水利水电钢混课程设计

1、郑州大学课程设计报告设计题目：整体式单向板肋形楼盖设计学院水利与环境学院学生姓名： 专业：水利水电工程专业班 级： 学号： 指导教师： 设计时间：2011年6月郑州大学水利与环境学院制目录 TOC o 1-5 h z 设计课题3设计资料3一、相关数据4二、楼盖结构平面布置4三、板的设计6荷载计算计算简图弯矩计算值计算配筋计算四、次梁设计8弯矩和剪力计算正截面承载力计算斜截面承载力计算五、主梁设计12荷载计算计算简图内力设计值及包络图正截面承载力计算斜截面承载力计算吊筋计算荷载计算计算简图六、柱设计20七、基础设计21设计课题设计如图所示的钢筋混凝土单向板整浇肋形楼盖及柱、基础片L嗑I iaa

2、-，- Si 1 - -1一 一二一八i/桀於源遴.一土r 11 r-i1. L _ rj _51130 1-6000-l-6000-6000-6000-M3000-6000-36000-设计资料该建筑位于非地震区。安全等级为二级，基本荷载组合。安全等级为二级，基本荷载组合。结构环境类别为一类。楼面做法:20mm厚水泥砂浆(重度为20KN/m3)面层，钢筋混凝土现浇板，12mmff纸筋石灰(重度为17KN/m3)粉底。楼面可变荷载标准值为4 KN / m3 o材料：混凝土用C25;梁内纵向受力筋采用 HRB400钢筋，板内纵向受力钢筋才好用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB23屋冈筋。外墙厚

3、度为370mm板在墙上的搁置长度为120mm次梁在墙上的搁置长度为240mm主梁在墙上的搁置长度为370mm.钢筋混凝土柱的截面尺寸为350mm（ 350mm相关数据板：采用受力筋为HRB33廓筋，分布钢筋为HPB235t冈筋，混 凝土用C25。 fc 11.9 N/mm2 fy=300N/mm2 （HRB335）fy=210N/mm2 （HPB235）梁：纵向受力筋采用HRB400I冈筋，箍筋等采用HPB235t冈筋。凝土用C25。 fc 11.9 N/mm2 fy=360N/mm2 （HRB400）fy=210N/mm2 （HPB235） ft 1.27 N/mm2以下设计采用混凝土结构设

4、计规范（GB50010 2002） 。楼盖结构平面布置及截面尺寸粱格布置 如下图：i n rIIIIIJ L I ， I 1 1 I I I I I L I I I I ,I T 丁 QiOi0-6000一一6000600060006000一一6000-36000-O 由图知：板的跨度为lc=6900/3=2300mm次梁的跨度为lc=6000mm主梁跨度为lc=6900mm截面尺寸：(1)板 板厚 h=80mm/40 =2300/40=57.5 合理；取 80mm(2)次梁 h= () lc= (-) X 6000=333500;取12 1812 18450mmb=h/(23.5 ) =45

5、0/ (23.5 ) =128225;取 200mm所欲次梁尺寸为：b x h=200mmK 450mm(3)主梁 h= (1) lc= (1 ) x 6900=575-862;取 650mm 8 128 12b=h/ (2-3.5) =650/ (2-3.5 ) =325185;取 300mm所欲主梁尺寸为：b x h=300mnm Dinn 门门。板的计算跨度(次梁 b x h=200mm 450mm边跨：ln=2300-240- 200=196Omm2I0 ln h=1960+80 =2000mm ln a =1960+120 =2020mm2222中跨：I。ln=2300-100-10

6、0=2100mm跨度差( 2100-2000) /2000=5%10%。可按等跨计算。取1m宽板作为计算单元计算弯矩及配筋。(3)弯矩设计值计算(如下表格)板的弯矩设计值计算(均布荷载)截面位置警矩系数KN/MP + S，o(tn)11/11(1/11)X2,33X2. 02-3. 038.33KN点2. 021/16(1/16)X8.33X2. T2=2. 302* 131/16(1/1G)XS. 33X2,12=2. 302. 1A0Q工0B-1/11-(1/11) X & 33X2. 02=-3. 032. 0C-1/1441/14) X .S. 33 X 2.1 2-2. 6Z2.1(

7、4)配筋计算 b=1000mm h0=h-20=80-20=60mm 计算如表:板的配筋计算计算截面边跨由i第一内支座艮由间跨中2由间支座C设计弯柜XV 用3. 033. 032. 30(1. 84)2.63(2.10)0. 0710.0710. 054(0, 043)鱼。61(0. M9)e0. 0730. 0730. 055(0. 044)0.。&3(0. 050)175.00175. 00131(104)150112。)选配钢筋 轴线 82004=251mm2m 82。0区 =251ntffi2 62004=141mm7附 820。As = 196mm2 轴线力82004s = 251m

8、m虫8回200均=251mm帧/8200As 二 196nlm266/8 200W# = 196刑明*备注二轴线板四周均与梁整体直接，故其中间跨中和中间支座的计算弯矩均可减小 20%.括号内的值为折减后的数值口采用分离式配筋，示意图如下:四、次梁的设计(1)荷载计算恒载设计值：板传来的1.2 X 2.604 X 2.3=7.18 KN/m次梁自重 1.2 X25X0.2 X (0.45-0.08 ) =2.22 KN/m梁侧面粉刷重 1.2 X 17X 0.012 X ( 0.45-0.08 ) X2=0.18 KN/m合计：g=7.18+2.22+0.18=9.58 KN/m活载设计值：q=

9、1.3 X4X2.3=11.96 KN/mg +q =9.58+11.96=21.54 KN/m计算简图：计算跨度(主梁尺寸 b x h=300mm 650mrm;边跨：ln=6000-240- 300=5610mm210 ln a=5610+240 =5730mm 2210 1.0251n=5610X 1.025=5750mm中跨：1o ln=6000-300=5700mm跨度差( 5730-5700) /5700=0.52 %0.1 h0边跨 bf l0 5730=1910mmb Sn =200mm+2100mm=2300mm 33中跨 bf 卜 5700=1900mmb Sn =200m

10、m+2100mm=2300mm 33判别T形截面的类型(, h一一_ _ ifcbfhf(h0 -f)=1 X11.9 X 1900X80(415-80/2 ) =678.30 KN/m显然这值比个截面弯矩设计值大的多， 各截面均属于第一类T形截面。由于荷载较小，跨中截面和支座截面的配筋量也较小， 钢筋按布置一排考虑，取ho=415mm正截面承载力计算如下表次梁正截面承载力计算(配筋)截面边跨中B支座跨中C支座M (KN - Q6生29弋生2943.7479.99 1b kid200200% nm19101900%415mA11. 9 N / 阳出23S0 Ar / mm2%*0. 0170.

11、15T5 0110,1220. 0170,172a. 0110.1304- h434. 0 mni470. 7mnr294. 4 mnf357. 9mrtf配筋44125业123金124 ft 12实配加痔452. 0565.0339.0452.0(5)斜截面承载力计算hw hohfb b(415-80) /200=1.6754.0边跨：VBl72180/ (1X 11.9 X200X415) =0.0734i 72.5KN o所以不需要进行计算配筋，按照构造要求 配筋。中跨：VBr66940/ (1 X11.9 X200X 415) =0.068/Br 67.53KN 。所以不需要进行计算配

12、筋，按照构造要 求配筋。按照构造要求，箍筋选用 HPB235查表知：smax 300。取s=200mm配双肢箍 8200 s 21010.25% 0.15%。符合要求。bs 200 200if算：294,4Tnm3 实纪:339由出 2以2-1冲121弯起）计算；470, TmH 实配加L 2 （左边弯来） 地12（石边雪来）2ttL2 （直筋）“算上 434imi?实配：盛2向 24 1奉空121弯起）配 筋 示 意 图 如 下：计算！ 357. ftrm3实配：421,1向3MH2值筋）1A12 （左边弯来）1*12 （右边弯来）五、主梁设计主梁尺寸为 b x h=300mnm5.0 ;因

13、此主梁的中间支座可按钱 0.28 106 Ec支于柱上考虑，梁端搁置在墙上，长度 a=370mm计算跨度：边跨：ln=6900-240-175=6485mma b370 350 /l0 = ln+=6485+ =6845mm2 2221。= 1.0251n b=6485X 1.025+175=6822mm2取小值：|。=6822mm中间跨：ln=6900-175-175=6550mml0 = ln +b=6550+350=6900mm取小值：l0 6877mm跨度差：(6877-6822) /6822=55/6822=0.8 %10%,可按等跨连续梁计算。计算简图如下:16900Q=1-6JC

14、N一口一 一 - i_r-oD1756900O(3)内力计算弯矩 M KGlo KQlo剪力M KG KQ主梁内力计算结果及最不利影响组合如下表:主粱内力计算编目荷载简图弯矩KKK/ f找1G G GG G G0. 244115, S30. 06732. 22-0. 267-127.362J 1/ !4 g n a0. SS9141. 48-0.133Y5. 63-0. 133-65.113X U U U-0.044-21. 540. 20058. 70-0.133-65.114感 1212a0. 229112,110.17083.39-0.311-15Z. Z5-43.57编早对应上图剪力K

15、匕K%K%10.73351.25-1,267-88. 591.00069.9220.866E2.14-1.134-8L 330.0000. 003-0.133一9. 54-0.133-9.541.0007L7640.68949.44-1.311-94. 0812287. 69量矩最不利组合组合Af1Ms豌+25T. 8733. 42-132. 47-192. 47+94. 8513 隹 91-192. 47-192. 47+228, 49116.11-279. 61-170- 93剪力最不利组合组合%十113. 40-169. 966.9, 92441.71-98.13141.68+100.6

16、9-182. 67157.61将以上结果用来绘制弯矩包络图和剪力包络图，见下图:279. 61+ 157,51十111 4。I十I+ 182. 6T单位-KN(4)主梁正截面承载力计算形状截面计算其翼缘计算宽度为：bf lo36900 3 2300mm b Sn6000 mm跨中(双排)：h0 h 60(650-60) =590mm跨中负弯矩处也取梁的支座处按矩形截面计算(b x h=300mm 650mm；跨中按T590)支座：h0 h 80(650-80) =570mm判别T形截面的类型：, h一一_ _ ifcbfhf(ho -f)=1X 11.9 X2300X 80X (615-80/

17、2 )=1259.02 KN?m显然这值比个截面弯矩设计值大的多，各跨中截面均属于第一类T形截面。 计算步骤和结果如下表：主桀正截面承载力计算配筋)截面边躅巾支座中间一中M m)2C7. S72Tg. ei130. 91-33. 42252. OSAf% %讣8R0. 0270.2170.013Q.0271-J1-祝0. 0276 2韭0.0130.027dO*0.癖0.即60. 人inirr1180-911402.12的& 09153. 03配筋6鱼163 也 1.4 + 5 9163 交163也14实配过加，)1206.01466.0603.0461 . 0(5)主梁斜截面承载力计算;hw

18、 h hfb b615 803001.78 4.0如下表:主梁斜截面承载力计算(配筋截面端支座内恻高端第二支座外侧高端第二支座内仅J备注V/KK113.4182.67157.61&61557。5700.25/y/她 N548887.5V508725V508725V能囿籽胃要求07工物小164020.5V152019V152。19支座左 右侧需要 抗剪计算。选配箍筋构金西满安矗中s两支箍4两支箍d SHPB235Asv mnf101.01QL0101.0实配箍筋间蹈人m200200200吃=0”帆+227579227579都大于匕 不需要,算配唱青筋”4Pz -： os0. 16 靠XL 1 网

19、0.16魏3d IE%0.1 函60：都符合要求(6)主梁附加箍筋计算由次梁传到主梁的全部集中力为：F=Q+G=69.92+71.76=141.68 KN因为：F mfyvAsv用HRB23($冈筋，选择双肢箍8 , Asv 101mm23因止匕 m141.68 106.68mm2 取 7 支。fyvAsv210 101S 2h1 3b 2 (650 450) 3 200 1000mm 即配：8140主梁配筋示意图:G)售A 279.61%7t学1 93.8/7S833 4Z130.9147207。区匈 40 0802D0 22胜15. 2处 162虻16I 1111/LOC 5(U|3250

20、3522054。S03G7125 2曲 1 6209G02年 4 25162包142ti1C2#162)216-2102包 161)2165 9O28085O247己，0. 2I | ! CD X121B4飞。1 包16 487G59027793W42蛔3-7150SYI 在 162生化上 3al 421694-六、柱的设计柱高4500mm b h 350mm 350mm柱的上端与主梁较接，下端与基础刚接，因此计算高度等于1。0.7H =0.7 X4500=3150mm由 S 3150/350=9,查表得： 0.99。 b由柱的计算简图及荷载传递方式可知：取 Q=70KN G=72KNN=3X

21、 F=3X (Q+G =3X (70+72) =3X 142 KN=426KN公式：N 0.9(fcA fyAs)中，0.9 fcA 11.9 3502 0.9 0,99 1298.9KN N 因此柱子按构造来配 筋。选配：8业 18 (As 2036mm2), 2036 1.66%,经济。b b 3502纵向受力筋采用焊接骨架，所以箍筋间距S 20d =20X 18=360mm且 S b 350mm,S 400mm。取 S=30Q 选：8300。示意图如下:3M号2183ti18290350七、基础设计资料：地基基础设计等级为丙级，fk200Kpa。土 质为e 0.85及Sr0.25 的粉土。(1)确定基础底面尺寸查表得：b 0.5, d 2.2。并设计基础埋深为d=1.5m。f fkb i(B 3) d m(D 0.5) =200+0+2.2 X 20 X ( 1.5-0.5 )=244Kpa则:Nfmd440244