水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設計

1、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設計任務書一、結(jié)構(gòu)平面布置：根據(jù)工程經(jīng)驗，總結(jié)出經(jīng)濟合理的梁、板跨度，設計時可參考下列常用數(shù)據(jù)值進行結(jié)構(gòu)平面布置：主梁快讀58m，次梁跨度46m，板跨1.72.5m。綜合上數(shù)據(jù)網(wǎng)格尺寸采用20006000mm，主梁跨6m，次梁跨6m，板跨2m。構(gòu)件的設計順序一般是先設計板，再設計次梁，最后設計主梁。為滿足構(gòu)件剛度要求，常用截面尺寸為：連續(xù)板：板厚一般不宜小于板跨的1/40，取80mm。連續(xù)次梁：梁高h=(1/181/12)l，l為次梁跨度，梁高h=(166.7500)取450mm；梁寬b=(1/31/2)h=(150225)mm取200mm。連續(xù)主梁：梁高h=(1/141

2、/10)l，l為主梁跨度，梁高h=(428.6600)mm取600mm。梁寬：b=(1/31/2)h=(200300)mm取300mm。二、板的計算板按考慮塑性變形內(nèi)力重分布方法計算。取1m寬板帶為計算單元，有關(guān)尺寸及計算簡圖如下圖所示。1 荷載20mm水泥砂漿 20kn/m30.02=0.4kn/m215mm砂漿混凝土 17kn/m30.015=0.255kn/m280mm鋼筋混凝土板 25kn/m30.08=2kn/m2恒載標準值 gk=2.655kn/m2活載標準值 pk=6kn/m2荷載設計值 q=1.22.655+1.36=10.99kn/m22 內(nèi)力計算計算跨度：邊跨 l1=200

3、0-100-120-80/2=1820mm中跨 l2=2000-200mm=1800mm計算支座彎矩是一般取相鄰跨度的大跨計算，以滿足內(nèi)力平衡要求?？缍炔睿?820-1800）/1820=1.1%10%(可按等跨計算)內(nèi)力計算結(jié)果列于下表中。 板得彎矩計算邊跨中b支座中間跨中c支座彎矩系數(shù)1/11-1/141/16-1/16m=aql2/kn.m11110.991.822=3.31-11410.991.822 =2.60-11610.991.822=2.23-2.233 截面強度計算列于下表中，其中b=1000mm,h=80mm,fc=9.6n/mm2，fy=210n/mm2。 板的截面強度計

4、算邊跨中b支座 中間跨中 中間支座-軸線間-軸線間 -軸線間-軸線間m/kn.mas=ma1fcbho2=1-(1-2a)s=1-0.5as=m/shofy最小配筋率配筋鋼筋選配實配as/mm23.310.0960.09580.950276236.008160314.002.600.07520.07830.961214236.008160314.002.230.0650.0670.967183236.008160314.002.230.80.0520.0530.973145236.008160314.00-2.230.0650.0670.967183236.008160314.00-2.230

5、.80.0520.0530.973145236.008160314.00三、次梁的計算次梁按考慮塑性變形內(nèi)力重分布方法計算，有關(guān)尺寸及計算簡圖見下圖。 次梁的計算簡圖1荷載由板傳來的荷載 2.6552=5.31kn/m次梁自重 2520（0.45-0.08）=1.85kn/m次梁粉刷 17（0.45-0.08）20.015=0.19kn/m恒載標準值 gk=7.35kn/m活載標準值 pk=6kn/m22=12 kn/m2荷載設計值 q=1.27.35+1.312=24.42knm2 內(nèi)力計算計算跨度：邊跨 ln=6000-150-120=5730mm l1=5730+q/2=5730+120

6、=5850mm1.025ln=5873.25mm中跨 ln=6000-300=5700 l2=5700mm平均跨 l=（5700+5850)/2=5775mm(邊跨較大，計算b支座彎矩用邊跨)跨度差（5850-5700）/5850=2.56%10%,故可按等跨計算。剪力計算取凈跨。內(nèi)力計算列于下表。次梁的彎矩計算邊跨中b支座中間跨中c支座彎矩系數(shù)a1/11-1/111/16-1/16m=aql2/kn.m1115.85224.42=75.97-1115.85224.42=-75.971165.7224.42=49.59-1165.7224.42=-49.59次梁的剪力計算邊跨中b支座中間跨中c

7、支座剪力系數(shù)0.40.60.50.5v=qln/kn0.424.425.73=75.970.624.425.73=83.960.524.425.7=69.60.524.425.7=69.63 截面強度計算次梁跨中截面按t形截面計算，其翼緣寬度為邊跨： bf ,=1/35.85=1.95mb+sn=1.8+0.2=2m中間跨： bf=1/35.7=1.9mb+sn梁高 h=450mm ho=450-35=415mm翼緣高 hf,=80mm驗算屬于哪種t形截面：m=79.98kn.mv63.91+41.1=105.01v63.91+41.1=105.01v四、主梁計算主梁按彈性理論計算，柱作為主梁

8、的鉸支座，主梁按連續(xù)梁計算，有關(guān)尺寸及計算簡圖見下圖。主梁的計算簡圖1 荷載由次梁傳來 7.35kn/m6m=44.10kn主梁自重 25kn/m320.30.52=7.8kn主梁粉刷 17 kn/m320.520.015=0.53kn恒載標準值 gk=52.43kn活載標準值 pk=126=72恒載設計值 g=1.252.43=62.92kn活載設計值 p=1.372=93.6kn2 內(nèi)力計算計算跨度：邊跨 ln=6000-250-200=5550mm l1=5550+360/2+400/2=5830mm1.0255560+b/2=5899mm中間跨 l2=6000mm跨度差小于10%，故內(nèi)

9、力均可采用等跨連續(xù)梁表格計算。為簡化計算，跨度均采用6000mm。各種荷載下的彎矩值、剪力值及不利組合列于下表。項次 荷載簡圖 彎矩值/kn.m剪力值/kn.m邊跨中a支座中間跨中a支座b支座km1kmakmbkm2kmbk1vak1vb左k1vb右0.24492.1-58.64-0.267-100.80.06725.290.06725.290.73346.12-1.267-79.721.062.920.289162.3-137.41-0.133-74.69-74.69-74.690.86681.06-1.134-106.1400-24.9-49.8-0.133-74.690.2112.30.

10、2112.3-0.133-12.45-0.133-12.451.093.60.229167.92-70.76-0.311-174.7-72.360.17095.470.68964.49-1.311-122.71.222114.4-166.7-33.32-0.089-49.980.1795.47-72.36-0.089-8.33-0.089-8.330.77872.82內(nèi)力不利組合+254.41196.05-175.5-49.4-49.4127.18-185.8662.92+67.215.84-175.5137.61137.6133.67-92.17156.52+260.03129.24-275

11、.597.65120.76110.61-202.43177.3+75.5125.32150.78120.7697.6537.79-88.05135.74各種荷載下的彎矩m/kn.m 剪力v/kna彎矩包絡圖(kn.m);b剪力包絡圖（kn）3 主梁截面強度計算主梁跨中截面按t形截面計算，其翼緣寬度為邊跨：bi=5840/3=1947mmb+sn=6300mm中跨：bi=6000/3=2000mmb+sn高h=600mm，跨中考慮一排布筋，ho=600-40=560mm。翼緣高hf,=80mm?？缰凶畲髲澗?mmax=260.3kn.m a1fc bf , hf,( ho- hf,/2)=9.6

12、200080(560-40)=798.72106kn.m故跨中均按第一類t形截面計算。支座截面按彎矩截面計算，b=300mm,h=600mm,考慮兩排布筋，ho=600-80=520mm。中間跨中計算負彎矩鋼筋取ho=600-55=545mm。主梁正截面強度計算、斜截面強度計算見下表。主梁正截面強度計算邊跨中b支座中間跨中c支座m/kn.m260.3275.46-0.50.4177.3=240137.61-49.4b或bf ,19473002000300ho/mm560520560545as=ma1fcbho2或m/1fcbho20.04430.3080.04160.0577=1-(1-2a)

13、0.0450.3810.04250.0595s=1-0.50.9770.810.9790.970as=m/shofy15841900828311 鋼筋選配222225218222(左彎)222(右彎)216218222實配as/mm217402029910760主梁斜截面強度計算a支座b支座（左）b支座（右）v/kn127.18202.43177.3ho/mm5605205200.25fcbho=403.2kn0.7 ftbho=129.36kn構(gòu)造配箍截面尺寸合適，按計算配箍截面尺寸合適，按計算配箍vcs=0.7 ftbho+1.25 fyvhoasv/s8200雙肢8200雙肢120.12+1.25210250.3520/200=189knvb右vb=0.8fyasbsina/knvu=vcs+vb/kn-彎122 asb=380mm20.83803000.707=183.2183.2+189=372.2vb左-關(guān)于主梁配筋圖的幾點說明1 在考慮縱筋切斷時，切斷點應伸過充分利用點(1.2la+ho),la=adfy/ft=38.2d。如切斷鋼筋為18，則1.2+=1.238.218+520=1345.12mm，取1350mm。2 箍筋尺寸一般注內(nèi)皮尺寸，也即相當于縱筋外皮間的距離。3 在a支座上部，應有不小于1/4跨中鋼筋面積的鋼筋伸入支座并滿足la的要求，這里考慮