ；选定材料并拟定构件截面尺寸 ，板的结构采用单向板结构。 2、结构内力计算 根据结构工作状况及结构特点，确定计算简图 ，并进行荷载计算； 计算结 3 构内力，并根据需要绘制内力包络图 。 3、截面设计 考虑结构设计的安全、经济、便于施工等因素进行截面设计 ； 合理选择受力钢筋，并按要求配置构造钢筋 ；绘制主梁内力包络图及抵抗弯矩图。 4、绘制构件施工图 绘制楼盖结构平面布置图（ 1:100 1:200）；绘制板、次梁和主梁模板配筋图，根据需要绘制钢筋材料表或钢筋抽样图。 三、课程设计分组及要求 1、设计分组 学生根据学号按 表 1 确定自己的设计参数，将设计参数填入表 2（题号即自己学号的末两位数字），并独立完成课程设计任务。 2、时间和地点安排 教学周第 15 周和第 16 周（ 共十天时间。具体安排如下： 1) 熟悉资料 1 天 2) 结构布置 1 天 3) 内力计算 2 天 4) 截面设计 2 天 5) 施工图绘制 2 天 6) 计算书整理 2 天 课程设计的地点安排在逸夫楼 3、提交的文件 1）计算书 1 份 每个学生按照封面、目录、课程设计任务书、计算书正文的顺序装订成册。 4 要求提交 档打印件，排版整齐，并将电子文档按行政班级提交指导老师。 2）施工图 3 张 每个学生提交 3 张 3 号施工图（ 图或手绘图），分别为板的配筋图（必须采用分离式配筋），次梁配筋图和主梁配筋图。 4、考核方式与成绩评定 按设计成果（包括设计计算书和设计图纸）占 70、设计过程 （包括出勤情况和设计态度）占 30比例评定课程设计 成绩 。 四、主要参考资料 1 李萃青 , 阎超君 , 赵建东 . 水工钢筋混凝土结构 （ 第 二 版 ） M. 北京 :中国水利水电出版社 , 2006. 2 水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 . 水工混凝土结构设计规范（ 91S, 北京 : 中国水利水电出版社 , 2008. 3 河海大学、大连理工大学等 . 水工钢筋混凝土结构学（第四版） M, 北京 : 中国水利水电出版社， 2009. 4 周氐 , 章定国 , 钮新强 . 水工混凝土结构设计手册 M. 北京 : 中国水 利水电出版社 , 1998. 5 袁锦根 , 余志武 . 混凝土结构设计基本原理 M. 北京 : 中国铁道出版社 , 2003. 6 叶列平 . 混凝土结构（上册） M. 清华大学出版社 , 北京 , 2002. 7 朱彦鹏 , 蒋丽娜 , 张玉新等 . 混凝土结构设计原理 M. 重庆大学出版社 , 重庆 , 2002. 指导教师：吴帅兵、鄢玉英、蔡高堂、张洁、王志强、张强、罗红卫 教研室主任：蔡高堂 5 计算书正文 一、设计资料 某水电站副厂房属 3 级水工建筑物，环境条件类别为一类， 厂房按正常运行状况设计 ，设计状况属持久状况， 设计状况系数取 20水泥砂浆抹面 （水泥砂浆容重为 20kN/。 钢筋混凝土结构层 （钢筋混凝土容重为 25kN/。 15混合砂浆粉底 （混合砂浆容重为 17kN/。 混凝土：楼面活荷载标准值 kN/m 时，采用 钢筋：除主梁和次梁的主筋采用 筋外，其余均采用 筋。 柱网尺寸： 1=6000600的截面尺寸： bh=30000、 结构布置 楼盖采用单向板肋形楼盖方案，梁板结构布置及构件尺寸见图 1 6 三 板 的跨度为 厚 80梁的跨度为 面尺寸为 20050梁的跨度为 面尺寸为 30000重墙线厚为 240线厚为370四 板按塑性内力重分布方法计算，取每 m 宽板带为计算单元，有关尺寸及计算简图 2 板的计算跨度： 边跨 : lo=h+b)/2= +(b+a)/2= ， 中间跨 : lo=、荷载计算： 取宽度为 1m 的板计算 恒荷载： 板自重 25 1=N/m 20面 20 1=N/m 15面 17 1=N/m 标准值 N/m 设计值 g=GN/m 活动荷载： 标准值 N/m 设 计值 q=QN/m 考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为： g =g+q/2=m q =q/2=N/m 3、内力计算 按弹性方法计算，由于边跨与中间跨度之间相差不到 10%，可采用等跨表格计算，查表得到：01 ； M= 020 021 跨中弯矩： N m M 2 = N m N m 8 支座弯矩： -(2 (2+( 2 (2=N m N m 支座边缘弯矩： MB = 1/2 ( =m MC= ( =N m 4、截面设计 板厚： h=80 5 凝土 , 1级钢筋 10 N/结构系数 k= 截面 1 B 2 C 3 边板带 中板带 边板带 中板带 边板带 中板带 弯矩计算值( 610 N ) 矩设计值( 610 N ) s=200s 211 S =22 440 189 153 249 196 234 186 9 配筋计算如下表计算。 5 配筋图 在板的配筋详图 3 中除按计算配置受力钢筋外，还应配置下列要求的构造钢筋。 （ 1）分布钢筋：按规定选用 6250 （ 2）板面附加钢筋：按规定选用 6200，设置于墙边。 （ 3）主梁顶部附加钢筋：按规定选用 8200，配置于主梁顶部的板面。 三、次梁设计 1、计算简图 4 选 用 钢 筋 边 板 带 6/8 100(393) 6/8100+ 8200(534) 6100(283) 6100 (283) 6100 (283) 中 板 带 8120 (419) 6/8120+ 8240 (536) 6120 （ 236） 6120 (236) 6120 (236) 10 次梁在砖墙上支撑为 370 梁截面为： 300600 算跨度： 边跨： l0=b/2=m 中跨： l0=.0 m 所以取边跨为 6000 中跨为 6000 、 荷载计算 ,。计算单元见图 5 恒荷载： 由板传来 N/m 次梁自重 （ 25=N/m 标准值 N/m 设计值 g=G N/m 11 活动荷载： 标准值 N/m 设计值 q=Qm 考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为： g =g+q/4=N/m q =q 3/4=m 3、内力计算 按弹性方法计算，由于边跨与中间跨度之间相差不到 10%，可采用等跨表格计算，查表得到： 01 ； M= 020 021; 01 ； V= 00 01 跨中弯矩： M 1 = 6 6+ 6 6=N m M 2 = 6 6+ 6 6=N m 6 6+6 6= N m 支座弯矩： -(6 6+6 6)= m 6 6+6 6=N m 支座边缘弯矩： MB = 1/2 (6/2)=N m MC= (6/2)= m 剪力计算 边跨： 5730 中间跨： 700 A =N 12 -N N 4、正截面设计 （ 1）正截面承载力计算 跨中按 T 形截面计算，支座按矩形截面计算，截面 h=450 宽 b=200 缘宽度按 hf =80 面有效高度取 410 20,受力钢筋为 00 N/结构系数d= 跨中 T 形截面类型判别： bf =l/3=6000/3=2000 mm bf =b+00+1800=2000 所以取 bf =2000 mm bf fc(hf /2)=2000 80 (410)=568 m N m 所以截面属于第一类型截面。 配筋计算见下表： 截面 1 B 2 C 3 弯矩计算值 ( 610 N ) 1.4 0( 610 N ) 13 （ 2）斜截面承载力计算： 截面尺寸验算： hw=1030mm hw/b=330/200=N 截面尺寸满足要求。 200 410=63140N=N 满足 l 级钢筋配箍率的要求。 200或s=200 s 211 3 S = b551 727 341 575 394 选用钢筋 ( 2 3 18 (763) 2 18+122 (889) 2 18 (509) 3 18 (763) 2 18 (509) 14 =200 410+210 410 (2 50) =103751N= 四、主梁设计 1、计算简图 7 15 次梁在砖墙上支撑为 370梁截面为： 300600度： 边跨： l0=b/2=(= 较小值 跨： l0=6.6 m 所以取边跨为 6600 跨为 6000 、荷载计算 为简化计算，将主梁 的自重按集中荷载考虑。 恒荷载：次梁传来的荷载 (N 主梁自重 25=准值 N 设 计 值 g=G 活动荷载： 标准值 4=N 设计值 q=Q、内 力计算： 按弹性方法计算，由于边跨与中间跨度之间相差不到 10%，可采用等跨表格计算，查表得到： 弯矩计算值 M= 00 01; 剪力计算值 V= 荷载作用点最不利位置见图 8 16 跨中弯矩 m m 支座弯矩 ( 224 m 支座边缘弯矩 MB = 1/217 =- (=N m 剪力计算 N -( - N N 主梁的内力包络图见图 9 4、配筋计算 (1)纵向钢筋计算。受力钢筋为 00 N/混凝土强度等级 结构承载力安全系数 K=跨中按 T 形截面计算，钢筋布置一排， 0055 翼缘宽度： bf =l/3=2.2 m bf =b+.2 m 18 取较小值， bf = bf fc(hf /2)=2000 80 (555)=870 m m 属于第一类 T 形截面。 支座按矩形截面计算，肋宽 b=300 筋按两排布置，则 0020梁正截面的配筋计算见下表： （ 2）横向钢筋计算： 截面尺寸验算： hw=2040