水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文

水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文课程名称：水工钢筋混凝土结构课程设计姓名:学号：专业班级：水利水电建筑工程(一)班士官水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共1页，当前为第1页。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共1页，当前为第1页。《水工钢筋砼》课程设计任务书课程设计题目：钢筋混凝土肋形楼盖设计一、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，厂房按正常运行状况设计，设计状况属持久状况，设计状况系数ψ取1.0。采用外墙及内柱承重，柱网布置如图1所示，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。图1副厂房楼盖结构柱网布置图2、设计参数（1）楼层构造20mm厚水泥砂浆抹面（水泥砂浆容重γ1为20kN/m3）。钢筋混凝土结构层（钢筋混凝土容重γ3为25kN/m3）。15mm厚混合砂浆粉底（混合砂浆容重γ2为17kN/m3）。（2）材料水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共2页，当前为第2页。混凝土：楼面活荷载标准值qk≤6kN/m时，采用C20；qk＞6kN/m时，采用C25；水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共2页，当前为第2页。钢筋：除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HPB235钢筋。（3）设计参数表1柱网尺寸L1×B1及荷载楼面活荷载标准值L1×B1（m×m）qk（kN/m）456785.7×5.701020304055.7×6.006070809105.7×6.311121314155.7×6.616171819206.0×5.721222324256.0×6.026272829306.0×6.331323334356.0×6.636373839406.0×6.941424344456.0×7.24647484950柱网尺寸L1×B1、柱的截面尺寸b×h=300mm×400mm，楼面活荷载标准值qk按题号由表1给出，如表2所示。表2设计参数自选题号L×B（mm×mm）L1×B1（mm×mm）qk（kN/m2）135.7×6.36二、设计内容1、肋型结构梁格布置及构件尺寸拟定根据设计任务书提供的设计资料及表1所填有关设计参数进行结构布置；选定材料并拟定构件截面尺寸，板的结构采用单向板结构。2、结构内力计算根据结构工作状况及结构特点，确定计算简图，并进行荷载计算；计算结构内力，并根据需要绘制内力包络图。3、截面设计水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共3页，当前为第3页。考虑结构设计的安全、经济、便于施工等因素进行截面设计；合理选择受力钢筋，并按要求配置构造钢筋；绘制主梁内力包络图及抵抗弯矩图。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共3页，当前为第3页。4、绘制构件施工图绘制楼盖结构平面布置图（1:100～1:200）；绘制板、次梁和主梁模板配筋图，根据需要绘制钢筋材料表或钢筋抽样图。三、课程设计分组及要求1、设计分组学生根据学号按表1确定自己的设计参数，将设计参数填入表2（题号即自己学号的末两位数字），并独立完成课程设计任务。2、时间和地点安排教学周第15周和第16周（2012.12.10～2012.12.21），共十天时间。具体安排如下：熟悉资料1天结构布置1天内力计算2天截面设计2天施工图绘制2天计算书整理2天课程设计的地点安排在逸夫楼C402。3、提交的文件1）计算书1份每个学生按照封面、目录、课程设计任务书、计算书正文的顺序装订成册。要求提交word文档打印件，排版整齐，并将电子文档按行政班级提交指导老师。2）施工图3张每个学生提交3张3号施工图（CAD绘图或手绘图），分别为板的配筋图（必须采用分离式配筋），次梁配筋图和主梁配筋图。4、考核方式与成绩评定水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共4页，当前为第4页。按设计成果（包括设计计算书和设计图纸）占70％、设计过程（包括出勤情况和设计态度）占30％比例评定课程设计成绩。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共4页，当前为第4页。四、主要参考资料李萃青,阎超君,赵建东.水工钢筋混凝土结构（第二版）[M].北京:中国水利水电出版社,2006.水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院.水工混凝土结构设计规范（SL191-2008）[S],北京:中国水利水电出版社,2008.河海大学、大连理工大学等.水工钢筋混凝土结构学（第四版）[M],北京:中国水利水电出版社，2009.周氐,章定国,钮新强.水工混凝土结构设计手册[M].北京:中国水利水电出版社,1998.袁锦根,余志武.混凝土结构设计基本原理[M].北京:中国铁道出版社,2003.叶列平.混凝土结构（上册）[M].清华大学出版社,北京,2002.朱彦鹏,蒋丽娜,张玉新等.混凝土结构设计原理[M].重庆大学出版社,重庆,2002.指导教师：何婷、徐寅、吴帅兵、郑克红、鄢玉英、蔡高堂、张洁、王志强、张强教研室主任：蔡高堂设计任务书水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共5页，当前为第5页。题目水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共5页，当前为第5页。钢筋混凝土肋形楼盖设计设计资料某水电站生产副厂房为3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20mm厚水泥砂浆抹面，梁板底面为15mm厚混合砂浆抹平。采用C20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）（一类环境）。荷载标准值,均布活荷载标准值：,水泥砂浆抹面：；钢筋混凝土：；混合沙浆：设计内容构件截面尺寸设计板的设计计算次梁的设计计算水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共6页，当前为第6页。主梁的设计计算水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共6页，当前为第6页。绘制板的配筋图、绘制次梁的配筋图、绘制主梁的配筋图。钢筋混凝土肋形楼盖设计一、楼面梁格布置和构件截面尺寸确定主梁跨度为l=6300mm;次梁跨度为l=5700mm;主梁面跨度内布置两根次梁;板的跨度为l=2100mm.估计梁板截面尺寸：按高跨比条件，要求板厚h>=l/40=2100/40=52.5;水工建筑的楼板，要求h>=80mm,所以取板厚h=80mm.次梁截面尺寸:h=l/18~l/12=5700/18~5700/12=316~475取h=450mm;b=h/3.5~h/2=450/3.5~450/2=128~225取b=200mm;主梁截面尺寸:h=l/8~l/14=6300/8~6300/14=787~450取h=700mm;b=h/3.5~h/2=700/3.5~700/2=200~350取h=300mm;墙体厚为：370mm估计柱截面为：400mm400mm二、板的设计水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共7页，当前为第7页。1、计算简图水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共7页，当前为第7页。板为6跨连续板，结构尺寸如图所示。次梁截面为200mm450mm;板在墙上支承宽度为a=120mm板的计算跨度：边跨:l=l+(h+b)/2=1880+140=2020mm中间跨:l=l=2100mm2、荷载计算：取宽度为1m的板计算恒荷载：板自重0.08251=2.0KN/m20mm抹面0.02201=0.4KN/m12mm抹面0.015171=0.255KN/m标准值 g=2.66KN/m设计值g=g=1.052.655=2.788KN/m活动荷载：标准值 q=6.0KN/m 设计值 q=q=6.01.2=7.2KN/m考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为：g=g+q/2=2.78+7.2/2=6.38KN/m水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共8页，当前为第8页。q=q/2=7.2/2=3.6KN/m水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共8页，当前为第8页。3、内力计算按弹性方法计算，由于边跨与中间跨度之间相差不到10%，可采用等跨表格计算，查表得到：；M=+跨中弯矩：M=0.0786.382.022.02+0.13.62.022.02=3.50KNmM=0.0336.382.12.1+0.0793.62.12.1=2.18KNmM=0.0466.382.12.1+0.0853.62.12.1=2.64KNm支座弯矩：M=-[0.1056.38(2.1+2.02)/2(2.1+2.02)/2+0.1193.6(2.1+2.02)/2(2.1+2.02)/2]=-4.67KNmM=-[0.0796.382.12.1+0.1113.62.12.1]=-3.99KNm支座边缘弯矩：M=M-1/2Vb=4.22-1/2(2.1/29.98)0.2=4.67-1.0479=-3.62KNmM=M-1/2Vb=-3.99+1/2(2.1/29.98)0.2=-3.99+1.0479=-2.94KNm4、截面设计板厚：h=80mm；h取60mm；混凝土C,f=9.6N/mm,1级钢筋f=210N/mm,结构系数=1.2。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共9页，当前为第9页。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共9页，当前为第9页。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(N)3.5040672.181.7442.942.0962.642.112弯矩设计值(N)2.8445.1846.5345.22712.2319.7852.1601.728=0.1730.2180.1740.4080.3260.0720.0580.1000.1910.2490.1930.5700.4100.0750.059A=257.21231.13214.65230.62122.76168.47264.34268.75选用钢筋边板带819082008/103006/83008190中板带82008200820083008/10240配筋计算如下表计算。5配筋图在板的配筋详图中除按计算配置受力钢筋外，还应配置下列要求的构造钢筋。（1）分布钢筋：按规定选用6@200（2）板面附加钢筋：按规定选用6@200，设置于主梁顶部和墙边。（3）墙角附加钢筋：按规定选用6@200，双向配置于四个墙角的板面。三、次梁设计水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共10页，当前为第10页。1、计算简图水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共10页，当前为第10页。次梁在砖墙上支撑为370mm；主梁截面为：700mm300mm跨度：边跨：l=l+b/2+h/120=5730+300/2+120/2=5940mm中跨：l=l=6000mm所以取边跨为5940mm,中跨为6000mm2、荷载计算恒荷载：由板传来2.6552.0=5.31KN/m次梁自重0.2（0.45-0.08）25=1.85KN/m标准值g=5.31+1.85=7.1+KN/m设计值g=g=1.057.16=7.52KN/m活动荷载：标准值 q=6.02.0=12KN/m 设计值 q=q=1.21.2=14.4KN/m考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为：g=g+q/4=7.52+14.4/4=11.12KN/mq=q3/4=14.40.75=10.8KN/m3、内力计算水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共11页，当前为第11页。按弹性方法计算，由于边跨与中间跨度之间相差不到10%，可采用等跨表格计算，查表得到：水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共11页，当前为第11页。；M=+;；V=+跨中弯矩：M=0.07811.1266+0.110.866=70.1KNmM=0.03311.126.06.0+0.07910.86.06.0=43.85KNmM=0.04611.26.06.0+0.08510.86.06.0=51.74KNm支座弯矩：M=-[0.10511.1266+0.11910.866]=-88.3KNmM=-[0.07911.126.06.0+0.11110.86.06.0]=-74.78KNm支座边缘弯矩：M=M-1/2Vb=88.3-1/2(2.926.0/2)0.3=-78.44KNmM=M-1/2Vb=74.78-1/2(22.126.0/2)0.3=-64.92KNm剪力计算边跨：l=5730mm中间跨：l=5700mmV=0.39411.125.73+0.44710.85.7=52.77KNV=-[0.60611.125.7+0.62010.85.7]=-76.58KNV=0.52611.125.7+0.59810.85.7=70.15KNV=-[0.47411.125.7+0.57610.85.7]=-65.5KNV=0.50011.125.7+0.59110.85.7=68.07KN4、正截面设计（1）正截面承载力计算水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共12页，当前为第12页。跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算，截面h=450mm肋宽b=200mm,翼缘宽度按h=80mm,截面有效高度取410mm.混凝土C,f=9.6N/mm；受力钢筋为ll级f=300N/mm；结构系数=1.2。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共12页，当前为第12页。跨中T形截面类型判别：b=l/3=6000/3=2000mmb=b+s=200+1800=2000mm所以取b=2000mmbhf(h-h/2)=2000809.6(410-80/2)=568KNm568KNm>1.2×70.1=84.12KNm所以截面属于第一类型截面。配筋计算见下表：截面1B2C3弯矩计算值(N)70.178.4443.8564.9251.74弯矩设计值(N)70.178.4443.8562.9251.74或(N)3227.5322.753227.5322.753227.5=或=0.0260.2920.0160.2410.0190.0260.3540.0160.2810.019A=或A=691930425735505选用钢筋()318(763)218+122(889)218(509)318(763)218(509)（2）斜截面承载力计算：截面尺寸验算：h=h-h=410-80=330mmh/b=330/200=1.36<4.0水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共13页，当前为第13页。(0.25fbh)1/=(0.259.6200410)/1.2=246KN水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共13页，当前为第13页。246KN>V=V=0.9177.56=69.8KN截面尺寸满足要求。V/=0.07fbh/1.2=0.071.1200410/1.2=63.14KN63.14KN小于kVa=1.2×52.77=63.3KNV/<V=0.91.068.14=61.33KN×除支座A外其它截面需要进行截面寿承载剪力的计算。横向钢筋计算：设钢筋选用6@150的双支筋；箍筋率:==56.6/(200150)=0.1884%>0.15%满足l级钢筋配箍率的要求。（V+V）/=(0.07fbh+1.25f)/1.2=(0.0711.1200410+1.252100.38410)/1.2=103751N103.751KN>V=91.90KN四、主梁设计1、计算简图水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共14页，当前为第14页。水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共14页，当前为第14页。次梁在砖墙上支撑为370mm；主梁截面为：700mm300mm跨度：边跨：l=l=5700mml=1.025l+b/2=5556.75+0.5400=5675.75mm中跨：l=l=5700mm所以取边跨为5700mm,中跨为5700mm2、荷载计算为简化计算，将主梁2.0m长的自重按集中荷载考虑。恒荷载：次梁自重7.165.4=38.664KN/m 主梁自重0.60.3225=9KN/m标准值g=38.664+9=47.664KN/m设计值g=g=1.0547.664=50.05KN/m活动荷载：标准值 q=62.05.7=68.4KN/m 设计值 q=q=1.268.4=82.08KN/m3、内力计算：按弹性方法计算，由于边跨与中间跨度之间相差不到10%，可采用等跨表格计算，查表得到：；M=+;；V=+水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共15页，当前为第15页。计算结果如下表：水工钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土肋形楼盖设计大学论文全文共15页，当前为第15页。荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力MMMMVVVV0.2440.067-0.2670.2670.733-1.2671.000-1.0001.267-0.7330.289—0.133-0.1330.866-1.134001.134-0.866—0.200-0.1330.133-0.133-0.1331.000-1.0000.1330.1330.2290.170-0.311-0.0890.689-1.3111.222-0.7780.0890.0890.274—0.1780.0440.822-1.1780.2220.222-0.044-0.04418323-909041-72-56-4156722150-6969-6975-980-70983-23-69-6969-11-11-86118611411988-162-4660-113-67810685143--932371-10219-419-4得到：跨中最大弯矩M=215.60KNm支座最大弯矩M=221.67KNm支座边缘弯矩M=M-1/2Vb=195.24KNm剪力计算V=41+75=1163.16KNV=-72-113=-171.96KNV=72+98=150.35KN4、截面设计(1)正截面承载力计算水工钢筋混