水工钢筋混凝土结构课程设计任务书及计算书设计题目：钢筋混凝土梁板结构学院：姓名：学号：班级：指导老师：目录一、设计任务书3二、板的设计6三、次梁设计9四、主梁设计13五、结论21六、参考文献21一、《水工钢筋混凝土结构学》课程设计任务书（一）、设计课题与目的某建筑钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计。

（1）了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；（2）通过板及次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；（3）通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法；（4）了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；（5）掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能；（二）、主要内容1、设计资料：根据初步设计成果，提出设计资料及数据如下：(1) 楼层平面如任务书附图1所示。

墙体厚度370mm。

楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。

楼盖采用整体式单向板肋形结构。

(2）该建筑位于非地震区。

(3) 建筑物安全级别为二级。

(4）结构环境类别一类。

(5）建筑材料等级：混凝土强度等级：梁、板、C20级。

钢筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋I级，梁中受力筋II级。

(6）荷载：钢筋混凝土重力密度为25kN/m3。

楼面活荷载标准值：6kN /m2。

楼面做法：楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（重力密度为20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（重力密度为17kN/m3）(7) 结构平面布置及初估尺寸：板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm；柱的截面尺寸b×h= 400 mm×400 mm。

板厚h＝______mm。

（自己定）次梁：高h＝______mm，宽b＝______mm。

（自己定）主梁：高h＝______mm，宽b＝______mm。

（自己定）(8) 采用的规范：水工混凝土结构设计规范（现在就按课本规定来做），建筑结构荷载规范。

2、设计要求（1）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。

（2）梁、板允许挠度、最大裂缝宽度验算从略。

（3）绘制楼盖结构施工图1．楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）．（比例1：100～1：200）；2．板模板图及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1：100～1：200）；3．次梁模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；4、梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包罗图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；5．在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。

（3）计算书：要求计算准确，步骤完整，内容清晰。

（三）、设计进度阅读任务书和参考资料 7学时布置设计 3学时板的计算 8学时次梁计算 8学时主梁计算 12学时绘制施工详图 28学时整理设计计算书 6学时准备及答辩 8学时合计80学时（四）、设计成果要求(1)设计计算书一份。

包括：计算依据的资料，计算假定、计算简图；板、次梁和主梁的计算，并附有配筋草图。

(2)施工图纸一张（500mm × 750mm)。

包括：楼盖结构平面布置图；板的模板图、配筋图；次梁的模板图、配筋图（纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图）；主梁的模板图、配筋图（纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图；为方便设计和校核，要求画出主梁的设计弯矩图和抵抗弯矩图）；钢筋表。

施工详图要求布局合理，线条粗细分明，字体工整，符号、尺寸、说明齐全。

（五）、考核方式1．最终成绩分为五等：优秀、良好、中等、及格、不及格。

学生姓名：指导教师：孙万泉附图1特别注意：1、指导书：图书馆沈蒲生编著《钢筋混凝土结构》，或其他书籍。

设计步骤参考指导书，但一些细节的规定（如计算跨度、分项系数取法等）按我们水工规范来进行，因为指导书中是工民建的规定。

2、完成日期：第19、20周上交（地点我的办公室主B618），提问问题。

必须自己亲自上交！否则不计成绩3、提交的结果：计算书和设计图纸（绘图纸大小为A2，大约为4张A4纸那么大）。

设计图纸包含内容：次梁和板的配筋图；主梁的配筋图和弯矩抵抗图。

56 二、板的设计（按考虑塑形内力重分布方法计算）正截面受弯承载力计算原则 （1） 平截面假定；（2） 不考虑受压区混凝土的工作；（3） 受压区混凝土的应力应变关系采用理想化的应力-应变曲线； （4） 有明显屈服点的钢筋（热轧钢筋），其应力应变关系可简化为理想的弹塑形曲线。

（一）基本尺寸的确定（教材237）1、板厚：按刚度要求，板厚不宜小于其跨长的1/40（连续梁）；水电站厂房板的常用厚度为120-200mm 。

取h=120mm>40l ≈402300=57.5mm ；2、梁高：由构造要求，梁高与跨长的比值，次梁为1/18-1/12，主梁为1/15-1/10，梁截面宽度为高度的1/2-1/3。

次梁截面高度： 18l =6600/18=367; 12l =6600/12=550 取h=450主梁截面高度：10l =6900/10=690 15l =6900/15=460 取h=5503、梁宽：梁截面宽度为高度的1/2-1/3。

次梁宽： b=200mm ； 主梁宽： b=250mm 。

4、板的计算跨度：① 边跨：l 。

=ln+h/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm 且满足 l 。

<=ln+a/2=2300-120-100+60=2140 ②中跨：l 。

=ln=2300−200=2100mm计算跨度差：（2140-2100）/2100=1.9%<10% 说明可按等跨连续板计算内力。

（二）荷载计算 1、荷载标准值： 恒荷载：20mm 厚水泥砂浆面层：0.02*20 ＝0.4kN/m2 120mm 钢筋混凝土板： 0.12*25 ＝3 kN/m2 15mm 板底石灰砂浆：0.015*17＝0.255 kN/m2gk= 3.655kN/m2活荷载： q=6kN /m 2 2、荷载设计值：由表2-5得相关系数 恒荷载：g=1.2*3.655=4.386 kN/m2 活荷载：q=1.2*6=7.2 kN/m2 g+q=11.586 kN/m2板的计算简图如下,取1m 板作为计算单位：7图1查《水工钢筋混凝土结构学（第4版）》（中国水利水电出版社）表9-2,板的弯矩系数αmb 分别为：1/11（边跨跨中）；－1/11（离端第二支座）；1/16（中间跨中）；－1/14（中间支座），分别代入公式 M=αmb (g+q)l 。

l 。

，计算各截面弯矩如下表所示表1、连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、中间跨跨中中间支座 弯矩计算系数αmb 1/11 -1/11 1/16 -1/14 M=αmb (g+q)L 02/(kN ·m) 4.82-4.823.19-3.653、截面承载力计算混凝土强度等级采用C20，f c = 9.6 N/mm 2，f t = 1.10 N/mm 2，一级钢筋fy=210N/mm2,b = 1000mm ，h = 120mm ，取保护层厚度c=20,取a=30,h 0 = 120 - 30 = 90mm ，α 1 = 0.85，K=1.2,ρmin=0.2%连续板各截面的配筋计算，如下表所示。

中间区板带②-⑤轴线间，其各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的內拱作用，其计算弯矩降低20%。

g + q =11.586kN/m板的计算简图表2、配筋表板带部位截面边区板带（①-②，⑤-⑥轴线间）中间区板带（②-⑤轴线间）备注边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨中中间支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨中中间支座M(kN·m） 4.82 -4.82 3.19 -3.65 4.82 -4.82 2.55 -2.92αs=KM/f c bh020.074 0.074 0.049 0.056 0.074 0.074 0.039 0.045ξ=1-（1-2αs）0.50.077 0.077 0.050 0.058 0.077 0.077 0.040 0.0460.85ξb0.468 0.468 0.468 0.468 0.468 0.468 0.468 0.468 满足A s=ξbh0f c/f y(mm2) 316.8 316.8 205.7 238.6 316.8 316.8 164.6 189.3 两者取大A smin=0.002bh 240 240 240 240 240 240 240 240选配钢筋φ8@150 φ8@150φ 8@200φ 8@200φ 8@150φ 8@150φ 8@200φ 8@200实配钢筋面积(mm2)335 335 251 251 335 335 251 2515、裂缝开展宽度及变形验算从略6、绘制配筋草图8三、次梁设计（按考虑塑形内力重分布方法计算）（一）荷载计算1、恒载设计值：由板传来荷载 4.386* 2.3 = 10.09kN/m次梁自重 1.05* 25 * （0.45 - 0.12）*0.2 = 1.73kN/m梁抹灰 1.05 * 17 ** 0.015[（0.45 - 0.12）* 2+0.2]= 0.23kN/mg = 12.05kN/m2、活荷载设计值：由板传来 q = 7.2 × 2.3 = 16.56kN/mg + q = 12.05+16.56 = 28.61kN/m（二）内力计算1、计算跨度：边跨：l n = 6.6- 0.24 - 0.25/2 = 6.235ml0 = 1.025*l n = 6.391ml n+a/2=6.235+0.12=6.355m < l。

取 l。

=6.355m中间跨：l0 = l n= 6.6 - 0.25 = 6.35m跨度差（6.355 - 6.35）/ 6.35 = 0.08% < 10%说明可按等跨连续梁计算内力，2、弯矩计算其计算简图如下：g + q =28.61kN/m查《水工钢筋混凝土结构学（第4版）》（中国水利水电出版社）表9-4,板的弯矩系数αvb分别为：1/11（边跨跨中）；－1/11（离端第二支座）；1/16（中间跨中）；－1/14（中间支座），分别代入公式M=αmb(g+q)l。