水工钢筋混凝土结构课程设计-钢筋混凝土单向板整浇肋形楼盖(13页).doc

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1、-水工钢筋混凝土结构课程设计-钢筋混凝土单向板整浇肋形楼盖-第 12 页水工钢筋混凝土结构课程设计设计题目： 某水工建筑物楼盖结构设计 类 型： 钢筋混凝土单向板整浇肋形楼盖 题 号： 121 班 级： 15级水利水电01班 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期：2018年1月5日星期五目 录1课程设计任务书2 计算书正文2.1 结构布置2.2初步选择板、梁的截面尺寸2.3单向板的设计2.3.1计算简图2.3.2荷载计算2.3.3板的内力计算2.3.4板的配筋计算2.3.5板的模板配筋2.4次梁的设计2.4.1计算简图2.4.2荷载计算2.4.3次梁的内力计算2.4.4次梁的配筋计算2.4.

2、5次梁的模板配筋2.5主梁的设计2.5.1计算简图2.5.2荷载计算2.5.3主梁的内力计算2.5.4主梁内力包络图2.5.5主梁的配筋计算2.5.6附加钢筋计算2.5.7主梁的模板配筋3课程设计总结4附件附件1如计算书手稿附件2如施工图手稿图表等设计资料1、某水工建筑物，位于非地震区，基本荷载组合，单独设置室外楼梯。2、现浇楼盖简支于外墙（厚度370mm）及内柱（350mm350mm）上。3、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。4、楼面活荷标准值取4kN/ m2。5、材料：梁内纵向受力钢筋采用HRB400，板内纵向受力钢筋采用H

3、RB335，其他钢筋采用HPB300。6、规范采用SL191-2008进行设计。7、楼面构造楼面构造3：20厚水泥沙浆（20 kN/m3）钢筋混凝土结构层（25 kN/m3）12mm厚纸筋石灰（16 kN/m3）粉底题号项目建筑物级别结构环境类别柱网方案构造做法砼等级121至130楼盖3级一类（63）柱网尺寸自拟，但同组员之间柱网尺寸应有差别且符合模数。楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖3级一类楼面构造3C25楼盖

4、3级一类楼面构造3C25参考资料1、河海大学等四校编水工钢筋混凝土结构学（第五版）M北京：中国水利水电出版社，20162、水工混凝土结构设计规范SL191-2008 , 中国水利水电出版社,2009.3、SL 73.1-2013 水利水电工程制图标准 基础制图, SL 73.2-2013 水利水电工程制图标准 水工建筑图S 北京：中国水利水电出版社出版，20134、建筑结构静力计算手册编写组建筑结构静力计算手册M北京：建筑工业出版社，2005.5、沈蒲生主编混凝土结构设计（第4版）M北京：高等教育出版社6、陈礼和主编水工钢筋混凝土结构学习辅导及习题M北京：中国水利水电出版社，2009图1 楼盖

5、结构平面布置图(单位：mm)2. 楼面梁格布置和构件截面尺寸 楼面梁格布置如图1所示。确定主梁跨度6.0m，次梁跨度为6.9m，主梁每跨跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。估计梁板截面尺寸：按跨高比条件，要求板厚mm，对工业建筑楼板，要求80mm，取板厚h=80mm。次梁截面尺寸：mm，取h=500mm，b=200mm。主梁截面尺寸：，取h=650m，b=300mm。钢筋混泥土柱截面尺寸为350mm*350mm。3 板的设计- 按考虑塑性内力重分布设计1. 荷载计算 取宽为1米的板计算恒荷载：板自重 0.08251=2.0 kN/m 20mm抹面 0.02201=0.40 kN/m 12mm

6、抹底 0.012161=0.192 kN/m 标准值 =2.592 kN/m 设计值 g= =1.22.592=3.11 kN/m活荷载：标准值 =4.01=4.0 kN/m 设计值 q=1.24.0=4.80 kN/m 荷载设计总值： g+q=3.11+4.80=7.91 kN/m考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为q=q/2+g=4.8/2+3.11=5.51 kN/mq+g= q/2+5.51=2.4+5.51=7.91 kN/m2. 计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=，则按塑性内力重分布设计，板的计算

7、跨度为：边跨按以下二项较小值确定：故边跨板的计算跨度取=2120mm中间跨：=2300-200=2100mm板的计算简图如下：3. 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差（2120-2100）/2100=5.7%小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见下表板的弯矩设计值计算截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数计算跨度l0(m)2.122.122.12.1(kN.m)3.23-3.232.18-2.494. 配筋计算正截面受弯承载力计算=210 N/ mm2。 对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设板厚80m

8、m,=80-20=60mm,b=1000mm,混凝土 =1.0,=11.9N/ mm2，HPB300钢筋，截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩设计值（）3.23-3.232.18-2.490.080.110.0530.13 0.080.120.054013轴线12 67计算配筋（mm2）272261.8183.6204实际配筋（mm2）279265193209轴线26计算配筋（mm2）272261.8146.9163.2实际配筋（mm2）279P=/bh=0.465%265P=/bh=0.0.441%201P=/bh=0.335%228P=/bh=0.0.38%配筋率验算5. 板

9、的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。板的配筋图三、 次梁设计-按考虑塑性内力重分布设计1. 荷载设计值：恒荷载设计值 板传来的荷载：3.562.3=8.19kN/次梁自重： 0.2（0.5-0.08）251.2=2.52kN/次梁粉刷： 20.012（0.5-0.08）161.2=0.194kN/小计 g=10.914kN/活荷载设计值： q=4.802.3=11.04 kN/荷载总设计值： q+g=10.914+11.04=21.954 kN/ 2. 计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁

10、宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：故边跨板的计算跨度取=5850mm中间跨： =6000-300=5700mm计算简图如图所示。3. 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（5850-5700）/5700=2.6%小于10%，可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：次梁的弯矩设计值的计算截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)=5.85=5.85=5.7=5.768.3-68.344.6-50.9次梁的剪力设计值的计算截面位置边

11、支座 (左) 离端第二支座(右) 离端第二支座中间支座剪力系数 0.450.60.550.55净跨度ln=5.73=5.73=5.7=5.756.6175.4868.8368.834. 配筋计算 正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：=lo/3=5730/3=1910mm=b+Sn=200+2000=2200mm 故取1910mm 混凝土 =1.0, =11.9 N/ mm2, =1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB335，=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB300，=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。

12、判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C 弯矩设计值（）68.3-68.344.6-50.90.0140.1290.0080.0960.0140.1230.0080.092选配钢筋计算配筋（mm2）0.0141910465111.9/300=4930.12346520011.9/300=453.70.0081910046511.9/300=2810.09246520011.9/300=339实际配筋（mm2）218218214216As=509509As=308As=402次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支

13、座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la =a fy d/ft=0.1430022/1.27=727.6,取750mm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=1218=216mm,取250mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=1222=264mm，取300mm.纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取1650mm.次梁的配筋图四、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：1. 荷载设计值次梁传来的荷载： 10.9146.0=65.484kN主梁自重（含粉刷）：（0.65-0.08）0.32.325+2（0.65-

14、0.08）0.0120172.3 1.2 =12.44kN恒荷载设计值： G=65.484+12.44=77.92kN活荷载设计值： Q=10.4656.0=62.79 kN Q+G=62.79+77.92=140.71kN2. 计算简图主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨: = ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+350/2+350/2=6930mm =1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6944.5mm故取6930mm中跨 =6900mm计算简图

15、如图所示。3.、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。 弯矩值计算：，式中k1和k2由附表1查得主梁的弯矩设计值计算（）项次荷载简图 弯矩图示意图1恒载0.244131.75-0.2674 -143.760.06736.02-0.2674-143.762活载0.289125.75-0.133-57.87-0.133-57.62-0.133-57.87 3活载-0.044-19.15-0.133-57.870.20086.65-0.133-57.87 4活载0.22999.65-0.311-134.740.09641.59-0.089-38.565活载-0.089

16、/3-12.90-0.089-38.560.1743.33-0.311-134.74组合项次Mmin(kNm)+-32.05+-278.5+-21.6+-278.5组合项次Mmax(kNm)+275.5+-96.43+129.98+-96.43、剪力设计值：不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算（kN）项次荷载简图 恒载0.73357.12-1.267-98.721.0077.92活载0.86654.38-1.134-71.2000活载0.68943.26-1.311-82.321.22272.73活载-0.089-5.59-0.089-5.590.78848.85组合项次Vmax(

17、kN) +111.5+-76.79+150.65组合项次Vmin(kN) +37.67+-181.04+48.85 矩、剪力包络图绘制4. 配筋计算承载力计算C25混凝土，=1.0, =11.9N/ mm2 ,=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋HRB335 ，其中=300 N/ mm2 ,箍筋采用HPB300 ，=210 N/ mm2 .正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，因翼缘计算宽度按lo/3=6.3/3=2.1m和b+Sn=0.3+6.3-0.3=6.3m，中较小值确定，取bf=2100mm支座处的弯矩设计值：。MB= Mmax-Vob/2=-413.5+232.

18、4x0.4/2=-370.02 KNm判别跨中截面属于哪一类T形截面 a1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8KN .m M1 M2 .属于第一类T形截面.正截面受弯承载力的计算过程如下:主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B2弯矩设计值（kN.m）275.5-278.5129.98-21.6s=M/1fcbh020.0270.2060.0130.0160.0270.5180.2060.5180.0130.5180.0160.518选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy1383.21705.21665.98117.096实

19、际配筋(mm2)520620318218As=1383.20As=1705.21As=665.98As=254.55、两侧附加横向钢筋的计算：由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为:F=1.2x57.64+1.3x10x2x6.3=232.97kN所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为:As=F/2fysina=232970/(2x300xsin45)=549.2 mm2选用220 (As=628)5.主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 按比列绘出主梁的弯矩包络图按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求：弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；钢筋

20、的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2。按课本所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论截断点（即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。当时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于h0或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于。若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于1.3h0或20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于。主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：梁顶面纵筋的锚固长度：l=la =a fy d/ft=0.1430022/1.27取880mm.梁底面纵筋的锚固长度：12d=1222=264mm，取300mm 检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。主梁的材料图和实际配筋图如图所示。