(水工)钢筋混凝土课程设计(满分)

1、水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土梁板结构任务书及计算书设计题目: 学 院: 姓 名: 学 号: 班 级: 指导老师：目 录设计任务书二、板的设计三、次梁设计9 四、主梁设计13五、结论21六、参考文献21一、水工钢筋混凝土结构学课程设计任务书（一）、设计课题和目的某建筑钢筋混凝上单向板肋形楼盖设计。（1）了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及苴汁算简图的确左；（2）通过板及次梁的汁算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法：（3）通过主梁的il算，熟练掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图 的绘制方法：（4）了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求：（5）掌握钢筋混凝上结构施工图的表达方

2、式和制图规圧，进一步提高制图的基本技能：（二）、主要内容1、设计资料：根据初步设计成果，提出设讣资料及数据如下：（1）楼层平而如任务书附图1所示。墙体厚度370mmo楼梯位于该层平而的外部，本设讣 不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。（2）该建筑位于非地震区。（3）建筑物安全级别为二级。（4）结构环境类別一类。（5）建筑材料等级：混凝丄强度等级：梁、板、C20级。钢筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋I级，梁中受力筋II级。（6）荷载：20mm厚水泥砂浆血层钢血混凝十.现浇板15mm僅石坎砂浆林灰F钢筋混凝土重力密度为25kN/m3。楼面活荷载标准值：6kN /m2o楼而做法：楼而面层用20n

3、im厚水泥砂浆抹而（重力密度为20kN/m3）,板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（重力密度为17kN/m3）（7）结构平面布置及初估尺寸：板伸入墙内120mm,次梁伸入墙内240mm,主梁伸入墙内 370mm：柱的截而尺寸 bXh二 400 mmX400 mm。板厚h=mm.（自己定）次梁：高11=mm,宽=mm.（自己定）主梁：高h=mm,堆b=mm。（自己定）（8）采用的规范：水工混凝土结构设计规范（现在就按课本规左来做），建筑结构荷载 规范。2、设计要求（1）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力：主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯 矩包络图。（2）梁、板允许挠度、最大裂缝宽度验算从略。

4、（3）绘制楼盖结构施工图楼而结构平而布置图（标注墙、柱立位轴线编号和梁、柱立位尺寸及构件编号）.（比例:1001： 200）；板模板图及配筋平而图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其泄位尺寸）（比例:100-1： 200）：次梁模板及配筋图（标注次梁截而尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其左 位尺寸）（比例1： 50,剖而图比例1： 151： 30）；4、梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包罗图、抵抗弯矩图、模板 图及配筋图），（标注主梁截而尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及英左位尺寸）：（比 例:50,剖面图比例1： 151： 30）：在图中标明有关设计说明

5、，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝上保护层厚度等。（3） II-算书：要求计算准确，步骤完整，内容淸晰。（三人设计进度阅读任务书和参考资料7学时布置设计3学时板的计算8学时次梁计算8学时主梁计算12学时绘制施工详图28学时整理设il计算书6学时准备及答辩8学时合计80学时（四）、设计成果要求设计计算书一份。包括：计算依据的资料，计算假左、计算简图；板、次梁和主梁的 计算，并附有配筋草图。（2）施工图纸一张（500mm X 750mm）。包括：楼盖结构平面布置图：板的模板图、配筋 图：次梁的模板图、配筋图（纵剖而、横剖面、单根钢筋下料图）：主梁的模板图、配筋图（纵 剖而、横剖而、单根钢筋下料图

6、；为方便设计和校核，要求画出主梁的设汁弯矩图和抵抗弯矩 图）：钢筋表。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。（五）、考核方式最终成绩分为五等：优秀、良好、中等、及格、不及格。学生姓名：指导教师：孙万泉特别注意:1、指导书：图书馆沈蒲生编著钢筋混凝土结构，或其他书籍。设计步骤参考指导书，但一些细节的规定（如计算跨度、分项系数 取法等）按我们水工规范来进行，因为指导书中是工民建的规定。2、完成日期：第19、20周上交（地点我的办公室主B618）,提问问 题。必须自己亲自上交！否则不计成绩3、提交的结果：计算书和设计图纸（绘图纸大小为A2,大约为4张 A4纸那么大）。设

7、计图纸包含内容：次梁和板的配筋图；主梁的配筋 图和弯矩抵抗图。二、板的设计（按考虑塑形内力重分布方法计算）正截面受弯承载力汁算原则（1）平截面假能：（2）不考虑受压区混凝土的工作；（3）受压区混凝土的应力应变关系采用理想化的应力-应变曲线；（4）有明显屈服点的钢筋（热轧钢筋），英应力应变关系可简化为理想的弹塑形曲线。（一）基本尺寸的确定（教材237）1、板厚：按刚度要求，板厚不宜小于其跨长的1/40 （连续梁）；水电站厂房板的常用厚度为 120-200mm取 h=120mm/40 * 2300/40=57. 5mm：2、梁髙：由构造要求，梁高和跨长的比值，次梁为1/18-1/12,主梁为1/1

8、5-1/10,梁截而 宽度为髙度的1/2-1/3。次梁截而高度：/18 =6600/18=367;/12 二6600/12二550取 h二450主梁截而高度：/1O =6900/10=690Z/15 =6900/15=460取 h二5503、梁宽：梁截而宽度为髙度的1/2-1/3。次梁宽：b二200mm：主梁宽：b=250nun.4、板的计算跨度：边跨：lo =ln+li/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm且满足 h =ln+a/2=2300-l 20-100+60=2140中跨：L =1ii=2300-200=2100iiiiii计算跨度差:（214

9、0-2100） /2100=1.9%10%说明可按等跨连续板计算内力。（二）荷载计算1、荷载标准值：恒荷载：20mm厚水泥砂浆而层：0.02*20 =0.4kN/m2120mm 钢筋混凝上板：0.12*25 =3kN/m215mm 板底石灰砂浆：0.015*17=0.255 kN/m2gk= 3. 655kN/m2活荷载：q=6kN /m22、荷载设计值：由表2-5得相关系数恒荷载：g= 1.2*3.655=4386 kN/m2活荷载：q=1.2*6=7.2 kN/m2g+q= 11.586 kN/m2板的计算简图如下，取lm板作为计算单位：g + q=11.586kN/m图1査水工钢筋混凝土

10、结构学（第4版）（中国水利水电岀版社）表92板的弯矩系数mb分 别为:1/11 （边跨跨中）：-1/11 （离端第二支座）:1/16 （中间跨中）；-1/14 （中间支座）, 分别代入公式M=anib（g+q）lo L,计算各截而弯矩如下表所示表1.连续板各截面弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中、中间跨跨中中间支座弯矩计算系数as1/11-1/111/16-1/14a+q)L/ (kN m)4.82-4. 823. 19-3. 653、截而承载力计算混凝土强度等级采用 C20, fc = 9. 6 N/mm3, ft= 1. 10 N/mm:, 一级钢筋 fy=210N/mm2l

11、b 二 1000mm, h = 120mm.取保护层厚度 c二20,取 a=30, ho = 120 - 30 二 90mm, a x = 0. 85, K二1.2, P min二0.2%连续板各截而的配筋计算，如下表所示。中间区板带轴线间，其各 内区格板的四周和梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的內拱作用，其汁算弯矩降低 20% c表2、配筋表板带部位截而边区板带（-.-轴线间）中间区板带（轴线间）备注边跨跨中离端第 二跨跨 内.中 间跨跨中中间支 座边跨跨中离端第 二支座离端第 二跨跨 内.中 间跨跨中中间支座M(kN m)4. 82-4. 823. 19-3.654. 82-4 82

12、2. 55-2.92a 5=KM/fcbho：0. 0740. 0740. 0490. 0560. 0740. 0740. 0390. 045二1-(1-2 J) 0 50. 0770. 0770. 0500. 0580. 0770. 0770. 0400. 0460. 85b0. 4680. 4680. 4680. 4680. 4680. 4680. 4680. 468满足As= g bhofc/fy (mm2)316.8316.8205.7238.6316.8316.8164. 6189.3两者取 大Asaln=0. 002bh240240240240240240240240选配钢筋815

13、0”8150 82004 82004)81508150e 8200e 8200实配钢筋而积 （mm：）3353352512513353352512515.裂缝开展宽度及变形验算从略6、绘制配筋草图三、次梁设计（按考虑塑形内力重分布方法计算）(一)荷载计算1、恒载设计值:由板传来荷载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 * 0.015E (0. 45 - 0. 12) * 2+0. 2二 0. 23kN/m g 二 12.05kN/m2、活荷载设讣值：由板传来 q

14、 二 7.2 X 2.3 = 16. 56kN/mg + q = 12. 05+16. 56 = 28. 61kN/m(二)内力计算1、计算跨度：边跨：1B 6. 6- 0. 24 一 0. 25/2 = 6. 235m lo= 1. 025*la = 6. 391m lB+a/2=6. 235+0. 12=6. 355m lo取 lo =6. 355m中间跨：lo = 1B= 6. 6 - 0. 25 = 6. 35m跨度差（6. 355 - 6. 35） / 6. 35 = 0. 08% 0.1则不需按翼缘髙度考虑故取最小值bj二2118mm端第二跨、中间跨br = lo/3 二 6350

15、/3 = 2117mmb + sn = 200 + (2300 - 200)二 2300mmhf /ho=120/410=0. 29 0. 1则不需按翼缘髙度考虑故取最小值b二2117mm2、判别T形截而类型：fcbf (ho-hr 72)= 9.6 X 2117 X 120 X(410 - 120/2)= 853. 57kN m边跨:KM=1. 2X110. 36=132.432中间跨：KM=1.2X72.10=86. 52fcb; hf *(ho-hf 72) KM故各跨跨中截面均属于第一类T形截而。支座截而按矩形截而计算，支座按布置一排纵筋考虑h。二h - 40 = 450 - 40 =

16、 410mm3、次梁正截面配筋讣算如下表所示。(梁中箍筋、构造钢筋I级，梁中受力筋II级)表5、次梁正截面承载力计算(fy=300N/mm2)截而边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座备注KM(kN-m)1.2X110. 36=132. 4321.2X (-110. 36) =-132.4321.2X72. 10=86. 521.2X(-82. 40)=-9& 88城或炖尤側血)9.6X2118X410*2=3417.99.6X200X4102=322. 7529.6X2117X4102=3416. 339. 6X200X410*2=322.752a 5=KI/fcbho=a

17、FKM/bf，ho：0. 0390.4100. 0250. 3064=1-(1-2o2) 050. 0400. 5760. 0250. 3770. 85KV196.8KV196. 8KV196. 8KV截而尺寸满足要求VfO. 7ftbho (kN)63. 14KV63.14KV63.14KV63.14KV验算得不需讣算选用箍筋84888双肢Asv二nA$vi (nun )101101101101n=2S (mm)200200200200200200200200S 二 SgP 詐二nAsvi/bs0. 25%0. 25%0. 25%0. 25%P stu in0. 15%0.15%0. 15%

18、0. 15%P sv P smln3、裂缝开展宽度及变形验算从略6、绘制配筋草图四、主梁设计（按弹性理论计算）（一）、荷载计算1、恒载设计值:由次梁传来12. 05 X 6. 6 = 79. 53 kN主梁自重（折算为集中荷载）1. 05 X 25 X 0. 25 X （0. 55 - 0. 12） X 6. 9 = 19. 47 kN 梁侧抹灰（折算为集中荷载）1.05X17X0. 015X （0. 55-0. 12） X2 + 0. 25 X 6. 9=2. 04 KN G = 101. 04kN2、活荷载设计值：由次梁传来Q 二 16. 56 X 6. 6 = 109. 296 kNG

19、+ Q 二 210. 336 kN（二）内力计算1、计算跨度：边跨：la = 6. 9 - 0. 12 - 0. 2 = 6. 58mlo= 1.0251n = 1.025 X 6.58 = 6. 7445 mla+a/2=6. 58 + 0. 37/2 = 6. 765 m取 lo= 6. 7445m,中间跨：la = 6. 9 - 0. 4 = 6. 5mlo la= 6 5m平均跨度lo= （6. 7445 + 6. 5） / 2 = 6. 62m（i+ 算支座弯矩时取值）跨度差(6. 7445 - 6.5) / 6. 5 = 3. 76% 0. 1 则不需按翼缘髙度考虑取最小值“二22

20、48mm中间跨：bf = lo/3 = 6500/3 = 2167mmb + sn = 250 + (6900 - 400) = 6750mmh； 7h。二120/510=0. 24 0. 1 则不需按翼缘高度考虑取最小值&二2167mm,判别T形截而类型：fcbf hf ho-hf 72)= 9.6 X 2167 X 120 X (485 一 120/2)=1060. 96 kN m KMfI. 2X293.27=351.924 kN m KMo=l. 2X155. 13=186. 156 kN m故属于第一类T形截而。主筋正截而及斜截而承载力计算如下表所示。4、配筋计算（1）纵筋计算表11

21、.主梁正截面承载力计算截而边跨跨内3边跨跨内中间支座10中间跨跨内13M(kN-m)342. 93240. 36-381. 28155. 13-57. 99Vob/2(kN-m)53. 986Mt=M-Vob/2 (kN m)-327.294o FKM/fcbho3(o 5=KM/fcbf ho2)0. 0810. 0570. 7570. 0340. 014戶- (l-2a2) 050. 0850. 0590. 0350. 014As=fcbho/fT扎二fcbf ho /fy (mm3)2965. 562058. 451237. 8475.7ArF0 002bh275275275275选配钢

22、筋6尘256尘253虫252尘18（通长）实配钢筋而积（nrnC294529451473628对于中间支座 o s o 2bs =0. 358 （查教材表3-1）所以要配双筋截而:计算受压钢筋截而而积：取a =40mmAs 二(KM - a sbsfcbh03)/ f7 (h。- a )二(1.2X327. 294 - 0. 358X9. 6X250X465X465)/300X(465 - 40)二 1623. 312 mm3计算受拉钢筋截而面积：A：二(fcbhoO ib + fy As )/fy=(9.6X250X465X0. 85X0.468 - 300X1623.312)/300=31

23、03. 128 mm3由此,计算得总用钢量AJ+ A-4726. 44 mm5受压钢筋选用4尘25 (A= =1964 mm2);受拉钢筋选用7尘25 (A：=3436 mm5)(2)箍筋计算表12.主梁斜截面承载力计算截面端支座Vt中间支座(左)v41中间支座(右)Vbt备注V(kN)166. 51-267. 93225.110. 25fcbh0(kN)279V279V279V验算截面尺寸0. 7ftbho(kN)89. 5V89. 5V89. 5V验算是否需计算选用箍筋888双肢箍筋As%-nAsvi( nun )101101101n=2S二fyvAsvho/(V-0. 7ftbho)(mm)1285573实配箍筋间距s(mm)100100100Snaz (nnn)250250250表4-1P rr=nAsvi/bs0.4%0. 4%0.4%P 5VX1U0. 15%0. 15%0. 15%最小配筋率验算讣算混凝土和箍筋能承担的剪力:Vc+Vsv=0. 7ftbho+l. 25fj-vAsvho/s=0.7X1. 1X250X510+1.25X210X101X510/100=233389 N = 233.4 KN KVi = 199. 812 KNKVd1 = 321. 52 KNKVBr = 270. 132 KN需要设置弯起钢筋(3)弯起钢筋计算(弯起角度