(水工)鋼筋混凝土課程設計(滿分)

1、水工鋼筋混凝土結構課程設計鋼筋混凝土梁板結構任務書及計算書設計題目: 學 院: 姓 名: 學 號: 班 級: 指導老師：目 錄設計任務書二、板的設計三、次梁設計9 四、主梁設計13五、結論21六、參考文獻21一、水工鋼筋混凝土結構學課程設計任務書（一）、設計課題和目的某建筑鋼筋混凝上單向板肋形樓蓋設計。（1）了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關系及苴汁算簡圖的確左；（2）通過板及次梁的汁算，熟練掌握考慮塑性內力重分布的計算方法：（3）通過主梁的il算，熟練掌握按彈性理論分析內力的方法，并熟悉內力包絡圖和材料圖 的繪制方法：（4）了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關構造要求：（5）掌握鋼筋混凝上結構施工圖的表達方

2、式和制圖規(guī)圧，進一步提高制圖的基本技能：（二）、主要內容1、設計資料：根據(jù)初步設計成果，提出設訃資料及數(shù)據(jù)如下：（1）樓層平而如任務書附圖1所示。墻體厚度370mmo樓梯位于該層平而的外部，本設訃 不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結構。（2）該建筑位于非地震區(qū)。（3）建筑物安全級別為二級。（4）結構環(huán)境類別一類。（5）建筑材料等級：混凝丄強度等級：梁、板、C20級。鋼筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構造鋼筋I級，梁中受力筋II級。（6）荷載：20mm厚水泥砂漿血層鋼血混凝十.現(xiàn)澆板15mm僅石坎砂漿林灰F鋼筋混凝土重力密度為25kN/m3。樓面活荷載標準值：6kN /m2o樓而做法：樓而面層用20n

3、im厚水泥砂漿抹而（重力密度為20kN/m3）,板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（重力密度為17kN/m3）（7）結構平面布置及初估尺寸：板伸入墻內120mm,次梁伸入墻內240mm,主梁伸入墻內 370mm：柱的截而尺寸 bXh二 400 mmX400 mm。板厚h=mm.（自己定）次梁：高11=mm,寬=mm.（自己定）主梁：高h=mm,堆b=mm。（自己定）（8）采用的規(guī)范：水工混凝土結構設計規(guī)范（現(xiàn)在就按課本規(guī)左來做），建筑結構荷載 規(guī)范。2、設計要求（1）板和次梁按考慮塑性內力重分布方法計算內力：主梁按彈性理論計算內力，并繪出彎 矩包絡圖。（2）梁、板允許撓度、最大裂縫寬度驗算從略。

4、（3）繪制樓蓋結構施工圖樓而結構平而布置圖（標注墻、柱立位軸線編號和梁、柱立位尺寸及構件編號）.（比例:1001： 200）；板模板圖及配筋平而圖（標注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其泄位尺寸）（比例:100-1： 200）：次梁模板及配筋圖（標注次梁截而尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及其左 位尺寸）（比例1： 50,剖而圖比例1： 151： 30）；4、梁材料圖、模板圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包羅圖、抵抗彎矩圖、模板 圖及配筋圖），（標注主梁截而尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及英左位尺寸）：（比 例:50,剖面圖比例1： 151： 30）：在圖中標明有關設計說明

5、，如混凝上強度等級、鋼筋的種類、混凝上保護層厚度等。（3） II-算書：要求計算準確，步驟完整，內容淸晰。（三人設計進度閱讀任務書和參考資料7學時布置設計3學時板的計算8學時次梁計算8學時主梁計算12學時繪制施工詳圖28學時整理設il計算書6學時準備及答辯8學時合計80學時（四）、設計成果要求設計計算書一份。包括：計算依據(jù)的資料，計算假左、計算簡圖；板、次梁和主梁的 計算，并附有配筋草圖。（2）施工圖紙一張（500mm X 750mm）。包括：樓蓋結構平面布置圖：板的模板圖、配筋 圖：次梁的模板圖、配筋圖（縱剖而、橫剖面、單根鋼筋下料圖）：主梁的模板圖、配筋圖（縱 剖而、橫剖而、單根鋼筋下料圖

6、；為方便設計和校核，要求畫出主梁的設汁彎矩圖和抵抗彎矩 圖）：鋼筋表。施工詳圖要求布局合理，線條粗細分明，字體工整，符號、尺寸、說明齊全。（五）、考核方式最終成績分為五等：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。學生姓名：指導教師：孫萬泉特別注意:1、指導書：圖書館沈蒲生編著鋼筋混凝土結構，或其他書籍。設計步驟參考指導書，但一些細節(jié)的規(guī)定（如計算跨度、分項系數(shù) 取法等）按我們水工規(guī)范來進行，因為指導書中是工民建的規(guī)定。2、完成日期：第19、20周上交（地點我的辦公室主B618）,提問問 題。必須自己親自上交！否則不計成績3、提交的結果：計算書和設計圖紙（繪圖紙大小為A2,大約為4張 A4紙那么大）。設

7、計圖紙包含內容：次梁和板的配筋圖；主梁的配筋 圖和彎矩抵抗圖。二、板的設計（按考慮塑形內力重分布方法計算）正截面受彎承載力汁算原則（1）平截面假能：（2）不考慮受壓區(qū)混凝土的工作；（3）受壓區(qū)混凝土的應力應變關系采用理想化的應力-應變曲線；（4）有明顯屈服點的鋼筋（熱軋鋼筋），英應力應變關系可簡化為理想的彈塑形曲線。（一）基本尺寸的確定（教材237）1、板厚：按剛度要求，板厚不宜小于其跨長的1/40 （連續(xù)梁）；水電站廠房板的常用厚度為 120-200mm取 h=120mm/40 * 2300/40=57. 5mm：2、梁髙：由構造要求，梁高和跨長的比值，次梁為1/18-1/12,主梁為1/1

8、5-1/10,梁截而 寬度為髙度的1/2-1/3。次梁截而高度：/18 =6600/18=367;/12 二6600/12二550取 h二450主梁截而高度：/1O =6900/10=690Z/15 =6900/15=460取 h二5503、梁寬：梁截而寬度為髙度的1/2-1/3。次梁寬：b二200mm：主梁寬：b=250nun.4、板的計算跨度：邊跨：lo =ln+li/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm且滿足 h =ln+a/2=2300-l 20-100+60=2140中跨：L =1ii=2300-200=2100iiiiii計算跨度差:（214

9、0-2100） /2100=1.9%10%說明可按等跨連續(xù)板計算內力。（二）荷載計算1、荷載標準值：恒荷載：20mm厚水泥砂漿而層：0.02*20 =0.4kN/m2120mm 鋼筋混凝上板：0.12*25 =3kN/m215mm 板底石灰砂漿：0.015*17=0.255 kN/m2gk= 3. 655kN/m2活荷載：q=6kN /m22、荷載設計值：由表2-5得相關系數(shù)恒荷載：g= 1.2*3.655=4386 kN/m2活荷載：q=1.2*6=7.2 kN/m2g+q= 11.586 kN/m2板的計算簡圖如下，取lm板作為計算單位：g + q=11.586kN/m圖1査水工鋼筋混凝土

10、結構學（第4版）（中國水利水電岀版社）表92板的彎矩系數(shù)mb分 別為:1/11 （邊跨跨中）：-1/11 （離端第二支座）:1/16 （中間跨中）；-1/14 （中間支座）, 分別代入公式M=anib（g+q）lo L,計算各截而彎矩如下表所示表1.連續(xù)板各截面彎矩計算截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中、中間跨跨中中間支座彎矩計算系數(shù)as1/11-1/111/16-1/14a+q)L/ (kN m)4.82-4. 823. 19-3. 653、截而承載力計算混凝土強度等級采用 C20, fc = 9. 6 N/mm3, ft= 1. 10 N/mm:, 一級鋼筋 fy=210N/mm2l

11、b 二 1000mm, h = 120mm.取保護層厚度 c二20,取 a=30, ho = 120 - 30 二 90mm, a x = 0. 85, K二1.2, P min二0.2%連續(xù)板各截而的配筋計算，如下表所示。中間區(qū)板帶軸線間，其各 內區(qū)格板的四周和梁整體連接，故各跨跨中和中間支座考慮板的內拱作用，其汁算彎矩降低 20% c表2、配筋表板帶部位截而邊區(qū)板帶（-.-軸線間）中間區(qū)板帶（軸線間）備注邊跨跨中離端第 二跨跨 內.中 間跨跨中中間支 座邊跨跨中離端第 二支座離端第 二跨跨 內.中 間跨跨中中間支座M(kN m)4. 82-4. 823. 19-3.654. 82-4 82

12、2. 55-2.92a 5=KM/fcbho：0. 0740. 0740. 0490. 0560. 0740. 0740. 0390. 045二1-(1-2 J) 0 50. 0770. 0770. 0500. 0580. 0770. 0770. 0400. 0460. 85b0. 4680. 4680. 4680. 4680. 4680. 4680. 4680. 468滿足As= g bhofc/fy (mm2)316.8316.8205.7238.6316.8316.8164. 6189.3兩者取 大Asaln=0. 002bh240240240240240240240240選配鋼筋815

13、0”8150 82004 82004)81508150e 8200e 8200實配鋼筋而積 （mm：）3353352512513353352512515.裂縫開展寬度及變形驗算從略6、繪制配筋草圖三、次梁設計（按考慮塑形內力重分布方法計算）(一)荷載計算1、恒載設計值:由板傳來荷載4. 386* 2. 3 = 10. 09kN/m次梁自重1. 05* 25 * (0 45 - 0. 12) *0 2 = 1. 73kN/m梁抹灰 1.05 * 17 * 0.015E (0. 45 - 0. 12) * 2+0. 2二 0. 23kN/m g 二 12.05kN/m2、活荷載設訃值：由板傳來 q

14、 二 7.2 X 2.3 = 16. 56kN/mg + q = 12. 05+16. 56 = 28. 61kN/m(二)內力計算1、計算跨度：邊跨：1B 6. 6- 0. 24 一 0. 25/2 = 6. 235m lo= 1. 025*la = 6. 391m lB+a/2=6. 235+0. 12=6. 355m lo取 lo =6. 355m中間跨：lo = 1B= 6. 6 - 0. 25 = 6. 35m跨度差（6. 355 - 6. 35） / 6. 35 = 0. 08% 0.1則不需按翼緣髙度考慮故取最小值bj二2118mm端第二跨、中間跨br = lo/3 二 6350

15、/3 = 2117mmb + sn = 200 + (2300 - 200)二 2300mmhf /ho=120/410=0. 29 0. 1則不需按翼緣髙度考慮故取最小值b二2117mm2、判別T形截而類型：fcbf (ho-hr 72)= 9.6 X 2117 X 120 X(410 - 120/2)= 853. 57kN m邊跨:KM=1. 2X110. 36=132.432中間跨：KM=1.2X72.10=86. 52fcb; hf *(ho-hf 72) KM故各跨跨中截面均屬于第一類T形截而。支座截而按矩形截而計算，支座按布置一排縱筋考慮h。二h - 40 = 450 - 40 =

16、 410mm3、次梁正截面配筋訃算如下表所示。(梁中箍筋、構造鋼筋I級，梁中受力筋II級)表5、次梁正截面承載力計算(fy=300N/mm2)截而邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中間跨跨內中間支座備注KM(kN-m)1.2X110. 36=132. 4321.2X (-110. 36) =-132.4321.2X72. 10=86. 521.2X(-82. 40)=-9& 88城或燉尤側血)9.6X2118X410*2=3417.99.6X200X4102=322. 7529.6X2117X4102=3416. 339. 6X200X410*2=322.752a 5=KI/fcbho=a

17、FKM/bf，ho：0. 0390.4100. 0250. 3064=1-(1-2o2) 050. 0400. 5760. 0250. 3770. 85KV196.8KV196. 8KV196. 8KV截而尺寸滿足要求VfO. 7ftbho (kN)63. 14KV63.14KV63.14KV63.14KV驗算得不需訃算選用箍筋84888雙肢Asv二nA$vi (nun )101101101101n=2S (mm)200200200200200200200200S 二 SgP 詐二nAsvi/bs0. 25%0. 25%0. 25%0. 25%P stu in0. 15%0.15%0. 15%

18、0. 15%P sv P smln3、裂縫開展寬度及變形驗算從略6、繪制配筋草圖四、主梁設計（按彈性理論計算）（一）、荷載計算1、恒載設計值:由次梁傳來12. 05 X 6. 6 = 79. 53 kN主梁自重（折算為集中荷載）1. 05 X 25 X 0. 25 X （0. 55 - 0. 12） X 6. 9 = 19. 47 kN 梁側抹灰（折算為集中荷載）1.05X17X0. 015X （0. 55-0. 12） X2 + 0. 25 X 6. 9=2. 04 KN G = 101. 04kN2、活荷載設計值：由次梁傳來Q 二 16. 56 X 6. 6 = 109. 296 kNG

19、+ Q 二 210. 336 kN（二）內力計算1、計算跨度：邊跨：la = 6. 9 - 0. 12 - 0. 2 = 6. 58mlo= 1.0251n = 1.025 X 6.58 = 6. 7445 mla+a/2=6. 58 + 0. 37/2 = 6. 765 m取 lo= 6. 7445m,中間跨：la = 6. 9 - 0. 4 = 6. 5mlo la= 6 5m平均跨度lo= （6. 7445 + 6. 5） / 2 = 6. 62m（i+ 算支座彎矩時取值）跨度差(6. 7445 - 6.5) / 6. 5 = 3. 76% 0. 1 則不需按翼緣髙度考慮取最小值“二22

20、48mm中間跨：bf = lo/3 = 6500/3 = 2167mmb + sn = 250 + (6900 - 400) = 6750mmh； 7h。二120/510=0. 24 0. 1 則不需按翼緣高度考慮取最小值&二2167mm,判別T形截而類型：fcbf hf ho-hf 72)= 9.6 X 2167 X 120 X (485 一 120/2)=1060. 96 kN m KMfI. 2X293.27=351.924 kN m KMo=l. 2X155. 13=186. 156 kN m故屬于第一類T形截而。主筋正截而及斜截而承載力計算如下表所示。4、配筋計算（1）縱筋計算表11

21、.主梁正截面承載力計算截而邊跨跨內3邊跨跨內中間支座10中間跨跨內13M(kN-m)342. 93240. 36-381. 28155. 13-57. 99Vob/2(kN-m)53. 986Mt=M-Vob/2 (kN m)-327.294o FKM/fcbho3(o 5=KM/fcbf ho2)0. 0810. 0570. 7570. 0340. 014戶- (l-2a2) 050. 0850. 0590. 0350. 014As=fcbho/fT扎二fcbf ho /fy (mm3)2965. 562058. 451237. 8475.7ArF0 002bh275275275275選配鋼

22、筋6塵256塵253蟲252塵18（通長）實配鋼筋而積（nrnC294529451473628對于中間支座 o s o 2bs =0. 358 （查教材表3-1）所以要配雙筋截而:計算受壓鋼筋截而而積：取a =40mmAs 二(KM - a sbsfcbh03)/ f7 (h。- a )二(1.2X327. 294 - 0. 358X9. 6X250X465X465)/300X(465 - 40)二 1623. 312 mm3計算受拉鋼筋截而面積：A：二(fcbhoO ib + fy As )/fy=(9.6X250X465X0. 85X0.468 - 300X1623.312)/300=31

23、03. 128 mm3由此,計算得總用鋼量AJ+ A-4726. 44 mm5受壓鋼筋選用4塵25 (A= =1964 mm2);受拉鋼筋選用7塵25 (A：=3436 mm5)(2)箍筋計算表12.主梁斜截面承載力計算截面端支座Vt中間支座(左)v41中間支座(右)Vbt備注V(kN)166. 51-267. 93225.110. 25fcbh0(kN)279V279V279V驗算截面尺寸0. 7ftbho(kN)89. 5V89. 5V89. 5V驗算是否需計算選用箍筋888雙肢箍筋As%-nAsvi( nun )101101101n=2S二fyvAsvho/(V-0. 7ftbho)(mm)1285573實配箍筋間距s(mm)100100100Snaz (nnn)250250250表4-1P rr=nAsvi/bs0.4%0. 4%0.4%P 5VX1U0. 15%0. 15%0. 15%最小配筋率驗算訃算混凝土和箍筋能承擔的剪力:Vc+Vsv=0. 7ftbho+l. 25fj-vAsvho/s=0.7X1. 1X250X510+1.25X210X101X510/100=233389 N = 233.4 KN KVi = 199. 812 KNKVd1 = 321. 52 KNKVBr = 270. 132 KN需要設置彎起鋼筋(3)彎起鋼筋計算(彎起角度