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水工钢筋混凝土构造课程设计任务书Curriculum design of reinforcedconcretestructures ofhydraulic missionstatement摘要根据所给的设计资料和设计规定,采用科学的计算措施和严密的设计思绪设计一种钢筋混凝土现浇单向板肋形肋形楼盖并规定有完整详细的配筋计算过程和校核,保证计算无误,配筋图详细Abstract:According tothe designinformation anddesign requirements,tight designideas usingscientific methodsof calculationanddesignofan in-situ reinforcedconcrete slabrib ribbed floor.And requiresthe fullreinforcement calculationprocess indetailand check,ensure calculationsare correct,reinforcing detail.关键词肋形楼盖、混凝土、钢筋、荷载、计算跨度、板的计算、次梁计算、主梁计算、配筋图Keywords:ribbedfloor,concrete,steel,load,span calculations,calculation ofthe board,sub-beam calculation,calculation ofthemain beam,reinforcement plans
一、内容钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖
二、设计资料某多层工业建筑楼盖平面如图(附图1)采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖
1.楼层平面Ll=18m L2=30m墙体厚度370mm板搁置长度120mm次梁搁置长度240mm主梁搁置长度240mm
2.建筑位于非地震区
3.构造安全级别为II级
4.构造环境类别为一类主梁尺寸和计算简图如下图所示
1.荷载计算恒载次梁传递荷载
8.53X6=
51.18kN主梁自重
1.05X25X
0.3X
0.7-
0.08=
4.883kN/m主梁梁侧抹灰重
1.05X17X
0.015X
0.7-
0.08X2=
0.332kN/m合计g=
51.18+
4.883X2+
0.332X2=
61.61kN活载q=
9.6X6=
57.6kN总荷载p=g+q=
61.61+
57.6=
119.21kN
2.内力计算计算跨度边跨ln=6000-240-350/2=5585mmlo=l.051„=5864mm中跨L56000-350=5650mmlo=l.05L=5933mm平均跨度5864+5933/2=5899mm跨度差5933-5864/5933=
1.16%10%,可按等跨持续梁计算由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多,故主梁可视为较支柱顶上H勺持续梁在多种不一样分布的荷载作用下日勺内力计算可采用等跨持续梁日勺内力系数表进行,跨中和支座截面最大弯矩和剪力按下列公式计算,则:G/+/Q;MA OO系数a系数8所要计算弯矩日勺截面支座截面日勺剪力a B系数表
3.
36.7B
13.3匕V;V力所在的截面
3.
30.
17440.0567-
0.0778-
0.
04570.592-
0.
40780.
09736.
70.
07670.1349-
0.0974-
0.
05720.233-
0.
76740.
121713.3-
0.0257-
0.0522-
0.
07790.1301-
0.0779-
0.
07790.
694416.7-
0.0177-
0.0358-
0.
05350.0473-
0.0535-
0.
05350.
305623.
30.
00730.
01630.0243-
0.
01580.
02920.0292-
0.
121726.
70.
00640.
0130.0195-
0.
01260.
01950.0195-
0.0973E
0.
22140.1329-
0.
26280.
04610.7423-
1.25791弯矩kN・m剪力详细计算成边跨跨中B支座中间跨跨中A支座B支座果以和最不荷载简图利内力组合见下表项次;;a/M、a!M2al MBa!a/M BNBN
0.
22140.1329-
0.
26280.
04610.
04610.7423-
1.25791
①△1a上2bJu.a B1上h
79.
98848.014-
95.
50316.
85116.
85145.733-
77.
49961.61CZ D,
0.
26480.2209-
0.1314-
0.1313-
0.
13130.8737-
1.12650F|Q Q/
②,步2卜十
89.
44174.613-
44.644-
44.871-
44.
87150.325-
64.8860-
0.0434-
0.088-
0.
13140.
17740.1774-
0.1314-
0.13141
③QJbXa1A Kcz-
14.659-
29.723-
44.
64460.
62560.625-
7.569-
7.
56957.
60.
20770.1036-
0.
30660.
07450.
07450.6936-
1.
30661.219Q||Q Q||Q
④A1a y千
770.
15434.993-
104.
16825.
4625.
4639.951-
75.
2670.214ABC内
①+
②
169.
918122.627-
140.147-
28.02-
28.
0295.450-
142.
97061.61力
①+
③不
65.
58118.291-
140.
14777.
47677.
47637.850-
85.
370119.21利组合
①+
④
150.
39583.007-
199.
67142.
31142.
31185.359-
153.
061131.824最不利内力设计值组合表计算截面的弯矩设计值kN/m支座截面日勺剪力设计值kN
3.
36.7B支座
13.
316.7A支座B支座左侧B支座右侧最大值
169.
918122.627-
140.
14777.
47677.
47695.45-
85.
37131.824最不利内力最小值
65.
58118.291-
199.671-
28.02-
28.
0237.85-
153.
06161.61弯矩和剪力包络图如下所示3配筋计算⑴正截面抗弯承载力计算跨中截面按T形梁计算,翼缘宽度为中跨b「二1/3二5933/3=1978mmb+S产350+6000-350=6000mm边跨b:=1/3=5864/3=1955mmb+S=350+6000-240-350/2=5935mm0nh/-80nini,h-7OO-4O-66Omnio中跨fcbf hf h0-hf,/2=
9.6X1978X80X660-80/2=
941.844kN•mKM=
92.97kN•mo边跨fcbf7hfh0-hf,/2=
9.6X1955X80X660-80/2=
930.893kN•mKM=
203.902kN•m故跨中截面按第一类T形截面计算,支座处按矩形截面计算,取hO=700-80=620nlm因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋,并布置在次梁主筋下面b=300mm,f=
9.6N/mm2,f=300N/mmc y由于梁与支座整体连接,因此支座B H勺计算弯矩为MR二|MB|-
0.025/|VBR|=I-
199.671|-
0.025X
5.65X|
131.824|二
181.051kN•m主梁正截面承载力计算如下表所示主梁正截面承载计算截面边跨跨中中间支座中间跨跨中M/kN•m
169.918-
199.
67177.
4760.025l|V R|kN•m
18.620nBl
181.051M-
0.0251kN•mfj|V RBb/b/19553001978a=KM/f b;bho2S c
0.
02440.
1870.0122或a s=KM/£b或
0.
02470.
20880.0123As二fcb;ho/f mm
21019.
8531242.
778513.837y选配钢筋40182018+20222O12+2022实际钢筋面积10171269986mm2,表中的I最大值为
0.2088C=
0.550;b表中所选最小配筋面积As=986nlm2;验算最小配筋率P=A/bh=986/300X660=
0.50%P垣产
0.20%满足规定s0主梁斜截面承载力计算如下表所示主梁斜截面承载力计算截面支座A支座B1支座B「V kN•m
95.
450153.
061131.
8240.25f bhoc
475.200KV
446.400KV
446.400KVkNV=
0.7f bhct
0152.460KV
143.220KV
143.220KVkN选用箍筋2
①8(构造配筋)2
①8(计算配筋)208(计算配筋)A=n Avi mm2101101101sv S
406.
3401098.134s=l.25f Asvh/KV-O.7f bhoyv0t实际箍筋间距S(mm)
200200200208.97KV
208.97KVV+\\=
0.7f.bho+
1.25f AsvVo Vyvho/S实际钢筋面积(mm)101101101表中所选最小配筋面积A=101mm2;s验算最小配筋率P=A/bXs=101/300X200=
0.168%P.=
0.15%满足规定s板、次梁、主梁配筋图见附图!
5.建筑材料等级混凝土梁、板C20钢筋板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋I级梁中受力筋n级
6.荷载钢筋混凝土重力密度25kN/m3水磨石面层
0.65kN/m2石灰砂浆抹面15mm:17kN/m3楼面活荷载4kN/m
27.(提议尺寸柱=350mmX350nlm)构造平面布置和尺寸初估与验算8造布置主梁沿短边L1布置,次梁沿长边L2布置尺寸初估板时搁置长度为120mm,梁的搁置长度为240nlm,主梁的搁置长度为240nlm板厚h=80mm次梁高h=500mm,宽b=200mm,间距11=
2.0m0主梁高h=700mm,宽b=300mm,间距12=
6.0m柱bX h=350mmX350mm,柱网尺寸为
6.0mX
6.0mo尺寸验算板的厚度按构造规定取h=80mml/40=2023/40=50nlln次梁截面高度取h=500mm1/15=6000/15=400mm,截面宽度b=200nini主梁截面梁高度取h=700mm1/15=6000/15=400mm,截面宽度b=300nrnu
8.使用规定梁板W、J变形和裂缝宽度在本设计中均不考虑
9.采用的规范水工混凝土构造设计规范(SL/T191-96),建筑构造荷载规范(GBJ9-87)O图1楼盖平面图Fig.1floor systemplan
三、设计规定板的设计按考虑塑性内力重分布措施计算次梁的设计按考虑塑性内力重分布措施计算主梁的设计按弹性理论分析措施计算
四、设计成果计算书1份板的平面配筋图(比例自拟)次梁配筋图(比例自拟)主梁材料图与配筋图(比例自拟)
五、规定参照现行设计规范,认真、独立、准时完毕
六、参照资料赵鲁光主编,《水工钢筋混凝土构造习题与课程设计》,中国水利水电出版社,2023o海河大学等合编,《水工钢筋混凝土构造学》,中国水利水电出版社,1996
七、板的计算板按考虑塑性内力重分布措施计算Q9板的尺寸和计算简图如图所示
1.荷载计算恒载原则值水磨石面层
0.65kN/m2板自重25X
0.08=
2.0kN/m2板底抹灰17X
0.015=
0.255kN/m:
2.905kN/m2合计恒载设计值g=
2.905X
1.05=
3.05kN/m2活载原则值4kN/m2活载设计值q=l.2X4=
4.8kN/m2P=g+q=
3.05+
4.8=
7.
852.内力计算板厚h=80mm,次梁b Xh=200mm X500mm计算跨度边跨L01=Ln+h/2=2023-120-200/2+80/2=1820mmUi=Ln+a/2=2023-120-200/2+120/2=1840mm选其中较小者Lo尸1820nlm中跨Lo2=Ln=2O23-2OO=18OOmm跨度差L01-L02/L02=1820-1800/1800=
1.1%10览故按等跨持续板计算板日勺弯矩计算表持续板各截面弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中和中间跨跨中中间支座弯矩计算系数a mp1/11-1/111/16-1/14=利)
2.364-
2.
3641.590-
1.8173截面承载力计算:取a=25,b=1000mm,h=80mm,h0=h-a=80-25=55mm,fc=
9.6N/mm2,fy=210N/mm2,K=L2各截面的配筋计算见下表板的配筋计算板带部位边区板带(
①②、
⑤⑥轴线间)中间区板带(
②⑤轴线间)〜〜〜离端第二跨离端第二跨板带部位截面边跨跨中离端第二支座中间支座边跨跨中离端第二支座中间支座跨中和中间跨中和中间跨跨中跨跨中
1.590X
0.8=-
1.817X
0.8=M/kN•m
2.364-
2.
3641.590-
1.
8172.364-
2.
3641.272-
1.454KM
0.
0980.
0980.
0660.
0750.
0980.
0980.
0530.060C=l-Jl-
240.
1030.
1030.
0680.
0780.
1030.
1030.
0540.062A=feb C ho/fy mm
2258.
97258.
97170.
97196.
11258.
97258.
97135.
77155.89s选配钢筋O6/8@150cD6/8@15066@150中6@150d6/8015006/8015006@20006@18O实配钢筋面积mm2262262188201262262141157中间板带
②〜
⑤轴线间,其各区格板H勺四面与梁整体连接,故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用,其弯矩减少20%表中C的I最大值为0,中3C=
0.614b表中所选最小配筋面积As=141mm2验算最小配筋率P=A/bho=141/1000X55=
0.2最〉P也产
0.20%满足规定s八.次梁的计算次梁按考虑塑性内力重分布措施计算恒载板传递荷载
3.05X2=
6.10kN/m
1.荷载计算次梁自重
1.05X25X
0.2X
0.50-
0.08=
2.205kN/m梁侧抹灰
1.05X17X
0.015X
0.50-
0.08X2=
0.225kN/m合计g=
8.530kN/m活荷载由板传来:qM.8X2=
9.6kN/m总荷载P二g+q=
8.530+
9.6=
18.130kN/m
2.内力计算计算跨度边跨Ln=6000-240-300/2=5610mmLoi=6000-240-300/2XI.025=5750mmLoi=L+a/2=5610+240/2=5730mmn故取较小者5730mm中跨mmLO2=6OOO-3OO=57OO跨度差5730-5700/5700=
0.53炊1096,按等跨持续梁计算次梁尺寸和计算简图如图所示次梁弯矩计算表如下表所示M=a Lo2mbP次梁弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中和中间跨中间支座弯矩计算系数a岫1/11-1/111/161/
14254.11-
54.
1136.
8242.07M=«p/kN-mmb0次梁简力计算表如下表所示V二avbpL次梁剪力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第一支座右侧中间支座左侧、右侧剪力计算系数a、山
0.
450.
60.
550.
5545.
76962.
00556.
83856.
8383.配筋计算1次梁正截面抗弯计算跨中截面按T形截面计算,翼缘宽度为边跨bj=Loi/3=573O/3=191O mmb+Sn=200+2023-120-100=1980mm中跨bj=L/3=5700/3=1900mm b+S0=200+1800=2023mm02hf7=80mm,h=500mm,a=40mm,h0=500-40=460mm鉴别T形截面类型fc bjhj ho-hj/2=
9.6X1900X80X460-80/2X10-6=
612.86kN-mK=
1.2X
54.11=
64.93kN-mfc bfzhfz hf,/2,故次梁跨中截面均按第一类T形截面xW计算支座处按矩形截面计算,h0=460b=200mm fc=
9.6N/mm2fy=300N/mm2次梁正截面承载力计算见下表次梁正截面承载力计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中和中间跨跨中中间支座M/kN•in
54.11-
54.
1136.
8242.07b或bj19102001900200_KM
0.
0170.
1600.
0110.
1240.
0170.
1750.
0110.133A=f bCho/f mm
2477.
95515.
20307.
65391.55s cy选配钢筋3
①142
①12+2
①143
①121014+2012实际钢筋面积
461534339379.9mm2表中C代I最大值为
0.中5C=
0.550;b表中所选最小配筋面积A=339mm2;s验算最小配筋率P=A/bho=339/200X460=
0.37%P而产
0.20%满足规定s其中C=x/hO均不大于
0.35,因此符合塑性内力重分布条件次梁斜截面承载力计算见下表次梁斜截面承载力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第一支座右侧中间支座V kN
45.
76962.
00556.
83856.
8380.25f bhoc
220.800KV
220.800KV
220.800KV
220.800KVkNV=
0.7f bhoct
70.840KV
70.840KV
70.840KV
70.840KVkN配筋措施构造配筋须计算配筋构造配筋构造配筋选用箍筋双肢箍中6双肢箍中6双肢箍中6双肢箍中64二n Asvimm257575757实际钢筋间距Smni250200250250离端第二支座左侧配箍计算根据KV二V+V日勺条件,得选用双肢箍
①6,即二57mm2s=57/
0.030=1900mm,取s=200mm^s200mmmax表中所选最小配筋面积A=57mm2;s验算最小配筋率P=Vb Xs=57/200X200=
0.1最%P加10・125%满足规定九.主梁的计算主梁按按弹性理论计算。
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