水工钢筋混凝土课程设计.doc

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1、水工钢筋混凝土结构课程设计 一基本资料1.题号:第题2.某水力发电站生产副厂房采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,其平面尺寸为,生产车间的四周外墙均为承重砖墙。 3.荷载(1)楼面活荷载:(2)楼面面层:水磨石地面(3)楼盖自重:钢筋混凝土容重 (4)平顶粉刷: 4.材料及设计参数 (1)混凝土:设计时选用,,(2)钢筋:主梁及次梁纵向受力筋用级钢筋, 板内及梁内的其它钢筋可以采用级。 级钢筋, 级钢筋(3)构件安全系数K 取,设计状况取持久状况,环境类别为一类。 二、板的设计1.板的平面布置 主梁跨度为,次梁跨度为,主梁每跨内布置九根次梁,板的跨度为,板的平面布置图见图。设计时取板厚为,主梁尺寸为:

2、,次梁尺寸为:,。2.板的计算简图图图1-2图1-3板为十跨连续板,结构尺寸见图,为便于用表格查系数计算,按五跨计算跨度:中跨: 当 , 即,则,边跨:当时,即, 3.荷载计算取宽板带计算: 面层 水磨石每平方米重kN / m 板自重 板厚kN / m 平顶粉刷 每平米重kN / m恒载标准值:kN / m活载标准值:标准值kN / m恒载设计值:kN / m活载设计值:kN / m设计值总值:4.内力计算按弹性理论计算,由于边跨与跨中的跨度相差不到,采用等跨表格计算。查水工钢筋混凝土结构学附录六表可得: 根据上述公式可计算弯矩、剪力如下:边跨:跨中: 支座: 剪力: 所以,支座边缘弯矩为:5

3、.配筋计算根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算表1 板配筋计算表截面23()1.501.001.1966.9466.9466.9466.9466.940.0270.0280.0180.0240.0210.0270.0280.0180.0240.022=0.9860.9860.9910.9880.989158164105141125选钢筋实际钢筋188252188252188配筋率(最小配筋率) 6.确定各种构造钢筋:包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋,垂直于主梁的板面附加钢筋。分布钢筋:按规定选用6200;嵌入墙内的板面附加钢筋:按规定选用6250;垂直于主梁的板面附加钢筋:按规定选用8200;墙

4、角双向附加钢筋:按规定选用8200;7.绘制板的配筋示意图。三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):1.确定计算跨度及计算简图。图1 g 图 次梁计算简图当按塑性内力重分布计算时,其计算跨度:中跨:待添加的隐藏文字内容2边跨: 且 ,所以取当跨差不超过时,按等跨连续梁计算。2.荷载计算:由板传来:板恒载次梁间距次梁肋自重:钢筋混凝土容重次梁粉刷重:粉刷层每平米重恒载:kN / m活载:活载标准值次梁间距kN / m恒载设计值:kN / m活载设计值:kN / m 设计值总值:3.内力计算: 4.正截面强度计算: 1)次梁跨中按形截面计算,形截面的翼缘宽度, 按水工钢筋混凝土结构学页表考虑;支座截

5、面按矩形截面计算。所以确定边跨跨中=,中跨跨中,并判断是第几类形截面。 支座截面按,截面有效高度,翼缘厚度 ,所以属于第一类形截面。2)钢筋截面计算如下:表 次梁抗弯配筋计算表截面2()30.7218.952590.96231.342544.70231.340.0140.1510.0090.1120.0140.1650.0090.1200.9930.9180.9960.940344353212256选钢筋214 110214 110212214实际配筋386.5386.5226308配筋率(最小配筋率0.2%)0.64%0.64 %0.38%0.51%表 次梁抗剪配筋计算表截面(kN)28.4

6、333.69133.88133.88133.88133.8840404040箍筋肢数、直径282002820028200282000.5030.5030.5030.503配筋率(最小配筋率0.15%)0.34%0.34%0.34%0.34%5.根据计算结果和构造要求,绘制次梁配筋示意图。四、 主梁设计(内力按弹性理论计算)1.计算简图柱截面,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大得多,故可以将主梁视作铰支与钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度为,则主梁计算跨度:边跨:ln=5.04-0.12-0.45/2=4.699 L0= ln+a/2+b/2=4.699+0

7、.37/2+0.45/2=5.109. L0=1.025 ln+b/2=1.025*4.699+0.45/2=5.041. 取较小值,L0=5.041中跨:L0=1.05*(5.04-0.45/2)=5.0562.荷载计算:为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载:次梁恒载主梁间距主梁自重:主梁粉刷重: 恒载:则恒载设计值:活载:3.内力计算:表4 主梁弯矩计算项次荷载简图K1/M1KB/MBK2/M2 0.38 /144.7030.286/-109.2320.189/71.9710.523/73.0820.143/-20.042-0.238/-33.257-0.143/-19.

8、9820.143/-20.0420.408/57.0130.345/48.2090.321/-44.9890.297/41.502-0.095/13.2740.095/-13.314 0.285/39.825Mmin(KN)组合项次 + + +组合值124.721-154.22128.714Mmax(KN)组合项次 +组合值217.785-122.546128.984表5 主梁剪力计算项次荷载简图kkkVAVBlVBr0.714-1.2861.09553.936-97.14482.7160.857-1.1430.04823.765-31.6841.3310.679-1.3211.27418.8

9、22-36.61835.315Vmin(KN)组合项次+组合值72.758-133.76284.047Vmax(KN)组合项次+组合值 77.701-128.828118.031 4.主梁正截面和斜截面承载力计算注意1) 主梁跨中截面按形截面计算,按水工钢筋混凝土结构学70页表3-3考虑。支座截面按矩形截面计算。并判断是第几类形截面。支座截面按=125000mm截面有效高度翼缘厚度翼缘宽度,所以属于第一类形截面。表6 主梁正截面配筋计算截面1B2M( )L (b=0.544 )()选钢筋实际配筋表7 主梁抗剪配筋计算表截面AV(kN)464.672339.84699.20箍筋直径、肢数8 双肢实配箍筋8150配筋率(最小配筋率0.10%)0.12%5.主梁吊筋计算: 由次梁传于主梁的集中荷载则吊筋面积:所以选吊筋为: 面积:6.主梁正常使用极限状态的验算按照SL 191-2008规范,进行裂缝宽度的验算:,其中,(其中,为按荷载标准值计算得到的弯矩值),故可得,满足裂缝宽度要求。

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