水工钢筋混凝土结构技术交底大全报告模板

1、4 250 1课程设计任务书 专业资料 设计资料 1、设计条件 某水电站副厂房属 3级水工建筑物，环境条件类别为一类，采用外墙及内柱承重，柱网布置如图1所示, 柱的截面尺寸b? h，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。 50 2 图1副厂房结构平面布置图 2、设计参数 厂房按正常运行状况设计；楼面面层用20mm厚水磨石，板底及梁用20mm厚混合砂浆粉底；钢筋除 纵向受力钢筋采用 HRB335，其余采用HPB235 ;混凝土强度等级为 C25。 水磨石容重y为0.65N/m 2;混合砂浆容重 y为17kN/m 3;钢筋混凝土容重 y为25kN/m 3;楼面活荷 载标准值qk及其余设计参数按学号

2、给岀，见表 2,并据此填入表1。 表1设计自选参数 题号 L1? L2 (mm ? mm) 5L2? 3L1 (mm ? mm) b?h (mm? mm) qk 2 (kN/m 2) 426 6000? 6300 31500 ? 18000 350? 350 7 2计算书正文 2.1结构布置 根据楼盖结构柱网尺寸，进行结构布置，如图2.1所示: IB I PlIIIIIIIIII-H 1 1121iiii BI ibIIIIIIIIII |i ill ill |i ill i| 2GGG2000 I 20002000 1keee*1 2000 2000 2000 6006J1 2000 200

3、0 60001 30000 2000 2000| 2000 6000- 2000 2000 2000 6000 2501 18 ;AL 30D L13旧 I 1粘粘 3 2 6V5 S中间支座宽度即为次梁宽度:b= 220mm ;板 进行计算，其中 边跨：1 lh =2100-120-b/2+h/2=2100-120-110+ 50 = 1920 mm， 01 n 2 l 01In a =2100-120-b/2+a/2=2100-120-110+60= 1930 mm 2 两式较小值为 I01 = 1920 mm 中间跨：1。 ln =2100-b= 2100-220=1880 mm 由于(

4、1920-1880 ) /1880 X 100%= 2.13% 5%，故可按等跨连续板计算内力；且多于五跨连续板按 五跨计算内力，小于五跨或等于五跨的连续板按实际跨数计算内力。按图2.1布置板其跨度多于五跨，故按 五跨计算内力，其计算简图见图2.3。 q+g=9.99kN/m 23 图2.3板的计算简图 专业资料 2.3.2荷载计算 板的荷载计算可列表计算，见下表 2.2 表2.2板的荷载计算表 荷载种类 荷载标准值 (kN/m ) 荷载分项系数 荷载设计值 (kN/m ) 永久荷载 20mm厚水磨石面层 0.65 1.05 0.68 100mm厚现浇板自重 2.5 1.05 2.63 20m

5、m厚板底抹灰 0.34 1.05 0.36 小计(g) 3.49 - 3.67 可变荷载(q) 7 1.2 8.4 总荷载(g+q ) 10.49 - 12.07 说明： 1. 分项系数取值依据水工混凝土结构设计规范，yg =1.05，y =1.2。 2. 荷载标准值的计算： 20mm厚水磨石面层：0.65*仁0.65kN/m 100mm厚现浇板自重：25*0.1*仁2.5kN/m 20mm 厚板底抹灰:17*0.02*仁0.34N/m 2.3.3板的内力计算 板考虑塑性内力重分布后，各跨中及支座截面的弯矩系数a值按图2.4采用，各跨中及支座截面的弯 板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求, 矩按

6、式M (g q)k计算。 所以只进行正截面承载力计算。计算B支座负弯矩时，计算跨度取 相邻两跨的较大值。板的弯矩计算见表2.3 : 表2.3板的弯矩计算表 截面 边跨中M1 B支座Mb 中间跨中M2、M3 中间支座Me 跨度（m ） 1.920 1.920 1.880 1.880 内力系数 a 1/11 -1/11 1/16 -1/14 弯矩值(kN m ) 2 M(g q)l0 2.98 -2.98 1.98 -2.26 234板的配筋计算 板单宽b 取为1000mm , 一类环境保护层厚度c=20 ,对于薄板 a=c+5=25mm ho=h-a= 100 -25= 75 mm 。 各截面配

7、筋计算过程见下表，中间区格中间板的四周与梁整体连接，由于拱效应，弯矩有所降低，故 M2、M3及Me应降低20%，计算结果可以填在表 2.4内。 表2.4板正截面承载力计算 截面 边跨跨 中M1 B支座 M B 中间跨中m2， m3 中间支座Me 边区格 中间区格 边区格 中间区格 M (kN X m ) 2.98 2.98 1.98 1.58 2.26 -1.81 7.25 7.25 4.70 3.72 5.40 4.28 u L 2 2 dM X h0h0 (mm ) Vfcb X 0.35h0 =19.25 ( mm ) 满足 满足 满足 满足 满足 满足 Afcbx2 As=( mm )

8、 fy 331 331 215 170 247 196 选配钢筋 8140 8140 8200 8250 8200 8200 实配As 359 359 251 201 251 251 说明：p minbh=0.2%*1000* 75=110mm 2，实际配筋面积均满足要求 2 其中： d =1.15, fc=11.9N/ mm , fy =210N/ mm2 2.3.5板的模板配筋 板的配筋一般采用分离式，板的配筋图见 A1图。 2.4次梁的设计 次梁按考虑塑性内力重分布进行设计 2.4.1计算简图 次梁在墙上的支承长度 a不小于240mm，现取a=240 ;中间支座宽度即为主梁宽度（b= 2

9、50 ）。计算 跨度按图2.2进行计算，其中： 边跨：l01 In 0.025ln =6300 -120- 250/2+0.025 X (6300 -120-250/2)=5540mm . a l01 l n= 6300 -120- 250 /2+240/2=5525mm 2 两式相比取较小值 L0仁5525mm 中间跨：l o ln =6000 -b= 6000-250 = 5750 mm 由于(5525-5350)/5350 X 100%= 3.27%0.1故仅按计算跨度L0和梁净距Sn考虑。 边跨：桉计算跨度 L0考虑：bf = L0 /3=5.525/3=1.84m 按梁净距 Sn:

10、bf =b+ Sn=0.22+(2-0.12-0.22/2)=1.99m 取较小值即bf =1.84m 中间跨：桉计算跨度 L0考虑：bf =L0/3=5.35/3=1.78m 按梁净距 Sn: bf =b+ Sn=0.22+(2-0.22)=2m 取较小值即bf =1.78m hf 判别 T形截面类型：边跨:fcbf hf h0)/rd= 11.9*1840*80* (410-80/2 )/1.2=436 kN ?m42.13 kN 2 ?m hf 中间跨：fcbf hf h0) /rd= 11.9 *1780*80*(410-80/2)/1.2=422 kN ?m27.16kN 2 m 故

11、各跨中截面均属于属于第一类T形截面。 次梁正截面承载力计算： 表2.8次梁正截面受弯承载力计算 截面位置 边跨中M1 B支座Mb 中间跨中M2 弯矩设计值M(kN.m) 截面类型 一类T形 矩形 一类T形 s E As(mm 2) 选配钢筋 3才16 2卡22 2* 16 实际配筋面积(mm 2) 603 760 402 其中: d fcbho2 空L或 fy fcbf ho fy (mm) 2,实际配筋面积均满足要求 说明：P min bh o=O.2%*22O*41O=18O.4mm 2.442斜截面受剪承载力计算 包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算。斜截面承载力计算过程可列于表2

12、.9 表2.9次梁斜截面受弯承载力计算 截面位置 边支座Qa 内支座Qb 内支座Qb 剪力设计V(kN) 54.43 72.58 65.86 rdV 65.32 87.10 79.03 0.25 fcbh 0 0.25 X 9.6 X220 X 410/1000=216.48 KN rdVmax, 截面尺寸满足要求 0.7ftbh0 0.7 X 1.1 X 220 X 410/1000=69.45 KN rdVmax 需配置弯筋 弯起钢筋 无 箍筋用量 8 200,双肢 2 Asv(mm ) 101 =Asv/bs 101/(220 X 200) X 100%=0.23%0.15% Vcs=V

13、c+1.25( fyv Asv/s)h0 69.45+(1.25 X 210 X 101/200) X 410/1000=123.8 KN VCS rdV 满足 满足 满足 2.4.5次梁的模板配筋 次梁的配筋图见A1图 2.5主梁的设计 主梁内力计算按弹性理论设计，视为铰支在柱顶上的连续梁。 2.5.1计算简图 图2.6 :主梁的有关尺寸及支承情况 主梁在墙上的支承长度a不小于370mm，现取a=370.中间支座宽度即为柱横截面高度，即取 b=400mm。计算跨度按图2.6进行计算，其中： 边跨：取 l l01 ln 0.05 ln =6000-120-400/2+0.05(6000-120

14、-400/2)=5964mm 1 a =6000-120-400/2+370/2=5865mm 1 01 ln 2 取两式较小值L0仁5740mm 中间跨：l0 lc =6000=6000mm 由于(6000 5865 ) /6000 X 100%=2.25%10%说明可以按等跨连续梁计算内力 主梁的计算简图见图 2.7。 图2.7主梁的计算简图 2.5.2荷载计算 主梁的自重和主 梁底及两侧的粉刷自重为均布荷载，但此荷载值与次梁传来的集中荷载值相比很小，为简 化计算，采取就近集中的方法，把主梁自重集中到集中荷载作用点，将主梁视为承受集中荷载的连续梁来计 算。主梁承受的永久荷载包括：次梁传来的

15、恒荷载、主梁自重和主梁底及两侧的粉刷重量；主梁承受的可变 荷载仅考虑次梁传来的可变荷载。可按表2.10进行计算： 表2.10主梁的荷载计算表 荷载种类 荷载标准值(kN) 荷载分项系数 荷载设计值(kN) 永久 荷载 次梁传来的恒荷载 43.32 1.05 45.49 主梁自重 10.85 1.05 11.39 主梁底及两侧的粉刷 0.82 1.05 0.86 小计(G) 54.99 - 57.74 可变荷载(Q) 68.4 1.2 82.08 总荷载(G+Q) 123.39 - 139.82 说明：1.分项系数取值依据水工混凝土结构设计规范，yg =1.05，y =1.2 2.荷载标准值的计

16、算： 次梁传来的恒荷载：7.6*5.7=43.32 kN/m 主梁自重：25*0.35* (0.7-0.08 *2=10.85 kN/m 主梁底及两侧的粉刷：17*0.015*0.35+(0.7-0.08)*2*2=0.82 kN/m 可变荷载：12*5.7=68.4 kN/m 2.5.3主梁的内力计算 集中荷载作用下五跨连续梁的弯矩及剪力系数可由教材附录八的表格查得，各跨中及支座截面的弯矩按 式M= a1GL+ a2QL ;各支座截面剪力按式 V B1G+ p2Q。其中，a 1、釣分别为永久荷载作用下的弯矩及 剪力系数；a 2、B2分别为可变荷载作用下的弯矩及剪力系数。 按弹性理论计算内力时

17、，需要考虑可变荷载的最不利布置方式，因此应将永久荷载和可变荷载作用下的 内力单独计算，然后对控制截面内力进行组合，计算各截面及支座的最大内力或最小内力。 主梁各截面及支座的弯矩及剪力系数由附录八查得后，可计算岀相应的弯矩及剪力，见表10，为便于 绘制主梁内力包络图，应将每种荷载作用形式下的内力图绘制岀来，荷载组合时再将每种组合方式下内力图 绘制岀来，合并到同一坐标系下即得内力包络图。值得注意的是主梁的结构对称且荷载对称，只需画岀一跨 半的内力包络图即可。内力组合按表2.11和表2.12进行计算 项次 示意图 表10主梁内力计算表 1戈 1 1 IUL| 11t A 站 1 | ! 1 .1 卜

18、一 n i tJ 1I u *吕 内力计算 截面 a M(kN m) b V(kN) M1 0.1991 67.42 M2 0.1107 37.49 Mb -0.2694 -93.33 M3 0.0418 14.48 M4 0.0305 10.57 Me -0.2036 -70.54 M5 0.0869 30.11 Va 0.7039 40.64 VbL -1.272 -73.4 VBR 1.0672 61.62 VCL -0.938 -54.2 VCR 0.9865 56.96 截面 a M(kN m) b V(kN) M1 0.244 117.46 M2 0.1988 95.7 Mb -0

19、.1347 -66.34 M3 -0.1236 -60.87 M4 -0.1373 -67.61 Me -0.101 -49.74 M5 0.1879 92.54 VA 0.8386 68.83 VbL -1.135 -93.1 VBR -0.033 -2.73 VCL -0.085 -6.99 VCR 0.9865 80.97 M1 -0.0449 -21.61 M2 -0.0881 43.38 Mb -0.1347 -66.34 M3 0.1654 81.46 M4 0.1678 82.64 Me -0.1026 -50.53 M5 -0.101 -49.74 Va -0.135 -11.

20、1 VbL -0.137 -11.2 VBR 1.0339 84.86 VCL -0.973 -79.9 VCR 0 0 JI ill II f1 ! a t M1 0.1868 89.93 M2 0.0862 41.5 Mb -0.3063 -150.9 M3 0.0663 32.65 M4 0.1165 57.37 Me -0.056 -27.58 M5 -0.0742 -36.54 Va 0.667 54.75 VbL -1.308 -107 VBR 1.2515 102.7 VCL -0.755 -62 VCR -0.059 -4.81 M1 -0.0295 -14.2 M2 -0.0

21、574 -28.26 Mb -0.0887 -43.68 M3 0.1347 66.34 M4 0.0604 29.75 Me -0.285 -140.4 M5 0.0816 40.19 Va -0.089 -7.28 VbL -0.091 -7.43 VBR 0.8037 65.97 VCL -1.202 -98.6 VCR 1.2195 100.1 M1 -0.0439 -21.13 M2 -0.0861 -42.4 Mb -0.1316 -64.81 M3 0.1634 80.47 M4 0.1606 79.09 Me -0.1148 -56.54 M5 -0.0937 -46.14 V

22、a -0.132 -10.8 VbL -0.134 -11 VBR 1.0185 83.6 VCL -0.987 -81 VCR -0.059 -4.81 M1 0.2399 115.49 M2 0.1907 91.8 Mb -0.147 -72.39 M3 -0.1154 -56.83 M4 -0.1087 -57.53 Me -0.0537 -26.45 M5 0.159 78.3 Va 0.8263 67.82 VbL -1.147 -94.2 VBR 0.0946 7.76 VCL 0.0946 7.76 VCR 0.7536 61.86 项次 M1 m2 Mb M3 m4 Mc M5

23、 + 184.88 133.19 -159.67 -46.39 -57.04 -120.28 122.65 + 45.81 -5.89 -159.67 95.94 93.21 -121.07 -19.63 + 157.35 78.99 -244.18 47.13 67.94 -98.12 -6.43 + 53.22 9.23 -137.01 80.82 40.32 -210.90 70.30 + 46.29 -4.91 -158.14 94.95 89.66 -127.08 -16.29 + 182.91 129.29 -165.72 -42.35 -46.96 -96.99 108.41 M

24、max 组 合 + + + + + + + Mmax 184.88 133.19 -137.01 95.94 93.21 -96.99 122.65 Mmi n组合 + + + + + + + Mmin 45.81 -5.89 -244.18 -46.39 -57.04 -210.90 -19.63 表 2.11 主梁弯矩组合 表2.12主梁剪力组合 项次 Va VB VBr Vc1 Vcr + 109.47 -166.56 58.89 -61.16 137.93 + 29.58 -84.64 146.48 -134.02 56.96 + 95.39 -180.81 164.34 -116.1

25、6 52.15 + 33.36 -80.85 127.59 -152.81 157.06 + 29.82 -84.39 145.22 -135.17 52.15 + 108.46 -167.57 69.38 -46.41 118.82 Vmax组合 + + + + + Vmax 109.47 33.97 164.34 -46.41 157.06 Vmin组合 + + + + + Vmin 29.82 -180.81 -18.23 -135.17 -22.89 2.5.4主梁的内力包络图 弯矩包络图： 剪力包络图 164.34 157.06 109.47 180.81 单位：kN 2.5.5主梁

26、的配筋计算 2.5.5.1正截面受弯承载力计算 支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，按矩形截面进行设计；而跨中翼缘位于受压区，按T形截面计算， 翼缘计算宽度按教材表3-3进行计算。正截面承载力计算过程可列于表2.13。对于主梁，进行便安全设计 跨中按T形截面进行计算，其翼缘宽度为：bf =l/3=6000/3=2000mm。判断其截面类型：取 a=c+10=30+10=40 (按 单层 布置)h 0=700-a=660mm。 fcb h h吐)/rd= 11.9 *2000*80* f f 0 2 (660-80/2 ) /1.2 kN m =793.6kN m 大于最大弯矩值，故按第一类T型截面

27、计算。支座处按矩形截面计算，因其受力较大，按双层布置钢筋， 据课本P249取有效高度h0=700-80=620mm 表2.13截面受弯承载力计算 截面位置 边跨中M1 B支座Mb 中间跨中M3 C支座Mc 中间跨M5 弯矩设计值M(kN.m) 184.88 -244.18 95.94 -210.90 122.65 截面类型 一类T形 矩形 一类T形 矩形 一类T形 as 0.027 0.227 0.014 0.196 0.018 E 0.027 0.261 0.014 0.220 0.018 2 As(mm ) 1140 1812 591 1528 760 选配钢筋 3中22 6 4： 20 220 6 工，18 2中22 实际配筋面积(mm 2) 1140 1884 628 1527 760 其中：s=,=1- .12 s , fcbh o2 =fcbho s = fy =fcbf h0 s = fy (mm) 对于矩形：b=250mm , h o=62Omm 对于 T形：bf =2OOOmm h=66Omm 说明：P minbho=O.2%*