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1、某水电站副厂房楼盖结构设计-课程设计水工钢筋砼课程设计设计题目：某水电站副厂房楼盖结构设计班级姓名指导教师某水电站副厂房属 3 级水工建筑物，环境条件类别为一类，厂房按正常运行状况设计。采用外墙及内柱承重，柱网布置如图 1 所示，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。（1）楼层构造20mm 厚水泥砂浆抹面（水泥砂浆容重 1 为 20kN/m3）钢筋混凝土结构层（钢筋混凝土容重 3 为 25kN/m3）15mm 厚混合砂浆粉底（混合砂浆容重 2为 17kN/m3） （2）材料混凝土：楼面活荷载标准值 qkC20；qkC25；钢筋：除主梁和次梁的主筋采用钢筋外，其余均采用钢筋。（3）设计参数柱网尺
2、寸 L1B1 及荷载楼面活荷载标准值 L1B1（mm） qk（kN/m） 4 5 6 7 8 5.75.7 01、0203、04 05、06 07、08 09、10 5.76.0 11、12 13、14 15、1617、18 19、20 5.76.3 21、22 23、24 25、26 27、28 29、305.76.6 33、32 33、34 35、36 37、38 39、40 6.05.7 45、4243、44 45、46 47、48 49、60 6.06.0 55、52 53、54 55、5657、58 59、20 6.06.3 61、62 63、64 65、66 67、68 69、70
3、6.06.6 77、72 73、74 75、76 77、78 79、80 6.06.9 81、8283、84 85、86 87、88 89、90 6.07.2 99、92 93、94 95、9697、98 99、00 柱网尺寸 L1B1、柱的截面尺寸 bh 300mm400mm，楼面活荷载标准值 qk 按题号由表给出，如表所示。表 设计参数自选题号 LB（mmmm） L1B1（mmmm） qk（kN/m）根据设计任务书提供的设计资料进行结构布置选定材料并拟定构件截面尺寸根据结构工作状况及结构特点，确定计算简图计算结构内力，并根据需要绘制内力包络图考虑结构设计的安全、经济、便于施工等因素进行截面
4、设计合理选择受力钢筋，并按要求配置构造钢筋成绩李萃青, 阎超君, 赵建东. 水工钢筋混凝土结构（第版）北京中国水利水电出版社 2006.水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院水工混凝土结构设计规范（SL 191-2008）S北京中国水利水电出版社 2008.河海大学、大连理工大学等水工钢筋混凝土结构学（第四版）M北京中国水利水电出版社，2009 周氐章定国钮新强水工混凝土结构设计手册M. 北京中国水利水电出版社 1998. 袁锦根余志武混凝土结构设计基本原理M. 北京中国铁道出版社 2003.叶列平混凝土结构（上册）M. 清华大学出版社北京 2002.朱彦鹏蒋丽娜张玉新等混凝土结构设计原理
5、M. 重庆大学出版社重庆2002.指导教师：吴帅兵、鄢玉英、蔡高堂、张洁、王志强、张强、罗红卫教研室主任：蔡高堂 计算书正文肋形结构梁格布置及构件尺寸拟定。确定主梁跨度 l 6000mm次梁跨度 b 7200mm主梁面跨度内布置两根次梁；板的跨度为 l 2400mm估计梁板的截面尺寸：按高跨比条件要求板厚：h l/40 60mm 按水工建筑楼板要求 所以要求板厚 h 80mm次梁截面尺寸：h b/8-b/12 333- 500 取 h 450mm;b h/2.5 - h/2 150- 225 取 b 200mm.主梁截面尺寸：h l/8-l/14 514-900 取 h 600mmb h/2.
6、5-h/2 171-300 取 b 300mm柱的截面尺寸 h*b 300*400mm 承重墙 AD 轴线厚为 240mm, 1.6 轴线厚为 370mm.该厂房为 3 级水工建筑物，基本组合，结构承载力安全系数 K 1.2板的设计。一计算简图，板为 9 连续跨板，基本尺寸如图 1 所示。为了方便用表格计算，计算简图按 5 连跨考虑如图 2 所示。计算跨度：L0 Ln+h/2+b/2 2.18+0.08/2+0.2/2 2.32mL0 Ln+b/2+a/2 2.18+0.03/2+0.12/2 2.34m取最小值，所以 L0 2.34m 中间跨：L0 LC 2.4m二荷载计算，取 1m 板宽进
7、行计算。恒荷载：板自重 0.08*1*1.25 2kn/m20mm 厚抹面 0.02*1*20 0.4kn/m15mm 厚抹面 0.015*1*17 0.255kn/m标准值 gk 2.655kn/m设计值 g 1.05*2.655 2.79kn/m恒荷载 标准值 qk 4kn/m设计值 q 1.2*4 4.8kn/m考虑到次梁对板的约束条件，折算荷载为g g+q/2 2.79+4.8/2 5.19kn/mq q/2 2.4kn/m三内力计算 。按弹性体系进行计算，由于边跨与中间跨相差不到 10% 可采用等跨表格计算。弯矩计算值为：M K1gL02+K2qL02弯矩设计：边跨 M1 0.078
8、1*5.19*2.182+0.1*2.4*2.182 2.93kn*m中间跨 M2 0.331*5.19*2.42+0.787*2.4*2.42 2.08kn*mM3 0.462*5.19*2.42+0.855*2.4*2.42 2.56kn*m支座弯矩 MB -0.105*5.19*（2.18+2.4）/22+0.119*2.4* 2.18+2.4 /22 -5.83kn*m MC -（0.079*5.19*2.42+0.111*2.4*2.42） -3.90kn*m支座边缘弯矩：MB MB-b/2*V0 - 5.83-0.3/2*7.59*2.4/2 -4.46kn*mMC MC-b/2*
9、V0 - 3.90-0.3/2*7.59*2.4/2 -2.53kn*m四配算计算。板厚 h 80mm，h0 取 55mm；混凝土 C20 fc 9.6n/mm2HPB235 级钢筋；fy 210n/mm2，K 1.2.考虑到水电站厂房发电机对结果的动力影响，板的配筋采用弯起式。截面1B 截面1B2C32C3 边板带 中板带 边板带 中板带 边板带 中板带 弯矩计算值 N 2.93 5.83 2.08 0.8*2.08 2.53 2.53*0.8 2.56 0.8*2.56 弯矩设计值 N 2.935.83 2.08 0.8*2.08 2.53 2.02 2.56 0.8*2.56 0.121
10、 0.241 0.0860.069 0.105 0.083 0.106 0.085 0.129 0.280 0.0900.072 0.111 0.083 0.112 0.089 A 326708227182280220283225 选用钢筋 边板带 6/8100 8/10 906 100 6 100 6 100中板带 8 120870 6120 6 110 6 120 配筋计算如下表计算。板配筋详图。在板的配筋图中，按计算配置受力钢筋外，尚应设置下列构造钢筋。1.分布钢筋：按规定选用 6250;2.板面附加钢筋：按规定选用 6200，设置于墙边；3.主梁顶部附加钢筋：按规定选用 8200，设置
11、于主梁顶部的板面次梁设计。（1）计算简图。次梁为 5 跨连续梁，其计算简图如图三。计算跨度：L0 Lc 6.0m边跨：L0 1.025Ln+b/2 1.025*5.73+0.03/2 6.02取较小值则 L0 6.0m中间跨： L0 Lc 6.0m荷载计算。恒荷载： 由板传来 2.655*2.0 5.31kn/m次梁自重 0.2*（0.45-0.08）*2.5 1.85kn/m次梁粉刷 （0.45-0.08 *0.015*17 0.1887kn/m标准值 gk 5.31+1.85+0.1887 7.35kn/m设计值 g gk 1.05*7.35 7.52kn/m活荷载： 标准值 qk 4*2
12、.4 9.6kn/m设计值 q 1.2*9.6 11.52kn/m考虑到主梁对次梁的转动约束作用，折算荷载为：g g+q/4 7.52+11.52/4 10.4kn/mq 3/4q 3/4*11.52 8.64kn/m内力计算。按弹性方法计算，由于边跨与中间跨之间相差不到 10%，可采用等跨表格计算。弯矩计算式：M K1gL02+K2qL02剪力计算式：V K3gL02+K4qL02弯矩：跨中弯矩：M1 0.0781*10.4*6+0.1*8.64*6 60.34kn?mM2 0.0331*10.4*6+0.0787*8.64*6 36.887kn?m M3 0.0462*10.4*6+0.0
13、855*8.64*6 43.90kn?m支座弯矩:MB - 0.105*10.4*6+0.119*8.64*6 -76.32kn?mMC - 0.079*10.4*6+0.111*8.64*6 -64.10kn?m支座边缘弯矩MB MB-b/2V0 - 76.32-0.2/2*19*6/2 -70.62kn?mMC MC-b/2V0 - 64.10-0.2/2*19*6/2 -58.4kn?m2.剪力计算跨度取净跨度：边跨 L0 5.73m,中间跨 L 5.7mVa 0.394*10.4*5.73+0.447*8.64*5.73 45.61knVbl - 0.606*10.4*5.7+0.62
14、*8.64*5.7 -66.81knVbr 0.5226*10.4*5.7+0.598*8.64*5.7 60.63knVcl - 0.474*10.4*5.7+0.576*8.64*5.7 -56.46knVcr 0.5*10.4*5.7+0.591*8.64*5.7 58.75kn配筋计算。1.正截面计算。跨中按 T 形截面计算，支座按矩形截面计算，截面高度h 450mm,肋宽 b 200mm，翼缘高度 hf 80mm，截面有效高度 h0 410mm。混凝土强度 C20， fc 9.6 ft 1.1 ;受力钢筋为 HRB335 级钢筋，fy 300 ，结构承载力安全系数 K 1.2。跨中
15、T 形截面类型判断：翼缘宽度 bf l/3 6/3 2mm bf b+sn 0.2+1.8 2.0m取较小值则 bf 2m。 则bfhffc（h0-hf/2） 2000*80*9.6* 410-80/2 568kn?mM KM1 1.2*60.34 72.41kn?m 属于第一类 T 形截面。正截面配筋计算。截面 1 B 2 C 3 弯矩设计值 N 60.34 70.62 36.8758.4 43.9 或 N 3227.5 322.75 3227.5 322.75 3227.5 或 0.022 0.262 0.014 0.217 0.016 0.022 0.310 0.0140.248 0.016 A 或 A 577813367651420 选用钢筋 2222 18+1 22 2162 20 116 斜截面承载力计算。截面尺寸验算： hw/b 410-80 /200 1.65 4.00.25fcb
