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类型(水工)钢筋混凝土课程设计(满分).doc

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  • 文档编号:8688867
  • 上传时间:2019-07-07
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    (水工)钢筋混凝土课程设计(满分).doc
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    1、1水工钢筋混凝土结构课程设计任务书及计算书设计题目: 钢筋混凝土梁板结构学 院:姓 名:学 号:班 级:指导老师: 2目 录1、设计任务书 3 2、板的设计 63、次梁设计 94、主梁设计 135、结论216、参考文献213一、 水工钢筋混凝土结构学课程设计任 务 书(一) 、 设计课题与目的某建筑钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计。(1)了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定;(2)通过板及次梁的计算,熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法;(3)通过主梁的计算,熟练掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法;(4)了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求;(5)掌握钢筋混

    2、凝土结构施工图的表达方式和制图规定,进一步提高制图的基本技能;(二) 、 主要内容1、设计资料:根据初步设计成果,提出设计资料及数据如下:(1) 楼层平面如任务书附图 1所示。墙体厚度 370mm。楼梯位于该层平面的外部,本设计不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。(2)该建筑位于非地震区。(3) 建筑物安全级别为二级。(4)结构环境类别一类。(5)建筑材料等级:混凝土强度等级:梁、板、C20 级。钢筋:板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋 I级,梁中受力筋 II级。(6)荷载:钢筋混凝土重力密度为 25kN/m3 。楼面活荷载标准值:6kN /m 2。楼面做法:楼面面层用 20mm厚水泥砂浆抹面(

    3、重力密度为 20kN/m3) ,板底及梁用 15mm厚石灰砂浆抹底(重力密度为 17kN/m3)(7) 结构平面布置及初估尺寸:板伸入墙内 120mm,次梁伸入墙内 240mm,主梁伸入墙内370mm;柱的截面尺寸 bh= 400 mm400 mm。板厚 h_mm。 (自己定)次梁:高 h_mm,宽 b_mm。 (自己定)主梁:高 h_mm,宽 b_mm。 (自己定)(8) 采用的规范:水工混凝土结构设计规范(现在就按课本规定来做) ,建筑结构荷载规范。2、设计要求(1)板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力;主梁按弹性理论计算内力,并绘出弯矩包络图。(2)梁、板允许挠度、最大裂缝宽度验算从

    4、略。4(3)绘制楼盖结构施工图1楼面结构平面布置图(标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号) (比例 1:1001:200) ;2板模板图及配筋平面图(标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸)(比例 1:1001:200) ;3次梁模板及配筋图(标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸) (比例 1:50,剖面图比例 1:151:30) ;4、梁材料图、模板图及配筋图(按同一比例绘出主梁的弯矩包罗图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图) , (标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸) ;(比例 1:50,剖面图比例 1:151:30)

    5、;5在图中标明有关设计说明,如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。(3)计算书:要求计算准确,步骤完整,内容清晰。(三) 、设计进度阅读任务书和参考资料 7 学时布置设计 3 学时板的计算 8 学时次梁计算 8 学时主梁计算 12 学时绘制施工详图 28 学时整理设计计算书 6 学时准备及答辩 8 学时合计 80 学时(四) 、 设计成果要求(1)设计计算书一份。包括:计算依据的资料,计算假定、计算简图;板、次梁和主梁的计算,并附有配筋草图。(2)施工图纸一张(500mm 750mm)。包括:楼盖结构平面布置图;板的模板图、配筋图;次梁的模板图、配筋图(纵剖面、横剖面、单根钢筋下料

    6、图) ;主梁的模板图、配筋图(纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图;为方便设计和校核,要求画出主梁的设计弯矩图和抵抗弯矩图) ;钢筋表。施工详图要求布局合理,线条粗细分明,字体工整,符号、尺寸、说明齐全。(五) 、 考核方式1 最终成绩分为五等:优秀、良好、中等、及格、不及格。学生姓名:指导教师: 孙万泉 2016 年水工钢筋混凝土结构课程设计5特别注意:1、 指导书:图书馆 沈蒲生编著钢筋混凝土结构 ,或其他书籍。设计步骤参考指导书,但一些细节的规定(如计算跨度、分项系数取法等)按我们水工规范来进行,因为指导书中是工民建的规定。2、 完成日期: 第 19、20 周上交(地点我的办公室主 B618)

    7、 ,提问问题。必须自己亲自上交!否则不计成绩3、 提交的结果:计算书 和 设计图纸(绘图纸大小为 A2,大约为 4张 A4 纸那么大) 。设计图纸包含内容:次梁和板的配筋图;主梁的配筋图和弯矩抵抗图。附图 12016 年水工钢筋混凝土结构课程设计6二、板的设计(按考虑塑形内力重分布方法计算)正截面受弯承载力计算原则(1) 平截面假定;(2) 不考虑受压区混凝土的工作;(3) 受压区混凝土的应力应变关系采用理想化的应力-应变曲线;(4) 有明显屈服点的钢筋(热轧钢筋) ,其应力应变关系可简化为理想的弹塑形曲线。(一)基本尺寸的确定(教材 237)1、板厚:按刚度要求,板厚不宜小于其跨长的 1/4

    8、0(连续梁) ;水电站厂房板的常用厚度为 120-200mm。取 h=120mm =57.5mm;40l232、梁高:由构造要求,梁高与跨长的比值,次梁为 1/18-1/12,主梁为 1/15-1/10,梁截面宽度为高度的 1/2-1/3。次梁截面高度: =6600/18=367; =6600/12=550 取 h=45018l 12l主梁截面高度:=6900/10=690 =6900/15=460 取 h=5500l 5l3、梁宽:梁截面宽度为高度的 1/2-1/3。次梁宽: b=200mm; 主梁宽: b=250mm。 4、板的计算跨度: 边跨: l。 =ln+h/2=ln+120/2=2

    9、300-120-200/2+120/2=2140mm且满足 l。 0.1 则不需按翼緣高度考虑2016 年水工钢筋混凝土结构课程设计11故取最小值 bf= 2118mm端第二跨、中间跨bf= l0/3 = 6350/3 = 2117mm b + sn = 200 + (2300 - 200) = 2300mmhf/ho=120/410=0.29 0.1 则不需按翼緣高度考虑故取最小值 bf= 2117mm2、判别 T形截面类型:fcbfhf(h 0-hf/2)= 9.6 2117 120 (410 - 120/2)= 853.57kNm 边跨 :KM=1.2110.36=132.432中间跨:

    10、KM=1.272.10=86.52fcbfhf(h 0-hf/2) KM故各跨跨中截面均属于第一类 T形截面。支座截面按矩形截面计算,支座按布置一排纵筋考虑 h0= h - 40 = 450 - 40 = 410mm3、次梁正截面配筋计算如下表所示。(梁中箍筋、构造钢筋 I 级,梁中受力筋 II 级)表 5、次梁正截面承载力计算(fy=300N/mm2)截面 边跨跨内 离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座 备注KM(kNm) 1.2110.36=132.4321.2(-110.36)=-132.4321.272.10=86.521.2(-82.40)=-98.88或20bhfc(kN

    11、m)f9.621184102=3417.99.62004102=322.7529.621174102=3416.339.62004102=322.752 s=KM/fcbh02 s=KM/fcbfh020.039 0.410 0.025 0.306=1-(1-2 s) 0.50.040 0.576 0.025 0.3770.85 b 0.468 0.468 0.468 0.468 满足As=fcbh0 /fy As=fcbfh0 /fy(mm2)1111.5 1511.4 694.4 989.2Asmin=0.002bh 180 180 180 180 满足2016 年水工钢筋混凝土结构课程设

    12、计12选配钢筋 3 25 3 25 3 22 3 22实配钢筋面积(mm 2) 1473 1473 1140 1140 4、次梁斜截面配筋计算如下表所示。表 6、次梁斜截面承载力计算(f yv=210N/mm2)截面 端支座右侧 离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、右侧备注V(kN) 81.82 109.09 99.92 99.92KV(kN) 99.384 130.908 119.904 119.9040.25fcbh0(kN) 196.8KV 196.8KV 196.8KV 196.8KV 截面尺寸满足要求VC=0.7ftbh0(kN) 63.14 svmin5、裂缝开展宽度及变

    13、形验算从略6、绘制配筋草图2016 年水工钢筋混凝土结构课程设计13四、主梁设计(按弹性理论计算)(一) 、荷载计算1、恒载设计值:由次梁传来12.05 6.6 = 79.53 kN主梁自重(折算为集中荷载)1.05 25 0.25 (0.55 - 0.12) 6.9 = 19.47 kN梁侧抹灰(折算为集中荷载)1.05170.015(0.55-0.12)2 + 0.256.9=2.04 KNG = 101.04kN2、活荷载设计值: 由次梁传来 Q = 16.56 6.6 = 109.296 kNG + Q = 210.336 kN(二)内力计算1、计算跨度:边跨:ln = 6.9 - 0

    14、.12 - 0.2 = 6.58ml0 = 1.025ln = 1.025 6.58 = 6.7445 m ln+a/2=6.58 + 0.37/2 = 6.765 m取 l0 = 6.7445m, 中间跨:ln = 6.9 - 0.4 = 6.5ml0 = ln = 6.5m平均跨度2016 年水工钢筋混凝土结构课程设计14l0 = (6.7445 + 6.5)/ 2 = 6.62m(计算支座弯矩时取值)跨度差(6.7445 - 6.5)/ 6. 5 = 3.76% 0.1 则不需按翼緣高度考虑 取最小值 bf= 2248mm中间跨:bf= l0/3 = 6500/3 = 2167mm b

    15、+ sn = 250 + (6900 - 400) = 6750mmhf/ho=120/510=0.24 0.1 则不需按翼緣高度考虑 取最小值 bf= 2167mm, (2) 判别 T形截面类型:fcbfhf(h 0-hf/2)= 9.6 2167 120 (485 - 120/2)= 1060.96 kNm KM1=1.2293.27=351.924 kNm KM2=1.2155.13=186.156 kNm故属于第一类 T形截面。主筋正截面及斜截面承载力计算如下表所示。4、配筋计算(1)纵筋计算表 11、主梁正截面承载力计算截面 边跨跨内 3 边跨跨内 中间支座 10 中间跨跨内 13M

    16、(kNm) 342.93 240.36 -381.28 155.13 -57.99V0b/2(kNm) 53.9862016 年水工钢筋混凝土结构课程设计19Mb=M-V0b/2(kNm) -327.294 s=KM/fcbh02( s=KM/fcbfh02)0.081 0.057 0.757 0.034 0.014=1-( 1-2 s) 0.50.085 0.059 0.035 0.014As=fcbh0 /fy As=fcbfh0 /fy(mm2)2965.56 2058.45 1237.8 475.7Asmin=0.002bh 275 275 275 275选配钢筋 6 25 6 25

    17、3 25 2 18(通长)实配钢筋面积(mm 2) 2945 2945 1473 628对于中间支座 s sbS =0.358(查教材表 3-1) 所以要配双筋截面:计算受压钢筋截面面积:取 a =40mmAs = (KM - sbSfcbh02)/ fy (h0 - a )= (1.2327.294 - 0.3589.6250465465)/300(465 - 40)= 1623.312 mm2计算受拉钢筋截面面积:As = (fcbh0 1 b + fy As)/fy = (9.62504650.850.468 + 3001623.312)/300= 3103.128 mm2由此,计算得总

    18、用钢量 As+ As=4726.44 mm2受压钢筋选用 4 25(A s=1964 mm2) ;受拉钢筋选用 7 25(A s=3436 mm2)2016 年水工钢筋混凝土结构课程设计20(2)箍筋计算表 12、主梁斜截面承载力计算截面 端支座 V1中间支座(左)VBl中间支座(右)VBr备注V(kN) 166.51 -267.93 225.110.25fcbh0(kN) 279V 279V 279V 验算截面尺寸0.7ftbh0(kN) 89.5 KV1 = 199.812 KNKV1 = 199.812 KN按计算不需要配置弯起钢筋,考虑到端支座可能产生负弯矩,仍弯起 1 255、裂缝开

    19、展宽度及变形验算从略6、绘制配筋草图五、结论回顾起此课程设计,真的是令我收获很多。由于平时只学习书本上的理论知识,因此课程设计是培养我们大学生运用所学知识解决实际问题能力的绝佳途径,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。钢筋混凝土是是一门很实用很重要的专业课,这次单向板肋梁楼盖课程设计,对我来说是影响深远,我真的学到很多很多的的东西,对板、梁的承载力、配筋计算有了更系统的掌握,是继结课考试复习之后对钢混知识更加系统、全面的复习回顾。通过这次课程设计使我深深地明白自己的知识面还是太窄,在结课考试复习中有明显的不足之处,对自己所学的东西研究的不够深入,相关知识不能灵活运用,因此在设计的过程中遇到不少问题,需要经常查阅课本,向同学请教。但这也激起了我深入研究的兴趣,将来我一定要改变自己的学习思路和方法,多将自己的理论知识用于实践,并且将自己的理论知识学习的更加扎实。2016 年水工钢筋混凝土结构课程设计22六、参考文献1 水工钢筋混凝土结构学(第 4版) 中国水利水电出版社

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