水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、目 錄一、基本資料 二、樓蓋的平面結(jié)構(gòu)布置三、板的設(shè)計(jì)1、確定板的計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖2、荷載計(jì)算3、內(nèi)力計(jì)算4、配筋計(jì)算5、確定各種構(gòu)造鋼筋6、繪制板的配筋示意圖四、次梁的設(shè)計(jì) 1、確定計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖2、荷載計(jì)算3、內(nèi)力計(jì)算4、正截面強(qiáng)度計(jì)算5、根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造要求，繪制配筋示意圖。五、主梁的設(shè)計(jì) 1、 確定計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖2、 荷載計(jì)算3、 內(nèi)力計(jì)算 4、 主梁正截面和斜截面承載力計(jì)算5、 主梁吊筋計(jì)算6、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1、 基本資料1、 荷載（1） 、樓面活荷載，單位為6.5kN/m2。（2） 、樓面面層：水磨石地面0.65 kN/m2。（3） 、樓蓋自重：鋼筋混凝土容重=2

2、5 kN/m3。（4） 、平頂粉刷：0.25 kN/m2。2、 平面尺寸為：29.016.2m23、 材料及設(shè)計(jì)參數(shù)（1） 、混凝土：C20或C25（2）、鋼筋：主梁及次梁縱向受力筋用II級(jí)鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其他鋼筋可以采用I級(jí)。（3） 、構(gòu)件安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)狀況去持久狀況、環(huán)境類別為一類。（4） 、各種系數(shù)的確定 d=1.2 G=1.05 Q=1.2 依據(jù)（3）得0=1.0 =1.0二、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置1、確定主梁跨度7.2m，次梁的跨度為5.4m，板的跨度2.4m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁。2、板厚應(yīng)滿足hB80mm，（一般取hB在l/40l/30之間）。經(jīng)計(jì)算取hB=100mm3、次

3、梁截面高度應(yīng)滿足hc=l/18l/12=5400/185400/12=(300450)mm.?？紤]到樓面活荷載比較大，取hc=450mm。截面寬度取bc=250mm。4、主梁的截面高度應(yīng)滿足hz=l/15l/10=7200/157200/10=(521.4912.5)mm，取hz=650mm。截面寬度取為bz=400mm。5、柱的截面尺寸為：450450mm2（已知）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖1。圖1 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖三、板的設(shè)計(jì)（按彈性理論計(jì)算）1、確定板的計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖： 當(dāng)按彈性理論計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度為： 中跨：lc=2400mm 0.1lc=240mm b=bc=250mm0.1lc

4、 ln=lcb=2400250=2150mm 取 l0=1.1ln=2365mm 邊跨：a=120mm hB=100mma ln=2500bc/2120=2250mm 取l0= ln+0.5（hB+b）=2250+0.5(100+250)=2430mm2、荷載計(jì)算取1m寬板計(jì)算：面層 板自重 平頂粉刷 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)： 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒載設(shè)計(jì)值：活載設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)值總和：3、內(nèi)力計(jì)算按彈性理論計(jì)算，由于邊跨與中跨的跨度相差不到10%，可采用等跨表格計(jì)算。由于邊跨與中跨的跨度差，所以可以按等跨計(jì)算。跨中彎矩：邊跨： M10.07813.572.432+0.17.82.4326.26KN/m中間跨：M

5、20.03313.572.3652+0.07877.82.36524.1kN/m M30.04623.572.3652+0.08557.82.36524.65KN/m支座彎矩：(2.365+2.43)/2=2.3975m MB0.1053.572.397520.1197.82.397527.49kN/m MC0.0793.572.36520.1117.82.36526.4支座邊緣彎矩： VBL=0.6063.572.2550.627.82.255=15.79kN/m VBr=0.5263.572.255+0.5987.82.255=14.75kN/m MB| MB|VB|b/2=7.4914.

6、750.25/2=5.65kN/m VCL=0.4743.572.150.5767.82.15=13.48kN/m VCR=0.53.572.15+0.5917.82.15=13.94kN/m Mc| Mc|Vc|b/2=6.413.480.25/2=4.74kN/m4、配筋計(jì)算根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計(jì)算如下：h0=ha=10025=75mm b=1m=1000mm 混凝土取C20 fc=10N/mm2 選級(jí)鋼 fy=210N/mm2 b=0.614 最小配筋率=0.15表1 板配筋計(jì)算表截面1B2C3dM（ ）7.516.784.925.695.5856.2556.2556.2556.

7、2556.25=0.130.120.090.100.100.140.130.090.110.11（ln+a/2=5080+120=5200mm 所以， l0=5200mm且邊跨與中跨的跨度差，所以可以按等跨計(jì)算。2、荷載計(jì)算由板傳來： 板恒載次梁間距=3.4.8.16KN/m次梁肋自重：b(hchB)鋼筋混凝土容重=0.25（0.450.1）25=2.1875KN/m次梁粉刷重：2(hchB)粉刷層每平米重=2（0.450.1）0.25=0.175KN/m恒載： 活載：恒載設(shè)計(jì)值：活載設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)總值：3、內(nèi)力計(jì)算M1=1/1129.7665.2273.2KN/mM2=1/1629.76652

8、46.509KN/mMB=KN/mVA=0.4529.7665.0868.0KNVBL=0.629.7665.0890.7KNVBR0.5529.766581.9KN4、正截面強(qiáng)度計(jì)算1） 、支座截面按hchB矩形截面計(jì)算。 次梁跨中按形截面計(jì)算，求bfL0/3=5000/3=1666.7mm b+sn=250+2400=2650mm h0=ha=45035=415mm hf=hB=100mm hf/h0=100/415=0.2410.1 所以bf=1666.7mm判斷屬于第幾類T形截面取混凝土為C20 fc=10N/mm2 fcbfhf（h0hf/2）=101666.7100(41550)=

9、608.35KN/mdMmax=1.273.2=87.8KN/mfcbfhf（h0hf/2）所以屬于第一類T形截面2） 、鋼筋截面計(jì)算如下： 取取混凝土為C20 fc=10N/mm2 級(jí)鋼筋 fy=310N/mm2 b=0.544 b=250mm h0=ha=45035=415mm bf=1666.7mm 表2 次梁的抗彎計(jì)算表截面1B2M(kNm)73.273.246.52870.5430.62870.50.030.2040.019(b=0.544)0.030.2310.0190.9850.8850.991693.2771.5437.7選鋼筋218+116216+122314實(shí)際配筋710.

10、1782.1462配筋率（最小配筋比較率）0.68%0.75%0.45%表3 次梁的抗剪計(jì)算表截面AB左B右V（kN）60.890.781.9216.1216.1216.160.560.560.50.0560.2250.160箍筋肢數(shù)、直徑6150（2）6150（2）6150（2）實(shí)配箍筋0.3780.3780.378配筋率（最小配筋比較率）0.15%0.15%0.15%5、 根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造要求，繪制配筋示意圖，如下：（亦可見大圖二）圖3 次梁配筋圖三、主梁設(shè)計(jì)(內(nèi)力按彈性理論計(jì)算)1、確定計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖：2、荷載計(jì)算：3、內(nèi)力計(jì)算4、主梁正截面和斜截面承載力計(jì)算：5、主梁吊筋計(jì)算6、

11、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 主梁的計(jì)算跨度： 中跨： l0=ln+b柱= lc=7200mm 邊跨：ln=7300120b柱/2=6955mm ln+b柱/2+0.025ln=6955+225+0.0256955=7354mm0.1，所以翼緣計(jì)算寬度按L0/3=7.23=2.4m和b+sn=5.4m中較小的確定，所以取bf=2.4m=2400mm判斷跨中截面屬于第幾類T形截面fcbfhf（h0hf/2）=12.52400100(61550)=1695KN/mdMmax=1.2344.2=413KN/m3 所以=3 hw=h0hf=615100=515mmhw/b=515/400=1.3d|V|max

12、=1.2228.7=274.4KN 故截面尺寸滿足要求驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋0.2fcbh0(+1.5)=0.212.5400615/(3+1.5)=136.7KNsvmin=0.12%Vcs=0.2fcbh0(+1.5)+1.25fyvh0=136.7+161.4=298.1KN d|V|max=1.2228.7=274.4KN 滿足要求所以配置8100（2）箍筋5、主梁吊筋計(jì)算F=G+Q=74.193+101.88=176.073=176.1kN吊筋用級(jí)鋼 fy=210N/mm2 AS=F/(2fy )=592.96mm2所以：選吊筋為10（2） 面積為628mm26、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)

13、算GK70.66KNQ=次梁活載次梁間距=18.725.4=101.88KNQk=18.725.4/1.2=84.24表7 正常使用極限狀態(tài)主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖KKKKKK1aM1bMBM2aM2bMC0.2380.142-0.2860.0780.111-0.191123.773.8-147.1 39.756.5-97.20.2860.237-0.143-0.127-0.111-0.095178.6148.0-88.377.7-67.8-58.1-0.048-0.095-0.1430.2060.222-0.095-30.0-59.3-88.3125.9135.7-58.10.2260.11

14、9-0.3210.1030.194-0.048141.174.3-198.363.0118.6-29.3-0.032-0.063-0.0950.1740.111-0.286-20.0-39.3-58.7106.367.8-174.8MS(KN)組合項(xiàng)次+組合值302.3-345.4192.2-272.0ML(KN)組合項(xiàng)次+0.5*+0.5*+0.5*+0.5*組合值213-246.3124.35-233.2表8 長期組合裂縫驗(yàn)算h0=615mm c=25mm 1=1.0 2=1.0 3=1.5 Es=200000Mpa截面1A2B (KNm)302.3-345.4192.2-272.0（mm2）22812834.114732281=(N/mm2)247.7227.8243.9222.9=0.0820.1010.0530.081414.48461.58235.5414.48=22.0124.5625.0122.01=(0.4mm)0.1890.1850.1420.203表9 長期組合裂縫驗(yàn)算h0=615mm c=25mm 1=1.0 2=1.0