水工钢筋混凝土课程设计

2011 级农业水利工程专业级农业水利工程专业 水工钢筋混凝土结构课程设计水工钢筋混凝土结构课程设计 专业 专业 11 农业水利工程农业水利工程 姓名 姓名 L X 学号学号 20110950XX 指导老师指导老师 刘丽霞刘丽霞 1设计任务书设计任务书 一 一 题目题目 钢筋混凝土肋形楼盖设计 二 二 设计资料设计资料 某水电站生产副厂房为 3 级水工建筑物 厂房按正常运行状况设 计 采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖 结构平面布置如图所示 墙 体厚 370mm 楼面面层为 20mm 厚水泥砂浆抹面 梁板底面为 15mm 厚混合砂浆抹平 采用 C20 混凝土 梁中纵向受力钢筋为 级 其余钢 筋为 级 试设计该楼盖 楼梯间在此平面之外 不考虑 一类环境 荷载标准值 均布活荷载标准值 水泥砂浆抹面 2 k m 0kN 6 q 钢筋混凝土 混合沙浆 3 m 20kN 3 m 25kN 3 m 17kN 600060006000 18000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 主 梁 次 梁 120250 厂房肋形楼盖结构平面示意图 三 三 设计内容设计内容 构件截面尺寸设计 板的设计计算 次梁的设计计算 主梁的设计计算 绘制板的配筋图 绘制次梁的配筋图 绘制主梁的配筋图 钢筋混凝土肋形楼盖设计钢筋混凝土肋形楼盖设计 一 楼面梁格布置和构件截面尺寸一 楼面梁格布置和构件截面尺寸 确定主梁跨度为l 6000 mm 次梁跨度为 l 6000 mm 主梁面跨度内布置两根次梁 板的跨度为 l 2000 mm 估计梁板截面尺寸 按高跨比条件 要求板厚 h l 40 2000 40 50 水工建筑的楼板 要求 h 80 mm 所以取板厚 h 80 mm 次梁截面尺寸 h l 18 l 12 6000 18 6000 12 333 500 取 h 450 mm b h 3 5 h 2 450 3 5 450 2 128 225 取 b 200 mm 主梁截面尺寸 h l 8 l 14 6000 8 6000 14 750 428 取 h 700 mm b h 3 5 h 2 700 3 5 700 2 200 350 取 h 300 mm 墙体厚为 370 mm 估计柱截面为 400 mm 400 mm 二 板的设计二 板的设计 1 计算简图 板为 6 跨连续板 结构尺寸如图所示 次梁截面为200 mm 450 mm 板在墙上支承宽度为 a 120 mm 板的计算跨度 边跨 l l h b 2 1780 140 1920 mm on 中间跨 l l 2000 mm oc 2 荷载计算 取宽度为 1m 的板计算 恒荷载 板自重 0 08 25 1 2 0 KN m 20mm 抹面 0 02 20 1 0 4 KN m 12mm 抹面 0 015 17 1 0 255 KN m 标准值g 2 66 KN m k 设计值 g g 1 05 2 655 2 788 KN m G k 活动荷载 标准值q 6 0 KN m k 设计值q q 6 0 1 2 7 2 KN m Q k 考虑主梁对次梁的转动约束 折算荷载为 g g q 2 2 78 7 2 2 6 38 KN m q q 2 7 2 2 3 6 KN 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 M 0 1 0 2 0g l 0 2 1q l 跨中弯矩 M 0 078 6 38 1 92 1 92 0 1 3 6 1 92 1 92 3 16 KN m 1 M 0 033 6 38 2 0 2 0 0 079 3 6 2 0 12 0 7 62 KN m 2 M 0 046 6 38 2 0 2 0 0 085 3 6 2 0 2 0 2 40 KN m 3 支座弯矩 M B 0 105 6 38 2 0 1 92 2 2 0 1 92 2 0 119 3 6 2 0 1 92 2 2 0 1 92 2 4 22 KN m M 0 079 6 38 2 0 2 0 0 111 3 6 2 0 2 0 3 61 KN m C 支座边缘弯矩 M M 1 2V b 4 22 1 2 2 0 2 9 98 0 2 BB0 4 22 9 98 5 76 KN m M M 1 2V b 3 61 1 2 2 0 2 9 98 0 2 CC0 3 61 9 98 13 59 KN m 4 截面设计 板厚 h 80 mm h 取 60 mm 混凝土 C f 10 N mm 1 级钢 020c 2 筋 f 210 N mm 结构系数 1 2 y 2 d 配筋计算如下表计算 5 配筋图 在板的配筋详图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 6 200 2 板面附加钢筋 按规定选用 6 200 设置于主梁顶部和墙边 3 墙角附加钢筋 按规定选用 6 200 双向配置于四个墙角的板 面 2C3截面1B 边板带中板带边板带中板带边板带中板带 弯矩计算值 N 6 10 mm 3 1605 7607 2605 80813 59010 8722 4001 920 弯矩设计值 N 6 10 mm 2 8445 1846 5345 22712 2319 7852 1601 728 s 2 0 0 bhf M c d 0 0950 1730 2180 1740 4080 3260 0720 058 s 211 0 1000 1910 2490 1930 5700 4100 0750 059 A S y c f f bh0 257 21231 13214 65230 62122 76168 47264 34268 75 边 板 带 8 190 8 200 8 10 300 6 8 300 8 190 选 用 钢 筋 中 板 带 8 200 8 200 8 200 8 300 8 10 240 三 次梁设计三 次梁设计 1 计算简图 次梁在砖墙上支撑为 370 mm 主梁截面为 700 mm 300 mm 跨度 边跨 l l b 2 h 120 5730 300 2 120 2 5940 mm 0n 中跨 l l 6000 mm 0c 所以取边跨为 5940 mm 中跨为 6000 mm 2 荷载计算 恒荷载 由板传来 2 655 2 0 5 31 KN m 次梁自重 0 2 0 45 0 08 25 1 85 KN m 次梁粉刷 0 45 0 08 0 015 17 0 1887 KN m 标准值 g 5 31 1 85 0 189 7 35 KN m k 设计值 g g 1 05 7 35 7 72 KN m G k 活动荷载 标准值 q 6 0 2 0 1 2 KN m k 设计值 q q 1 2 1 2 14 4 KN m Q k 考虑主梁对次梁的转动约束 折算荷载为 g g q 4 7 72 14 4 4 11 32 KN m q q 3 4 14 4 0 75 10 8 KN 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 M V 0 1 0 2 0g l 0 2 1q l 0 1 0 0g l 0 1q l 跨中弯矩 M 0 078 7 72 5 94 5 94 0 1 14 4 5 94 5 94 72 05 KN m 1 M 0 033 7 72 6 0 6 0 0 079 14 4 6 0 6 0 50 12 KN m 2 M 0 046 7 72 6 0 6 0 0 085 14 4 6 0 6 0 56 85 KN m 3 支座弯矩 M B 0 105 7 72 6 0 5 94 2 6 0 5 94 2 0 119 14 4 6 0 5 94 2 6 0 5 94 2 89 96 KN m M 0 079 7 72 6 0 6 0 0 111 14 4 6 0 6 0 79 50 KN m C 支座边缘弯矩 M M 1 2V b 89 96 1 2 22 12 6 0 2 0 3 80 00 KN m BB0 M M 1 2V b 79 50 1 2 22 12 6 0 2 0 3 69 96 KN m CC0 剪力计算 边跨 l 5730 mm 中间跨 l 5700 mm nn V 0 394 7 72 5 73 0 447 14 4 5 7 54 12 KN A V 0 606 7 72 5 7 0 620 14 4 5 7 77 56 KN L B V 0 526 7 72 5 7 0 598 14 4 5 7 72 23 KN R B V 0 474 7 72 5 7 0 576 14 4 5 7 68 14 KN L C V 0 500 7 72 5 7 0 591 14 4 5 7 70 51 KN R C 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 mm 肋 宽 b 200 mm 翼缘宽度按 h 80 mm 截面有效高度取 420 mm 混凝土 f C f 10 N mm 受力钢筋为 ll 级 f 310 N mm 结构系数 1 2 20c 2 y 2 d 跨中 T 形截面类型判别 b l 3 6000 3 2000 mm f b b s 200 2000 2200 mm 所以取 b 2000 mm fn f b h f h h 2 2000 80 10 420 80 2 608 KN m ff c0 f 608 KN m 1 2171 41 205 70 KN m 所以截面属于第一类型截面 2 min 135mmA 配筋计算见下表 截面 1B2C3 弯矩计算值 N 6 10 mm 72 058050 1269 9656 85 弯矩设计值 N 6 10 mm 64 8457245 10862 96451 165 或 N c fbh2 0cf fhb 2 0 6 10 mm 3528352 83528352 83528 或 s 2 0 0 bhf M c d s 2 0 0 hbf M fc d 0 0220 2450 0150 2140 017 s 211 0 0220 2860 0150 2440 018 A 或 A S y c f f bh0 S y c f f f h0 b 604774419661476 2 斜截面承载力计算 截面尺寸验算 h h h 420 80 340 mm w0f h b 340 250 1 36V V 0 9 1 77 56 69 8 KN man 0 L B 截面尺寸满足要求 V 0 07f bh 1 2 0 07 10 200 420 1 2 49 KN Cd c0 49 KN V 0 9 1 54 12 48 7 KN 0 A V 0 12 sv bs Asv 满足 l 级钢筋配箍率的要求 V V 0 07f bh 1 25f 1 2 CSVd c0yv0 h s ASV 0 07 10 200 420 1 25 210 0 38 420 1 2 83912 5N 83 91KN V 0 9 1 77 56 69 80 KN max 选用钢筋 2 mm 14 4 616 14 5 770 14 3 462 14 5 770 14 3 462 四 主梁设计四 主梁设计 1 计算简图 次梁在砖墙上支撑为 370mm 主梁截面为 700mm 300mm 跨度 边跨 l l 6000 0 12 0 37 2 6065 mm 0c l 1 025l b 2 5822 0 5 400 6022 mm 0c 中跨 l l 6000 mm 0c 所以取边跨为 6022 mm 中跨为 6000 mm 2 荷载计算 为简化计算 将主梁 2 0 m 长的自重按集中荷载考虑 恒荷载 次梁自重 7 35 6 44 1 KN m 主梁自重 0 7 0 08 0 3 2 25 9 3 KN m 主梁粉刷 0 7 0 08 0 015 17 2 0 362 KN m 标准值 g 44 1 9 3 0 362 53 762 KN m k 设计值 g g 1 05 53 762 56 45KN m G k 活动荷载 标准值 q 6 0 2 0 6 0 72 KN m k 设计值q q 1 2 72 86 4 KN m Q k 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 M V 0 1 0 0G l 0 1Q l 0 1 G 0 Q 1 计算结果如下表 得到 跨中最大弯矩 M 233 KN m 支座最大弯矩 M 252 KN m 支座边缘弯矩 M M 1 2V b 252 1 2 56 45 86 4 0 4 BB0 223 43 KN m 剪力计算 V 41 75 116 KN A V 72 113 185 KN B V 72 98 169 KN C 4 截面设计 跨内最大弯矩支座弯矩剪力荷载图 M1M2MBMCVAVBVCVD 0 2440 067 0 2670 2670 733 1 267 1 000 1 000 1 267 0 733 0 289 0 133 0 1330 866 1 134 0 0 1 134 0 866 0 200 0 1330 133 0 133 0 133 1 000 1 000 0 133 0 133 0 2290 170 0 311 0 0890 689 1 311 1 222 0 778 0 089 0 089 0 274 0 1780 0440 822 1 178 0 222 0 222 0 044 0 044 72 5618323 909041 5672 41 9802150 6969 6975 098 7 11 863 23 69 6969 11 8611 11 113 67411988 162 4660 1068 8 102195143 932371 19 4 4 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 700 mm h 700 35 665 mm 肋宽 b 300 mm 翼缘宽度按 h 80 mm 截面有效高 0 f 度取 665 mm 混凝土 C f 10 N mm 受力钢筋为 ll 级 f 310 20c 2 y N mm 结构系数 1 2 2 d 跨中 T 形截面类型判别 b l 3 6000 3 2000 mm b b s 300 2000 2300 mm f fn 所以取 b 2000 mm f b h f h h 2 2000 80 10 665 80 2 1000 KN m ff c0 f 1000 KN m 1 2 223 267 6 KN m 属于第一类 T 形截面 支座按矩形截面计算 肋宽 b 300 mm 钢筋按两排布置 则 h 700 75 625 mm 0 主梁正截面的配筋计算见下表 截面 M1M2MBMC 弯矩计算值 N 6 10 mm 233127223130 弯