水工钢筋混凝土结构课程设计
计算书
设计题目：某水电站副厂房楼盖结构设计
题目类型：钢筋混凝土单向板肋形结构
题号：426
班级：港口航道与海岸工程07-04班
姓名：李春雷
学号：200712020426
指导教师：彭艺斌王中强童光明
日期：2010年6月25日
目录
1课程设计任务书 (1)
2计算书正文 (4)
2.1结构布置 (4)
2.2初步选择板、梁的截面尺寸 (4)
2.3单向板的设计 (4)
2.3.1计算简图 (5)
2.3.2荷载计算 (6)
2.3.3板的内力计算 (6)
2.3.4板的配筋计算 (6)
2.3.5板的模板配筋 (7)
2.4次梁的设计 (7)
2.4.1计算简图 (7)
2.4.2荷载计算 (8)
2.4.3次梁的内力计算 (8)
2.4.4次梁的配筋计算 (9)
2.4.5次梁的模板配筋 (11)
2.5主梁的设计 (12)
2.5.1计算简图 (12)
2.5.2荷载计算 (13)
2.5.3主梁的内力计算 (13)
2.5.4主梁内力包络图 (17)
2.5.5主梁的配筋计算 (18)
2.5.6附加钢筋计算 (19)
2.5.7主梁的模板配筋 (20)
3课程设计体会 (20)
4致谢 (21)
5参考文献 (21)
6附件 (22)
附件1计算书手稿 (22)
附件2施工图手稿 (22)
2
教师评阅：
1课程设计任务书
一、设计资料
1、设计条件
某水电站副厂房属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b ✕h ，楼盖采用钢筋混凝土现浇整体式肋形结构。
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Ⅱ级钢筋外，其余均采用Ⅰ级钢筋；混凝土强度等级为C20。
水泥砂浆容重γ1为20kN/m 3；混合砂浆容重γ2为17kN/m 3；钢筋混凝土容重γ3为25kN/m 3；楼面活荷载标准值q k 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L 1✕L2(mm ✕mm)
5L2✕3L1(mm ✕mm)
b ✕h (mm ✕mm)
q k
（kN/m 2）
426
5700✕6000
30000✕17100
300✕400
6
L 2
L 1
L 1
3L 1
120
L 2L 1
L 2
L 2
b ×h
120
5L 2
250
250
A
B
C
D
16
4532L 2
教师评阅：二、设计内容
1、结构布置
根据设计任务书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。
4、绘制施工图
绘制楼盖结构平面布置图（1:100~1:200）；绘制板、次梁和主梁模板配筋图，根据
需要绘制钢筋材料表或钢筋抽样图。
三、课程设计分组及要求
1、设计分组
指导老师按行政班分组指导；学生按表1根据学号确定自己的设计题号及设计参数
，并独立完成课程设计任务。
2、时间安排
1)收集资料1天
2)结构布置1天
3)内力计算3天
4)截面设计1天
5)施工图绘制2天
6)计算书整理、修改施工图1天
7)分组答辩1天
3、提交的文件
1）计算书1份
每个学生按照封面、目录、课程设计任务书、计算书正文、课程设计体会、计算书
手写草稿（附件1）、施工图的手绘草图（附件2）的顺序装订成册。
除附件外，其余部
分要求提交word文档打印件，并将电子文档按行政班级提交指导老师。
2）施工图1-2张
每个学生提交1-2张2号施工图（CAD绘图）。
注：所有材料装入长沙理工大学专用资料袋。
教师评阅：4、考核方式与成绩评定
按设计成果（包括设计计算书和设计图纸）占70％、设计过程（包括设计态度和
创新精神）占10％、设计答辩（回答问题情况）占20％的比例以“优秀、良好、中等、
及格和不及格”五个等级评定课程设计成绩。
l n
l n
l n
b
b
a
教师评阅：
2.3.2荷载计算
板的荷载计算可列表计算，见下表2.2
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》，γG =1.05，γQ =1.2。
2.荷载标准值的计算：
20mm 厚水泥砂浆面层：20*0.02*1=0.4kN/m 80mm 厚现浇板自重：25*0.08*1=2kN/m 15mm 厚板底抹灰:17*0.015*1=0.255kN/m
2.3.3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α值按图2.4采用，
各跨中及支座截面的弯矩按式2
0)(l q g M +=α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M 1
B 支座M B 中间跨中M 2、M 3中间支座M
C 跨度（m） 1.810 1.810 1.780 1.780内力系数α1/11-1/111/16-1/14弯矩值（kN·m）
2
)(l q g M +=α 2.98-2.98
1.98
-2.26
2.3.4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，h 0=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M 2、M 3及M C 应降低20%，计算结果可以填在表2.4内。
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
0.4 1.050.4280mm 厚现浇板自重
2
1.05
2.115mm 厚板底抹灰0.255 1.050.27小计（g） 2.655- 2.79可变荷载（q）6
1.27.2总荷载（g+q）
8.655
-9.99
两式相比取较小值L01=5525mm
603
760
402
=0.2%*220*410=180.4mm ，实际配筋面积均满足要求。
1c f bh f 0y
h ξ'
11401884
628
1527
760
=0.2%*220*410=180.4mm ，实际配筋面积均满足要求。
=1-s A 或A 0h ξ
应布置在S=2h
教师评阅：
的一些具体问题是不通过实际设计计算是不可能被发现的，通过楼盖板的设计让我发现并解决了一些自己不曾注意的很多细小而重要的问题。
我们这次课程设计分为三个阶段，第一个阶段是结构的计算，要手写，计算过程比较复杂，经常遇到困难，就查找书本或是根据规范来计算；第二个阶段是计算书电子版的编辑工作，这个过程主要是根据结构计算手稿来输入的，比较简单；第三个阶段是CAD 的绘图工作，这个阶段既要熟悉CAD 工程制图，又要看得懂钢筋包络图，绘制出这样的一张图需要一两天的时间。
总体而言，忙碌了两个星期的课程设计，不仅巩固了所学的《水工钢筋混凝土结构学》的理论知识，还提高了我的综合设计能力，而且也熟练了CAD 及Word 等应用程序提高了工作的效率。
4致谢
在短短的两个星期的课程设计过程中，我得到了不少的帮助。
首先我要感谢长沙理工大学三年多来的培养与教育。
同时，我要感谢彭艺斌及王中强老师的耐心且细心的解答，在我们遇到困难的时候帮我们解决问题，同时也要感谢同学们的帮助使我这次课程设计胜利的完成。
5参考文献
1.《水工钢筋混凝土结构学》中国水利水电出版社2009年
2.《水工混凝土结构设计》规范（DL/T5057-1996）中国水利水电出版社1996年
3.《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）中国水电出版社1998年
4.《水电站厂房设计规范》（SL266-2001）中国水利水电出版社2001年
5.《混凝土结构》东南大学、天津大学、同济大学中国建筑工业出版社2005年
6.《混凝土结构与砌体结构》罗福午方鄂华叶知满中国建筑工业出版社2003年
7.《建筑工程课程设计指南》沈蒲生高等教育出版社2005年。