水工钢筋混凝土结构学课程设计任务书.docx

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1、水工钢筋混凝土结构学课程设计任务书一、课程设计目的和任务技能训练：1、使学生对水工钢筋混凝土结构设计过程有更加深入的理解；2、增强学生使用水工钢筋混凝土结构设计规范的意识；3、提高学生收集相关设计资料的能力；4、使学生进一步掌握水T钢筋混凝土结构设计的原则、步骤及方法；5、提高学生的工程制图能力。通专结合点：1、通过分组共同完成设计任务提升团结协作能力；2、训练学生使用设计规范的能力；3、训练学生搜集参考资料、利用资料的能力；4、通过编写课程设计计算书训练学生计算能力与写作能力；5、通过出配筋图训练学生绘图、识图的能力；6、提高学生分析问题和解决问题的能力。二、课程设计题目水电站厂房肋形楼盖设

2、计三、课程设计内容1、结构平面布置：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算（按弹性理论计算）3、次梁强度计算（按塑性理论计算）4、主梁强度、刚度、裂缝宽度计算（按弹性理论计算）5、绘制结构施工图（1）、结构平面布置图（1： 100）（2）、板的配筋图（1： 50）（3）、次梁的配筋图（1： 30； 1： 20）（4）、主梁的配筋图（1： 30； 1： 20）及弯矩M、剪力V的包络图（5）、钢筋明细表及图纸说明四、基本资料1、题号：402、某水力发电站生产副厂房采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，其平面尺寸为L1 XL2 （见图一及表一），生产车间的四周外墙均为37承重砖墙。3、荷载（1）、楼面活荷

3、载，单位为kN/ m2 （见表一）（2）、楼面面层：水磨石地面0.65 kN / m2（3）、楼盖自重：钢筋混凝土容重Y =25 kN/ m3（4）、平顶粉刷：0.25 kN / m24、材料及设计参数（1）、混凝土： C25（2）、钢筋：主梁及次梁纵向受力筋用II级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用【级。（3）、构件安全系数K取1.2,设计状况取持久状况、环境类别为一类。5、主梁吊筋计算：由次梁传于主梁的集中荷载F=G+QF则吊筋面积 氏= 1.2 (69.81+34.44) /21()x x2 =422s 2/vsin452所以选吊筋为：箍筋面积：422M公主梁正常使用极限状态验算裂缝沆广

4、湖Alc=24000 p 广0.0368= -(30+ C + 0.07) =0.19 M3 =1.602kNm支座弯矩：MB=-2.739kNm、Mc =-2.373kNm1 1支座边缘弯矩：Mb = M/j 一5*人=-2.1661?4111, Mc = Mc Vcb =-1.795kNm5、配筋计算：根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如卜.：表1 板配筋计算表截面1B2C3M(kN.m)2.138-2.1661.328-1.7951.602场5.831x10，5.831x10，5.831 xio75.831 x I075.831 xlO7KM fM0.0440.04460.02730.03

5、690.033g = lJl-死0.0450.04560.02770.03760.0338兀=1-0.5季0.9770.9770.9860.9810.983As = KM/7Jyh.179181110149133选钢筋夕 8 20008 2006 20()08 200况 200配筋率满足最小配筋率要求位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（M2、M3） 和中间支座（MQ计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。为了便于施工，在同 板中，钢筋直径的种类不宜超过两种，并注意相邻两跨跨中及支座钢筋宜取相同的间距或整数倍（弯起式配筋）6、确定各种构造钢筋：包括分布筋6

6、 250、嵌入墙内的板面附加钢筋何200,垂直于主梁的板面附加钢筋 8 200。7、绘制板的配筋示意图：可用弯起式或分离式配筋。三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、确定计算跨度及计算简图。图2次梁计算简图1()= ln=6750mm板恒载X次梁间距=3.4x2.08=7.072kN /mb(hc-hB)x钢筋混凝土容重=0.2 x 0.3x25=1.5 kN /m 2x(hc-hB)x粉刷层每平米重 =0.15kN/m恒载设计值:g = gk = 9.1581 kN/m活载设计值:q = yQqk =4.922kN/m设计值总值:g+q=14.15kN/m当按塑性内力重分布计算时，其计算

7、跨度: 中跨：2、荷载计算： 由板传来： 次梁肋自重：欠梁粉刷重恒载：g k = 8.722 kN /m活载：qk=活载标准值X次梁间距=2.0 X 2.08=4.16kN/m3、内力计算:a mb 值：-1/11-1/14-1/14-1/11 l/ll_Z 1/16 A_1/16 1/16 1/H4a vb 值:0.450.55szs-0.6-0.550.550.550,6-0.55-055其中：M=%(g + P)V = ctvb(g + P)lnM1=58.61kNmMB=-58.61kNmVA=42.22kNVB 左=56.29kNVb 右=-56.29kNVc=-42.22kN4、正

8、截面强度计算:1）、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b，按水工钢筋混凝土结构学85 页表3-2考虑。支座截面按bcXhc矩形截面计算。所以确定b/ =2250mm。并判断是第一 类T形截面。2）、钢筋截面计算如下：表2次梁抗弯配筋计算表截面1BM(kN.m)58.61-58.613.47 X 1093.08 X 10sKM % 一妫0.02030.228S = 1J1一巫6女）0.02050.262兀=1-0.5&0.98980.869658750选钢筋3。183。18配筋率满足最小配筋率的要求表3次梁抗剪配筋计算表截面ABV(kN)42.2256.2910.25fcbho178.5

9、178.51Vc= O.7f；bho53.3453.34Ai = K(V 此)/(1.25九方。)s-箍筋肢数、直径2、82、8实配箍筋。8300 (2)。8300 (2)配筋率满足最小配筋率要求5、根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。 四、主梁设计（内力按弹性理论计算）：1、计算简图：图2主梁计算简图柱截面450X450,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视 作校支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370o 则主梁计算跨度：中跨：lo=ln+ btt+b汁（支座中心线之距）=6240mm2边跨：l（）=ln+ b h+0.0

10、25 ln=6287ab 柱=63252222、荷载计算：为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载：次梁恒载X主梁间距=60.18 kN主梁自重：bzX（h-hB）x次梁间距Xy = 6.24kN主梁粉刷重：2x（hz-hB）X次梁间距X每平米粉刷层重=（）.0624 kN恒载： Gk= 66.48kN则恒载设计值G = /gG& =69.81 kN活载：Qk=次梁活载X主梁间距=28.704kN则活载设计值Q = /qQ=4.99kNG+Q G+Q| | | |，也2均 7 / / z / /777777zzz1）、M=kiGLo其中，虹可由书中表查取，L。计算跨度，对于B支座，

11、计算跨度可取相邻两 跨的平均值。2）、V=kQ其中，k可由书中表查取，3、内力计算：10表4主梁弯矩计算项次荷载简图M|m2MbMc4$ & $ 4 $ 4 寸W / ! A A104.4648.35-125.06-83.20&玉厂A A A A61.93-23.85-30.85-20.42A A A A48.9341.69-69.25-10.32,，ZAA A A A-37.61-20.49-61.46A A A A59.33-38.4010.32八* -42.55-28.26-30.73kNm组合项次+-+组合值166.3924.5-117.29-117.29MgxkNm组合项次+十一+组

12、合值166.3996.06-194.31-144.66由此可作出下列几种情况下的内力图:+；+；+；+表5主梁剪力计算同样可绘出剪力包络图。项次荷载简图VAVb左VVc左Vc右ZA . A A A A49.84-89.7876.44-63.8163.18ZA A A A A30.14-39.361.651.6532.79Zy A A A A23.38-45.543.88-25-3.69ZA A A A A-3.27-3.2727.9-40.9840.98J .ZA A A AA-0.4128.31-40.577.78-2.07Ai A A A A-4.51-4.5134.03-34.856.1

13、3Vmin kN组合项次+一组合值45.33-61.4735.87-55.455.4VmaxkN组合项次+组合值80-135.28120.32-104.16104.164、主梁正截面和斜截面承载力计算: 表6主梁正截面配筋计算注意：主梁跨中截面按T形截面计算，按水工钢筋混凝土结构学8 5页表3-2 考虑。支座截面按bcXhc矩形截面计算。并判断是第一类T形截面。截面1B2CM(kN.m)166.39-194.3196.06-144.66Vob/2-18.05-15.62M-V()b/2166.39176.2696.06129.04KMct = :-0.03780.280.02180.205 = 1-Jl-巫(父)0.03680.3370.0220.232兀=i-o*0.9810.8320.9890.884As = KM/yJN147618438451270选钢筋1。28, 2。253。282。20,1妇83。25配筋率满足最小配筋率、构造的要求表7主梁抗剪配筋计算表截面AB左B右C左V (kN)80-135.28120.32-104.160.25 功 ho-410.55-410.55-410.55-410.55Vc=O.7ftbho122.68122.68122.68122.68实配箍筋 8200配筋率满足最小配筋率、构造要求