水利水电钢混课程设计660.pdf

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1、 水利水电钢混课程设计 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】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 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 (1)荷载计算(2)计算简图(3)弯矩计算值计算(4)配筋计算 四、次梁设计8(1)荷载计算(2)计算简图(3)弯矩和剪力计算(4)正截面承载力计算(5)斜截面承载力计算

2、 五、主梁设计12(1)荷载计算(2)计算简图(3)内力设计值及包络图(4)正截面承载力计算(5)斜截面承载力计算(6)吊筋计算 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。设计资料（1）该建筑位于非地震区。安全等级为二级，基本荷载组合。（2）安全等级为二级，基本荷载组合。（3）结构环境类别为一类。（4）楼面做法:20mm 厚水泥砂浆（重度为 203/mKN）面层，钢筋混凝土现浇板，12mm 厚纸筋石灰（重度为 173/mKN）粉底。（5）楼面可变荷载标准值为 43/mKN。（6）材料：混凝土用 C25；梁内纵向受力筋采用HRB400 钢筋，

3、板内纵向受力钢筋才好用 HRB335 钢筋，其他钢筋采用 HPB235 钢筋。（7）外墙厚度为 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.（8）钢筋混凝土柱的截面尺寸为 350mm350mm。一、相关数据 板：采用受力筋为 HRB335 钢筋，分布钢筋为 HPB235 钢筋，混凝土用 C25。cf2/mmN yf=3002/mmN（HRB335）yf=2102/mmN（HPB235）梁：纵向受力筋采用 HRB400 钢筋，箍筋等采用 HPB235 钢 筋。凝土用 C25。cf2/mmN yf=3602/mmN（HRB40

4、0）yf=2102/mmN（HPB235）27.1tf2/mmN 以下设计采用混凝土结构设计规范（GB500102002）。二、楼盖结构平面布置及截面尺寸 1、粱格布置 如下图：由图知：板的跨度为cl=6900/3=2300mm 次梁的跨度为cl=6000mm 主梁跨度为cl=6900mm 2、截面尺寸：(1)板 板厚 h=80mm40/cl=2300/40=合理；取 80mm(2)次梁 h=（181121）cl=（181121）6000=333500；取 450mm b=h/（2）=450/（2）=128225；取 200mm 所欲次梁尺寸为：b h=200mm450mm(3)主梁 h=（1

5、2181）cl=（12181）6900=575862；取650mm b=h/（2）=650/（2）=325185；取 300mm 所欲主梁尺寸为：b h=300mm650mm 三、板的设计 板的内力和配筋计算都考虑塑性内力重分布计算(1)荷载计算 恒载：20mm 厚水泥砂浆面层 20 2/mKN=2/mKN 80mm 钢筋混凝土现浇板 252/mKN=2/mKN 12mm 厚纸筋石灰 172/mKN=2/mKN kg=+=2/mKN 楼面活载：标准值为 4。（达到 42/mKN以上，Q取）1)由可变荷载效应控制的组合 g+q=kQkGqg=+4=2/mKN 2)由永久荷载效应控制的组合 g+q

6、=ckQkGqg=+4=2/mKN(2)计算简图：板的计算跨度（次梁 b h=200mm450mm）边跨：nl=2300-240-2200=1960mm 20hlln=1960+280=2000mm20alln=1960+2120=2020mm 中跨：nll 0=2300-100-100=2100mm 跨度差（2100-2000）/2000=510。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）(4)配筋计算 b=1000mm，0h=h-20=80-20=60mm。计算如表：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

7、=mKN/次梁自重25（）=mKN/梁侧面粉刷重 17（）2=mKN/合计：g=+=mKN/活载设计值：q=4=mKN/g+q=+=mKN/(2)计算简图：计算跨度（主梁尺寸 b h=300mm650mm）；边跨：nl=6000-240-2300=5610mm 20alln=5610+2240=5730mm nll025.10=5610=5750mm 中跨：nll 0=6000-300=5700mm 跨度差（5730-5700）/5700=边跨 3573030lbf=1910mm nsb=200mm+2100mm=2300mm 中跨3570030lbf=1900mm nsb=200mm+210

8、0mm=2300mm 判别 T 形截面的类型 )2(01fffchhhbf=1190080（415-80/2）=mKN/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0h=415mm，正截面承载力计算如下表:(5)斜截面承载力计算 bhhbhfw0（415-80）/200=边跨：0bhfVccBl 72180/（1200415）=KNVBl5.72。所以不需要进行计算配筋，按照构造要求配筋。中跨：0bhfVccBr66940/（1200415）=KNVBr53.67。所以不需要进行计算配筋，按照构造要求配筋

9、。按照构造要求，箍筋选用 HPB235。查表知：300maxs。取s=200mm，配双肢箍8200。%15.0%25.0200200101bsAsvs。符合要求。配筋示意图如下：五、主梁设计 主梁尺寸为 b h=300mm650mm，柱尺寸 350mm350mm 高4500mm。主梁按弹性理论计算。(1)荷载计算（梁重和粉刷重折算为集中荷载）次梁传来的集中力：6=（KN）主梁自重：25（）=(KN)梁侧粉刷重：17（）2=(KN)恒载合计：g=+=（KN）次梁传来的活荷载设计值：q=6=（KN）(2)计算简图 主梁的线刚度（独立梁）：03/12lEbhlIEiCoCb=6900/1265030

10、03CE=cE610995.0 考虑现浇板的影响作用，主梁实际的线刚度=独立梁线刚度2。所以主梁的实际线刚度bi=2cE610995.0=cE61099.1 柱的线刚度：柱柱HEbhHIEiCCz/123=4500/123503503CE=c6108.20E 梁柱刚度比：c66108.201099.1EEc=；因此主梁的中间支座可按铰支于柱上考虑，梁端搁置在墙上，长度 a=370mm。计算跨度：边跨：nl=6900-240-175=6485mm 0l=nl+22ba=6485+23502370=6845mm 0l=2025.1bln=6485+175=6822mm 取小值：0l=6822mm

11、中间跨：nl=6900-175-175=6550mm 0l=nl+b=6550+350=6900mm 取小值：mml68770 跨度差：（6877-6822）/6822=55/6822=10,可按等跨连续梁计算。计算简图如下：(3)内力计算 弯矩00KQlKGlM 剪力KQKGM 主梁内力计算结果及最不利影响组合如下表：将以上结果用来绘制弯矩包络图和剪力包络图，见下图：(4)主梁正截面承载力计算 梁的支座处按矩形截面计算（b h=300mm650mm）；跨中按T 形状截面计算，其翼缘计算宽度为：mmsbmmlbnf600023003690030 跨中(双排)：600hh（650-60）=590

12、mm(跨中负弯矩处也取590)支座：800hh（650-80）=570mm 判别 T 形截面的类型：)2(01fffchhhbf=1230080（615-80/2）=mKN 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：(5)主梁斜截面承载力计算；如下表：(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=+=KN 因为：svyvAmfF 用 HRB235 钢筋，选择双肢箍8，2101mmASV。因此，2368.61012101068.141mmAfFmSVyv 取 7 支。mmbhS10002003)450650(2321 即配：1

13、408 主梁配筋示意图：六、柱的设计 柱高 4500mm，mmmmhb350350柱的上端与主梁铰接，下端与基础刚接，因此计算高度等于Hl7.00=4500=3150mm。由350/31500bl=9，查表得：99.0。由柱的计算简图及荷载传递方式可知：取 Q=70KN，G=72KN。N=3F=3（Q+G）=3（70+72）=3142 KN=426KN 公式：)(9.0SycAfAfN中，NKNAfc9.129899.09.03509.119.02 因此柱子按构造来配筋。选配：818（22036 mmAS），%66.135020362bbAs，经济。纵向受力筋采用焊接骨架，所以箍筋间距dS20

14、=2018=360mm且mmSmmbS400,350。取 S=300。选：3008。示意图如下：七、基础设计 资料：地基基础设计等级为丙级，Kpafk200。土质为25.085.0rSe及的粉土。(1)确定基础底面尺寸 查表得：5.0b，2.2d。并设计基础埋深为 d=。)5.0()3(1DBffmdbk=200+0+20（）=244Kpa 则：2056.25.120244440mdfNAm。mAba434.1056.2。(2)基础高度。初步选定 H=600mm。柱内受压钢筋的锚固长度为：mmla50418407.07.0，符合要求。基础的形式采用锥形，只需验算由柱边开始的冲切面上的受 冲切承

15、载力，基础下设置 100mm C15 的素混凝土垫层（取保护层厚度为 40mm）。按内层钢筋计算的受冲切破坏的承载力有效高度为mmhh5505060010400。冲切破坏锥体的底边长：mmhabatbb1450550235020。由于aab，因此不需要抗冲切验算。(3)配筋计算 由柱传到基础上的轴力为 N=426+25=440KN。则：2/214056.2440mKNANPn 方形基础，MM 近似取mmhh55000，2105509.010383.269.060ySSfhMAA=2mm 选配钢筋：)528(2001082mmAs 如下图：参考文献：1 沈蒲生.混凝土结构设计.3 版 M.北京：高等教育出版社，2007.2 河海大学，郑州大学，等.水工钢筋混凝土结构学.4 版 M.北京：中国水利水电出版社，2009.3 张飘.土建工程基础 M.北京：化学工业出版社，2004.4 苑辉，等.混凝土结构设计计算与实例 M.北京：人民交 通出版社，2008.5 中华人民共和国国家标准.GB50007-2002 建筑地基基础设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2002.