《水工钢筋混凝土结构》课程设计范例

《水工钢筋混凝土结构》课程设计《水工钢筋混凝土结构》课程设计设计题目：电站产房钢筋混凝土楼盖设计指导教师：张志亮学生学号：20084194学生班级：08级水电二班学生姓名：雷东《水工钢筋混凝土结构》课程设计电站厂房钢筋混凝土楼盖设计08级水电二班20084194雷东设计资料：（1）某水电站生产副厂房为4级水工建筑物，厂房按正常运行状况设计，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，结构平面布置如图所示，墙体厚370mm。楼面面层为水磨石，梁板底面为20mm厚混合砂浆抹平。采用C25混凝土；梁中纵向受力钢筋为Ⅱ级，其余钢筋为Ⅰ级。试设计该楼盖（楼梯间在此平面之外，不考虑）。（2）荷载标准值均布活荷载标准值：2km/4.5kNq水磨石：2m/0.65kN；钢筋混凝土：3m/25kN；混合沙浆：3m/17kN一、楼面梁格布置和构件截面尺寸厂房肋形楼盖结构平面示意图主梁（次梁）120250720072003600075007500750025002500250025002500250025002500250022500图1-1《水工钢筋混凝土结构》课程设计楼面梁格布置图1-1，确定主梁跨度为7.5m，次梁跨度为7.2m，主梁每跨跨内布置两根次梁，板的跨度为2.5m。估计梁、板截面尺寸：按高跨比条件，要求板厚h2500==62.5mm4040h，对工业建筑的楼板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面尺寸1172007200h===400600mm18121812取h=500mm,b=250mm主梁截面尺寸1175007500h===535.7937.5mm148148取h=750mm,b=300mm.承重墙厚240mm，估计柱截面400×400mm二、板的设计（一）计算简图板为9跨连续板，结构尺寸如图1-2所示。为便于表格计算，计算简图按五跨考虑，如图1-3所示。《水工钢筋混凝土结构》课程设计次梁截面为250×500mm，板在墙上支承宽度120mm。板的计算跨度：边跨因板厚h小于端支承宽度a，所以0n0c11l=l=h+b=2255+(80+250)=2420mm22l=l=2500mm（二）荷载计算取宽为1m，的板带计算：恒荷载：板自重0.08251=2.0kNm20mm板底混合砂浆：0.02171=0.34kNm楼面水磨石：10.65kN=0.65kNm标准值：kg=2.0+0.34+0.65=2.99kNm设计值：Gg==1.052.99=3.14kNkgm活荷载：标准值kq=4.51=4.5kNm设计值：kq=q=1.24.5=5.4kNQm《水工钢筋混凝土结构》课程设计考虑次梁对板的转动约束，折算荷载为：'q5.4g=g+=3.14+=5.84kN/m22'q5.4q===2.7kN/m22（三）内力计算按弹性方法计算，由于边跨与中间跨相差不到10%，可采用等跨表格计算。查附录六得等弯矩系数、1弯矩计算值为'2'2010M=glql1、跨中弯矩边跨：221M=0.07815.842.42+0.12.72.42=4.25kNm中垮：222M=0.03315.842.5+0.07872.72.5=2.54kNm223M=0.04625.842.5+0.08552.72.5=3.13kNm2、支座弯矩22B2.52.422.52.42M=-0.1055.84+0.1192.7=-5.66kNm2222CM=-[0.0795.842.5+0.1112.72.5]=-4.76kNm3、支座边缘弯矩'V3.145.48.54Nkm'BB0112.5M=M-Vb=-5.66-8.540.254.33222kNm'CC0112.5M=M-Vb=-4.76-8.540.253.43222kNm(四)截面设计板厚80,mmh取60mm，混凝土25C，（2cf=12.5N/mm）Ⅰ级钢筋，（2yf=210N/mm）钢筋混凝土结构，结构系数d=1.2。配筋计算见表1-4所示，板的配筋采用弯起式。（五）板配筋详图中（1-12），除按计算配置受力钢筋外，尚应设置下列构造钢筋《水工钢筋混凝土结构》课程设计表1-4板配筋计算表截面1B2C3边板带中板带边板带中板带边板带中板带弯矩计算值M（610Nmm）4．254．332．540．8×2.543.430.8×3.433.130.8×3.13弯矩设计值0M（610Nmm）3.8253.8972.2861.8293.0872.4702.8172.253020dsCMfbh0.1280.1300.0760.0610.1030.0820.0940.075112s0.1370.1400.0790.0630.1090.0860.0990.0780csyfAbhf490500283225390308354279选用钢筋（mm²）边板带Φ8/10@130(495)Φ8/10@125(515)Φ8@130(387)-----Φ8@125(402)----Φ8@130(387)---中板带Φ10@160(491)Φ10@150(524)-----Φ8@160(314)------Φ8@160(314)-----Φ8@160(314)注：中板带的重担外跨及中间支座，由于板与梁整体联接，可考虑拱作用，故将该处弯矩减少20%，即乘以0.8系数。（1）分布钢筋：按规定选用Φ6@200（2）板面附加钢筋按规定选用Φ6@200，设置于主梁顶部和墙边。（3）墙角附加钢筋：按规定选用Φ6@200，双向配置于四个墙角的版面。《水工钢筋混凝土结构》课程设计二、次梁设计（一）、计算简图次梁为5跨连续梁，其结构尺寸如图1-5所示，次梁在砖墙上支承宽度为240mm，主梁截面为300×750mm，次梁跨长如图1-6所示。取计算跨度为：边跨07200cllmm01.0250.51.02572001201500.53007253nllbmm07200lmm中间跨07200cllmm《水工钢筋混凝土结构》课程设计（二）、荷载计算恒荷载：由板传来：2.99×2.5=7.46kN〃m次梁自重：0.25×（0.5-0.08）×25=2.63kN〃m次梁粉刷：（0.5-0.08）×2×0.34=0.29kN〃m标准值：10.38kgkNm设计值：10.381.0510.9GkggkNm活荷载：标准值：4.52.511.25kqkNm设计值：1.211.2513.5QkqqkNm考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为'13.5g10.914.2844qgkNm'33q13.510.1344qkNm(三)内力计算按弹性计算，采用等跨表格计算。查附录表可得内力系数、1和、1，由此按下列公式计算：弯矩计算值'2'2020Mglgql剪力设计值''1nnVglKql1、弯矩跨中弯矩：2210.078114.287.20.110.137.2110.33MkNm2220.033114.287.20.078710.137.265.83MkNm2230.046214.287.20.085510.137.279.10MkNm支座弯矩：220.10514.287.20.11910.137.2140.22BMkNm220.07914.287.20.11110.137.2116.77CMkNm《水工钢筋混凝土结构》课程设计支座边缘弯矩：'0117.2140.2224.410.3127.04222BBMMVbkNm'0117.2116.7724.410.3103.59222CCMMVbkNm2、剪力计算跨度取净跨度：边跨06930lmm，中间跨06900lmm。边跨中间跨：0.39414.286.930.44710.136.9370.37AVkNm'0.60614.286.930.62010.136.93103.50BVkNm0.52614.286.900.59810.136.9093.63rBVkNm'0.47414.286.900.57610.136.9086.96CVkNm0.50014.286.900.59110.136.9090.58rCVkNm（四）、截面设计1、正截面承载力计算跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算。截面h=500mm，b=250mm，翼缘厚度'80fhmm，截面有效高度取455mm。混凝土C25，2cf=12.5N/mm；受力钢筋Ⅱ级2yf=310N/mm；结构系数1.20d跨中T形截面类型判别：翼缘宽度''72002400,242033ffnlbmmbbSmm，取最小值'2400fbmm。'''08024008012.545599622fffhbhhkNmmax1.2110.33132.40dMkNm属第一类T形截面《水工钢筋混凝土结构》课程设计正截面配筋计算表表1-7截面1B2C3弯矩计算值610MNmm110.33127.0465.83103.5979.10弯矩设计值6010MNmm99.297114.33659.24793.23171.1920cbhf或'26010fcbhfNmm621164762116476211020dscMbhf或0'20dsfcMbhf0.01920.21200.0114.17290.0103112s0.01940.24110．01150.19120.01040csvfAbhf或'0csfvfAbhf8541106507877458选用钢筋2mm1Φ18+2Φ20(882.5)4Φ20(1257)2Φ18(509)1Φ18+2@20(882.5)3Φ14(462)注：2minmin00.15%455250170.6Abhmm1、斜截面承载力计算截面尺寸验算：455801.54250whb《水工钢筋混凝土结构》课程设计0110.250.2512.5250455296.221.2cdfbhkN1max00.91.0103.5093.15BVVkN截面尺寸满足要求。01110.070.0712.525045582.91.21.2CcdVfbhkN00.91.070.3763.33AVkN1010.91.086.9678.26CcdVVkN故满足要求，但是按构造要求规定需配置箍筋。横向钢筋计算：设箍筋选用双肢箍：6@150双肢箍：配筋率228.30.151%250150ssvAbs0.12%满足级要求钢筋配箍率的规定。00110.071.251.2156.60.0712.52504551.25210455120.51.2150svcsvcyvdAVVfbhfhskN1max093.15BVVkN（五）次梁配筋详图次梁的配筋及构造如图1-13所示，跨中受力钢筋按构造要求选用3根，其中,两根设于梁角兼作架立钢筋，一根在支座附近作为负弯矩钢筋并增强斜截面的受剪能力，支座负弯矩钢筋的阶段位置参照有关规定处理，角点处钢筋截断后另设2Φ10架立钢筋与之绑扎连接。五、主梁设