水工课程设计汇总

1、水工课程设计汇总水工钢筋混凝土构造学课程设计整体式单向板肋梁楼盖设计计算说明书海洋与土木工程学院港工14-4毛德涵1407110214一、设计根底资料我的课程设计序号是23号，我的设计任务是对半导体器件车间标准层楼面进展构造设计。3级水工建筑物的平安级别为二级，平安系数k 1.2。板内力计算时候，板面作用的可变荷载标准值为8knm2；次梁内里计算时，板面作用的可变荷载标准值为6knm2；主梁内里计算时，板面作用的可变荷载的标准值为5knm2。车间的横向柱距为ly=6600mm，纵向柱距为lx=6600mm。可变荷载分项系数为1.2，永久荷载的分项系数为1.05。建筑物四周为承重砖墙，厚度为37

2、0mm，平面定位轴线的外侧为250mm ，内侧为120mm，中间有钢筋混凝土柱，截面尺寸为350350mm2。依据任务书要求板和次梁的内力按塑性内力重分布方法计算，主梁内力按弹性理论方法进展计算。车间内无侵蚀性介质，环境类别为二类，根据标准要求板的爱护层厚度为25mm。主梁和次梁的爱护层厚度为35mm。构造层钢筋混凝土的重度为25 knm3，水泥砂浆面层重度为20 knm3；混合砂浆天花抹面层重度为17 knm3。柱、主梁、次梁，受力钢筋均采纳hrb400级钢筋，f y=f y，=360n mm2；混凝土采纳c30，f c14.3 nmm2；板的受力筋采纳hrb335，f y=f y，=300

3、nmm2；混凝土采纳c25，f c11.9 nmm2；板的分布筋，梁，柱的箍筋及构造钢筋均采纳hpb300级的钢筋f yv270 nmm2。2、构造的梁格布置主梁沿横向布置，主梁和柱形成横向内框架，横向的抗侧移刚度比拟大，各横向内框架间由纵向次梁连接。主梁的跨度为6.6m 。次梁的跨度为6.6m 。每跨主梁内布置两根次梁。板的长跨与短跨之比次梁在墙内的支撑宽度为：240mm ，板在墙内的支撑宽度为：120mm 。梁格布置见图2所示。其中：板的厚度为80mm ，次梁的截面尺寸250mm4200h b ?=?主梁的截面尺寸2600mm300hb ?=?柱子的截面尺寸2350mm 350?。图2 构

4、造平面布置图三、 板的截面设计按考虑塑性内力重分布法计算本次设计次梁的间距即为板的跨度为2.2m ，根据水工混凝土构造设计标准sl191-2008规定，工业厂房楼板的最小厚度为80mm ，从偏于平安的角度考虑以及可变荷载的标准值8.0kn/2m ，初步拟定楼板的厚度h=80mm ，楼板选用c25混凝土，2/9.11mmn f c=；纵筋选用hrb335钢筋，2/300mmn f y=。由图2可知l1=2200mm.l2=6600mm ；那么l2/l13，可以按单向板设计，但是在l2方向上必需配置足够数量的构造筋，即板的分布钢筋以担当板的长跨方向的弯矩。 一荷载计算 永久荷载标准值：80mm 厚

5、的钢筋混凝土板： g 1k 0.08*1*25=2kn m ；20mm 厚的水泥砂浆地面： g 2k =0.02*1*20=0.4 kn m ；15mm 厚的混合砂浆天花抹面： g 3k =0.015*17=0.255 kn m ；故： g k 20.40.2552.655 kn m 可变荷载的标准值：2k/m 8.0q kn =，取单宽板条后：/m 8.0q k kn =；荷载的分项系数： 1.05g= ， 1.2q=那么可得板的荷载设计值：g+q=1.05*2.655+1.2*8=12.39kn/m 二确定板的计算简图沿板的短跨方向取出单宽板条，为9跨连续梁，由于中间各跨的内力与第三跨的内

6、力特别相近，故设计时按5跨连续梁计算。 取单宽板条，板在次梁上的搁置状况见图3。图 3. 板的断面图当按考虑塑性重分布法计算内力值时，弯矩计算跨度根据教材240页确实定原那么：当板的两端与梁整体连接时，取nll =0；当一端与梁整体连接，一端搁置在墩墙上时，取2h l l n+=，且2al l n+。其中，h 为板厚；a 为板在墙上的搁置宽度。板边跨的计算跨度： l 01=l n +h/2=1980+80/2=2020mm板中间各跨的计算跨度：l 02=l n 2000mm 。，因计算跨度相差小于10%，可根据等跨连续梁计算。板的计算简图见图4。图 4 .板的计算简图三内力计算及配筋均布荷载作

7、用下等跨连续板的弯矩计算公式：20mpq g lm +=截面尺寸：b=1000mm,h=80mm,h0=80-30=50mm. 梁搁置在墙上，所以边支座处弯矩为零，即0=am ；连续板考虑塑形内力重分布的弯矩计算系数以及弯矩设计值见表1。表1连续板各截面弯矩计算kn ·m 截面边跨跨中1支座b中间跨跨中2、3支座c由于板的斜截面受剪承载力远远大于板的正截面受弯承载力，所以对于小于150mm厚度的板不需要进展斜截面承载力的计算。故只计算正截面承载力；当单向连续板的周边与钢筋混凝土梁整体连接时，可考虑内拱的有利作用，除边跨和离端部其次支座外，中间各跨的跨中和支座弯矩值可削减20%；结果如

8、表2-1、2-2。表2-1表2-2由表2-1、2-2可见，无论是边板带还是中间板带均满足考虑塑性内力重分布方法的要求，即35.0。板的最小配筋率%15.0min=，板的经济配筋率为0.4%0.8%，各板带配筋率均大于最小配筋率，又在经济配筋率的范围内，说明板的厚度选择的适宜。 板的构造要求连续板的配筋形式有两种：弯起式和分别式。虽然分别式的配筋消耗钢量多，但是设计和施工比拟便利，故采纳分别式配筋。q g 6.6/2.2=33。 故a=ln/4=2000/4=500mm 。 板中下部受力钢筋伸入支座的锚固长度不应当小于5d ，d 为伸入支座钢筋的直径。此外板需要设置四种构造钢筋：第一种为分布钢筋

9、，根据水工钢筋混凝土构造学p251选用?6250，板中单位长度上的分布钢筋截面面积不小于单位长度上受力钢筋截面面积的15%，且配筋率不小于0.15%。其次种为垂直于板边的附加短钢筋，选用?8200其截面面积为251mm2，伸出支座边缘长度为350mm,不小于l1/7=314mm；第三种，板顶面产生与墙角成45度的弧形裂缝，所以为板角附近的l的范围内设置，选用?8200；双向附加短钢筋，在板顶面的4/1第四种为主梁与垂直方向配置的附加钢筋，选用?8200，伸过主梁边缘的长度为550mm不宜小于板计算跨度的1/4。四、次梁的截面设计按考虑塑性内力重分布法计算次梁根据塑形内力重分布方法计算内力，既要

10、进展正截面承载力的计算，又要进展斜截面承载力的计算。次梁跨度差小于10%，且可变荷载与永久荷载的比值大于0.3，可根据水工钢筋混凝土构造学表9-3和表9-4进展内力计算。截面设计时，跨中根据t型截面梁进展正截面承载力的计算，支座根据bxh的矩形截面梁进展计算。边跨支承在承重墙上，中间支座与主梁整体连接，图5为次梁的侧视图。图5 次梁的侧视图次梁的截面尺寸：b=200mm ， h=450mm ； 爱护层厚度c=35mm ，405450=-=h h mm .在各个截面拟布置一排纵筋 一荷载计算 永久荷载标准值：由板传来的荷载： /m 5.8412.2*2.655g k1kn = 次梁自重： /m

11、1.850.08-0.45250.2g k2kn =?= 次梁粉底： /m 0.1887170.08-0.450.0152g k3kn =?= 故： /m 7.880g k kn =可变荷载的标准值： /m 13.22.26.0q k kn =?=； 荷载的分项系数： 1.05g= ， 1.2q=那么可得梁的荷载设计值：/m 24.11413.21.27.8801.05q g kn =?+?=+二计算简图对于梁，两端与梁或柱整体连接时，nll =0；当一端与梁或柱整体连接，另一端搁置在墩墙上时，nll 025.10=且20al l n +=6210+240/2=6330mm.边跨计算长度： 应

12、选：mm l 63300=中间跨计算长度： mm l 6300300-66000= 次梁的计算简图见图6。图 6 .次梁的计算简图三内力计算及配筋 1确定翼缘计算宽度：按翼缘高度考虑时：1.0197.0,405,800'0'>=h hmm h mm h f f按计算跨度考虑时：mm b f 210036300'=按肋净距考虑时： mm sn b b f 00222000200'=+=+= 综上，翼缘的计算宽度： mm b f 2100'=2按考虑塑性内力重分布方法计算弯矩。计算结果见下表3。次梁各截面的弯矩计算m kn · 表3判别第几类

13、t 形梁：km h h h b f ff f c >=-?=-9.876)280405(8021003.14)2('0'' 所以根据第一类t 形梁计算。3正截面承载力计算及配筋：表4次梁的含钢量特征值0.35，可以保证塑性内力重分布得以实现。 通过对次梁纵向钢筋的配筋率的分析，支座截面为矩形截面，其配筋率在经济配筋率范围内0.6%1.5%；而跨中截面为t 形截面梁，其边跨中略低于经济配筋率0.9%1.8%，缘由在于钢筋的强度的等级较高。综上所述，截面尺寸确定根本合理。 4次梁按考虑塑性内力重分布方法计算剪力：次梁各截面的剪力计算kn 表5mm h h w4050=

14、，2/270mmn f yv=，2/43.1mmn f t=，2/360mm n f y=，0.4025.2200405=?=sv svsvs b a 满足最小配筋率的要求。为保证塑性铰在转动过程中不发生斜截面破坏，梁的部分范围支座边缘1.050h 区段内应将箍筋加密。故改用s=150mm ：%16.03.0%19.0'=yvt svff ,考虑到施工的便利性，将全梁匀称布置双肢6150的箍筋。四、 主梁的设计 按弹性理论计算主梁是重要的构件，要求具有较高的平安储藏，其内力必需按弹性理论计算。既要进展正截面承载力的计算，又要进展斜截面承载力的计算，而且要根据弯矩包络图、剪力包络图、抵抗弯矩包络图r m 图确定钢筋的布置。 一确定主梁的计算简图计算弯矩用的计算跨度0l 一般取支座中心线的间隔 c l 。当支座的宽度较大时，对于梁，当b >0.05c l 时，取nll 05.10=.对于主梁为三跨梁，柱子截面尺寸 2350350mmh b ?=?，主梁的端部支撑在墙上的支撑长度mm a 360=。详见图7、图8mm b 350=>mm l 33066000.050.05c =?=边跨：mm l l n 25.6620)23501206600(05.105.1