水工钢筋混凝土课程设计计划书

0 水工钢筋混凝土课程设计计划书 一 某建筑钢筋混凝土单向板整体式肋型楼盖 (1)该建筑位于非地震区。 (2)3级水工建筑物，基本荷载组合。 (3)结构环境类别一类。 (4)楼面做法： 20水泥砂浆（重度为 20 3m ）面层，钢筋混凝土现浇板，12度为 17 3m ）粉底。 (5)楼面活荷载标准值 8 /m 。 (6)材料： 混凝土强度等级： 钢筋：梁内纵向受力钢筋采用 内纵向受力钢筋 采用 筋，其他钢筋采用 筋。 (7)外墙厚度为 370在墙上的搁置长度为 120梁在墙上的 搁置长度为240梁在墙上的搁置长度为 370 (8)钢筋混凝土柱截面尺寸为 350350 (9)墙体厚度 370构横向长 18m，纵向长 30m。楼梯位于该层平面的外部，股设计中不予以考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。墙内边缘距轴线 130外边缘距轴线 240 1 (1) 确定结构布置方案。 (2) 板设计。 (3) 次梁设计。 (4) 设主梁设计。 (5) 绘制施工图 学生在规定时间内，独立完成下列成果： (1)设计计算书一份。包括：计算依据的资料，计算简图；板、次梁和主梁的计算。（计算书要求内容完整、数据正确、书写工整、装订成册） (2)绘制施工图 2 号图纸两张。包括：楼盖结构平面布置图；板的配筋图；次梁的配筋图（纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图）；主梁的配筋图（纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图；为方便设计和校核，要求画出主梁的设计弯矩图和抵抗弯矩图）；钢筋表；施工说明等。 施工详图要求布局合理，线条粗细分明，字体工整，符号、尺寸、说明齐全，严格按照制图标准作图 。 2 二 根据设计概况资料要求，按照工程经验和构造要求进行梁格布置，其平面布置图如下： 图 1 梁格平面布置图 （ 1）计算简图 由于是单向板，故板上荷载沿短跨方向传递，可由以下步骤确定计算简图： 次梁截面 由上述平面布置知，次梁跨度为 l=6m，根据工程经验及构造要求确定次梁截面尺寸。 003336000)181121()181121( ，故可取 h=400 根据 )2131(取 b=150 3 计算跨度： 次梁宽 0 02 0 0 0 ，故计算跨度取支座中心线之间的净跨度。 中间跨： 0000 边跨： 因板厚 a，所以 9202 15010075130200020 最终得板的计算简图如图所示： 图 2 板的计算简图 （ 2）荷载计算 板厚一般为 60 120不小于跨长的 1/40，由上述梁格布置知板较小跨度为 2000可取板厚为 100000/40=50单位板宽为计算单元，按照弹性理论进行楼盖板的设计计算。 板承受的荷载为作用于板面上的荷载及楼板自重及板底抹灰重， 统计如下： 各项荷载标准值： 楼板面层 板自重 板底抹灰 恒载 4 活载 818 荷载设计值： 折算荷载： (3)弯矩计算 图示为 9跨梁，且各跨刚度相等，荷载均布，故可简化为五跨梁进行近似计算。示意图如下： 图 2 板的计算简图简化图 按弹性方法计算，由于边跨与中间跨计算跨度相差不到 10，可以采用等跨表格计算。恒载总 是布满全跨（如下图），不存在利与最不利之分；而活载可能有不同的组合，故存在最不利作用位置，根据不同的作用位置组合，可以得出各跨中和支座处得最大弯矩值。计算采用查表方法进行，并且全跨均采用折算荷载值计算，计算过程如下： 20120 （ 2 恒载布置： 图 2 板的恒载布置图 1 2 3 2 1A B C C B 3 2 1A B C C B A 5 叠加活载不利作用位置后进行内力计算，计算结果如下表 ： 表 2 板的弯矩计算表 活载布置情况 1 M( ) 1M M M 座边缘弯矩： 7 4）配筋计算 K=厚 0055 ，有效高度 5251 0 00 取单位版宽，故 b=1000凝土强度等级为 2c 力纵向钢筋为 2/300 其它钢筋为 2/210 表 2 板的配筋计算表 1 2 3 B C )( sb6 )( 2232 139 172 247 204 实际配筋)( 28200 251 8200 251 8200 251 8200 251 8200 251 分布钢筋：按相关规定选用 6200 版面附加钢筋：按相关规定选用 8200 墙角附加钢筋：按相关规定选用 8200 （注： 当板厚 时，不做挠度验算，同时，裂缝也不需验算。 ） （ 1）计算简图 主梁截面： 由上述平面布置可知，主梁跨度为 l=6m，根据工程经验及构造要求确定主梁界面尺寸。 004006000)101151()101151( ，故可取 h=600根据 )2131(取 b=200 净跨 中间跨： 8 0 02 0 06 0 0 0 边跨： 77022001306000 计算跨度 主梁宽 006 0 0 ,故计算跨度取支座中心线之间的距离。 中间跨： 0000 边跨： 0000 1 7 取 0000 最终得次梁的计算简图如图所示： 图 3 次梁的计算简图 （注：次梁支座有主梁和柱之分，支座按主梁计算最不利，故下述计算支座均按主梁计算） （ 2）荷载计算 次梁承受荷载为板传递来均布荷载。 统计如下： 各项荷载标准值： 楼板传来的荷载 2 0 次梁自重 5 板底抹灰 恒载 载 1628 荷载设计值 : 折算荷载 : 62 1 2 3 2 1A B C C B A 8 1243 （ 3）内力计算 由梁计算简图可知，次梁为五跨梁，由于边跨与中间跨计算跨度相差不到10，可以采用等跨表格计算，并且全跨均采用折算荷载。恒载与活载的叠加情况和板相同：恒载总是布满全跨，活载存在最不利位置，根据活载不同的作用位置，可得出各跨中和支座处的弯矩和剪力最 大值，计算过程如下： 弯矩计算 20120 （ 3 恒载布置： 图 3 次梁的恒载布置图 叠加活载不利作用位置后进行内力计算，计算结果如下表： 表 3 次梁 的弯矩计算表 活载布置情况 1 M( ) 1M M M 座边缘弯矩： 3 力计算 剪力计算应用净跨度进行计算，各段净跨度： 1 2 3 2 1A B C C B A 9 中间跨： 8 0 02 0 06 0 0 0 边跨： 77022001306000 剪力计算，计算过程如下： nn 1g （ 3 恒载布置： 图 3 次梁的恒载布置图 叠加活载不利作用位置后进行剪力计算，计算结果如下表： 表 3 次梁的剪力计算表 活载布置情况 1 V 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 误 ! 2 3 2 1A B C C B A 10 源。 错误 !未找到引用源。 4） 配筋计算 正截面受弯配筋： 次梁跨中应按 000b,2000360003b 0 ， 故取 000b 跨中及支座处均按单层布筋考虑，故计算高度 错误 !未找到引用源。 翼缘厚度即为楼盖板的厚度，故 错误 !未找到引用源。 K=凝土强度等级为 2c 力纵 向钢筋为 2/360 其它钢筋为 2/210 对跨中 1 0 4 . 7 9 73 3 62/1 0 03 6 02 0 0 02hm a x0 ）（ 大于上述计算表格中弯矩设计值，故属于第一类 T 形截面，按宽度为 错误 !未找到引用源。 的矩形截面进行配筋计算 支座截面承受负弯矩，上翼缘受拉，开裂后仅由钢筋承受拉力，故应按宽度为 50 的矩形截面进行计算。 综上所述，次梁正截面受弯配筋计算均按矩形截面进行计算。计算过程表格 11 如下： 表 3 次梁正截面受弯配筋计算表 1 2 3 B C M（ m） (000 2000 150 150 2或2sb 0m 或 （ 2 801 515 601 按双筋 配筋 按双筋 配筋 实际配筋（ 2 2 25 9822 20 6282 20 628 按双筋 配筋 按双筋 配筋 支座处按双筋配筋，令 ，则 b， 010 ，2 /360 y 。计算过程表格如下： 表 3 次梁正截面受弯支座双筋配筋计算表 B C M（ m） 0m 20108)( （ 2 227 61 （取 108） 实际配筋（ 2 2 12 226As 2 12 226As 12 20m 0108 （ 2 1171 1005 实际配筋（ 2 2 28 1232 2 28 1232 斜截面受剪配筋 除上述条件外，另有 2/210 ， 2/43.1 截面尺寸验算： 003600 a x 故截面尺寸满足要求。 t m i n 故所有截面均应通过计算配置箍筋。 00m a x hf 8（ 2101 ） ，取 0 01 5 0 m a x %01 % （ 5）裂缝宽度验算 仅验算跨中裂缝宽度，又 2、 3 处配筋相同，故取弯矩较大者（较不利者）验算，即验算 1、 3处跨中裂缝宽度。 ， 25 /100.2 s 由 )m a x 得计算过程如下表： 表 3 次梁跨中截面裂缝宽度验算表 13 跨中 )( 2d )( 203.0 )/( 2(1 82 25 12000 28 20 12000 m a xm a x ，满足要求。 (6)挠度验算 仅对跨中进行挠度验算。 24 /103 c ，32010310245 Ef ，取 2 2)1502000()(0 3 次梁跨中截面长期刚度计算表 1 2 3 )( 2982 628 628 ( 2 )( 2 注： 30 ) 挠度计算，计算过程如下： 14（ 3 恒载布置： 14 图 3 次梁的恒载布置图 叠加活载不利作用位置后进行剪力计算，计算结果如下表： 表 3 次梁挠度计算表 活载布置情况 w 1w )(1 错误 !未找到引用源。 1.3 02006000200 0m a xm a x ，满足要求。 （ 1）计算简图： 柱的截面尺寸为 350350上述平面布置知，主梁跨度为 6m，为三跨连续梁。 净跨： 中间跨： 6 5 03 5 06 0 0 0 边跨： 69 523 501 306 00 0 计算跨度： 柱截面宽度 0 06 0 0 0 ，故计算跨度为： 1 2 3 2 1A B C C B A 15 中间跨： 9 3 35 6 5 边 跨： 9 8 05 6 9 主梁上作用的荷载为次梁传递来的集中荷载。 最终得主梁的计算简图如图所示： 图 4 主梁的计算简图 （ 2）荷载计算 主梁承受荷载为次梁传递来的集中荷载。 统计如下： 各项荷载标准值： 次梁传来的荷载 主 梁自重 (25 板底抹灰 ( 恒载 载 6616 荷载设计值： 4 16 （ 3）内力计算 弯矩计算 同前所述，恒载始终作用于全跨，而活载存在不利作用位置。恒载和作用在不利位置的活载组合作用下，用结构力学求解器可得出各种荷载组合下的弯矩图形，将各种组合的内力图形画到同一张图纸上可得弯矩包络图如下： 图 4 主梁弯矩包络图 由上述弯矩包络图可知控制截面弯矩： 边跨 a 1 3 7m a 6 2 7m a 9 7 a 边缘弯矩 ： 3 2 30 2 剪力计算 剪力通过查表计算，过程如下： （ 4 恒载布置： 17 图 4 主梁的恒载布置图 叠加活载不利作用位置后进行剪力计算，计算结果如下表： 表 4 主梁的剪力计算表 活载布置 情况 1 V（ 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 4)配筋计算 正截面受弯配筋： 次梁跨中应按 中间跨： 000b,1978359333b 0 ， 故取 978b 边跨： 9 9 335 9 8 030 18 跨中 2处按单层布筋考虑，故计算高度 跨中 1处及支座处均按双层布筋考虑，故计算高度 跨中 1处： 错误 !未找到引用源。 支座 8060 0翼缘厚度即为楼盖板的厚度，故 错误 !未找到引用源。 K=凝土强度等级为 2c 力纵向钢筋为 2/360 其它钢筋为 2/210 对跨中 7 12/ 7 82hm a x0 ）（ 大于上述计算表 格中弯矩设计值，故属于第一类 T 形截面，按宽度为 错误 !未找到引用源。 的矩形截面进行配筋计算 支座截面承受负弯矩，上翼缘受拉，开裂后仅由钢筋承受拉力，故应按宽度为 00 的矩形截面进行计算。 综上所述，次梁正截面受弯配筋计算均按矩形截面进行计算。计算过程表格如下： 表 4 主梁正截面受弯配筋计算表 1 B 2 M )( b 或 (1933 200 1978 1978 0h )(20 560 560 2或2sb 19 )(214 或1766 按双筋 配筋 924 400 实际配筋 )( 24 22+1 18 1775 按双筋 配筋 3 20 942 2 16 402 支座 B 处 按 双 筋 配 筋 ， 令 ，则 4 4 b，010 ， 2 /360 y 。计算过程表格如下： 表 4 主梁正截面受弯支座 B 处双筋配筋计算表 M （ m） 20m 20214)( （ 2 实际配筋 （ 2 200214 （ 2 实际配筋 （ 2 B 63 3 14 461As 2180 5 22+1 20 2214 斜截面受剪配筋 除上述条件外，另有 2/210 ， 2/43.1 截面尺寸验算： 0 1 0 05 2 00 a x 故截面尺寸满足要求。 t 1 0 45 2 02 0 63 5 m i n 故所有截面均应通过计算配置箍筋。 00m a x hf 10（ 2157 ） 20 ，取 0 01 0 0 m a x %57 % 主梁与次梁交接处得附加配筋（吊筋）。 次梁传递给主梁的集中荷载设计值为： , 所需主梁内支撑次梁处附加吊筋 面积为： 203sv i i 选用 ）（ 2sv 。 （ 5）裂缝宽度验算 仅验算跨中裂缝宽度，即验算 1、