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：班级：水电0601姓名：李海斌学号：200690250127指导教师：王中强彭艺斌任宜春日期：2009年6月8-14 日目录1课程设计任务书……………………………………………………………………2 计算书正文…………………………………………………………第一章结构布置及板梁截面的选定和布置……………………………………1.1 结构布置....................................................................................... .1 1.2初步选定板、梁的截面尺寸. (2)1.2.1板厚度的选定1.2.2次梁的截面尺寸1.2.3主梁截面尺寸第二章单向板的设计2.1板的荷载计算 (3)2.1.1板的永久荷载的计算2.1.2板的可变荷载的计算2.2板的计算跨度计算 (1)2.2.1边跨的计算2.2.2中间跨度计算2.2.3连续板各界面的弯矩计算2.3板的正截面承载能力计算及配筋计算…………………………………………. .1第三章次梁的设计3.1次梁的荷载计算………………..…………………3.1.1次梁的永久荷载设计值计算 (1)3.1.2次梁承受可变荷载设计值………………………………3.1.3次梁承受荷载设计值…………3.2 次梁的内力计算………………..…………………………………………3.2.1次梁边跨计算………………..…………………3.2.2次梁中间跨计算 (1)3.3.3次梁的弯矩设计值和剪力设计值的计算……………………………3.4次梁的承载力计算 (3)3.4.1正截面受弯承载力计算3.4.2翼缘计算宽度的计算…………………………………3.4.3 T形梁截面类型的判定………………..…………………3.4.4次梁正截面承载能力计算………………………………………. .13.4.5次梁斜截面受剪承载力计算 (1)第四章主梁设计………………..………………4.1主梁内力的弹性理论设计 (1)4.1.1主梁承受永久荷载的计算………………………………………4.1.2主梁承受可变荷载的计算 (1)4. 2主梁的内力计算……………………………………4.2.1主梁的边跨计算……………………………4.2.2主梁中间跨的计算……………………4.3弯矩设计值和剪力设计值的计算………………………4.4主梁承载能力计算…………………………4.4.1主梁正截面承载能力计算………………………………4.4.2翼缘计算宽度的计算…………………………………4.4.3 T形梁截面类型的判定…………...………………………4.4.4主梁斜截面受剪承载力计算4.4.5主、次梁交接处附加横向钢筋计算………………第五章施工图的绘制……………………………………………5.1施工图绘制………..…………………………………………………………5.2 结构平面布置图……………..……………………………………………………. 5.3 板的配筋图………………..…………………………………………………………5.4主、次梁的配筋图……………………………. .3课程设计体会…………………………………………………………………………4致谢 (1)5参考文献 (1)6附录 (1)附录1 计算书手稿 (1)附录2 施工图手稿 (1)第一章 结构布置及板梁截面的选定和布置1.1结构布置因为在肋形楼盖结构中，结构布置包括柱网、承重墙、梁格和板的布置，且需注意：对承重墙、柱网和梁格布置应满足建筑使用要求，且柱网尺寸宜尽可能大，内柱在满足结构要求的情况下尽可能少设；根据设计经验，主梁的跨度一般为 5m~8 m ，次梁为 4m~6 m 。
而对于单向板肋形结构设计需满足板的长边比短边大于2，即21/2l l >，按照课程设计题目和以上结构设计要求及经验布置次梁和主梁如图一图一 主梁和次梁布置情况1.2初步选定板和梁的截面尺寸 1.2.1板厚度的选定根据题目要求，取板的厚度h=80mm1.2.2次梁的截面尺寸因为次梁高度取011~1812h l ⎛⎫= ⎪⎝⎭，宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31，初设o l = 2L =5700mm ，取h=400mm ，b=200mm1.2.3主梁截面尺寸因为主梁高度取011~148h l ⎛⎫= ⎪⎝⎭，宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31，初设o l =1L =6600mm ，取h=600mm ，b=250mm1.3结构平面布置图，如图二图二 结构平面布置图第二章 单向板的设计2.1板的荷载计算2L / 1L =2.59>2为单向板，按塑性内力重分布方法计算其内力，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。
足够数量的构造钢筋，板的厚度如前述厚度h=80mm> 1l /40=2200/40=55mm,次梁的厚度取前述初选高度h=400mm,截面宽度b=200mm 板的尺寸和支承情况如图三所示。
图三 板的尺寸和支承情况2.1.1板的永久荷载的计算20mm 厚水泥砂浆面层：0.02 ⨯ 20 = 0.4 2/KN m80mm 厚现浇板自重： 0.08 ⨯ 25 = 2 2/KN m15mm 厚板底抹灰 ： 0.015 ⨯17 = 0.255 2/KN m永久荷载标准值： k g = 0.4 + 2 + 0.255 = 2.655 2/KN m线永久荷载设计值： g =1.05k g ⨯1= 1.05 ⨯ 2.655 =2.788 /KN m2.1.2板的可变荷载的计算 可变荷载标准值：k q = 6 2/KN m可变荷载设计值：q = 1.2 ⨯ 6 ⨯ 1 = 7.2 /KN m每米板宽荷载设计值：2.788 /KN m + 7.2 /KN m = 9.988 /KN m 板上荷载具体情况及计算结果见表1l nl n l nbb a l 0=l n l 0=l n板：l 01= l n +h /2 和 l 01= l n +a /2 取小值表1 板的荷载计算表2.2板的计算跨度计算因为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。
计算跨度按图三进行计算，其中，边跨： 取 201h l l n +=， 201al l n += 两式较小值 中间跨：n l l =02.2.1边跨的计算201hl l n +==2.2 - 0.12 - 0.2/2 + 0.08/2 =2.02 m 201al l n +==2.2 - 0.12 - 0.2/2 + 0.12/2 =2.04 m取0l =201hl l n += = 2.02 m2.2.2中间跨度计算0l = n l = 2.2 - 0.2= 2 m 又边跨与中间跨计算跨度相差：（2.02-2）/2=1%<10%,故按等跨连续板计算内力,由于其多余五跨连续板,按五跨计算内力,即计算跨度统一取01l =0l =2.02m,取1m 宽板作为计算单元, 计算简图见图四g+q=9.988/KN m图四 板的荷载计算简图荷 载 种 类荷载标准值（kN/m 2）荷载分项系数荷载设计值 （kN/m 2） 永 久荷 载 20mm 厚水泥砂浆面层0.4 1.05 0.42 80mm 厚现浇板自重2.0 1.05 2.10 15mm 厚板底抹灰 0.255 1.05 0.268 小 计（g ）（KN ） 2.655 - 2.778 可变荷载（q ）（KN ） 6 1.2 7.20 总荷载（g+q ）（KN ）8.655-9.9882.2.3连续板各界面的弯矩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值按图五采用，各跨中及支座截面的弯矩按式20)(l q g M +=α计算, 而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图五 板的各跨中及支座截面的弯矩系数α值表2 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弯矩值（kN·m ）20)(l q g M +=α3.71-3.712.552.912.3板的正截面承载能力计算和配筋计算因为对于板取1m 宽计算，即b=1000mm ；而b=80mm ，0h =h-20=60mm ，d γ=1.2,对于20c 混凝土，c f =10 2/mm N ，I 级钢筋，y f =2102/mm N ，而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%各截面计算过程见表3 ，min ρ=0.15%（见教材附录四表3），As 查教材附录三表2。
表3板正截面承载力计算表截 面边跨跨中 M 2 第一内支座M B 中间跨中 M 3 中间支座M C 边区格中间区格 边区格 中间区格 (kN m)M g3.71 -3.71 2.55 2.08 2.91 2.33 bf Mh h x c d γ2200--= 7.95 7.95 5.34 4.23 6.13 4.86 00.35(mm)x h ≤满足 满足 满足 满足 满足 满足 2(mm )c S yf bxA f =378.6 378.6 254.3 201.4 291.9 231.4 选配钢筋（实配A S ）379379268201296257选配钢筋8/10@170φ 8/10@170φ 8/10@240φ6/8@170φ 8@170φ8@170φ 2min (mm )S A bh ρ≥满足满足满足满足满足满足第三章 次梁的设计3.1次梁的荷载计算按考虑塑性内力重分布的方法设计次梁，根据厂房的实际情况，对于楼盖的次梁和主梁上的可变荷载都不考虑其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。
前述已取主梁的梁高=600mm ，梁宽b=250mm ，次梁及有关尺寸和支承情况如图六图六：次梁的有关尺寸和支承情况3.1.1次梁的永久荷载设计值计算由前述荷载计算已知板传荷载： 2.788 ⨯ 2.2 = 6.134 /KN m 次梁传来荷载： 1.05 ⨯ 25 ⨯0.2 ⨯ (0.4-0.08) = 1.68 /KN m梁侧及地面抹灰：1.05⨯17⨯0.015⨯0.2+1.05⨯17⨯0.015⨯(0.4-0.08) ⨯2=0.25/KN m 次梁承受永久荷载设计值：6.134 + 1.68 + 0.25 = 8.064 /KN m3.1.2次梁承受可变荷载设计值 g=7.2 ⨯ 2.2 = 15.84 /KN m 3.1.3次梁承受荷载设计值g+q =8.064 /KN m + 15.84 /KN m = 23.904 /KN m为了方面查阅和检验计算和主梁的设计和主梁荷载计算，现将次梁荷载的具体计算情况及结果列于表4表4：次梁的荷载计算表3.2 次梁的内力计算取梁掀入墙壁距离为a=240mm3.2.1次梁边跨计算nl=5.7-0.12-0.25/2=5.455m/2nl a+=5.455+0.24/2=5.575m0.025n nl l+=1.025⨯5.455=5.591m>5.575m故取01l=/2nl a+=5.575m3.2.2次梁中间跨计算l=nl=5.7-0.25=5.45m边跨与中间跨计算跨度相差：（5.575-5.45）/5.45=2.3%<10%故按等跨连续梁计算内力，计算简图如图七：23.904KNg q+=图七：次梁的计算简图3.3.3次梁的弯矩设计值和剪力设计值的计算由于次梁考虑塑性内力重分布，各跨中及支座截面的弯矩系数αmp值按图5及表八采用，荷载种类荷载标准值（kN/2m）荷载分项系数荷载设计值（kN/m）永久荷载板传来的恒荷载2．655 1.05 6.134次梁自重8 1.05 1.68次梁底及两侧的粉刷自重0.255 1.05 0.25 小计（g）10.91 - 8.064可变荷载（q） 6 1.2 15.84总荷载（g+q）16.91 - 23.904各跨中及支座截面的弯矩按式20()mp M g q l α=+计算,具体计算结果见表5:表5: 次梁的弯矩系数及弯矩计算表注：为了保证结构在支座两侧不致发生破坏,保证结构的安全,在B 支座处计算跨度取大值计算弯矩。