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1、网络教育学院钢筋混凝土结构课程设计题目:三峡水电站厂房单向板设计学习中心:专业:土木工程年级:2023年秋季学号:学生:指导教师:1根本情况本章需简单介绍课程设计的内容,包括厂房的尺寸,板的布置情况等等内容。1.1设计资料(1)楼面均布活荷载标准值:qk=10kNm2o(2)楼面做法:楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(=20kNm3),板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底(=17kNm3)o(3)材料:混凝土强度等级采用C25,主梁、次梁受力钢筋采用HRB335级钢筋,其他采用HPB235级钢筋。1.2楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为5.4m,主梁每跨内布置两根次梁
2、,板的跨度为2.l楼盖结构的平面布置图如下图。按高跨比条件要求板的厚度h1/40=2300/40=57.5mm,对工业建筑的楼板,要求z80帆帆,所以板厚取h=80mmo次梁截面高度应满足=(l18l12)=(l18l12)=300450m,取h=400mm,截面宽b=(l3l2)h=(l3l2)X400=133200mm,取b=180mmPmin=0.2%。2.2次梁的设计本节内容是根据的荷载条件对次梁进行配筋设计,按塑性理论进行计算。1 .确定次梁计算跨度及计算简图次梁5155250,5150当按塑性内力重分布计算时,其计算跨度:中跨:lo=ln=54OO-25O=5150mm边跨:ILL
3、0251n=l.025X(5400-120-250/2)=5284mml0=ln+a2=(5400-120-250/2)+2402=5275mm边跨计算跨度上式计算中取小值,即k=5275mm当跨差不超过10海寸,按等跨连续梁计算,计算简图如下:计算简图2 .荷载计算由板传来:3.1862.1=6.691kNm次梁肋自重:0.18X(0.4-0.08)X25XI.2=1.728kNm次梁粉刷重:0.0152(0.4-0.08)171.2=0.196小计:g=8.615KN/m活荷载设计值:q=13*2.1=27.3KNm荷载总设计值:q+g=27.3+8.615=35.915KN/m,取荷载为
4、35.92KN/m。3 .内力计算因边跨与中跨的计算跨度相差5275-5150=24%,小于10%,可按等跨连续板5150计算,由表可查得板的弯矩系数M,板的弯矩设计值计算过程见表值:-IZll _-1/141/16 ZS 1/16-IZ14ZX1/1&-1 /11 TTTT次梁弯矩值计算截面位置1边跨跨中B离端支座2C跨中支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度lo(m)5275527551505150M=(g+q)I02(kN.m)90.86-90.8659.54-68.05B值:0.4?。乒5Q6-0金0.6-0.5令-0.-0.妗次梁剪力值计算截面位置AB左离端第二支座
5、B右离端第二支座C跨中支座剪力系数B0.450.60.550.55净跨度5.155.155.155.15V=(g+p)ln(kN)83.24110.99101.74101.74其中,M=(gp)I02V=(g+p)In4 .正截面强度计算1)次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度与,按与3=51503=1717mm,且乙“+=2023+180=219OnIm考虑,故取“二I717mm。支座截面按x4矩形截面计算,梁高h=400mm,ho-4OO-35=365mn,翼缘厚hf=80mm,判定是第几类T形截面:均大于边跨跨中弯矩和中跨跨中弯矩,故属于第一类T形截面。2)、钢筋截面计算如下次梁正
6、截面承载力计算如下:次梁正截面承载力计算截面1B2CM(kN-m)90.86-90.8659.54-68.05as=或久=%f18(弯1)实际配筋941mm21256mm2603mm273mm25 .斜截面强度计算次梁斜截面承载力计算如下:次梁斜截面承载力计算截面AB右CVIkN)83.24110.99101.74101.74OX,fbh195.5kN83.24kN截面满足182.lkN110.99kN截面满足182.lkN101.74kN截面满足195.5kN101.74kN截面满足Vc=0.7flbh0(kN)64.9kN83.24kN需配箍筋60.5kN110.99kN需配箍筋60.5k
7、N101.74kN需配箍筋64.9kN83.24kN108.9kN101.74kN116.9kN101.74kNAM=(V-%s)08力Sina/40.4mm2/选配弯起钢筋由于纵向钢筋充足,可弯起12012O由于纵向钢筋充足,可弯起116由于纵向钢筋充足,可弯起118实配钢筋面积314.2mm2314.2mm2201.Imm2254.5mm26 .构造配筋要求:沿全长配置封闭式箍筋,每一根箍筋距支座边50mm处开始布置,在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。7 .3主梁的设计本节内容是根据的荷载条件对主梁进行配筋设计,按弹性理论进行设计。主梁内力计算按弹性理论计算。1.确定次梁计算跨度及计算简
8、图柱截面选用350mm350mm,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作较支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于破壁柱上,其支承长度a=3700那么主梁计算跨度:中跨:,0=/“+匕柱/2+8柱/2=6300-350+350/2+350/2=6300三o边跨:L=O.025*(6300-350/2-120)=6005mm,因为0.0251nl=0.025*(6300-350/2-120)=150.la2=185un所以边跨取:+6柱/2+0.025/“=6300350/2120+350/2+0.025x6005=6330河,llt+2+Z2=6005+370/
9、2+350/2=6365三,边跨计算跨度取小值,即lo=633Omm;因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:2、荷载计算:次梁传来的永久荷载:次梁恒载X主梁间距=8.615X6.3=45.57kN主梁自重(折算成集中荷载):1.2250.25(0.65-0.08)2.1=8.978KN梁底及梁侧抹灰(折算成集中荷载):1.2170.015(O.65-0.08)22.1=0.733KN永久荷载设计值合计:G=55.281KN由次梁传来可变荷载:Q=27.35.3=144.69KN永久和可变荷载合计:G+Q=199.971KN3.内力计算1)、M=k.GL+k2QL其中,Kk2可由
10、书中表查取,L计算跨度,对于B支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。主梁弯矩计算项次荷载简图kIM、kMlikM1kMeI八II_1I0.244一0.2670.067一0.267ZSZSZS99.45-108.5727.18-108.57aI八jIZXZSZxz0.289207.45一0。33-95.24/一0。33-95.24aJ4/-0033一95.240。00142.88-0033-95.24QlIII0029164.380.311-222.710.170121.45一0.089-63.734444IIIIQ0.274-0078/0.044196.68-127.4731.514444(AN
11、加组合项次+组合值263.83-331.28148.63-203.81MmaX(kN-tn)组合项次+组合值306.9-203.81170.06-77.062)、V=Ic3G+k4Q其中,Ic3k4可由书中表查取,主梁剪力计算项次荷载简图kN唯k/右aIjIjI0.733-1.2671.000444447.20-81.5864.39QI,、0.866-1.13400444498.20-128.60QIlZ2S.Z2KZk-0.133-0.133LoO113.4-15.08-15.08I,、II,、八44440.68978.13-148.671.222138.57Il-Il-Q0.822一1.1
12、780.2224493.21-133.5925.17Vmin(kN)组合项次+组合值145.4-230.25202.964、主梁正截面和斜截面承载力计算:正截面配筋计算主梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度曙,按b,f/3=6300/3=2100?+=6300三n故取得=2100机加;梁高:h=650,ho=65O-35=615mm(边跨),ho=65O-35=615mm(中间跨);翼缘厚:h,f=80ww判定是第几类T形截面:均大于边跨跨中弯矩和中跨跨中弯矩,故属于第一类T形截面。2)、钢筋截面计算如下支座截面按bh=250mm650mm的矩形截面计算。离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考
13、虑,取h=650-70=58Omm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,取h0-615m11o主梁正截面承载力计算如下:主梁正截面承载力计算截面1B2M(kNm)306.9-331.28170.06-77.06%触照(ajcbfh)9452100194521125MMas=T或久=-raj,bfho0.0320.3310.0180.068=l-2as0.0330.4190.0180.070Ax=bfcfy16912410922427选择钢筋425(WD525(W2)320(弯1)2l8(WD实际配筋1963un-2454mm2942mm2509mm25.斜截面强度计算主梁斜截面承载力计算如下:
14、主梁斜截面承3战力计算截面AB八V(kN)145.4230.25202.96hw=/?0-h,f=58O-8()=5(X)三2,因l6=5(X)/250=2145.4kN截面满足431.4kN230.25kN截面满足431.4kN202.96kN截而满足剪跨比:=21OO58O=3.623,取4=3.0Vc=75flbh(+l)(kN)85.43kN145.4kN需配箍筋80.57kN230.25kN需配箍筋80.57kN202.96kN需配箍筋箍筋肢数、直径282828Asy=MW101101101S=LOGA4/(V-匕)311117144实配箍筋间距150缺乏15Omnb用ASb补充缺乏
15、150mm,用As,补充124.23kN145.4kN,不满足117.16kN230.25kN,不满足117.16kN0.24,/vr=0.24*1.27/300=0.0012,满足要求。6、两侧附加横向钢筋的计算由次梁传于主梁的集中荷载F=G+Q=45.57+113.4=158.97kN,h1=650-450=200mm附加箍筋布置范围:s=2h1+3b=2200+3X200=100Omm取附加箍筋0820Omnb那么在长度范围内可布置箍筋的排数:m=1000200+l=6排,梁两侧各布置三排。另加吊筋l18,Asb=254.5mm2,那么由2fyA8bsin45o+m.nfyvAavl=2
16、X30054.5X0.707+62X300X50.3=181.08kNF=158.97kN,满足要求。配筋图如下:板的配筋图配筋图-,4J-一一一一一_L楼盖板平结构面置图two注:图中未注板刀均为80mm.现疑土多级为C25.图中未注板制筋均为08200.图中未目板分布笛均为46200.次梁的配筋图主梁的配筋图3心得体会本课程设计注重理论联系实践,通过设计将标准数据、绘图、配筋计算、验算等有机的结合起来,这样可以在设计的时候一边设计主题轮廓,不明白的地方参考书籍,还有一些系数翻查资料,以便准确的取值,验算。以前不是很熟悉的地方,没有相同的地方,通过这次设计,对其中的理解更加形象具体,荷载的计
17、算,传递以及不同荷载下的组合方式,哪一种最为不利,为了保证平安系数,可以设计的更加合理、平安、适用。记得在计算荷载的时候,翻看资料,对永久荷载及可变荷载不同的取值的把握,水利和土木工程不同,水利上永久荷载一般取1.05,可变荷载根据荷载形式的不同取值不同,一般取1.2,而土木工程当永久荷载对结构产生的效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合取yG=l.2;对由永久荷载效应控制的组合,取G=l.35o当产生的效应对结构有利时,一般情况下取G=L0;当验算倾覆、滑移或漂浮时,永久荷载效应一般是对结构有利的,荷载分项系数一般应取小于1.0的值;对其余某些特殊情况,应按有关标准采用。而对可变荷载分项系数Q:一般情况下取Q=l.4;但对工业房屋的楼面结构,当其活荷载标准值4kN11f时,考虑到活荷载数值已较大,那么取Q=l.3。还有荷载传递时弯矩的计算方式,跨度的计算方式,以及荷载不同破坏形式的判定,如何计算、验算等更加清晰明了,对于工业上的要求等等也有所了解。还有就是对于计算出来的截面积,如何配筋更加合理、经济也是一个问题。总之,通过这次设计我受益匪浅。以后会更加努力、钻研。
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