長沙理工大學(xué)水工鋼筋混凝土課程設(shè)計計算書

1、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書設(shè)計題目：某水電站副廠房樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計題目類型：鋼筋混凝土雙向板肋形結(jié)構(gòu)題號：230班級：水利水電0901班姓名：岑志昂學(xué)號：200919040230指導(dǎo)教師楊春俠、童光明、彭藝斌、倪玉雙日期：2012年6月目 錄1課程設(shè)計任務(wù)書.2 計算書正文.12.1 結(jié)構(gòu)布置 .12.2初步選擇板、梁的截面尺寸.2.3計算簡圖. .1荷載計算. .1板的內(nèi)力計算. .1板的配筋計算.1.3計算簡圖. .1荷載計算. .1次梁的內(nèi)力計算. .1次梁的配筋計算 . 1.3計算簡圖. .1荷載計算. .1主梁的內(nèi)力計算. .1 主梁內(nèi)力包絡(luò)圖 .1主梁的配筋計算.1吊筋計算.1主

2、梁的模板配筋.13 課程設(shè)計體會. 14 致 謝.15參考文獻.16附件.1附件1 計算書手稿.1附件2 施工圖手稿.1課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計資料1、設(shè)計條件某水電站副廠房屬3級水工建筑物，環(huán)境條件類別為一類，廠房按正常運行狀況設(shè)計。采用外墻及內(nèi)柱承重，柱網(wǎng)布置如圖1所示，樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式肋形結(jié)構(gòu)。圖1副廠房樓蓋結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖2、設(shè)計參數(shù)（1）樓層構(gòu)造20mm厚水泥砂漿抹面（水泥砂漿容重1為20kN/m3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層（鋼筋混凝土容重3為25kN/m3）15mm厚混合砂漿粉底（混合砂漿容重2為17kN/m3）（2）材料混凝土：C20或C25；鋼筋：除主梁和次梁的主筋采用HRB3

3、35或HRB400鋼筋外，其余均采用HPB235鋼筋。（3）設(shè)計自選參數(shù)柱網(wǎng)尺寸L1B1、柱的截面尺寸bh，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk按題號由附表給出，如表1所示。表1 設(shè)計自選參數(shù)題號L1B1(mmmm)LB(mmmm)bh (mmmm)qk（kN/m2）0230510048002550014400250400二、 設(shè)計內(nèi)容要求按水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（SL191-2008）或水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（DL/T5057-2009）設(shè)計該水電站副廠房樓蓋，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式肋形結(jié)構(gòu)。1、結(jié)構(gòu)布置根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的設(shè)計資料及表1所填有關(guān)設(shè)計參數(shù)進行結(jié)構(gòu)布置；選定材料并擬定構(gòu)件截面尺寸。2、結(jié)構(gòu)內(nèi)

4、力計算根據(jù)結(jié)構(gòu)工作狀況及結(jié)構(gòu)特點，確定計算簡圖，并進行荷載計算；計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并根據(jù)需要繪制內(nèi)力包絡(luò)圖。單向板肋形結(jié)構(gòu)的板和次梁按塑性理論計算、主梁按彈性理論計算，雙向板肋形結(jié)構(gòu)的板、次梁和主梁均按彈性理論計算。3、截面設(shè)計考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全、經(jīng)濟、便于施工等因素進行截面設(shè)計；合理選擇受力鋼筋，并按要求配置構(gòu)造鋼筋；繪制主梁內(nèi)力包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖。4、繪制施工圖繪制樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖（1:1001:200）；繪制板、次梁和主梁模板配筋圖，根據(jù)需要繪制鋼筋材料表或鋼筋抽樣圖。三、 課程設(shè)計分組及要求1、設(shè)計分組指導(dǎo)老師按行政班分組指導(dǎo)；學(xué)生根據(jù)學(xué)號按附表確定自己的設(shè)計參數(shù)，將設(shè)計參數(shù)填入表1（題

5、號即自己學(xué)號的末三位數(shù)字），并獨立完成課程設(shè)計任務(wù)。2、時間安排1)2)3) 內(nèi)力計算 2天4) 截面設(shè)計 1天5) 施工圖繪制 2天6)7)3、提交的文件1）計算書1份每個學(xué)生按照封面、目錄、課程設(shè)計任務(wù)書、計算書正文、課程設(shè)計體會、計算書手寫草稿（附件1）、施工圖的手繪草圖（附件2）的順序裝訂成冊。除附件外，其余部分要求提交word文檔打印件，并將電子文檔按行政班級提交指導(dǎo)老師。2）施工圖12張每個學(xué)生提交1張1號或2張2號施工圖（CAD繪圖）。注：所有材料裝入長沙理工大學(xué)專用資料袋。4、考核方式與成績評定按設(shè)計成果（包括設(shè)計計算書和設(shè)計圖紙）占70、設(shè)計過程（包括設(shè)計態(tài)度和創(chuàng)新精神）占1

6、0、設(shè)計成果答辯（回答問題情況）占20的比例以“優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格”五個等級評定課程設(shè)計成績。四、 參考文獻1水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（DL/T5057-2009），北京：中國水利水電出版社，2009年。2水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（SL191-2008），北京：中國水利水電出版社，2008年。3水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范（DL/T5077-1997），北京：中國水利水電出版社，1997年。4 河海大學(xué)等四校合編. 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)（第四版），北京：中國水利水電出版社，2009年。課程設(shè)計成績評定表項目說明1、 總評成績由學(xué)習(xí)態(tài)度（15%）、圖紙質(zhì)量（30%）、計算書質(zhì)量（30%

7、）及答辯情況（25%）綜合確定。2、 學(xué)習(xí)態(tài)度主要根據(jù)課程設(shè)計期間考勤記錄及答疑情況等給出評價。3、 圖紙質(zhì)量由圖紙內(nèi)容是否正確、圖面表達是否符合規(guī)范要求、線型是否粗細適宜、文字及標(biāo)注是否整齊美觀等方面評定。4、 計算書以內(nèi)容全面、格式符合要求、計算過程正確、結(jié)果可信作為評定優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)。5、 答辯時以能簡明、準(zhǔn)確地表達自己所做的主要工作，熟練、正確地回答問題作為評定優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)。 計算書正文2.結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)布置原則在肋形樓蓋結(jié)構(gòu)中，承重墻、柱網(wǎng)和梁格布置應(yīng)滿足建筑使用要求，結(jié)構(gòu)布置包括柱網(wǎng)、承重梁、梁格和板的布置，結(jié)構(gòu)布置圖如圖2.由于墻柱間距和柱網(wǎng)尺寸決定著主梁和次梁的跨度，因此，它們的間距

8、不宜過大，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，主梁的跨度一般為 5m8 m，次梁為 4m6 m。 梁格布置力求規(guī)整，梁盡可能連續(xù)貫通，板厚和梁的截面尺寸盡可能統(tǒng)一。在較大孔洞的四周、非輕質(zhì)隔墻下和較重的設(shè)備下應(yīng)設(shè)置梁，以避免樓板直接承受集中荷載。 由于板的混凝土用量占整個樓蓋的50%70%，因此，應(yīng)使板厚盡可能接近構(gòu)造要求的最小板厚。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗及經(jīng)濟效果，單向板的跨度（短向跨度）即次梁的間距一般為1. 72. 7 m，常用跨度為 1.7m2.5m左右。雙向板的跨度（短向跨度）為5m左右。若板的兩個方向跨度比時，按雙向板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計；若，則按單向板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計。2.2 結(jié)構(gòu)布置平面圖圖2 雙向板肋形樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置

9、圖、初步選擇、梁的截面尺寸2.3.1、板的厚度板的尺寸除滿足承載力、剛度、裂縫寬度要求外，尚應(yīng)滿足施工要求。板厚取（單跨簡支板）；（多跨連續(xù)板）；按施工要求，一般單向板的厚度為60mm120mm，常用厚度為80mm100mm。雙向板的厚度?。▎慰绾喼О澹?；（多跨連續(xù)板）；一般雙向板的厚度為80mm160mm，常用厚度為100mm150mm。本設(shè)計板的厚度：=5100/50=102mm ，綜合考慮近似取為120 mm.。2、次梁的截面尺寸 次梁高度取，即（283425）寬度取，即（142212）,本設(shè)計次梁采用200mmx400mm2.3.3、主梁截面尺寸主梁高度取，即（340510），即（17

10、0255） 取bxh=250mmx500mm3、雙向板的設(shè)計按彈性方法計算雙向板內(nèi)力。單塊板的內(nèi)力計算，可以根據(jù)四邊支承情況及沿短向（x向）與沿長向（y向）板的跨度之比lx/ly，利用教材356頁附錄十的表格進行計算。具體計算見教材214頁。3.1、板的荷載計算板的荷載計算可列表計算，見表2。荷 載 種 類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）荷載分項系數(shù)荷載設(shè)計值（kN/m2）永 久荷 載20mm厚水泥砂漿面層20100mm厚現(xiàn)澆板自重250.1=2.52.6315mm厚板底抹灰17小 計（g）3.155-3.32可變荷載（q）總荷載（g+q）-注意：分項系數(shù)取值依據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，G =1.05

11、，Q =1.2。表2板的荷載計算表3.2、板計算跨度l0的計算雙向板在墻上的支承長度a不小于120mm，中間支座寬度即為次梁和主梁的截面寬度。計算跨度按下式進行計算x方向邊跨：b=200mm,Ln=Lc-60-b/2=4800-160=4640mmb0.05Ln=232mm,Lox=Lc=4800x方向中間跨：b=200mm,Ln=Lc-b=4800-200=4600mmb0.05Ln=230mm,Lox=Lc=4800y方向邊跨： b=200mm,Ln=Lc-60-b/2=5100-160=4940mmb0.05Ln=247mm,Lox=Lc=5100mmy方向中間跨：b=200mm,Ln=

12、Lc-b=5100-200=4940mmbKV2KV243.95KV243.95KV243.95KVtbh0KVKVKVKVKVKVKVKVKV彎起鋼筋5、主梁設(shè)計（按彈性理論計算）主梁在墻上的支承長度a 不小于370mm，中間支座寬度即為柱的截面高度 400mm。計算跨度按式（1 ）進行計算。計算簡圖如圖8主梁在墻上的支承長度a不小于370mm，綜合考慮取a=400mm。1、計算彎矩跨度按下式計算：邊跨：b=400mm,Ln=Lc-120-b/2=4800-320=4480mmb0.05Ln=240=4704mm中間跨： b=400mm,Ln=Lc-b=4800-400=4400mm=462

13、0mm2、計算剪力時計算跨度按經(jīng)跨度計算邊跨： b=400mm,Ln=Lc-120-b/2=4800-320=4480mmLo=Ln=4480mm中間跨： b=400mm,Ln=Lc-b=4800-400=4400mmLo=Ln=4400mm因為邊跨與中間跨計算跨度相差若不超過10%，按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。表11 主梁的荷載計算表（主梁跨間未布置次梁）荷 載 種 類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/mm）荷載分項系數(shù)荷載設(shè)計值（kN/mm）永久荷載板傳來的恒荷載1板傳來的等效均布恒荷載 gE1主梁自重主梁底及兩側(cè)的粉刷自重小 計（g）板傳來的活荷載（q1）板傳來的等效均布或荷載 qE118小 計（q）18總荷

14、載（g+q）表12 按彈性方法的主梁內(nèi)力計算項次示意圖內(nèi)力計算截面1M1VM1VAMB-VBl-M2VBr截面1M1VM1VAMB-VBl-M2-VBr00截面1M1VM1-VA-MB-VBl-4.75M2VBr截面1M1VM1VAMB-VBl-M2VBr5表13 主梁彎矩組合項次M1MBM2+-+-+-Mmax組合+Mmax-Mmin組合+Mmin-表14主梁剪力組合項次VAVBlVBr+-+-+-Vmax組合+Vmax-9Vmin組合+Vmin-5.4、承載力計算及配筋計算正截面受彎承載力計算支座承受負(fù)彎矩，翼緣位于受拉區(qū)，按矩形截面進行設(shè)計；而跨中翼緣位于受壓區(qū)，按T形截面計算，2）斜截

15、面受剪承載力計算(包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算)表15 主梁正截面受彎承載力計算截面位置邊跨中M1B支座MB中間跨中M2彎矩設(shè)計值M(kN.m)截面類型第一類T形矩形第一類T形矩形S0.137AS(mm2)489563292230選配鋼筋214+116314+116314214實際配筋面積(mm2)509662509308注：=，=1-，=或=(mm)表16 主梁斜截面受彎承載力計算截面位置邊支座QAB支座QBlB支座QBr剪力設(shè)計值V(kN)fcbh0342.13KV342.13KV342.13KVftbh0102.24KV102.24KV彎起鋼筋 無 無 無箍筋用量82008

16、2008200 課程設(shè)計總結(jié)水工鋼筋混凝土作為我們的主要專業(yè)課之一，重要性不言而喻，課程設(shè)計能讓我們更好的掌握所學(xué)的課本知識，并能運用于實踐，有效地培養(yǎng)大家團結(jié)協(xié)作與動手的能力。在整個課程設(shè)計過程中，我獲益匪淺，感悟頗深。 這次課程設(shè)計，我的題目是雙向板設(shè)計，雖然我們課程設(shè)計時間安排了兩星期，但是我們的任務(wù)相當(dāng)艱巨。在同學(xué)們的意識中，雙向板的設(shè)計要難于單向板的設(shè)計，而我非常的榮幸地被安排進行雙向板的設(shè)計，在實際設(shè)計中我發(fā)現(xiàn)也確實如此，比如在板的計算那一塊，要考慮兩個方向的計算等一些困難，但通過查閱從圖書館借來的各種參考書籍，認(rèn)真向老師咨詢以及積極與班上同學(xué)討論，解決了設(shè)計中遇到一些問題與疑難，

17、特別是在與同學(xué)的討論過程中，大家各抒己見，針對各自在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題，紛紛獻計獻策，大家的思想得到了碰撞，收獲了很多課堂上學(xué)不到的知識。通過這次設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)了自己所學(xué)理論知識的不足，通過積極探究與學(xué)習(xí)，進一步加深了對所學(xué)知識的理解，如在雙向板的設(shè)計中，課本和指導(dǎo)書講解的知識較少，開始設(shè)計時，就不知從何入手，但通過查看各種參考書籍以及與老師、同學(xué)進行探討，掌握了板的設(shè)計方法，解決了這一難題。此外，由于這次課程設(shè)計需要使用WORD制作計算書及CAD繪制施工圖，特別是CAD繪制施工圖，通過幾天時間的熟悉與操作，熟練掌握了CAD的基本使用方法，為我們大四的畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)?？偠灾?，這次課程設(shè)計

18、加深了我對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)的理解，獲益匪淺，這些將為以后的學(xué)習(xí)與工作打下了堅實的基礎(chǔ)。致 謝在兩個星期的課程設(shè)計時間內(nèi)，我得到了許多幫助，沒有這些幫助，我不能這么順利地完成這次設(shè)計任務(wù)，首先，我要特別感謝的是感謝彭藝斌老師的悉心教導(dǎo)，在有限的設(shè)計時間內(nèi)，楊老師會到教室來親自指導(dǎo)我們，當(dāng)我們遇到問題時，不管是棘手的問題，還是簡單的問題，都會耐心的給我們講解。通過彭老師的講解，我們總會感覺有“柳暗花明又一村的感覺”，讓我們在無助中看到希望與方向。通過彭老師的悉心指導(dǎo)，我們都基本上如質(zhì)如量地完成各自的設(shè)計任務(wù)，使我們學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的知識，加深了對該門課程的了解，提高的大家的實踐動手能力，極大地提高大家的學(xué)習(xí)熱情。其次，在課程設(shè)計過程中，我有感于同學(xué)間的互幫互助，當(dāng)有同學(xué)遇到棘手的困難時，大家能放下自己手頭現(xiàn)有的工作，認(rèn)真地幫助同學(xué)分析問題、解決問題。在課程設(shè)計中，我遇到了很多問題，并且加之自己學(xué)的理論知識不是很牢固，解決問題的能力有限，班上有個別學(xué)習(xí)能力很強的同學(xué)給予了我很大的幫助，在與他們的交流學(xué)習(xí)中，一