水工钢筋混凝土课程设计.docx
港口航道与海岸工程系建筑结构课程设计说明书设计科目：肋形楼盖板设计指导老师：班级：AlO港航组别：1姓名：一、根本资料3二、板的设计31 .计算简图32 .荷载计算33 .内力计算44 .配筋计算4三、次梁设计51 .计算简图52 .荷载计算53 .内力计算64 .配筋计算6(1)计算翼缘宽度6(2)正截面承载力计算6(3)斜截面承载力计算7四、主梁设计81 .计算简图82 .荷载计算83 .内力计算84 .正截面承载力95 .主梁斜截面承载力计算106 .主梁吊筋的计算11一、根本资料某3级水工建筑物，采用根本荷载组合，该建筑物位于非地震区，结构环境为一类，采用现浇钢筋混凝土整浇肋形结构。其平面尺寸布置如图1所示。初步拟定尺寸：板的跨为2.2m,板的厚度为80mm：次梁跨度为6.0m,截面尺寸为200mm×400mm：主梁跨度为6.9m,截面尺寸为。楼板上层采用20m厚的水泥砂浆（重度20KN?）抹面，板底抹灰为12mm厚的纸筋石灰砂浆（重度12KNm3）;外墙采用37Omm厚砖墙，不设边柱，板在墙上的搁置长度为120mm,次梁和主梁在墙上的搁置长度分别为240mm和370mm。楼面可变荷载标准值为4KNm2o混凝土强度等级为C25,梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内可以向受力钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。图1肋形楼盖结构平面布置图二、板的设计1 .计算简图板的尺寸及其支承情况，如图2所示。计算跨度：边跨=2300-120-200/2=2080应取/.=2220m%,但为了计算方便，取/,=2300m%中间跨因为b=200mm<0l/,=230mm,所以取心=。=2300机机两跨相差（分一。）/02;（2300-2220）23OO=35%vlO%,应按等跨来考虑。9跨按5跨计算。其计算简图如图2所示。图2板的结构及计算简图2 .荷载计算在垂直于次梁的方向取Im宽的板带作为板的计算单位。永久荷载：80mm厚钢筋混凝土板自重25xl.0x0.08=2.0KV/m20mm厚水泥砂浆面层重20xl.0x0.02=0.4KN/加12mm厚纸筋石灰砂浆面层重17xl.0x0.012=0.204KTV/机永久荷载标准值gk=2.0+0.4+0.204=2.604KN/m永久荷载设计值g=YGqk=1.05×2.604=2.74KN/m可变荷载：可变荷载的标准值%=4.0xl.0=4.0KN/7可变荷载的设计值q=Q/=1.2x4.0=4.8KNm折算荷载：gt=g+q2=2.74+4.8/2=54KNm3 .内力计算连续板的剪力一般由混凝土承当，不需要进行斜截面承载力计算，亦不需设置腹筋。弯矩设计值按下公式()计算，式中系%及修可查附录六表4得到，计算结果列于如表1所示。表1板的内力计算表截面边跨B支座2跨中C支座3跨中0.0781-0.10500.0331-0.0790-0.0462%0.1000-0.11900.0787-0.11100.0855M=a+a2ql-(KNm)3.39-4.371.90-3.562.23支座边缘的弯矩值%=1/2(夕+q')lf1=1/2X(5.14+2.4)×2.1=7.92%N4 .配筋计算取板宽b=WOOtnm,h=S0mm,fc=l.9N/mnr,fy=3OON/mm2,K=1.20,0.85幺=0.468,pmin=0.20%,一类环境，c=26mma=c+5=20+5=25tw,o=-=80-25=55Vn算结果如表2所示表2板的正截面承载力计算截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨M(kNm)3.39-3.581.90-2.772.23KM"一力雨0.11300.11930.06350.09230.0743=-y-2as0.12020.12750.06550.0670.773PN中。)0.4770.5060.2600.3850.307Ax=PbhQ(Jnn)262278143121169选配钢筋（别离式钢筋）8(0)1808(0)1806(0)180中6180中6180钢筋面积（加2）302302170170170在受力钢筋的内侧布置分布钢筋。分布钢筋选用中6250。三、次梁设计1.计算简图次梁设计时，取其中相邻板中心线之间局部作为计算单元。次梁为六跨等刚度连续梁,由于中间各跨内力与第三跨的内力非常相近，故按五跨连续梁计算。次梁构造及计算简图如图3所示。图3次梁的构造及计算简图计算跨度：边跨lnl=&XX）-370/2-30（）/2=5610mm取/=600Omm中间跨ln2=la=6(XX)-3(X)=57(X)m2.荷载计算永久荷载：板传来荷载次梁梁柱自重永久荷载标准值永久荷载设计值可变荷载：可变荷载标准值可变荷载设计值两者相差很小，为计算方便，取°2=6mm2.60423=5.9897V/优0.2×(0.4-0.08)×25=.6KNmgk=5.989+1.6=7.589KN/机g=忆g«=1.05X7.589=7.968KN/?qk=4.0X2.3=9.2KN/机q=r(h=12×8.8=11.04TV77折算荷载：g'=g+4/4=7.968+11.04/4=10.728ZN/m3 .内力计算弯矩设计值计算及结果列于表3表3次梁的弯矩计算表截面边跨B支座2跨中C支座3跨中%0.0781-0.10500.0331-0.07900.0462a20.1000-0.11900.0787-0.11100.0855知=&西+叼彳(KNlin)61.45-78.0136.87-65.0944.20支座边缘的弯矩设计值MZ和.%=0.5(g'+q')L=0.5×(10.728+8.28)×5.7=55.67&n1(2)支座剪力设计值及结果列于表4表4次梁的剪力计算表截面边跨B支座(左)2跨中(右)C支座(左)3跨中(右)0.394-0.6060.526-0.4740.500A0.447-0.6200.598-0.5760.591V=(KN)45.64-67.0661.96-57.5959.964 .配筋计算计算翼缘宽度根据整浇楼盖的受力特点，板所在梁上截面参与次梁受力，因此，在配筋设计时，次梁跨中截面按T形截面设计，翼缘计算宽度为：取成4=20()Omm,荷载计算单元如图3(d)所示。次梁支座截面因承受负弯矩而按矩形截面计算。正截面承载力计算tz=c÷10=30+10=40f11fn；o=4(X)-4()=36()nn计算结果列于表5表5次梁的正截面承载力计算截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨M(kNm)61.45-69.6636.87-56.7444.20KM73.74-83.59244.244-68.0888.124360360360360360b,f或b(mm)200020020002002000feb,fh,f(h0-h,f2)(kNjft)609609609KM&一力小或b）党0.02390.27100.01430.22070.0172=l-l-2as0.02420.32330.01440.25270.0173A=y(或b)%(/w2)576769343601412选配钢筋220318218220218实配钢筋面积mm2）628763509628509P=A/她)()(pmin=0.20%)0.871.060.710.870.71（3）斜截面承载力计算。计算结果列于表6截面尺寸验算：h=九=出=1.8<4.0bb200表6次梁的斜截面承载力计算截面支座A支座Bl左）支座B（右）支座C（左）支座C（右）V(kN)45.64-67.0661.96-57.5959.96KV(kN)54.7680.4774.3569.117L96%()3603603603603600.25fehlkN)214>KV214>KV214>KV214>KV214>KV0.7"%(攵M64>KV64<KV64<KV64<KV64<KVAy-KV-Q7ftbkSl25v0.2550.1600.0790.123箍筋肢数与直径2、62、62、62、62、6A；,（加加2）5757575757S,=4(mm)AsVlS223355719462实配箍筋间距s(mm)150150150150150夕W=ASJ加()(Anin)=O15%0.190.190.190.190.19四、主梁设计1.计算简图主梁的构造及计算简图如图4所示。(a)(b)图4主梁的构造及计算简图计算跨度：边跨Inl=6900-370/2-350/2=6540三取1=6867nn中间跨/“2=6900-350=6550nn应取的=6878如，但是跨度相差不超过10%,采用等跨计算/0=6900加，取内力可按三跨连续梁内力系数表来计算。2 .荷载计算永久荷载：由次梁传来荷载主梁梁肋自重永久荷载标准值永久荷载设计值可变荷载：可变荷载标准值可变荷载设计值3 .内力计算8.089x6 = 48.53RN0.3×(0.6-0.08)×6.9/3×25=8.97kNGa=48.53+8.97=57.5WG=gG,=1.05×57.5=60.38VQk=9.2x6=55.2ANQ=YQQk=1.2x55.2=66.24AN根据弹性方向，集中荷载作用下连续梁的内力按下式计算式中，名,%，自，£2可查附录五中的数据。计算结果列于如下表。序号荷载简图边跨中中间支座中间跨表7主梁的弯矩计算表a百MhlaMu(Mc)M2ha图-a0.244101.6664.57-0.267(-0.267)-111.24(-111.24)27.910.06727.91图(4)-一b0.289132.09111.820.133(0.133)-60.79(-60.79)-60.79-0.133-60.79图(4)-C0.229104.6758.38-0.311(-0.089)-142.15(-4().68)43.880.1。077.70图一d-0.044-20.11-40.370.133(-0.133)-60.79(-60.79)91.410.20091.41最不利内力组合+233.75206.3381.55176.39122.9524.2-172.03(-172.03)-25339(-139.17)-172.03(-172.03)-32.8871.79119.3232.88105.61119.32表8主梁剪力计算表序号荷载简图荷载简图边支座边跨中中间支座中间跨中A匕virBVi(Ve)%图一a0.73344.26-16.12-1.267(1.000)-76.50(60.38)0图(4)-b0.86657.36-8.88-1.133(0)-75.05(0)0图(4)c0.68945.64-20.60-1.311(1.222)-86.84(80.95)14.71图(4)一d-0.133-8.81-8.810.133(1.000)-8.81(66.24)0最不利内力组合+101.62-25.00-151.55(60.38)0+89.90-36.72-163.34(141.33)14.71+35.45-24.93-85.31(126.62)0图5可变荷载的最不利组合主梁包络图见图6所示。图6主梁弯矩与剪力包络图4 .正截面承载力主粱跨中界面按T形截面计算，翼缘高度勺=80制,计算翼缘宽度截面有效高度：支座B=6(X)-8()=52()三2边跨中=60070=530H机其他截面耳=600-40=560W/?主梁支座截面按弓xz=2300x600矩形截面计算，计算弯矩采用支座边缘截面处的弯矩值，即：MZ=-Ms+0.5b%取人=0.3相判别T形梁截面类型其它面截同理判断，主梁跨中按第一类T形梁截面计算。计算结果列于下表。表9主梁正截面承载力计算截面边跨中中间支座B中跨中M(kNm)233.75-234.40119.32-32.88KM(kNm)280.5281.28143.18439.456%(m)360360360360%或b(mm)2000200020002000KMCt=S工房(或b)h：0.03650.29140.01670.0352=l-l-2v0.03720.35410.01680.0359As=b,f(b)h0Qwn2)Jy14951823715199选配钢筋422422+120222220实配钢筋面积（mm2）15201834760628P=A/她()(pmin=0.20%)0.961.180.450.375 .主梁斜截面承载力计算表10次梁的斜裁面承载力计算截面支座A支座B（左）支座B（右）V(kN)101.62-163.34141.33KV(kN)121.94196.01169.60h0(mm)530520520025f佻(&/V)473.03>KV464.10>KV464.10>KV07/M0(AN)141.35>KV138.68<KV138.68<KV箍筋肢数与直径2、82、82、84,二*()7"丸S1254.0.420.23Al(如曾2)101101101S=Mmm)4/s241446实配箍筋间距S(ZWW)200200200psv=AW/加()(Aimin)=015%0.170.170.17A%=0.7分%+1.254,3%S(KN)211.61>KV207.61>KV207.61>KV6 .主梁吊筋的计算由次梁传来的全部集中荷载为ffl216(Ajtv=2×2×201.1=804Amm2)
