水工钢筋混凝土课程设计满分.doc

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1、水工钢筋混凝土构造课程设计任务书及计算书设计题目：钢筋混凝土梁板构造学 院：姓 名：学 号：班 级： 指导教师： 目 录一、 设计任务书 3 二、 板的设计 6三、 次梁设计 9四、 主梁设计 13五、 结论 21六、 参考文献 21一、?水工钢筋混凝土构造学?课程设计任 务 书一、 设计课题及目的某建筑钢筋混凝土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其计算简图确实定；2通过板及次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；3通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图与材料图的绘制方法；4了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；5掌握钢筋混凝土构造施工图

2、的表达方式与制图规定，进一步提高制图的根本技能；二、 主要内容1、设计资料：根据初步设计成果，提出设计资料及数据如下： (1) 楼层平面如任务书附图1所示。墙体厚度370mm。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形构造。 (2该建筑位于非地震区。 (3) 建筑物平安级别为二级。 (4构造环境类别一类。 (5建筑材料等级： 混凝土强度等级：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：钢筋混凝土重力密度为25kN/m3 。 楼面活荷载标准值：6kN /m2。 楼面做法：楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面重力密度为20kN/m3，板

3、底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底重力密度为17kN/m3 (7) 构造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；柱的截面尺寸bh= 400 mm400 mm。 板厚h_mm。自己定 次梁：高h_mm，宽b_mm。自己定 主梁：高h_mm，宽b_mm。自己定 (8) 采用的标准：水工混凝土构造设计标准现在就按课本规定来做，建筑构造荷载标准。2、设计要求1板与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。3绘制楼盖构造施工图1楼面构造平面布置图标注墙、柱定位轴线编号与梁、柱定位尺

4、寸及构件编号比例1：1001：200；2板模板图及配筋平面图标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸比例1：1001：200；3次梁模板及配筋图标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸比例1：50，剖面图比例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，标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸；比例1：50，剖面图比例1：151：30；5在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。3计算书：要求计算准确，步骤完整，内容清晰。 三、设计进度阅读任务书与参考

5、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学时整理设计计算书 6学时准备及辩论 8学时合计 80学时四、 设计成果要求 (1)设计计算书一份。包括：计算依据的资料，计算假定、计算简图；板、次梁与主梁的计算，并附有配筋草图。 (2)施工图纸一张500mm 750mm)。包括：楼盖构造平面布置图；板的模板图、配筋图；次梁的模板图、配筋图纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图；主梁的模板图、配筋图纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图；为方便设计与校核，要求画出主梁的设计弯矩图与抵抗弯矩图；钢筋表。 施工详图要求布局合理，线条粗细清楚，字体工整，符号、尺寸、说明

6、齐全。五、 考核方式1 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 第 29 页附图1特别注意：1、 指导书：图书馆 沈蒲生编著?钢筋混凝土构造?，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标准来进展，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！否那么不计成绩3、 提交的结果：计算书 与 设计图纸绘图纸大小为A2，大约为4张A4纸那么大。 设计图纸包含内容：次梁与板的配筋图；主梁的配筋图与弯矩抵抗图。二、板的设计按考虑塑形内力重分布方法计算

7、正截面受弯承载力计算原那么1 平截面假定；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，其应力应变关系可简化为理想的弹塑形曲线。一根本尺寸确实定教材2371、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=57.5mm；2、梁高：由构造要求，梁高及跨长的比值，次梁为1/18-1/12，主梁为1/15-1/10，梁截面宽度为高度的1/2-1/3。次梁截面高度： =6600/18=367; =6600/12=550 取h=450主梁截面高度：=6900/10

8、=690 =6900/15=460 取h=5503、梁宽：梁截面宽度为高度的1/2-1/3。 次梁宽： b=200mm； 主梁宽： b=250mm。 4、板的计算跨度： 边跨：l。=ln+h/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm 且满足 l。=ln+a/2=2300-120-100+60=2140中跨：l。=ln=2300200=2100mm计算跨度差：2140-2100/2100=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： 120mm钢筋混凝土板：2*25 3 kN/m2*170.255 kN/m2活荷载： q=6kN

9、 /m22、荷载设计值：由表2-5得相关系数 恒荷载：g=1.2*3.655= kN/m2 kN/m2 kN/m2板的计算简图如下,取1m板作为计算单位：板的计算简图 图1查?水工钢筋混凝土构造学第4版?中国水利水电出版社表9-2,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=mb(g+q)l。l。，计算各截面弯矩如下表所示表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mb1/11-1/111/16-1/14M=mb(g+q)L02/(kNm)-4.823.19-3、截面承

10、载力计算混凝土强度等级采用C20，fc = 9.6 N/mm2 ，ft= 1.10 N/mm2 ，一级钢筋fy=210N/mm2, b = 1000mm，h = 120mm，取保护层厚度c=20,取a=30,h0 = 120 - 30 = 90mm，1 ，K=1.2,min=0.2%连续板各截面的配筋计算，如下表所示。中间区板带-轴线间，其各内区格板的四周及梁整体连接，故各跨跨中与中间支座考虑板的內拱作用，其计算弯矩降低20%。表2、配筋表板带部位截面边区板带-，-轴线间中间区板带-轴线间备注边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨内、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

11、间支座M(kNms=KM/fcbh02=1-1-2sb满足As=bh0fc/fy(mm2)两者取大Asmin240240240240240240240240选配钢筋81508150 8200 8200 8150 8150 8200 8200实配钢筋面积(mm2)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 = kN/m次梁自重 1.05* 25 * 0.kN/m梁抹灰 * 17 * 0.0150.45 - 0.12* 2+0.2= kN/m g

12、 = kN/m2、活荷载设计值：由板传来 kN/m = kN/m二内力计算1、计算跨度：边跨：ln = 6.6- 0.24235ml0 = 1.025*ln = mln5m l。取 l。=6.355m中间跨：l0 = ln5m跨度差6.355 - 6.35% KM故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，支座按布置一排纵筋考虑h0= h - 40 = 450 - 40 = 410mm3、次梁正截面配筋计算如下表所示。(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截面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(k

13、Nm110.36=(-110.36)=72.10=(-82.40)=或(kNm21184102=2004102=21174102=2004102=s=KM/fcbh02s=KM/fcbfh02=1-1-2sb满足As=fcbh0/fy As=fcbfh0/fy(mm2)Asmin180180180180满足选配钢筋325325322322实配钢筋面积(mm2)1473147311401140 4、次梁斜截面配筋计算如下表所示。表6、次梁斜截面承载力计算(fyv=210N/mm2)截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、右侧备注V(kN)KV(kN)cbh0(kN)196.8

14、KV196.8KV196.8KV196.8KV截面尺寸满足要求VCtbh0(kN)63.14KV63.14KV63.14KV63.14svmin5、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 6.6 = 79.53 kN主梁自重折算为集中荷载 25 0.25 ) = kN梁侧抹灰折算为集中荷载1.05170.0150.5522 + 0.25= KNG = kN2、活荷载设计值： 由次梁传来 = 109.296 kNG + Q = kN二内力计算1、计算跨度：边跨：ln ml0 n = 1.025 = 6.7445 m ln取l0

15、 m， 中间跨：ln l0 = ln m平均跨度l0 = +/ 2 = 6.62m(计算支座弯矩时取值跨度差/ 6. 5 = 3.76% KM1=293.27=351.924 kNm KM2155.13=186.156 kNm故属于第一类T形截面。主筋正截面及斜截面承载力计算如下表所示。4、配筋计算1纵筋计算表11、主梁正截面承载力计算截面边跨跨内3边跨跨内中间支座10中间跨跨内13M(kNmV0b/2(kNmMb=M-V0b/2(kNms=KM/fcbh02s=KM/fcbfh02=1-1-2sAs=fcbh0/fy As=fcbfh0/fy(mm2)Asmin275275275275选配钢

16、筋625625325218(通长)实配钢筋面积(mm2)294529451473628对于中间支座 s sbS =0.358查教材表3-1 所以要配双筋截面：计算受压钢筋截面面积：取a =40mm As = (KM - sbSfcbh02)/ fy (h0 - a )250465465)/300(465 - 40) = 1623.312 mm2计算受拉钢筋截面面积：As = (fcbh01b + fy As)/fy 2504650.468 + 3001623.312)/300 = 3103.128 mm2由此，计算得总用钢量As+ As mm2受压钢筋选用425As=1964 mm2；受拉钢筋

17、选用725As=3436 mm22箍筋计算 表12、主梁斜截面承载力计算截面端支座V1中间支座左VBl中间支座右VBr备注V(kNcbh0(kN)279V279V279V验算截面尺寸tbh0(kN)89.5V89.5V89.5 KV1 = 199.812 KN KVBl = 321.52 KN KV1 = 199.812 KN按计算不需要配置弯起钢筋，考虑到端支座可能产生负弯矩，仍弯起1255、裂缝开展宽度及变形验算 从略6、绘制配筋草图 五、结论回忆起此课程设计，真的是令我收获很多。由于平时只学习书本上的理论知识，因此课程设计是培养我们大学生运用所学知识解决实际问题能力的绝佳途径，是对学生实

18、际工作能力的具体训练与考察过程。钢筋混凝土是是一门很实用很重要的专业课，这次单向板肋梁楼盖课程设计，对我来说是影响深远，我真的学到很多很多的的东西，对板、梁的承载力、配筋计算有了更系统的掌握，是继结课考试复习之后对钢混知识更加系统、全面的复习回忆。通过这次课程设计使我深深地明白自己的知识面还是太窄，在结课考试复习中有明显的缺乏之处，对自己所学的东西研究的不够深入，相关知识不能灵活运用，因此在设计的过程中遇到不少问题，需要经常查阅课本，向同学请教。但这也激起了我深入研究的兴趣，将来我一定要改变自己的学习思路与方法，多将自己的理论知识用于实践，并且将自己的理论知识学习的更加扎实。六、参考文献1?水工钢筋混凝土构造学第4版?中国水利水电出版社