水工钢筋混凝土课程设计

港口航道与海岸工程系建筑结构课程设计说明书设计科目：肋形楼盖板设计指导老师：班级：A10港航组别：1姓名：TOC一、根本资料3二、板的设计31.计算简图32.荷载计算43.内力计算54.配筋计算5三、次梁设计61．计算简图62．荷载计算73．内力计算84．配筋计算8(1)计算翼缘宽度8(2)正截面承载力计算9〔3〕斜截面承载力计算10四、主梁设计101．计算简图102．荷载计算123．内力计算124.正截面承载力145.主梁斜截面承载力计算156.主梁吊筋的计算16一、根本资料某3级水工建筑物，采用根本荷载组合，该建筑物位于非地震区，结构环境为一类，采用现浇钢筋混凝土整浇肋形结构。其平面尺寸布置如图1所示。初步拟定尺寸：板的跨为2.2m，板的厚度为80mm；次梁跨度为6.0m，截面尺寸为200mm400mm；主梁跨度为6.9m，截面尺寸为。楼板上层采用20m厚的水泥砂浆〔重度20KN/m3〕抹面，板底抹灰为12mm厚的纸筋石灰砂浆〔重度12KN/m3〕；外墙采用370mm厚砖墙，不设边柱，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁和主梁在墙上的搁置长度分别为240mm和370mm。楼面可变荷载标准值为4KN/m2。混凝土强度等级为C25，梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内可以向受力钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。图1肋形楼盖结构平面布置图二、板的设计1.计算简图板的尺寸及其支承情况，如图2所示。计算跨度：边跨应取，但为了计算方便，取中间跨因为b=200mm<0.1=230mm，所以取两跨相差()=〔2300-2220〕=3.5％<10%，应按等跨来考虑。9跨按5跨计算。其计算简图如图2所示。图2板的结构及计算简图2.荷载计算在垂直于次梁的方向取1m宽的板带作为板的计算单位。永久荷载：80mm厚钢筋混凝土板自重20mm厚水泥砂浆面层重12mm厚纸筋石灰砂浆面层重永久荷载标准值永久荷载设计值可变荷载：可变荷载的标准值可变荷载的设计值折算荷载：3.内力计算连续板的剪力一般由混凝土承当，不需要进行斜截面承载力计算，亦不需设置腹筋。弯矩设计值按下公式()计算，式中系及可查附录六表4得到，计算结果列于如表1所示。截面边跨B支座2跨中C支座3跨中0.0781-0.10500.0331-0.0790-0.04620.1000-0.11900.0787-0.11100.0855〔〕3.39-4.371.90-3.562.23表1板的内力计算表支座边缘的弯矩值=4.配筋计算取板宽，，，，K=1.20，,,一类环境，a=算结果如表2所示表2板的正截面承载力计算截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨M〔kN/m〕3.39-3.581.90-2.772.230.11300.11930.06350.09230.07430.12020.12750.06550.0670.7730.4770.5060.2600.3850.307262278143121169选配钢筋〔别离式钢筋〕8@1808@1806@1806@1806@180钢筋面积302302170170170在受力钢筋的内侧布置分布钢筋。分布钢筋选用。三、次梁设计1．计算简图次梁设计时，取其中相邻板中心线之间局部作为计算单元。次梁为六跨等刚度连续梁，由于中间各跨内力与第三跨的内力非常相近，故按五跨连续梁计算。次梁构造及计算简图如图3所示。图3次梁的构造及计算简图计算跨度：边跨取=6000mm中间跨两者相差很小，为计算方便，取2．荷载计算永久荷载：板传来荷载次梁梁柱自重永久荷载标准值永久荷载设计值可变荷载：可变荷载标准值可变荷载设计值折算荷载：3．内力计算(1)弯矩设计值计算及结果列于表3表3次梁的弯矩计算表截面边跨B支座2跨中C支座3跨中0.0781-0.10500.0331-0.07900.04620.1000-0.11900.0787-0.11100.0855〔〕61.45-78.0136.87-65.0944.20支座边缘的弯矩设计值和=l〔2〕支座剪力设计值及结果列于表4表4次梁的剪力计算表截面边跨B支座〔左〕2跨中〔右〕C支座〔左〕3跨中〔右〕0.394-0.6060.526-0.4740.5000.447-0.6200.598-0.5760.591V=〔〕45.64-67.0661.96-57.5959.964．配筋计算(1)计算翼缘宽度根据整浇楼盖的受力特点，板所在梁上截面参与次梁受力，因此，在配筋设计时，次梁跨中截面按T形截面设计，翼缘计算宽度为：取成=2000mm，荷载计算单元如图3〔d〕所示。次梁支座截面因承受负弯矩而按矩形截面计算。(2)正截面承载力计算；计算结果列于表5表5次梁的正截面承载力计算截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨M〔kNm〕61.45-69.6636.87-56.7444.20KM73.74-83.59244.244-68.0888.124360360360360360或b2000200200020020006096096090.02390.27100.01430.22070.01720.02420.32330.01440.25270.0173576769343601412选配钢筋220318218220218实配钢筋面积〔)628763509628509〔〕0.871.060.710.870.71〔3〕斜截面承载力计算。计算结果列于表6截面尺寸验算：表6次梁的斜截面承载力计算截面支座A支座B〔左〕支座B〔右〕支座C〔左〕支座C〔右〕V〔kN〕45.64-67.0661.96-57.5959.96KV(kN)54.7680.4774.3569.1171.963603603603603600.25214>KV214>KV214>KV214>KV214>KV0.764>KV64﹤KV64﹤KV64﹤KV64﹤KV0.2550.1600.0790.123箍筋肢数与直径2、62、62、62、62、6()5757575757(mm)223355719462实配箍筋间距s1501501501501500.190.190.190.190.19四、主梁设计1．计算简图主梁的构造及计算简图如图4所示。〔a〕〔b〕图4主梁的构造及计算简图计算跨度：边跨取中间跨应取，但是跨度相差不超过10％，采用等跨计算，取内力可按三跨连续梁内力系数表来计算。2．荷载计算永久荷载：由次梁传来荷载主梁梁肋自重永久荷载标准值永久荷载设计值可变荷载：可变荷载标准值可变荷载设计值3．内力计算根据弹性方向，集中荷载作用下连续梁的内力按下式计算式中，,,,可查附录五中的数据。计算结果列于如下表。表7主梁的弯矩计算表序号荷载简图边跨中中间支座中间跨①图〔4〕——a64.5727.91②图〔4〕——b111.82-60.79③图〔4〕——c58.3843.88④图〔4〕——d-40.3791.41最不利内力组合①+②①+③①+④233.75206.3381.55176.39122.9524.2-172.03(-172.03)-253.39(-139.17)-172.03(-172.03)-32.8871.79119.32-32.88105.61119.32表8主梁剪力计算表序号荷载简图荷载简图边支座边跨中中间支座中间跨中①图〔4〕—-16.120②图〔4〕—b-8.880③图〔4〕—c-20.6014.71④图〔4〕—d-8.810最不利内力组合①+②①+③①+④101.6289.9035.45-25.00-36.72-24.93-151.55(60.38)-163.34(141.33)-85.31(126.62)014.710图5可变荷载的最不利组合主梁包络图见图6所示。图6主梁弯矩与剪力包络图4.正截面承载力主粱跨中界面按T形截面计算，翼缘高度,计算翼缘宽度截面有效高度：支座B边跨中其他截面主梁支座截面按矩形截面计算，计算弯矩采用支座边缘截面处的弯矩值，即：取判别T形梁截面类型其它面截同理判断，主梁跨中按第一类T形梁截面计算。计算结果列于下表。表9主梁正截面承载力计算截面边跨中中间支座B中跨中M〔kNm〕233.75-234.40119.32-32.88KM〔〕280.5281.28143.18439.456360360360360或b20002000200020000.03650.29140.01670.03520.03720.35410.01680.035914951823715199选配钢筋422422+120222220实配钢筋面积〔)15201834760628〔〕0.961.180.450.375.主梁斜截面承载力计算表10次梁的斜截面承载力计算截面支座A支座B〔左〕支座B〔右〕V〔kN〕101