2014《水工混凝土结构》课程设计任务书

《水工钢筋混凝土结构》课程设计任务书水利建筑工程学院土木工程系2014.1《水工钢筋混凝土结构》课程设计任务书一、设计题目：刚架式钢筋混凝土渡槽设计班级：农水2012—1、2班时间：1.5周（2014年1月5日至2014年1月14日）二、设计目的通过渡槽工程的设计，系统而连贯的运用所学的水工钢筋混凝土基本构件的计算原理和构造知识，来解决实际问题，并巩固和加深所学的理论知识。通过设计计算和配筋布置，培养和锻炼学生独立工作的能力，树立正确的设计思想——安全、经济、施工便利。3、通过绘制施工图及估算部分材料表，训练学生制图、识图及估算材料的方法。三、设计资料某渠道跨越一洼地，需建一交叉建筑物，根据地形基建筑物使用要求，经过方案比较，拟采用刚架式钢筋混凝土渡槽，渡槽的过水断面为矩形，断面尺寸需经水力计算确定。结构布置图渡槽横断面图1、地点：石河子地区某灌区2、建筑物级别：Ⅲ级（K=1.2）3、计算跨度L0（6m）（6.5m）（7m）（7.5m）4、槽内正常流量水深H1（2.6m）（2.8m）（3m）5、槽内最大水深H2（2.8m）（3m）（3.2m）6、槽身净断面B×H（4m×3m）（4.2m×3.2m）（4.5m×3.5m）7、洼地底部高程33m8、槽底高程40m9、风压力0.4KN/m210、冰冻深度1.4m11、混凝土强度C2012、钢筋：HPB235级HRB335级四、设计内容及要求在规定的时间（1.5周）内，正确全面的完成以下工作：人行道板设计计算侧墙设计计算底板、纵梁设计计算绘制施工图及材料表五、设计要求1、设计计算书一份：内容要求：包括结构总体布置，清理荷载、各构件的计算简图、材料强度等级确定、内力计算、配筋计算的全过程等。计算简图及内力图要有编号、图名；计算表格统一编号和命名、正文统一编页码、必要的文字说明及分析比较。（要求：封面、目录、任务书、正文；A4纸，书写整齐并装订成册）2、绘制施工图一张（1号图），用铅笔绘图，要求布置匀称，比例协调、线条粗细分明，尺寸齐全，文字、数字书写一律采用仿宋字体，严格按制图标准作图。其中包括：1）槽身剖面图（配筋图）及槽身大样图2）纵梁配筋图和抵抗弯矩图3）材料表4）总体布置在计算说明书中绘图说明六、考核办法：按设计成果评定标准，必要时进行口试和设计答辩。七、主要参考资料1、《水工钢筋混凝土结构》课程设计指导书，附后。2、《水工钢筋混凝土结构学》教材3、水工钢筋混凝土设计规范SL/T191-2008八、分组数据如下（按学号顺序，3人1组，共12组）组号l0（m）H1（m）H2（m）B×H162.62.84×3262.62.84.2×3.2362.83.04.2×3.246.52.62.84×356.52.62.84.2×3.266.52.83.04.2×3.2772.83.04.2×3.2872.83.04.5×3.5973.03.24.5×3.5107.52.83.04.2×3.2117.52.83.04.5×3.5127.53.03.24.5×3.5《水工钢筋混凝土结构》课程设计指导书一、总体布置1、刚架间距：（即纵梁支座中心至中心）常用跨度：5—8米使用跨度：4—10米2、伸缩缝间距：由（SL/T191-2008）规定，对水工钢筋混凝土渡槽槽身一般不宜超过25米。3、各构件参考尺寸：（1）人行道板：计算跨度取1m，自由端板厚60mm，固定端板厚80mm。（2）侧墙：墙顶厚度：根据气温及施工条件不宜小于120mm；墙底厚度：取侧墙高度的1/8—1/14，侧墙高度取H。（3）底板：厚度约为板跨的（1/12—1/20），单向板采用较大值。（4）纵梁：梁高为纵梁跨度的1/8—1/12，梁宽约为梁高的1/2—1/3.5。（确定纵梁宽度b时，注意b应大于侧墙墙底厚度）二、各部分计算1、人行道板计算：（1）计算简图：人行道板为一固结在侧墙上的一端自由的悬臂板。（2）荷载计算：永久荷载：自重：25KN/m3；栏杆（沿长度方向）：0.1KN/m可变荷载：行人：2.5KN/m2；行人对栏杆水平推力：0.75KN/m（栏杆高度1.2m）（3）内力计算：计算单元取单位宽度b=1000mm的板带；求出固定端弯矩设计值（4）截面设计：受力钢筋配筋率应不小于附录4表3中最小配筋率要求，选配钢筋查附录3表2。2、侧墙计算：(1)计算简图：侧墙为一端固结在边纵梁及底板上的悬臂板，顶厚不小于120mm，底厚由计算确定。(2)荷载计算：永久荷载：人行道板传来的自重荷载可变荷载：人行道板传来的人行荷载、正常水深压力；加大水深水压力、风压力按下式计算：W=K1×K2×W0（按离地面最高处风载计算，视为作用在侧墙上的均布线荷载）W0—基本风压，石河子地区W0=0.4KN/m2K1—风荷载体型系数，参见下图槽内有水，K1=0.8槽内无水，K1=1.3K2—风压高度变化系数，参见下表：离地面高度（m）≤2510152030K20.520.781.001.151.251.41(3)设计时应考虑最不利荷载组合情况：正常水深水压力+人行道荷载（包括行人）加大水深水压力+人行道荷载（包括行人）正常水深水压力+人行道荷载（无行人）+风荷载空槽+风荷载（无行人）以上四种情况需依次计算，取侧墙底及侧墙中部为控制截面，找出最不利的组合，进行截面设计。(4)截面设计：受力钢筋宜选用8—12，受力钢筋配筋率应不小于附录4表3中的最小配筋率要求，分布钢筋6—8，选配时注意满足构造要求，选配钢筋查附录3表2。(5)抗裂验算。3、底板计算（1）计算简图：底板为支承在纵梁上的简支板。（2）荷载计算：板自重：初步估计板厚计算自重。侧墙传来：包括人行道板、栏杆、行人、行人水平推力及水压力对侧墙底部产生的弯矩。即M侧=M人行道板+M栏杆+M行人+M水平推力+M侧水其中：M侧水有两种情况：=1.2(H=B/2)=1.2水自重压力：正常水深自重压力按水深是槽宽的一半计算（即H=B/2）加大水深自重压力按H2计算（3）内力计算：包括跨中和支座，跨中产生最大弯矩的荷载：按水深是槽宽的一半计算（即H=B/2）；支座产生最大弯矩按加大水深时计算。M中=（H=B/2）M支=（4）截面设计：跨中：按计算弯矩求配筋量。支座：按支座边缘弯矩计算配筋量。受力钢筋配筋率应不小于附录4表3中的最小配筋率要求，选配钢筋查附录3表2。(5)底板抗裂验算（跨中）(6)板中一般不必进行斜截面承载力计算。(7)底板的配筋构造，可参考教材第九章，应注意底板配筋间距和侧墙配筋间距的协调，以便施工。4、纵梁设计（按弹性理论）（1）计算简图：纵梁是以边墩和刚架为支承的多跨连续梁。（2）计算荷载：永久荷载：a、梁自重（按初拟定尺寸计算）和底板自重：均布线荷载（一侧纵梁承担一半底板重）b、侧墙和人行道板重（含栏杆）：均布线荷载可变荷载：c、水重（取加大水深时计算，取槽内所有水重的一半）：均布线荷载，由侧墙及底板产生传来的扭矩相互抵消所余部分很小，可忽略不计。d、行人荷载：均布线荷载（3）内力计算：按附录（弯矩查附录9、剪力查附录6）列表方式进行。并做弯矩、剪力包络图。（计算剪力时，水重按各跨满布，行人荷载需考虑活荷载的最不利布置