水钢筋混凝土课设

1、下载可编辑水工钢筋混凝土结构课程设计指导1 设计资料某水电站生产副厂房为3 级水工建筑物，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，结构布置如图9-16 所示 。楼盖设计条件如下：(1)厂房按正常运行状况设计；(2)楼面均布活荷载标准值为6kN/m 2；(3)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（比重为 20kN/m 3）， 板底及梁用15mm 厚混合砂浆粉底 （比重为 17kN/m 3 ）；(4)混凝土强度等级C20；主梁和次梁的主筋采用级钢筋 ，其余均采用 级钢筋 。0003221115000885柱300300000008016000200120600060006000020088211250588

2、0250120300005880123456图916厂房楼盖结构平面布置图2 初拟构件尺寸及确定系数板的跨度为 2.0m ，厚 80mm ；次梁的跨度为6.0m ，截面尺寸为 200 450mm ；主梁的跨度为 6.0m ，截面尺寸为300 600mm ；承重墙 A、 D 轴线厚为240mm ， 1 、 6 轴线厚为.专业 .整理 .下载可编辑370mm 。该厂房为3 级水工建筑物，查表可知结构安全级别为级，结构重要性系数为0 1.0，设计状况属持久状况，设计状况系数取为 1.0。3 板的设计（ 1）计算简图 。 板为9 跨连续板 ，其结构尺寸见图9-17 （a ）， 为了便于用表格计算，计算

3、简图按5 跨考虑 ，如图 9-17(b) 所示 。005板48次梁1201780200180012020002000(a)19202000200020001920(b)图917板的计算简图计算跨度 ：l 0lnhb1.780.080.21.92m边跨2222取较小值 ，所以 l0 =1.92mba0.20.12l 0ln1.781.94m2222中间跨l 0l c =2.0m（ 2）荷载计算 。 取 1m 板宽进行计算.专业 .整理 .下载可编辑恒荷载 ：板自重0.08 125=2.0kN/m20mm 厚抹面0.02 120=0.4kN/m15mm 厚抹底0.015 117=0.255kN/m

4、标准值gk =2.655kN/m设计值g= Gg k=1.05 2.655=2.79kN/m活荷载 ：标准值qk=6.0 1=6.0kN/m设计值q= Qq k=1.2 6.0=7.2kN/m考虑到次梁对板的转动约束，折算荷载为g = g+ q/2=2.79+7.2 1/2=6.39kN/m1/2=3.6kN/mq = q/2=7.2(3)内力计算 。 按弹性体系进行计算 ，由于边跨与中间跨的跨度相差不到10% ，可采用等跨表格计算 。查附录五 ，弯矩计算值为 M k1 g l 02k2 q l 02跨中弯矩 ：边跨M1=0.0781226.391.92+0.13.61.92=3.17kN.m

5、中间跨M 2=0.0331 6.39 2 2+0.0787 3.62 2=1.98kN.mM 3=0.0462 6.39 2 2+0.0855 3.62 2=2.41kN.m支座弯矩 ：M B0.1051. 922.021.922.026.390.119 3.6224.22kN.mM C0.0796.39 22 0.1113. 6223.62kN.m支座边缘弯矩 ：.专业 .整理 .下载可编辑M BM Bb V04.220.29.9923.22kN.m222M CM Cb3.620.29.9922.62kN.mV0222（ 4）配筋计算 。 板厚为 80mm 厚，h 0 取为 60mm ，混凝

6、土 C20，查表 fc=9.6N/mm 2;级钢筋 ， fy=210N/mm2；钢筋混凝土结构 ，结构系数 d 1.2。配筋计算见表9 1 。Kd 0表 91板配筋计算表截面1B2C3弯矩计算值 M3.173.221.982.622.41（10 6N.mm ）弯矩设计值M （03.173.221.982.622.4110 6 N.mm ）SKM0.1060.1070.0660.0870.08fcbho2112 s0.1120.1130.0680.0910.083Asbh0f c320323194260237f y81508150614081906120选用钢筋(335)(202)(265)(2

7、36)（mm 2）(335)(5)板配筋详图 。 在板的配筋详图（图 9-23 ）中，除按计算配置受力钢筋外，尚应设置下列构造钢筋： 分布钢筋 ：按规定选用6 200 ； 板面附加钢筋 ：按规定选6 200 ，设置于主梁顶部和墙边； 墙角附加钢筋 ：按规定选6 200 ，双向配置于四个墙角的板面。.专业 .整理 .下载可编辑4 次梁设计（ 1）计算简图 。 次梁为5 跨连续梁 ，其结构尺寸见图9 18 （ a）， 计算简图见图9-18(b) 。3003705730570060006000(a)60006000600060006000(b)图918次梁计算简图计算跨度 ：边跨l 0l c6.0m

8、则 l0 6.0ml 01.025l nb1.025 5.730.3取较小值226.02m中间跨l0l c6.0m（ 2）荷载计算 。 计算单元见图9-19 。.专业 .整理 .下载可编辑200008005743200图919荷载计算单元恒荷载 ：板传来2.655 2=5.31kN/m梁自重0.2（0.45 0.08 ）25=1.85kN/m标准值gk=7.16kN/m设计值g= Gk=1.05g7.16=7.52kN/m活荷载 ：标准值qk=6.0 2.0=12kN/m设计值q= 0k=1.2 12.0=14.4kN/mq考虑到主梁对次梁的转动约束，折算荷载为 :g = g+ q /4=7.

9、52+14.4 1/4=11.12kN/mq=3/414.4=10.8kN/mq =(3/4)(3)内力计算 。 查附表：弯矩计算值为Mk1 g l 02k 2 q l 02剪力计算值为Vk 3g l 0k4 q l 0弯矩：跨中弯矩M 10.07811.12620.1 10.86 270.1kN .mM 20.033111.12620.078710.86 243.85kN .mM 30.046211.12620.085510.86 251.74 kN.m.专业 .整理 .下载可编辑支座弯矩M B(0.10511.12 620.11910.86 2 )88 .3kN .mM C(0.07911

10、.12620.11110.862 )74.78kN.m支座边缘弯矩M BM Bb V088.30.321.92678.44kN.m222M CM Cb V074.780.321.92664.92kN .m222剪力：计算跨度取净跨度 ：边跨l0=5.73m，中间跨0l =5.7mVA0.39411.12 5.730.44710.85.7352.77kNV Bl0.606 11.125.70.6210.85.776.58kNV Br0.52611.125.7 0.598 10.85.7 70.15kNVCl0.474 11.125.70.57610.85.749.65kNV Cr0.511.12

11、5.70.591 10.8 5.768.07kN（ 4）配筋计算 。 正截面计算 。跨中按 T 形截面计算 ，支座按矩形截面计算。 截面高度 h=450mm，肋宽 b=200mm，截面有效高度h0=415mm，翼缘高度 hf =80mm混凝土的强度等级C20， fc=9.6N/mm2；受力钢筋为 级钢筋 ， fy=300N/mm2；结构系数d=1.2 。跨中 T 形截面类型判别 ：翼缘宽度bfl62m取较小值， bf2mbf33bsn0.2 1.8 2.0mh0hf2000 80 10 41580600kN.m M maxKM 1 84.12kN.mb fh f fc22属于第一类T 形截面

12、。正截面配筋计算见表92。.专业 .整理 .截面弯矩计算值M（10 6N.mm ）弯矩设计值M（106N.mm ）0bh 02fc 2fc(106N.mm）或 b fh 0d0Md 0MSf cbho2或s2fcb f ho112sAsbh0fc或 Asfcf yb f h0f y选用钢筋 （mm 2）下载可编辑表 9 2 正截面配筋计算表1B2C370.178.4443.8564.9251.7470.178.4443.8564.9251.743445344344534434450.0250.2850.0150.2260.0180.0250.3280.0150.2600.01864387340

13、2696482318(763)318+114(917)314(461)118+314 (716)218+114(663)斜截面承载力计算截面尺寸验算 ：hw415801.6754.0b20010.25 f cbh010.2510200415K1.2172917N172.92kNVmax0VBl76.58kN说明截面尺寸满足要求。1Vc10.7 ft bh010.71.1200 415K1.21.253258N53.26kNVmin68.07kN对于第一跨梁按剪力76.58kN计算 ,对于第二跨梁按剪力70.15kN 计算 ,对于第三跨梁按剪力68.07kN计算 ,因此 ，需进行斜截面受剪承载力

14、计算。横向钢筋计算：设箍筋选用6 150 双肢箍筋.专业 .整理 .下载可编辑配箍率Asv228.30.19%0.15%sv200150minbs符合 级钢筋配箍率的规定 。1Vcs1VcVsv10.7 f t bh0 1.25 f yvAsvh0KK1.2s10.71.12004151.25210228.31.241515087512N 87.51kNVmaxVBl76.58kN满足斜截面承载力要求。全次梁箍筋选用6 150 双肢箍筋 。（ 5）次梁配筋详图 。 次梁的配筋及构造见图9-24 。 跨中纵向受力钢筋按构造要求选用 3 根，其中 2 根设于梁角兼作架立钢筋， 1 根在支座弯起作为

15、负弯矩钢筋并增强斜截面的受剪承载力 。 支座负弯矩钢筋的截断位置参照图9 14 确定 ，角点处钢筋截断后另设2 12架立钢筋与之绑扎连接。5 主梁设计（ 1）计算简图 。 主梁共3 跨，其结构尺寸见图 9-20(a) 。 梁两端搁置在砖墙上，中部由 300 300mm截面的柱支承，因梁的线刚度与柱的线刚度之比大于5 ，可视为中部铰支的 3 跨连续梁 ，计算简图见图9 20 （ b）。.专业 .整理 .下载可编辑板次梁主梁柱子37055803006000(a)600060006000(b)图920主梁计算简图计算跨度 ：边跨l 0l c6.0m取较小值l0 6. 0ml 0b1.0256.00.

16、120.150.31.025l n26.0m2中间跨l 0l c6.0m（ 2）荷载计算 。恒荷载 ：次梁传来的集中荷载7.166.0 0.340.81kN主梁自重 （化为集中荷载 ）0.3 0.6 2.025=9 kN标准值Gk=49.81kN设计值G= G kG=1.05 49.81=52.3kN活荷载 ：标准值Qk=6.0 2.06=72kN设计值Q= =1.2 72=86.4kNQQk.专业 .整理 .下载可编辑(3)内力计算 。 查附表弯矩计算值为Mk1Gl0k2Ql0剪力计算值为Vk3Gk4Q荷载作用点及最不利位置见图9-21 。1maxAmax600060006000(a)2ma

17、x600060006000(b)BmaxBmax600060006000(c)图921主梁荷载最不利位置弯矩：跨中弯矩M 1= （ 0.24452.3 0.289 86.4 ）6=226.38kN.mM 2= （ 0.06752.3 0.2 86.4 ）6=124.7kN.m支座弯矩MB=0.311）245kN.m(0.267 52.386.46=支座边缘弯矩b V02450.352.386.4224.2kN mM BM B2.2剪力：.专业 .整理 .下载可编辑VA =0.733 52.3 0.866 86.4=113.16kNVBl=-(1.267 52.3 1.311 86.4)=-17

18、9.53kNVBr =1.0 52.3 1.222 86.4=157.88kN主梁的内力包络图如图9-22 所示 。245c152.7b47.92.7570.7653.59114.03195.28124.7175.6226.38157.88a113.1519.1819.1840.84179.53图922主梁的内力包络图（ 4）配筋计算 。 纵向钢筋 ：受力钢筋为 级 ， fy=300N/mm2 ,混凝土强度等级C20， fc=9.6N/mm2,结构系数 =1.2 。d跨中 ：按 T 形截面计算 ，钢筋布置为一排， h0 = h-35=565mmbfl62m取较小值， b f2m翼缘宽度 ：33

19、bfbsn0.3 5.76.0mb fhf f ch0hf80 9.656580806kN.m200022M maxKM 11.2 226.38271.66N .m属于第一类T 形截面 。.专业 .整理 .下载可编辑支座 ：按矩形截面进行计算，肋宽 b =300mm, 钢筋按两排布置，则 h0= h-80=520mm主梁正截面配筋计算见表9-3 。.专业 .整理 .下载可编辑表 9-3 主梁正截面配筋计算截面1B2弯矩计算值 M （106 N.mm ）226.38224.2124.7弯矩设计值 0M（10 6 N.mm ）226.38224.2124.7bh 0 2fc 或 bfh02f c

20、( 10 6 N.mm ）63858116385sKM或sKM0.0430.3320.023f cbho2f cbf ho21 12 s0.0440.4200.023Asbh0 fc 或 Asbfh0 f c16042114838f yf y选用钢筋 （mm 2）4 25(1964)322+225(2122)3 25(1473)注：a:Asmin bh0=0.15% 300 565=254mm 2 ；b:支座 0.420 b=0.544 。 横向钢筋计算 ：截面尺寸验算 ：hw / b =(520-80)/300=1.47 4.0110.259.63005200.25 f cbh01.2K31

21、2000N312kNVmaxVBl179.53kN说明截面尺寸满足要求。1 Vc10.7 f t bh010.71.1300520K1.21.2100100N100.1kNVminVA113.16kN故支座处截面需按计算配置横向钢筋。设箍筋选用8 170 双肢箍筋配箍率svAsv250.30.22%min0.12%bs300170符合 级钢筋配箍率的规定。.专业 .整理 .下载可编辑11Vsv1Asvh0VcsVc0.7 f t bh01.25 f yvsKK1.210.71.13005201.25210250.35201.217016741N167.41kNVmaxVBl179.53kNVB

22、r157.88kNVA113.16kN故 B 支座处左边需设弯起钢筋 。第一排弯起钢筋 （弯起角度 450）计算 ：KV BlVcs1.2 (179.53167.41) 1032Asb31072.3mmf y sin 4500.707第一排弯起1 25（ 491mm 2），满足要求 。 第一排弯起钢筋起弯点离支座的距离为：s1 h a a ,s1=100mm smax ，则 s1 h a a 100 600 80 35 585mm ，该截面上剪力设计值为V2 179.53kN ，也应弯起1 25 （ 491mm2）。第二排钢筋起弯点处的剪力V3 40.83kN,1 VcVsv167kNV340.83kNK故不需再弯起钢筋。支座 A 及支座 B 右侧均不需弯起钢筋，考虑到 A 支座可能产生负弯矩和构造要求，也可各弯起125（ 491mm 2 ）。 附加横向钢筋 ：次梁传来集中力= （ Q） = （ 52.3 86.4 ） =138.7kNFG在集中荷载位置设附加吊筋，弯起角 450 ，则AsvKF1.2138.71032f yv sin310 0.707759