水工鋼筋混凝土課程設(shè)計計劃書

0 水工鋼筋混凝土課程設(shè)計計劃書 一 某建筑鋼筋混凝土單向板整體式肋型樓蓋 (1)該建筑位于非地震區(qū)。 (2)3級水工建筑物，基本荷載組合。 (3)結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。 (4)樓面做法： 20水泥砂漿（重度為 20 3m ）面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12度為 17 3m ）粉底。 (5)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 8 /m 。 (6)材料： 混凝土強(qiáng)度等級： 鋼筋：梁內(nèi)縱向受力鋼筋采用 內(nèi)縱向受力鋼筋 采用 筋，其他鋼筋采用 筋。 (7)外墻厚度為 370在墻上的擱置長度為 120梁在墻上的 擱置長度為240梁在墻上的擱置長度為 370 (8)鋼筋混凝土柱截面尺寸為 350350 (9)墻體厚度 370構(gòu)橫向長 18m，縱向長 30m。樓梯位于該層平面的外部，股設(shè)計中不予以考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。墻內(nèi)邊緣距軸線 130外邊緣距軸線 240 1 (1) 確定結(jié)構(gòu)布置方案。 (2) 板設(shè)計。 (3) 次梁設(shè)計。 (4) 設(shè)主梁設(shè)計。 (5) 繪制施工圖 學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)，獨立完成下列成果： (1)設(shè)計計算書一份。包括：計算依據(jù)的資料，計算簡圖；板、次梁和主梁的計算。（計算書要求內(nèi)容完整、數(shù)據(jù)正確、書寫工整、裝訂成冊） (2)繪制施工圖 2 號圖紙兩張。包括：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖；板的配筋圖；次梁的配筋圖（縱剖面、橫剖面、單根鋼筋下料圖）；主梁的配筋圖（縱剖面、橫剖面、單根鋼筋下料圖；為方便設(shè)計和校核，要求畫出主梁的設(shè)計彎矩圖和抵抗彎矩圖）；鋼筋表；施工說明等。 施工詳圖要求布局合理，線條粗細(xì)分明，字體工整，符號、尺寸、說明齊全，嚴(yán)格按照制圖標(biāo)準(zhǔn)作圖 。 2 二 根據(jù)設(shè)計概況資料要求，按照工程經(jīng)驗和構(gòu)造要求進(jìn)行梁格布置，其平面布置圖如下： 圖 1 梁格平面布置圖 （ 1）計算簡圖 由于是單向板，故板上荷載沿短跨方向傳遞，可由以下步驟確定計算簡圖： 次梁截面 由上述平面布置知，次梁跨度為 l=6m，根據(jù)工程經(jīng)驗及構(gòu)造要求確定次梁截面尺寸。 003336000)181121()181121( ，故可取 h=400 根據(jù) )2131(取 b=150 3 計算跨度： 次梁寬 0 02 0 0 0 ，故計算跨度取支座中心線之間的凈跨度。 中間跨： 0000 邊跨： 因板厚 a，所以 9202 15010075130200020 最終得板的計算簡圖如圖所示： 圖 2 板的計算簡圖 （ 2）荷載計算 板厚一般為 60 120不小于跨長的 1/40，由上述梁格布置知板較小跨度為 2000可取板厚為 100000/40=50單位板寬為計算單元，按照彈性理論進(jìn)行樓蓋板的設(shè)計計算。 板承受的荷載為作用于板面上的荷載及樓板自重及板底抹灰重， 統(tǒng)計如下： 各項荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 樓板面層 板自重 板底抹灰 恒載 4 活載 818 荷載設(shè)計值： 折算荷載： (3)彎矩計算 圖示為 9跨梁，且各跨剛度相等，荷載均布，故可簡化為五跨梁進(jìn)行近似計算。示意圖如下： 圖 2 板的計算簡圖簡化圖 按彈性方法計算，由于邊跨與中間跨計算跨度相差不到 10，可以采用等跨表格計算。恒載總 是布滿全跨（如下圖），不存在利與最不利之分；而活載可能有不同的組合，故存在最不利作用位置，根據(jù)不同的作用位置組合，可以得出各跨中和支座處得最大彎矩值。計算采用查表方法進(jìn)行，并且全跨均采用折算荷載值計算，計算過程如下： 20120 （ 2 恒載布置： 圖 2 板的恒載布置圖 1 2 3 2 1A B C C B 3 2 1A B C C B A 5 疊加活載不利作用位置后進(jìn)行內(nèi)力計算，計算結(jié)果如下表 ： 表 2 板的彎矩計算表 活載布置情況 1 M( ) 1M M M 座邊緣彎矩： 7 4）配筋計算 K=厚 0055 ，有效高度 5251 0 00 取單位版寬，故 b=1000凝土強(qiáng)度等級為 2c 力縱向鋼筋為 2/300 其它鋼筋為 2/210 表 2 板的配筋計算表 1 2 3 B C )( sb6 )( 2232 139 172 247 204 實際配筋)( 28200 251 8200 251 8200 251 8200 251 8200 251 分布鋼筋：按相關(guān)規(guī)定選用 6200 版面附加鋼筋：按相關(guān)規(guī)定選用 8200 墻角附加鋼筋：按相關(guān)規(guī)定選用 8200 （注： 當(dāng)板厚 時，不做撓度驗算，同時，裂縫也不需驗算。 ） （ 1）計算簡圖 主梁截面： 由上述平面布置可知，主梁跨度為 l=6m，根據(jù)工程經(jīng)驗及構(gòu)造要求確定主梁界面尺寸。 004006000)101151()101151( ，故可取 h=600根據(jù) )2131(取 b=200 凈跨 中間跨： 8 0 02 0 06 0 0 0 邊跨： 77022001306000 計算跨度 主梁寬 006 0 0 ,故計算跨度取支座中心線之間的距離。 中間跨： 0000 邊跨： 0000 1 7 取 0000 最終得次梁的計算簡圖如圖所示： 圖 3 次梁的計算簡圖 （注：次梁支座有主梁和柱之分，支座按主梁計算最不利，故下述計算支座均按主梁計算） （ 2）荷載計算 次梁承受荷載為板傳遞來均布荷載。 統(tǒng)計如下： 各項荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 樓板傳來的荷載 2 0 次梁自重 5 板底抹灰 恒載 載 1628 荷載設(shè)計值 : 折算荷載 : 62 1 2 3 2 1A B C C B A 8 1243 （ 3）內(nèi)力計算 由梁計算簡圖可知，次梁為五跨梁，由于邊跨與中間跨計算跨度相差不到10，可以采用等跨表格計算，并且全跨均采用折算荷載。恒載與活載的疊加情況和板相同：恒載總是布滿全跨，活載存在最不利位置，根據(jù)活載不同的作用位置，可得出各跨中和支座處的彎矩和剪力最 大值，計算過程如下： 彎矩計算 20120 （ 3 恒載布置： 圖 3 次梁的恒載布置圖 疊加活載不利作用位置后進(jìn)行內(nèi)力計算，計算結(jié)果如下表： 表 3 次梁 的彎矩計算表 活載布置情況 1 M( ) 1M M M 座邊緣彎矩： 3 力計算 剪力計算應(yīng)用凈跨度進(jìn)行計算，各段凈跨度： 1 2 3 2 1A B C C B A 9 中間跨： 8 0 02 0 06 0 0 0 邊跨： 77022001306000 剪力計算，計算過程如下： nn 1g （ 3 恒載布置： 圖 3 次梁的恒載布置圖 疊加活載不利作用位置后進(jìn)行剪力計算，計算結(jié)果如下表： 表 3 次梁的剪力計算表 活載布置情況 1 V 錯誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 誤 ! 2 3 2 1A B C C B A 10 源。 錯誤 !未找到引用源。 4） 配筋計算 正截面受彎配筋： 次梁跨中應(yīng)按 000b,2000360003b 0 ， 故取 000b 跨中及支座處均按單層布筋考慮，故計算高度 錯誤 !未找到引用源。 翼緣厚度即為樓蓋板的厚度，故 錯誤 !未找到引用源。 K=凝土強(qiáng)度等級為 2c 力縱 向鋼筋為 2/360 其它鋼筋為 2/210 對跨中 1 0 4 . 7 9 73 3 62/1 0 03 6 02 0 0 02hm a x0 ）（ 大于上述計算表格中彎矩設(shè)計值，故屬于第一類 T 形截面，按寬度為 錯誤 !未找到引用源。 的矩形截面進(jìn)行配筋計算 支座截面承受負(fù)彎矩，上翼緣受拉，開裂后僅由鋼筋承受拉力，故應(yīng)按寬度為 50 的矩形截面進(jìn)行計算。 綜上所述，次梁正截面受彎配筋計算均按矩形截面進(jìn)行計算。計算過程表格 11 如下： 表 3 次梁正截面受彎配筋計算表 1 2 3 B C M（ m） (000 2000 150 150 2或2sb 0m 或 （ 2 801 515 601 按雙筋 配筋 按雙筋 配筋 實際配筋（ 2 2 25 9822 20 6282 20 628 按雙筋 配筋 按雙筋 配筋 支座處按雙筋配筋，令 ，則 b， 010 ，2 /360 y 。計算過程表格如下： 表 3 次梁正截面受彎支座雙筋配筋計算表 B C M（ m） 0m 20108)( （ 2 227 61 （取 108） 實際配筋（ 2 2 12 226As 2 12 226As 12 20m 0108 （ 2 1171 1005 實際配筋（ 2 2 28 1232 2 28 1232 斜截面受剪配筋 除上述條件外，另有 2/210 ， 2/43.1 截面尺寸驗算： 003600 a x 故截面尺寸滿足要求。 t m i n 故所有截面均應(yīng)通過計算配置箍筋。 00m a x hf 8（ 2101 ） ，取 0 01 5 0 m a x %01 % （ 5）裂縫寬度驗算 僅驗算跨中裂縫寬度，又 2、 3 處配筋相同，故取彎矩較大者（較不利者）驗算，即驗算 1、 3處跨中裂縫寬度。 ， 25 /100.2 s 由 )m a x 得計算過程如下表： 表 3 次梁跨中截面裂縫寬度驗算表 13 跨中 )( 2d )( 203.0 )/( 2(1 82 25 12000 28 20 12000 m a xm a x ，滿足要求。 (6)撓度驗算 僅對跨中進(jìn)行撓度驗算。 24 /103 c ，32010310245 Ef ，取 2 2)1502000()(0 3 次梁跨中截面長期剛度計算表 1 2 3 )( 2982 628 628 ( 2 )( 2 注： 30 ) 撓度計算，計算過程如下： 14（ 3 恒載布置： 14 圖 3 次梁的恒載布置圖 疊加活載不利作用位置后進(jìn)行剪力計算，計算結(jié)果如下表： 表 3 次梁撓度計算表 活載布置情況 w 1w )(1 錯誤 !未找到引用源。 1.3 02006000200 0m a xm a x ，滿足要求。 （ 1）計算簡圖： 柱的截面尺寸為 350350上述平面布置知，主梁跨度為 6m，為三跨連續(xù)梁。 凈跨： 中間跨： 6 5 03 5 06 0 0 0 邊跨： 69 523 501 306 00 0 計算跨度： 柱截面寬度 0 06 0 0 0 ，故計算跨度為： 1 2 3 2 1A B C C B A 15 中間跨： 9 3 35 6 5 邊 跨： 9 8 05 6 9 主梁上作用的荷載為次梁傳遞來的集中荷載。 最終得主梁的計算簡圖如圖所示： 圖 4 主梁的計算簡圖 （ 2）荷載計算 主梁承受荷載為次梁傳遞來的集中荷載。 統(tǒng)計如下： 各項荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 次梁傳來的荷載 主 梁自重 (25 板底抹灰 ( 恒載 載 6616 荷載設(shè)計值： 4 16 （ 3）內(nèi)力計算 彎矩計算 同前所述，恒載始終作用于全跨，而活載存在不利作用位置。恒載和作用在不利位置的活載組合作用下，用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器可得出各種荷載組合下的彎矩圖形，將各種組合的內(nèi)力圖形畫到同一張圖紙上可得彎矩包絡(luò)圖如下： 圖 4 主梁彎矩包絡(luò)圖 由上述彎矩包絡(luò)圖可知控制截面彎矩： 邊跨 a 1 3 7m a 6 2 7m a 9 7 a 邊緣彎矩 ： 3 2 30 2 剪力計算 剪力通過查表計算，過程如下： （ 4 恒載布置： 17 圖 4 主梁的恒載布置圖 疊加活載不利作用位置后進(jìn)行剪力計算，計算結(jié)果如下表： 表 4 主梁的剪力計算表 活載布置 情況 1 V（ 錯誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 誤 !未找到引用源。 4)配筋計算 正截面受彎配筋： 次梁跨中應(yīng)按 中間跨： 000b,1978359333b 0 ， 故取 978b 邊跨： 9 9 335 9 8 030 18 跨中 2處按單層布筋考慮，故計算高度 跨中 1處及支座處均按雙層布筋考慮，故計算高度 跨中 1處： 錯誤 !未找到引用源。 支座 8060 0翼緣厚度即為樓蓋板的厚度，故 錯誤 !未找到引用源。 K=凝土強(qiáng)度等級為 2c 力縱向鋼筋為 2/360 其它鋼筋為 2/210 對跨中 7 12/ 7 82hm a x0 ）（ 大于上述計算表 格中彎矩設(shè)計值，故屬于第一類 T 形截面，按寬度為 錯誤 !未找到引用源。 的矩形截面進(jìn)行配筋計算 支座截面承受負(fù)彎矩，上翼緣受拉，開裂后僅由鋼筋承受拉力，故應(yīng)按寬度為 00 的矩形截面進(jìn)行計算。 綜上所述，次梁正截面受彎配筋計算均按矩形截面進(jìn)行計算。計算過程表格如下： 表 4 主梁正截面受彎配筋計算表 1 B 2 M )( b 或 (1933 200 1978 1978 0h )(20 560 560 2或2sb 19 )(214 或1766 按雙筋 配筋 924 400 實際配筋 )( 24 22+1 18 1775 按雙筋 配筋 3 20 942 2 16 402 支座 B 處 按 雙 筋 配 筋 ， 令 ，則 4 4 b，010 ， 2 /360 y 。計算過程表格如下： 表 4 主梁正截面受彎支座 B 處雙筋配筋計算表 M （ m） 20m 20214)( （ 2 實際配筋 （ 2 200214 （ 2 實際配筋 （ 2 B 63 3 14 461As 2180 5 22+1 20 2214 斜截面受剪配筋 除上述條件外，另有 2/210 ， 2/43.1 截面尺寸驗算： 0 1 0 05 2 00 a x 故截面尺寸滿足要求。 t 1 0 45 2 02 0 63 5 m i n 故所有截面均應(yīng)通過計算配置箍筋。 00m a x hf 10（ 2157 ） 20 ，取 0 01 0 0 m a x %57 % 主梁與次梁交接處得附加配筋（吊筋）。 次梁傳遞給主梁的集中荷載設(shè)計值為： , 所需主梁內(nèi)支撐次梁處附加吊筋 面積為： 203sv i i 選用 ）（ 2sv 。 （ 5）裂縫寬度驗算 僅驗算跨中裂縫寬度，即驗算 1、