给排水工程结构课程设计指导书

发布日间:2016-11-28   浏览次数:242

给排水工程结构课程设计指导书

 

一、给排水工程结构课程设计的目的和意义

      给排水工程结构课程设计是给排水工程专业的重要实践性教学环节,目的和意义在于培养学生综合运用《给排水工程结构》课程的基本理论知识独立工作、思考、分析、解决实际问题的能力,通过本课程设计使学生掌握结构布置、构件截面尺寸的选择以及结构计算等方法,同时学会施工图的绘制,为今后参加实际工作打好基础。

 

二、给排水工程结构课程设计的基本要求(含时间安排、学分)

     同学们在做课程设计时应充分发挥主动性,按时完成所要求的设计任务,实现给排水工程结构设计的基本训练,为此要求:

(1)计算书必须字迹端正,书面整洁,条理清楚,便于查询校核。

(2)施工图力求正确,图面布置匀称美观、线条清晰、字迹工整、尺寸无误,用工程字体书写,能基本符合施工图要求。    

  时间安排如下:

   1、结构计算                                    4天

   2、绘制结构施工图                              3天

   3、计算书整理和修改施工图                      2天

   4、答辩                                        1天

   合计教学周2周                               共10天         2 学分  

 

三、给排水工程结构课程设计的注意事项

1.绘制施工图

      顶盖结构平面布置图;板的配筋图(只画板的配筋平面图,因为对称,可只画四分之一楼盖平面);次梁配筋图(包括次梁的立面图、各跨中和各支座边截面配筋图);主梁配筋图(包括主梁立面图、抵抗弯矩图、纵向钢筋放样图、各跨中和各支座边截面配筋图)。    

      施工图要求用铅笔画,并按适当的比例把各部分匀称地安排在一张1号或2张2号图上,中文字要用仿宋体工整地书写,图右下角部要写图纸施工说明钢筋明细表,包括混凝土强度等级、钢筋的级别(钢筋明细表)以及需要说明的其它内容。

绘图比例:

1).结构平面布置图(1:200)

2).板的配筋图(1:50)

3).次梁的配筋图(1:50;1:25)

4).主梁的配筋图(1:40;1:20)及弯矩M、剪力V的包络图

5). 图标:



6).字体及图线:

图纸上所有字体一律采用仿宋字,所有图线、图例及尺寸标注均须符合制图标准。

7).钢筋明细表:


(1)对有弯钩的钢筋,在计算长度时,应加上弯钩长度,每两个半圆弯钩的长度为:

(2)一般箍筋标准内包尺寸,箍筋的弯钩长度按下表:


2.课程设计资料的装订

学生按如下规定顺序装订课程设计资料:

封面→任务书(含成绩)→设计说明书(或论文)→图纸。并要求整齐、清洁,然后将装订好的课程设计资料放入设计资料袋中。

 

四、给排水工程结构课程设计的设计内容和任务

设计题目:现浇钢筋混凝土单向板肋梁清水池顶盖结构设计

1. 工程概况

某2500m3矩形清水池,池高H=5.0m,池壁厚为200mm,采用现浇钢筋混凝土肋形顶盖,板与池壁的连接近似按铰支考虑。内柱截面尺寸为400´400mm。水池平面尺寸L1´L2m(如图一所示)。结构重要性系数 go=1.0,设计此水池顶盖。

 


设计题号(见下表4.1),表中有8道题目,表中长度单位为米。

表4.1  设计题号

 

 2. 设计资料

池顶盖竖向荷载

(1)永久荷载:池项覆土厚度为第一组300mm,第二组400mm,项盖底面为20mm厚水泥砂浆抹面,重度20kN/m3;钢筋混凝土(现浇板)重度25kN/m3。

(2)可变荷载:第一组5kN/m2,第二组6kN/m2。每个学生按设计题号选用具体数值,活荷载准永久值系数yq=0.1。

材料

混凝土采用C20,C25级(选其中一种),主梁、次梁的受力纵筋采用HRB335,其余钢筋采用HRB235。

 

3. 设计内容和任务

确定结构布置

包括柱网布置,主、次粱布置,各种构件截面尺寸的选定,绘制顶盖结构平面布置图(包括梁板编号)。  

板的设计

包括荷载计算,计算简图确定,内力计算,正截面强度计算,裂缝宽度验算,绘制板配筋图。

次粱设计

包括荷载计算,计算简图确定,内力计算,正截面承载力和斜截面承载力计算,裂缝宽度验算,绘制次梁配筋图。

主粱设计

包括荷载计算,计算简图确定,内力计算,绘制主梁的弯矩包络图,正截面和斜截面承载力计算,根据主梁的弯矩包络图,确定主梁纵向钢筋的弯起与切断配筋,绘制主粱配筋图。

 

五、给排水工程结构课程设计的方法和步骤

1.平面结构布置

1).柱网布置可为正方形或长方形。

2).板跨一般为1.7~2.7m,次梁跨度一般是4.0~6.0m,主梁跨度则为5.0~7.0m,同时宜为板跨的3倍(二道次梁)。

3.对于板、次梁和主梁,实际上不宜得到完全相同的计算跨度,故可将中间各跨布置成等跨,而两边跨可布置得稍小些,但跨差不得超过10%。

2. 板的结构设计:

1).板、次梁、主梁的截面尺寸确定。

2).板的计算简图:

 板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。

 
3).荷载计算:

4).内力计算:

按五跨连续梁内力系数表进行内力计算(查教材附表),并考虑支座宽度的影响。

5).配筋计算:

根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:


为了便于施工,在同一板中,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).裂缝宽度验算      

按《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069—2002) 附录A计算。

7).确定各种构造钢筋:

包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋,垂直于主梁的板面附加钢筋。

8).绘制板的配筋示意图

可用弯起式或分离式配筋。

 

3. 次梁设计

 

 


3)内力计算:

  查教材附表

4)正截面强度计算:



 

(2)钢筋截面计算如下:

正截面承载力计算

 


5).根据计算结果和构造要求,绘制次梁配筋示意图。

 

4. 主梁设计:



柱截面400×400,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计


       柱截面400×400,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于池壁柱上,其支承长度a=200。

则主梁计算跨度:

 

 



 3).内力计算:

主梁弯矩计算网赌盈利是澳门网址


  


由此可作出下列几种情况下的内力图:

①+②;  ①+③;  ①+④;  ①+⑤  将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,则为弯矩包络图。网赌盈利是澳门网址

 


同样可绘出剪力包络图。


4).主梁正截面和斜截面承载力计算:网赌盈利是澳门网址

a.       正截面承载力计算


b.  斜截面承载力计算网赌盈利是澳门网址

 

 


六、给排水工程结构课程设计应提交的成果(包括考核方法)

1. 应提交的成果网赌盈利是澳门网址

1)完成设计计算书一份。内容包括:

(1) 板、次梁和主梁的截面尺寸拟定;网赌盈利是澳门网址

(2) 板、次梁和主梁的荷载计算、内力计算,主梁的弯矩包络图和剪力包络图;

(3) 构件截面配筋计算。

2) 绘制水池顶盖结构施工图(两张2号图纸或一张1号图纸)。内容包括:网赌盈利是澳门网址

(1)梁板结构布置图;

(2)板的模板图及配筋图;网赌盈利是澳门网址

(3)次梁模板图及配筋图;网赌盈利是澳门网址

(4)主梁模板图、配筋图及材料图;

(5)主梁钢筋表;

(6)设计说明,如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚、钢筋的制作以及构件的抹面粉底等。

 

2. 考核方法

课程设计完成后,根据对学生平时考核、计算书和施工图的质量、答辩情况进行综合成绩评定,按优秀、良好、中等、及格和不及格五级计分。对抄袭雷同达50%以上或无故迟交课程设计者均按不及格处理。  

 

七、主要参考资料网赌盈利是澳门网址

1.《给水排水工程结构》,刘建行等主编,中国建筑工业出版社,1994网赌盈利是澳门网址

2.《混凝土结构》(上册)——混凝土结构设计原理(第三版),东南大学,同济大学,天津大学编,中国建筑工业出版社,2005.1

3.《混凝土结构》(上册),吴培明主编,武汉理工大学出版社,2003

4.《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)

5.《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138:2002)

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