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1、钢筋混凝土结构课程设计专 业 水利水电工程 班 级 学 号 学 生 指导教师 2012-4-11目 录 第一章 课程设计任务书.3一、设计资料.3二、设计内容.4第二章 计算书正文5一、 结构布置 . .5二、初步选择板、梁的截面尺寸.5三、单向板的设计. 5四、次梁的设计.8五、主梁的设计. .12课程设计体会.21致 谢.22参考文献23第一章 课程设计任务书一、设计资料1、设计条件SC水电站副厂房属3级水工建筑物，环境条件类别为一类，采用外墙及内柱承重，柱网布置如图1所示，柱的截面尺寸bh，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。L15L2L2L2250250ABCD164532120bh
2、L1L2L21203L1L1L2图1副厂房结构平面布置图2、设计参数厂房按正常运行状况设计；楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底；钢筋除主梁和次梁的主筋采用级钢筋外，其余均采用级钢筋；混凝土强度等级为C20。水泥砂浆容重1为20kN/m3；混合砂浆容重2为17kN/m3；钢筋混凝土容重3为25kN/m3；楼面活荷载标准值qk及其余设计参数按学号给出，见表2，并据此填入表1。表1 设计自选参数题号L1L2(mmmm)5L23L1(mmmm)bh(mmmm)qk（kN/m2）4265700600030000171003004006二、设计内容1、结构布置根据设计任务书
3、提供的设计资料及表1所给有关设计参数进行结构布置；选定材料并拟定构件截面尺寸。2、结构内力计算根据结构工作状况及结构特点，确定计算简图，并进行荷载计算；计算结构内力，并根据需要绘制内力包络图。单向板肋形结构的板和次梁按塑性理论计算、主梁按弹性理论计算，双向板肋形结构的板、次梁和主梁均按弹性理论计算。3、截面设计考虑结构设计的安全、经济、便于施工等因素进行截面设计；合理选择受力钢筋，并按要求配置构造钢筋；绘制主梁内力包络图及抵抗弯矩图。第二章 计算书正文一、结构布置根据楼盖结构柱网尺寸，进行结构布置，如图2.1所示：二、初步选择板、梁的截面尺寸主、次梁的截面尺寸计算如下表所示：表2.1 次、主梁
4、的截面尺寸构件名称L(mm)高度h计算值(mm)宽度b计算值(mm)取 值b*h(mm*mm)主梁6000(1/141/8)L428750(1/31/2)h233350350700次梁5700(1/181/12)L317475(1/31/2)h150225220450板的厚度按构造要求h=80mm=2000/40=50mm，楼板厚度不少于60mm，密肋板厚度不少于50mm，工业建筑板厚度不少于70，本设计楼板可选用80mm厚的楼板。三、单向板的设计 按照塑性内力重分布理论进行计算板的内力，对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。1、计算简图l0=lnl0=lnblnlnlna
5、b板：l01= ln+h/2 和 l01= ln+a/2 取小值图2.2 计算跨度示意图板在墙上的支承长度a不小于120mm，取a=120mm；中间支座宽度即为次梁宽度:b=220mm；板厚：h=80mm。计算跨度按图2.3进行计算，其中，边跨：=2000-120-b/2+h/2=2000-120-110+40=1810mm， =2000-120-b/2+a/2=2000-120-110+60=1830mm 两式较小值为l01=1810mm中间跨：=2000-b=2000-220=1780mm由于（1810-1780）/1780 100%=0.1.7%10%，故可按等跨连续板计算内力；且多于五
6、跨连续板按五跨计算内力，小于五跨或等于五跨的连续板按实际跨数计算内力。按图2.1布置板其跨度多于五跨，故按五跨计算内力，其计算简图见图2.3。2、荷载计算板的荷载计算可列表计算，见下表2.2荷 载 种 类荷载标准值（kN/m）荷载分项系数荷载设计值（kN/m）永久荷载20mm厚水泥砂浆面层0.41.050.4280mm厚现浇板自重21.052.115mm厚板底抹灰0.2551.050.27小 计（g）2.655-2.79可变荷载（q）61.27.2总荷载（g+q）8.655-9.99 表2.2 板的荷载计算表说明：1.分项系数取值依据水工混凝土结构设计规范，G =1.05，Q =1.2。 2.
7、荷载标准值的计算： 20mm厚水泥砂浆面层：20*0.02*1=0.4 kN/m 80mm厚现浇板自重： 25*0.08*1=2 kN/m 15mm厚板底抹灰: 17*0.015*1=0.255 kN/m3、板的内力计算板考虑塑性内力重分布后，各跨中及支座截面的弯矩系数值按图2.4采用，各跨中及支座截面的弯矩按式计算。图2.4单向板内力系数板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，所以只进行正截面承载力计算。计算B支座负弯矩时，计算跨度取相邻两跨的较大值。板的弯矩计算见表2.3： 表2.3 板的弯矩计算表截 面边跨中M1B支座MB中间跨中M2、M3中间支座MC跨 度 （m）1.8101.8101.7
8、801.780内力系数 1/11-1/111/16-1/14 弯矩值（kNm）2.98-2.981.98-2.264、板的配筋计算板单宽b取为1000mm，一类环境保护层厚度c=20，对于薄板 a=c+5=25mm，h0=h-a=80-25=55mm。各截面配筋计算过程见下表，中间区格中间板的四周与梁整体连接，由于拱效应，弯矩有所降低，故M2、M3及MC应降低20%，计算结果可以填在表2.4内。表2.4 板正截面承载力计算截 面边跨跨中B支座中间跨中，中间支座边区格中间区格边区格中间区格M（kNm）2.982.981.981.582.26-1.81（mm）7.257.254.703.725.4
9、04.28=19.25（mm）满足满足满足满足满足满足= （）331331215170247196选配钢筋814081408200825082008200实配359359251201251251说明：minbh0=0.2%*1000*55=110mm2，实际配筋面积均满足要求。其中：=1.2, =12N/, =210N/5、板的模板配筋板的配筋一般采用分离式，板的配筋图见A1图。四、次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布进行设计1、计算简图次梁在墙上的支承长度a不小于240mm，现取a=240；中间支座宽度即为主梁宽度（b=400）。计算跨度按图2.2进行计算，其中：边跨：=5700-120-35
10、0/2+0.025(5700-120-350/2)=5540mm =5700-120-350/2+240/2=5525mm两式相比取较小值L01=5525mm中间跨：=5700-b=5700-350=5350mm由于(5525-5350)/5350 100%=3.27%10% ,，故可按等跨连续梁计算内力。次梁的计算简图见下图2.5。g+q=22.38 kN.m图2.5 次梁的计算简图2、荷载计算按考虑内力重分布设计，根据厂房的实际情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载一律不考虑梁从属面积的荷载折减。永久荷载包括：板传来的恒荷载、次梁自重和次梁底及两侧的粉刷重量；可变荷载仅考虑板传来的楼面活荷载，可按
11、表5进行计算。 表2.5次梁的荷载计算表荷 载 种 类荷载标准值（kN/m）荷载分项系数荷载设计值（kN/m）永 久荷 载板传来的恒荷载5.311.055.58次梁自重2.041.052.14次梁底及两侧的粉刷自重0.251.050.26小计（g）7.6-7.98可变荷载（q）121.214.4总荷载（g+q）19.6-22.38说明：1.分项系数取值依据水工混凝土结构设计规范，G =1.05，Q =1.2。 2.荷载标准值的计算： 板传来的恒荷载：2.655*2=5.31 kN/m 次梁自重： 25*0.22*（0.45-0.08）=2.04 kN/m 次梁底及两侧的粉刷自重: 17*0.0150.22+(0.45-0.08)*2=0.25 kN/m可变荷载：6*2=123、次梁的内力计算次梁考虑塑性内力重分布，各跨中及支座截面的弯矩系数mp值按表2.6采用，各跨中及支座截面的弯矩按式计算。表2.6 次
