水工鋼筋混凝土肋形樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)劃書

1 水工鋼筋混凝土肋形樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)劃書 一、設(shè)計(jì)資料 1、設(shè)計(jì)條件 某水電站副廠房屬 3 級(jí)水工建筑物，環(huán)境條件類別為一類， 廠房按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)狀況屬持久狀況，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)取 用外墻及內(nèi)柱承重，柱網(wǎng)布置如圖 1 所示，樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式肋形結(jié)構(gòu)。 圖 1 副廠房樓蓋結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖 2、設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1）樓層構(gòu)造 20水泥砂漿抹面（水泥砂漿容重 1 為 20kN/。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層（鋼筋混凝土容重 3 為 25kN/。 15混合砂漿粉底（混合砂漿容重 2 為 17kN/。 2 （ 2）材料 混凝土：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 6kN/m 時(shí)，采用 6kN/m 時(shí)，采用 鋼筋：除主梁和次梁的主筋采用 筋外，其余均采用 筋。 （ 3）設(shè)計(jì)參數(shù) 表 1 柱網(wǎng)尺寸 荷載 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 柱網(wǎng)尺寸 的截面尺寸 b h = 300400面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 題號(hào)由表 1 給出，如表 2 所示。 表 2 設(shè)計(jì)參數(shù)自選 題號(hào) L B（ kN/ 71 30000 18900 6000 6300 6 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、肋型結(jié)構(gòu)梁格布置及構(gòu)件尺寸擬定 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的設(shè)計(jì)資料 及表 1 所填有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置 ；選定材料并擬定構(gòu)件截面尺寸 ，板的結(jié)構(gòu)采用單向板結(jié)構(gòu)。 2、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)結(jié)構(gòu)工作狀況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖 ，并進(jìn)行荷載計(jì)算； 計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并根據(jù)需要繪制內(nèi)力包絡(luò)圖 。 m m） kN/m） 15937159371593715937159373 3、截面設(shè)計(jì) 考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全、經(jīng)濟(jì)、便于施工等因素進(jìn)行截面設(shè)計(jì) ； 合理選擇受力鋼筋，并按要求配置構(gòu)造鋼筋 ；繪制主梁內(nèi)力包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖。 4、繪制構(gòu)件施工圖 繪制樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖（ 1:100 1:200）；繪制板、次梁和主梁模板配筋圖，根據(jù)需要繪制鋼筋材料表或鋼筋抽樣圖。 三、課程設(shè)計(jì)分組及要求 1、設(shè)計(jì)分組 學(xué)生根據(jù)學(xué)號(hào)按表 1 確定自己的設(shè)計(jì)參數(shù)，將設(shè)計(jì)參數(shù)填入表 2（題號(hào)即自己學(xué)號(hào)的末兩位數(shù)字），并獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。 2、時(shí)間和地點(diǎn)安排 教學(xué)周第 16 周和第 18 周（ 共 10 天時(shí)間。具體安排如下： 1) 熟悉資料 1 天 2) 結(jié)構(gòu)布置 1 天 3) 內(nèi)力計(jì)算 2 天 4) 截面設(shè)計(jì) 2 天 5) 施工圖繪制 2 天 6) 計(jì)算書整理 2 天 課程設(shè)計(jì)的地點(diǎn)安排在逸夫樓 3、提交的文件 1）計(jì)算書 1 份 每個(gè)學(xué)生按照封面、目錄、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、計(jì)算書正文的順序裝訂成冊(cè)。要求提交 檔打印件，排版整齊，并將電子文檔按行政班級(jí)提交指導(dǎo)老師。 4 2）施工圖 3 張 每個(gè)學(xué)生提交 3 張 3 號(hào)施工圖（ 圖或手繪圖），分別為板 的配筋圖（必須采用分離式配筋），次梁配筋圖和主梁配筋圖。 4、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定 按設(shè)計(jì)成果（包括設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖紙）占 70、設(shè)計(jì)過(guò)程（包括出勤情況和設(shè)計(jì)態(tài)度）占 30比例評(píng)定課程設(shè)計(jì) 成績(jī) 。 四、主要參考資料 1 李萃青 , 閻超君 , 趙建東 . 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) （ 第 二 版 ） M. 北京 :中國(guó)水利水電出版社 , 2006. 2 水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 . 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ 91S, 北京 : 中國(guó)水利水電出版社 , 2008. 3 河海大學(xué)、大連理工大學(xué)等 . 水工鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)學(xué)（第四版） M, 北京 : 中國(guó)水利水電出版社， 2009. 4 周氐 , 章定國(guó) , 鈕新強(qiáng) . 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè) M. 北京 : 中國(guó)水利水電出版社 , 1998. 5 袁錦根 , 余志武 . 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理 M. 北京 : 中國(guó)鐵道出版社 , 2003. 6 葉列平 . 混凝土結(jié)構(gòu)（上冊(cè)） M. 清華大學(xué)出版社 , 北京 , 2002. 7 朱彥鵬 , 蔣麗娜 , 張玉新等 . 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 M. 重慶大學(xué)出版社 , 重慶 , 2002. 指導(dǎo)教師：吳帥兵、鄢玉英、蔡高堂、張潔、王志強(qiáng)、張強(qiáng)、羅紅衛(wèi) 教研室主任： 蔡高堂 5 計(jì)算書正文 一、設(shè)計(jì)資料 某水電站副廠房屬 3 級(jí)水工建筑物，環(huán)境條件類別為一類， 廠房按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)狀況屬持久狀況，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)取 20水泥砂漿抹面 （水泥砂漿容重為 20kN/。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層 （鋼筋混凝土容重為 25kN/。 15混合砂漿粉底 （混合砂漿容重為 17kN/。 混凝土：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m 時(shí)，采用 鋼筋：除主梁和次梁的主筋采用 筋外，其余均采用 筋。 柱網(wǎng)尺寸： 1=6000300的截面尺寸： bh=30000、 結(jié)構(gòu)布置 樓蓋采用單向板肋形樓蓋方案，梁板結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件尺寸見(jiàn)圖 1 6 三 板 的跨度為 厚 80梁的跨度為 面尺寸為 20050梁的跨度為 面尺寸為 30000重墻線厚為 240線厚為370四 板按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算，取每 m 寬板帶為計(jì)算單元，有關(guān) 尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖 2 板的計(jì)算跨度： 邊跨 : lo=h+b)/2= +(b+a)/2= ， 7 中間跨 : lo=、荷載計(jì)算： 取寬度為 1m 的板計(jì)算 恒荷載： 板自重 25 1=N/m 20面 20 1=N/m 15面 17 1=N/m 標(biāo)準(zhǔn)值 N/m 設(shè)計(jì)值 g=GN/m 活動(dòng)荷載： 標(biāo)準(zhǔn)值 N/m 設(shè)計(jì)值 q=QN/m 考慮主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，折算荷載為： g =g+q/2=m q =q/2=N/m 3、內(nèi)力計(jì)算 按彈性方法計(jì)算，由于邊跨與中間跨度之間相差不到 10%，可采用等跨表格計(jì)算，查表得到：01 ； M= 020 021 跨中彎矩： N m M 2 = N m m 支座彎矩： -(2 (2+( 8 2 (2=N m N m 支座邊緣彎矩： MB = 1/2 ( =m MC= ( =N m 4、截面設(shè)計(jì) 板厚： h=80 5 凝土 , 1級(jí)鋼筋 10 N/結(jié)構(gòu)系數(shù) k= 截面 1 B 2 C 3 邊板帶 中板帶 邊板帶 中板帶 邊板帶 中板帶 彎矩計(jì)算值( 610 N ) 矩設(shè)計(jì)值( 610 N ) s=s 211 S=97 540 236 188 452 357 291 231 選 用 鋼 筋 邊 板 帶 6/8 100(393) 6/8100+ 8200(534) 6120(236) 8100 (283) 6100 (283) 9 配筋計(jì)算如下表計(jì)算。 5 配筋圖 在板的配筋詳圖 3 中除按計(jì)算配置受力鋼筋外，還應(yīng)配置下列要求的構(gòu)造鋼筋。 （ 1）分布鋼筋：按規(guī)定選用 6250 （ 2）板面附加鋼筋：按規(guī)定選用 6200，設(shè)置于 墻邊。 （ 3）主梁頂部附加鋼筋：按規(guī)定選用 8200，配置于主梁頂部的板面。 三、次梁設(shè)計(jì) 1、計(jì)算簡(jiǎn)圖 4 中 板 帶 8120 (419) 6/8120+ 8240 (536) 6140 （ 202） 6/8110 (357) 6125 (226) 10 次梁在磚墻上支撐為 370 梁截面為： 300600 算跨度： 邊跨： l0=b/2=m 中跨： l0=.0 m 所以取邊跨為 6000 中跨為 6000 、 荷載計(jì)算 ,。計(jì)算單元見(jiàn)圖 5 恒荷載： 由板傳來(lái) N/m 次梁自重 （ 25=N/m 標(biāo)準(zhǔn)值 N/m 設(shè)計(jì)值 g=G N/m 11 活動(dòng) 荷載： 標(biāo)準(zhǔn)值 2 KN/m 設(shè)計(jì)值 q=Q12=m 考慮主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，折算荷載為： g =g+q/4=N/m q =q 3/4=m 3、內(nèi)力計(jì)算 按彈性方法計(jì)算，由于邊跨與中間跨度之間相差不到 10%，可采用等跨表格計(jì)算，查表得到： 01 ； M= 020 021; 01 ； V= 00 01 跨中彎矩： M 1 = 6 6+ 6 6=N m M 2 = 6 6+ 6 6=N m 6 6+6 6= m 支座彎矩： -(6 6+6 6)= m (6 6+6 6） =N m 支座邊緣彎矩： MB = 1/2 (6/2)=N m MC= (6/2)= m 剪力計(jì)算 邊跨： 5730 中間跨： 700 A =N 12 -N N 4、正截面設(shè)計(jì) （ 1）正截面承載力計(jì)算 跨中按 T 形截面計(jì)算，支座按矩形截面計(jì)算，截面 h=450 寬 b=200 緣寬度按 hf =80 面有效高度取 410 20,受力鋼筋為 00 N/結(jié)構(gòu)系數(shù)可 = 跨中 T 形截面類型判別： bf =l/3=6000/3=2000 mm bf =b+00+1800=2000 所以取 bf =2000 mm bf fc(hf /2)=2000 80 (410)=568 m N m 所以截面屬于第一類型截面。 配筋計(jì)算見(jiàn)下表： 截面 1 B 2 C 3 彎矩計(jì)算值 ( 610 N ) 0( 610 N ) 13 （ 2）斜截面承載力計(jì)算： 截面尺寸驗(yàn)算： hw=1030mm hw/b=330/200=N 截面尺寸滿足要求。 200 410=63140N=N 滿足 l 級(jí)鋼筋配箍率的要求。 2020 s 211 S = b691 930 425 735 505 選用鋼筋 ( 2 3 18 (763) 2 18+122 (889) 2 18 (509) 3 18 (763) 2 18 (509) 14 =200 410+210 410 (2 50) =103751N= 四、主梁設(shè)計(jì) 1、計(jì)算 簡(jiǎn)圖 7 次梁在磚墻上支撐為 370梁截面為： 300600度： 15 邊跨： l0=b/2=(= 較小 值 跨： l0=6.3 m 所以取邊跨為 6300 跨為 6300 、荷載計(jì)算 為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁 的自重按集中荷載考慮。 恒荷載：次梁傳來(lái)的荷載 (梁自重 25=準(zhǔn)值 N 設(shè) 計(jì) 值 g=G 活動(dòng)荷載： 標(biāo)準(zhǔn)值 6=N 設(shè)計(jì)值 q=Q、內(nèi)力計(jì)算： 按彈性方法計(jì)算，由于邊跨與中間跨度之間相差不到 10%，可采用等跨表格計(jì)算， 查表得到： 彎矩計(jì)算值 M= 00 01; 剪力計(jì)算值 V= 荷載作用點(diǎn)最不利位置見(jiàn)圖 8 16 跨中彎矩 m m 支座彎矩 ( m 支座邊緣彎矩 MB = 1/2- (=m 剪力計(jì)算 N 17 -( - N N 主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖見(jiàn)圖 9 4、配筋計(jì)算 (1)縱向鋼筋計(jì)算。受力鋼筋為 00 N/混凝土強(qiáng)度等級(jí) 結(jié)構(gòu)承載力安全系數(shù) K=跨中按 T 形截面計(jì)算，鋼筋布置一排， 0055 翼緣寬度： bf =l/3=2.1 m bf =b+ m 取較小值， bf = bf fc(hf /2)=2000 80 (555)=791m m 18 屬于第一類 T 形截面。 支座按矩形截面計(jì)算，肋寬 b=300 筋按兩排布置，則 0020梁正截面的配筋計(jì)算見(jiàn)下表： （ 2）橫向鋼筋計(jì)算： 截面尺寸驗(yàn)算： hw=2040 mm hw/b = 440/300 = N 截面尺寸滿足要求。 300 520=N 滿足 l 級(jí)鋼筋配箍率的要求。 300 520+210 （ 2 520 =1887795 N=N 故 B 支座處需在 B 座設(shè)彎 起鋼筋。 第一排彎起鋼筋的截面面積（ 314足要求。第一排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)至支座邊緣彎矩的距離為： S1+100S1+100+60040 （ ， 該 截 面 上 剪 力 設(shè) 計(jì) 值V=應(yīng)彎起 1 20（ 314 第二排彎起點(diǎn)至支座邊緣的距離： 640+250+600430（ 該處的剪