水利水电工程专业水工钢筋混凝土结构课程设计指导老师:专业名称：水利水电工程学 号:设计作者:提交时间：2011.7.181设计任务书题目钢筋混凝土肋形楼盖设计（平面图见下图）。字母轴线间距（主梁轴线跨度）为8100mm，也即次梁间距为 2700mm。 二、设计资料（1）某轻工业厂房单向板肋梁楼盖，按正常运行状况设计，某水电站生产副厂房，为4级水工建筑物，建筑层高4.8m。结构平面布置如图所示，墙体厚 370mm。楼面 面层为：底层20mm水泥砂浆找平层（标准值0.40KN/m2）,面层30mm厚水泥砂浆铺瓷质地砖（标准值 0.70KN/m 2）;钢筋混凝土梁板容重标准值为25KN/m 3;梁板下抹20mm厚水泥砂浆后瓷粉罩面（标准值0.40KN/m 2）。梁中纵向受力钢筋为n级，其余钢筋为I级。（2）混凝土强度等级和可变荷载（分项系数均为1.2）见分组表。可变荷箫林度值以A%）5.56,06.57,07,5C2512345C306890设计内容(1) 构件截面尺寸设计(2) 板的设计计算(3) 次梁的设计计算(4) 主梁的设计计算(5) 绘制板的配筋图、绘制次梁的配筋图、绘制主梁的弯矩、剪力包络图、绘制 主梁的抵抗弯矩图及配筋图。四、设计要求(1) 计算书应书写清楚，字体工整，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列 入，并尽量利用表格编制计算过程。(2) 图纸应整洁，线条及字体应规范，并在规定时间内完成。五、设计分组根据同学学号的尾号在分组表中选用混凝土强度等级和可变荷载标准值。2. 设计指导书、 目的要求本课程设计是水工钢筋混凝土结构课程的重要实践环节之一。通过本课程设计， 使学生对钢筋混凝土楼盖的组成、受力特点、荷载计算、内力分析、荷载组合及 板、次梁、主梁配筋设计等有较全面、清楚的了解和掌握，为从事实际工程设计 打下基础。、主要设计计算步骤1构件截面尺寸选择(1) 板(2) 次梁(3) 主梁2板的设计计算(按考虑塑性内力重分布的方法计算板的内力，计算板的正截面承 载力)(1) 荷载(2) 计算简图的确定(3) 计算板的弯矩设计值(4) 板的配筋计算3 次梁的设计计算 (按考虑塑性内力重分布的方法计算次梁的内力，计算次梁的正截面、斜截面承载力)(1) 计算荷载设计值(2) 确定次梁的计算简图(3) 计算内力设计值 (弯矩设计值、剪力设计值)(4) 承载力计算1) 正截面受弯承载力计算2) 斜截面受剪承载力计算4主梁的设计计算 (主梁按弹性理论设计。承受次梁传下的集中荷载及主梁自重。为简化计算，将主梁自重简化为集中荷载)(1) 荷载设计值(2) 确定计算简图(3) 计算内力设计值及绘制包络图1) 弯矩设计值2) 剪力设计值3) 弯矩和剪力包络图(4) 承载力计算1) 正截面受弯承载力计算2) 斜截面受剪承载力计算5施工图绘制绘制板的配筋图、绘制次梁的配筋图、绘制主梁的弯矩、剪力包络图、绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图。3. 设计计算书.构件尺寸设计1.板根据构造要求，板厚取l = 2700 mm.h = 90mm 二 L ：40270040=67.5mm,一 斗 11590059002次梁次梁截面高度应满 h=LL=5900 5900 =(327.78 491.67)mm18121812取 h=400mm.b=200mm.跨度 L=5900mm.、一、-11810081003.主梁 主梁截面高度应满足 h = L L =(675 1012.5)mm ,128128取 h=800mm.b=300mm.跨度 L=8100mm.?0 = 0.9 ；按正常运1.板的设计该厂房为四级水工建筑物，结构安全级别为m级，结构重要性系数承载能力极限状态计算时的结构系数；？d =1.2根据水工混凝土结构设计规范取永久荷载分项系数梧=1.05;可变荷载分项系数Vq = 1.20.板按考虑塑性内力重分布方法计算取宽为1m的板带计算恒荷载标准值20mm厚水泥砂浆后瓷粉罩面20mm厚水泥沙浆找平层30mm厚水泥砂浆铺瓷质地90mm钢筋混泥土1 0.4=0.4KN.m1 0.4 = 0.4KN /m1 0.7 =0.7 KN m0.09 1 25 =2.25kN/mgk =3.75KN. m活荷载标准值qk =1 5.5=5.5kN/m怛向载设计值g = g Rk = 1.05 3.75 = 3.97kN /m活荷载设计值q = q qk =1.2 5.5 = 6.60kN /m总计考虑到次梁对板的转动约束，1所以折算荷载为：g, = g 1q =7.08KN.m21 1q, =1q =1 6.6 = 3.3KN m2 2次梁截面为400 x200 mm，板在墙上的支承取为120 mm；则板的计算跨度为:边跨. h0.2 0.09l =l2.7 -0.12 - =2.525m222a且 l1 壬 ln + = 2.54m取 101 = 2.54m2中间跨l2 =ln2 =2.7-0.2 =2.5m跨度差(254_2.5) =1.6% 刍0% ,可按等跨连续梁计算。次2.5梁的计算简图见图(1)所示。(A)(B)(A)板的构造(B)板的计算简图3.内力计算各截面的弯矩计算如表1.表1板的弯距计算值表截面边跨跨中(1)离端第二支座(B)离端第二跨跨中(2)中间跨跨中(3)中间支座(C)弯距系数ampii1112J_ 142M =a mp(g +q)l。(kN F)1 X10.38X 11_ 2一2.525 = 6.021 X10.38X11_ 2一 一2.525 = -6.021X10.38X 162.502 =4.051-X 10.38乂 14.22.50=-4.634.配筋计算b=1000mm, h=90mm, h0 = 90 25 = 65mm。 C30 混凝土，L =14.3N / mm2.2I级钢筋，fy=210N/mm,板的配筋计算见表2。表2板的配筋计算表截面部位1B2 (3)C，轴线间轴线间，轴线间轴线间弯距计算值 M(x106Nxmm)6.02-6.024.050.8x4.05=3.24-4.63-4.63x0.8=-3.71弯距设计值KM (X106N *mm)6.92-6.924.663.73-5.32-4.27KM s 一，2fcbh。0.1170.1170.0770.0620.0870.071匚=1(1 20.1160.1160.0800.0640.0910.074fcbhEfy514514354283403328分离式选配钢筋*10150财0 150*8 140*8170*10190*8150实配钢筋面积524524359296413335弯起式选配钢筋实配钢筋面积对轴线间的板带，其各内区格板的四周与梁整体连接，考虑到板的内拱作用， 其跨内截面2, 3和支座截面C的弯距值可折减 20%，即乘以系数0.8。三.次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布方法设计1.荷载恒荷载标准值由板传来3.6 2.7 =9.72kN/m次梁自重0.2 (0.4 -0.09) 25 =1.55kN/m梁底抹灰0.2 0.4 =0.08kN/mgk =11.35kN/m活荷载标准值由板传来 qk =5.5x2.0 = 11kN/m恒荷载设计值g = g gk =1.05 11.35 =12.25kN/m活荷载设计值q=Q qk =1.2 11=13.2kN/m总 计g q =12.25 13.2 =25.45kN /m考虑到主梁对次梁的转动约束，折算荷载为g=g 9 =11.25 炬=14.55kN/m443 3q = q =13.2 =9.9kN /m4 42.计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为300 x 800mm.则次梁的计算跨度为:边跨a0.3 0.241。1=1 =5.9-0.12= 5.75m222且l01 1.025ln1 =1.025x5.75 = 5.89m取 l01 =5.75m中间跨I02 =ln2 =5.9-0.3 = 5.6m跨度差(5.75_5.6) =2.6% go%,可按等跨连续梁计算。次梁的计5.6算见图25900十150匚3D。q+g二25.45KN/m图2次梁的计算简图(A)次梁的构造简图(B)次梁的计算简图3.内力的计算连续次梁各截面的弯距及剪力计算值分别见表3及表4。表3次梁弯距计算值表截面位置边跨跨中(1)离端第二离端第二跨跨中中间支座(C)弯矩系数Ct mb1H111116W一 ，.、, 2M =此(9 +q)l(kN - m)1cX 25.45 X 1125.75 =76.49-76.491cX 25.45 K 16_ _2_ 5.7 =51.681一一X 29.28 X 14_ _25.7 =-59.06表4次梁剪力计算值表截面位置端支座(A)右侧离端第二支座(B)中间支座(C)左侧右侧左侧右侧剪力系数Yvb0.450.600.550.550.55V=Lb(g+q)ln0.45 X 25.450.60 X 25.450.55 X 25.450.55 X0.55 XX 5.63X 5.63x 5.725.45 X25.45 X(kN)=64.48=85.97=79.795.75.7=79.79=79.794.承载力及配筋计算正截面受弯承载力计算进行正截面受弯承载力计算时，跨中截面按T形截面计算。其翼缘计算宽度为:11边跨bfl05750 =1916.67