《給排水工程結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)-單向板水池頂蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書

PAGEPAGE11單向板水池頂蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書《給排水工程結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)一．設(shè)計(jì)資料1、某水池的頂蓋，均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表12、頂蓋施工參考做法（1）頂蓋底面：砂漿抹面，厚20mm。（2）板厚：根據(jù)題號(hào)條件確定。（混凝土重度25kN/m3）；（3）池頂覆土厚為300mm，（覆土重18kN/m3）；3、材料：?jiǎn)翁?hào)組：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25；梁內(nèi)受力縱筋為HRB400；雙號(hào)組：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30；梁內(nèi)受力縱筋為HRB335，其他鋼筋為HRB300。二、設(shè)計(jì)要求1.要求運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)行單向板肋梁水池頂蓋結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)計(jì)算，構(gòu)造措施的選用，施工圖繪制等綜合能力的訓(xùn)練。2．設(shè)計(jì)時(shí)間：一周。3.板、次梁及主梁均按彈性理論設(shè)計(jì)，并進(jìn)行最不利內(nèi)力組合，要求繪制內(nèi)力疊合圖和抵抗彎矩圖。4.完成板，次梁和主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算書編寫。5.按《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》繪制梁格布置圖，板，次梁和主梁的配筋圖以及鋼筋材料表，繪制A1施工圖圖一張，要求圖面整潔，文字清晰（工程字）。三、參考資料高校給排水工程專業(yè)規(guī)劃教材《給排水工程結(jié)構(gòu)》（第二版）湖南大學(xué)、重慶大學(xué)、太原理工大學(xué)合編1、《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBT5001—2001）2、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）3、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2002）水池頂蓋設(shè)計(jì)條件表1l1(m)1.802.002.101.802.002.101.802.002.101.802.002.10l2(m)4.805.105.105.405.405.406.006.006.006.306.306.30q(kN/m2))6.06.05.06.06.05.55.55.54.54.04.04.0組號(hào)1、220、213、45、67、822、239、1011、2412、1314、1516、1718、19現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池頂蓋課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)步驟：1、結(jié)構(gòu)平面布置，并初步擬定板厚和主、次梁的截面尺寸；2、確定梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖；3、梁、板的內(nèi)力分析；4、截面配筋及構(gòu)造措施；5、繪制施工圖。在單向板肋梁樓蓋中，結(jié)構(gòu)平面布置包括：柱網(wǎng)布置、梁格及板的布置。合理的柱網(wǎng)和梁格對(duì)樓蓋的設(shè)計(jì)及其適用性、經(jīng)濟(jì)效果都有十分重要的意義。一、結(jié)構(gòu)布置板的跨度：一般為1.7～2.7m。由于實(shí)際上不易得到完全相同的計(jì)算跨度，故一般將邊跨布置得小一些，但跨差不宜超過(guò)10﹪。柱網(wǎng)布置為長(zhǎng)方形或正方形。次梁的跨度：一般以4.0～6.0m較合理，中間各跨可布置成等跨，若邊跨不能與中間各跨相等，可布置得略小一些，但跨差亦不宜超過(guò)10﹪。主梁跨度：一般為5.0～8.0m。各跨度的設(shè)計(jì)與次梁相同。板、次梁、主梁截面尺寸的確定。板：板厚（工業(yè)廠房），當(dāng)時(shí)，可不進(jìn)行撓度驗(yàn)算次梁：、主梁：、二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟（一）板的設(shè)計(jì)（按彈性方法計(jì)算）計(jì)算單元：在結(jié)構(gòu)平面布置圖上用陰影線畫出（參見(jiàn)圖8-3），并確定各跨計(jì)算跨度。板為多跨連續(xù)板，凡多于五跨時(shí)，均可按五跨連續(xù)板考慮。（參見(jiàn)P.160）荷載計(jì)算（取1m寬板帶）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值板自重：kN/m面層：kN/m平頂粉刷：kN/m合計(jì)：＝kN/m永久荷載設(shè)計(jì)值：kN/m可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：＝kN/m（見(jiàn)表1）可變荷載設(shè)計(jì)值：kN/m考慮梁板整體性對(duì)內(nèi)力的影響，計(jì)算折算荷載：，取1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元上的荷載為。內(nèi)力計(jì)算各跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：式中，——連續(xù)板的彎矩計(jì)算系數(shù)，其值查附表（3-2）。配筋計(jì)算及繪制配筋圖根據(jù)各跨中及支座彎矩值可求出各截面配筋量。板可采用彎起式和分離式配筋，具體構(gòu)造要求請(qǐng)參閱教材中的相關(guān)內(nèi)容。（二）次梁設(shè)計(jì)（按彈性方法計(jì)算）計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算單元：在結(jié)構(gòu)平面布置圖上用陰影線畫出（參見(jiàn)圖8-3），并確定各跨計(jì)算跨度。荷載計(jì)算永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值由板傳來(lái)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：kN/m次梁自重：kN/m合計(jì)：＝?kN/m永久荷載設(shè)計(jì)值：kN/m可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：＝由板傳來(lái)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值×次梁間距＝kN/m可變荷載設(shè)計(jì)值：kN/m考慮主梁扭轉(zhuǎn)剛度的影響，調(diào)整后的折算荷載為：，內(nèi)力計(jì)算（1）各跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：式中，——連續(xù)板的彎矩計(jì)算系數(shù)，其值查附表（3-2）。（2）各支座邊緣的剪力設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：式中，——連續(xù)板的彎矩計(jì)算系數(shù)，其值查附表（3-2）。配筋計(jì)算及繪制配筋圖根據(jù)各跨中及支座彎矩值可求出各截面縱向鋼筋；根據(jù)各支座剪力可求出梁所需的橫向配筋。需注意的是：次梁跨中截面為T形截面，支座截面為矩形截面（b×hc）。次梁不設(shè)彎起鋼筋，其具體構(gòu)造要求請(qǐng)參閱教材中的相關(guān)內(nèi)容。（三）主梁設(shè)計(jì)（按彈性方法計(jì)算）計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算單元：在結(jié)構(gòu)平面布置圖上用陰影線畫出，并確定各跨計(jì)算跨度。主梁線剛度較鋼筋混凝土柱大得多，故主梁的中間支座可按鉸支座考慮，其計(jì)算跨度：中跨：；邊跨：取與二者中的小者。荷載計(jì)算為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，主梁自重可以按集中荷載考慮。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值次梁傳來(lái)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：kN主梁自重：kN合計(jì)：＝?kN永久荷載設(shè)計(jì)值：?kN可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：＝次梁承受的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值×主梁間距＝kN可變荷載設(shè)計(jì)值：kN內(nèi)力計(jì)算以書上三跨連續(xù)梁為例，進(jìn)行荷載布置，求出：（1）A支座的最不利剪力值及①跨跨中的最大彎矩值。(2)求出②跨跨中的最大彎矩值。(3)求出第二支座的最大負(fù)彎矩及該支座的最大剪力值。將上面三種荷載作用下的彎矩圖、剪力圖以同一比例分別疊繪在同一基線上，即可得到主梁的彎矩包絡(luò)圖與剪力包絡(luò)圖。根據(jù)彎矩包絡(luò)圖可以作出材料的抵抗彎矩圖。配筋計(jì)算及繪制配筋圖根據(jù)主梁彎矩包絡(luò)圖各跨中與支座的彎矩值，可求得各截面的縱向受力筋；按照剪力包絡(luò)圖中的剪力值，可求出主梁所需要的配箍量及彎起筋數(shù)量。主梁的構(gòu)造要求請(qǐng)參閱教材中的相關(guān)內(nèi)容。（四）、繪圖要求圖紙幅面規(guī)格：一張A1圖圖簽字體及圖線圖紙上所有字體必須書寫端正、排列整齊、筆劃清晰，中文書寫時(shí)應(yīng)采用國(guó)家公布實(shí)施的簡(jiǎn)化漢字并宜用仿宋字體。所有圖紙、圖例及尺寸注法均應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。鋼筋明細(xì)表對(duì)有彎鉤的縱向鋼筋在計(jì)算鋼筋長(zhǎng)度時(shí)，需加上彎鉤長(zhǎng)度；每?jī)蓚€(gè)半園彎鉤的長(zhǎng)度值按下表確定。鋼筋直徑（mm）6810121416182022252832兩個(gè)半園彎鉤的長(zhǎng)長(zhǎng)度（mm）80100120150180200240260290330370420一般箍筋標(biāo)注內(nèi)包尺寸。箍筋的彎鉤長(zhǎng)度可按下表確定。箍筋直徑（mm）5～1012彎鉤長(zhǎng)度（2a）值值（mm）縱筋d≤25mmm150180縱筋d＝28～440mm180210縱筋d＝28～440mm180210彎起鋼筋的彎起高度ha系指外包尺寸，隨彎起角度a不同，其水平段長(zhǎng)度l和斜長(zhǎng)S按下圖計(jì)算。圖面比例板平面配筋圖1:50梁立面配筋圖1:40～1:50梁剖面配筋圖1:20～1:25結(jié)構(gòu)平面布置圖1:100(4)承載力計(jì)算1)正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，翼緣寬度取bf＝l／3＝4500/3=1500mm；又bf＝b＋sn＝200＋2000＝2200＞1500mm故取小者bf＝1500mm。除B支座截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。C20混凝土；αl＝1，fC＝9.6kN/mm2，ft=1.1kN/mm2?？v筋采用HRB400，fy=360kN/mm2，箍筋采用HRB235，fyv=210kN/mm2判別各跨中T形截面的類型：取ho＝h－as＝400－35＝365mm故跨內(nèi)各截面均屬于第一類T形截面。正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于下表。粱的配筋表截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值(