水工钢筋混凝土课程设计 - 图文

水工钢筋混凝土结构课程设计

目录

1.课程设计的目的————————————————03 2.课程设计题目描述和要求————————————04 3.课程设计报告内容———————————————04 3.1楼面梁格布置和构件截面尺寸拟定———————04 3.2板的设计——————————————————05

3.2.1计算简图 3.2.2荷载计算 3.2.3板的内力计算 3.2.4板的受力钢筋计算

3.2.5板的构造钢筋与板配筋详图（CAD绘图）

3.3次梁的设计————————————————09

3.3.1计算简图 3.3.2荷载计算 3.3.3次梁的内力计算

3.3.4次梁的正截面和斜截面承载力计算 3.3.5次梁配筋详图（CAD绘图）

1

水工钢筋混凝土结构课程设计

3.4主梁的设计——————————————————13

3.4.1计算简图 3.4.2荷载计算 3.4.3主梁的内力计算 3.4.4主梁的正截面承载力计算 3.4.5主梁的斜截面承载力计算

3.4.6主梁的附加吊筋(附加横向钢筋)的计算 3.4.7主梁配筋详图（CAD绘图）

4.结论——————————————————————22 参考书目————————————————————23

2

水工钢筋混凝土结构课程设计

1.课程设计目的

钢筋混凝土结构课程设计是水工钢筋混凝土结构教学计划中的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的水工结构设计基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。

1）.通过课程设计训练，了解水工钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为毕业设计以及今后从事实际水工结构设计工作奠定初步基础。

2）.复习巩固加深所学的钢筋混凝土基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构设计等章节的理论知识。

3）.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如：

①进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图； ②掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； ③掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法；

④了解构件设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； ⑤掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定；

4）.学习结构施工图的绘制和结构计算书的编制方法，培养查阅技术规范和工程手册的能力，合理确定设计参数。

3

水工钢筋混凝土结构课程设计

2.课程设计题目描述和要求

某水力发电副厂房楼盖，采用钢筋混凝土梁板，其平面尺寸如图所

250120120250120250120L2 1）.墙体厚度370mm，结构横向长L1＝21.6m，结构纵向长L2＝28.5m，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。板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm，柱的截面尺寸为400mm×400mm。

2）作用在楼面上的活载标准值 3）.该建筑位于非地震区。 4）.建筑物安全级别为二级。 5）.结构环境类别为一类。

6）.建筑材料等级：混凝土强度等级：梁、板C20级。

钢筋级别：板中钢筋、梁中架立筋、腰筋等构造钢筋及箍筋采用Ⅰ级；梁内受力纵筋采用Ⅱ级。

7）.荷载：钢筋混凝土容重为25kN/m3。楼面做法： 20mm厚水泥砂浆面层，?c=20kN/m3；钢筋混凝土现浇板；12mm厚纸浆灰抹底（容重为16kN/m3）。

qk＝6.5kN/m。

3.设计报告内容

3.1楼面梁格布置和构件截面尺寸

4

250L1水工钢筋混凝土结构课程设计

主梁横向布置，次梁纵向布置。主梁拟定为三跨，次梁拟定为五跨。根据楼盖结构柱网尺寸，结构布置如图1，主梁为7200×3=21600mm，次梁为5700×5=28500mm,板伸入墙体120mm，次梁伸入墙体240mm，主梁伸入墙体370mm。

图1 结构布置图

对于多跨连续次梁，高跨比为1/18-1/12，对于多跨连续主梁，高跨比为1/12-1/8，矩形截面高宽比h/b=2-3.其中高度以50mm为模数，大于800mm，则以100mm为模数。

主次梁截面尺寸计算结果见表1

表1主次梁截面尺寸计算

构件名称 主梁 次梁 计算值(mm) 600～900 317～475 计算值(mm) 233～350 150～225 取 值b×h(mm×mm) 300×700 200×450 L(mm) 7200 5700 高度h (1/12～1/8)L (1/18～1/12)L 宽度b (1/3～1/2)h (1/3～1/2)h 板的厚度按构造要求h=80mm≧l/40=2400/40=60mm，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90mm厚的楼板。 h=90mm 3.2板的设计 3.2.1 计算简图

5

水工钢筋混凝土结构课程设计

次梁截面为200×450mm,板在墙上的支承长度取为120mm,则板的计算跨度为：

边跨： l01=ln +a/2+b/2=2400-120-200/2+120/2+200/2=2340mm 且l01≤ln+h/2+b/2=2180+90/2+200/2=2325mm 取l01=2325mm 中间跨 由于 0.1lc=0.1×2400=240mm＞b=200mm 所以 l02=ln2+b=2400mm

跨度差 （2400-2325）/2325=3.2%<=10%,可按等跨连续板的系数计算 。 取1m宽板带作为计算单元，板构造如图2

图2 板构造图

板计算简图如图3

图3板计算简图

3.2.2荷载计算

6

水工钢筋混凝土结构课程设计

按等跨连续板系数计算内力；且多于五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，按五跨计算内力，如图4

图4 板受力简图

分项系数取值依据《SL191—2008规范》，荷载标准值的计算：

20mm厚水泥砂浆面层：20×0.02×1=0.4 kN/m 90mm厚现浇板自重： 25×0.09×1=2.25 kN/m 12mm厚板底抹灰: 16×0.012×1=0.192 kN/m

板的荷载计算结果可见表2

表2 板的荷载计算表

荷 载 种 类 20mm厚水泥砂浆面层 90mm厚现浇板自重 12mm厚板底抹灰 小 计（g） 可变荷载（q） 总荷载（g+q） 荷载标准值 （kN/m） 0.4 2.25 0.192 2.842 6.5 9.342 荷载分项系数 1.05 1.05 1.05 - 1.2 - 荷载设计值 （kN/m） 0.42 2.363 0.202 2.984 7.8 10.784 考虑到次梁对板的转动约束，折算荷载为 g’=g+0.5q=2.9841+0.5×7.8=6.884KN/m q’=0.5q=0.5×7.8=3.9KN/m

调整后的荷载设计值为g+q=6.884+3.9=10.784KN/m 3.2.3内力计算 按弹性理论计算。

各跨中及支座截面的弯矩系数α值按教材采用，各跨中及支座截面的弯矩按式M=αgl02+α1ql02计算。

7

水工钢筋混凝土结构课程设计

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3

表3 板的弯矩计算

截 面 跨 度 （m） 内力系数 α α1 弯矩值（kN·m） 边跨中M1 2.325 0.078 0.100 5.014 跨中M2 2.4 0.033 0.079 3.080 跨中M3 2.4 0.046 0.086 3.753 支座弯矩Mb 支座弯矩Mc 2.363 -0.105 -0.119 -6.627 2.4 -0.079 -0.111 -5.626 支座边缘弯矩 Mbl=|Mb|-|V0|×b/2=6.627-0.2/2×(2.325-0.2) ×10.784/2=5.481KN?m Mbr=|Mb|-|V0|×b/2=6.627-0.2/2×(2.4-0.2) ×10.784/2=5.441KN?m Mc=|Mc|-|V0|×b/2=5.626-0.2/2×(2.4-0.2) ×10.784/2=4.440KN?m 3.2.4 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=90-25=65mm。

对于C25混凝土，fc=11.9N/mm2，HPB235钢筋fy=210N/mm2

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4内

表4 板配筋计算

2 截面位置 1 B 边板带 中板带 边板带 C 中板带 边板带 3 中板带 M（kN·m5.014 5.481 3.080 2.464 ） 0.167 0.183 0.103 0.082 0.184 0.203 0.109 0.086 574 634 338 267 1.04% 1.15% 0.62% 0.49% 选用钢边板筋带 (mmΦ8/10@Φ8/10@Φ8/10@Φ8/10@2) 100100200200 644 644 322 322 4.440 3.552 3.753 3.002 0.148 0.118 0.161 0.126 502 394 0.91% 0.72% 0.125 0.100 0.134 0.106 418 329 0.76% 0.60% Φ8@100503 Φ10@200393 Φ10@200393 Φ8/10@200322

8

水工钢筋混凝土结构课程设计

3.2.5板配筋详图

板中除按计算配置受力钢筋外，尚应设置下列构造钢筋。 1.分布钢筋：按规定选用Φ8@200

2.板面附加钢筋：按规定选用Φ8@200，设置于主梁顶部和墙边。 3.墙角附加钢筋：按规定选用Φ8@200，双向配置于四个墙角的板面， 板配筋详图见施工图。 3.3 次梁的设计 3.3.1计算简图

次梁在墙上的支承长度a为240mm；中间支座宽度即为主梁宽（b=300）。 边跨：

l01?ln?0.025lnl01?ln?+b/2=5700-120-300/2+0.025×(5700-120-300/2)+300/2=5717mm

a2 +b/2=5700-120-300/2+240/2+300/2=5700mm

两式相比取较小值L01=5700mm 中间跨：

由于 0.05×lc=0.05×5700=285mm＜300mm 所以

l0=1.05ln =1.05×5400=5670mm

由于[(5550-5400)/5400] ×100%=2.78%<10% ,，故可按等跨连续梁计算内力。

次梁构造如图5

图5 次梁构造

次梁计算简图如图6

图6 次梁计算简图

9

水工钢筋混凝土结构课程设计

3.3.2荷载计算

按弹性理论设计，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，可按表5进行计算。

分项系数取值依据《SL191-2008规范》， 荷载标准值的计算：

板传来的恒荷载：2.842×2.4=6.821kN/m 次梁自重： 25×0.2×（0.45-0.09）=1.8kN/m

次梁底及两侧的粉刷自重: 16×0.012[ (0.45-0.09) ×2]=0.138 kN/m

可变荷载：6.5×2.4=15.6 kN/m

表5 次梁荷载计算

荷载标准值 荷 载 种 类 永 久 荷 载 板传来的恒荷载 次梁自重 次梁底及两侧的粉刷自重 小计（g） 可变荷载（q） 总荷载（g+q） （kN/m） 6.821 1.800 荷载分项系数 1.050 1.050 荷载设计值 （kN/m） 7.162 1.890 0.138 8.759 15.600 24.359 1.050 - 1.200 - 0.145 9.197 18.720 27.917 考虑到主梁对次梁的转动约束，进行荷载调整：

g‘=g+0.25q=9.197+0.25×18.72=13.877KN/m q’=0.75q=0.75×18.72=14.04KN/m

10

水工钢筋混凝土结构课程设计

调整后的荷载设计值 g+q=13.877+14.04=27.917KN/m 3.3.3内力计算

各跨中及支座截面的弯矩系数α连续次梁各截面的弯矩见表6

表6 次梁弯矩计算

截 面 跨 度 （m） 内力系数 α α1 弯矩值（kN·m） 边跨中M1 5.7 0.078 0.100 80.83 跨中M2 5.67 0.033 0.079 50.29 跨中M3 5.67 0.046 0.086 59.20 支座弯矩Mb 支座弯矩Mc 5.685 -0.105 -0.119 -101.09 5.67 -0.079 -0.111 -85.35 mp

值按下表采用，各

跨中及支座截面的弯矩按式M=αgl02+α1ql02计算。

支座边缘弯矩 Mbl=|Mb|-|V0|×b/2=101.09-0.3/2×(5.7-0.3) ×27.917/2=89.78KN?m Mbr=|Mb|-|V0|×b/2=101.09-0.3/2×(5.67-0.3) ×27.917/2=89.85KN?m Mc=|Mc|-|V0|×b/2=85.35-0.3/2×(5.67-0.3) ×27.917/2=42.06KN?m 次梁剪力计算按式V=βgln+β1qln计算。 连续次梁剪力计算见表7

表7 次梁剪力计算

截面 计算跨度 剪力系数β β1 剪力计算值 Va 5.43 0.394 0.447 53.132 Vbl 5.43 -0.606 -0.62 -77.432 Vbr 5.4 0.526 0.598 70.620 Vcl 5.4 -0.474 -0.576 -65.983 Vcr 5.4 0.5 0.591 68.554 3.3.4配筋计算 3.3.4.1 正截面受弯承载力计算

支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，按矩形截面进行设计；而跨中翼缘位于受压区，按T形截面计算，翼缘计算宽度按教材表进行计算。

确定

bf?:

a=30+10=40mm，

h0 按单层钢筋布置，则a=c+10，由附录4表1的c=30，得

=450-a=450-40=410mm

hf?h0/=90/410=0.219>0.1 故仅按计算跨度L0和梁净距Sn考

虑。

11

水工钢筋混凝土结构课程设计

边跨：

桉计算跨度L0考虑：按梁净距Sn: 取较小值即中间跨：

桉计算跨度L0考虑：按梁净距Sn: 取较小值即边跨:

fcbf?hf??h0?hf?)2/K=11.9×1850×90×（410-90/2）/1.2=603 kN?m>68.705

bf?bf?bf?bf?bf?= L0 /3=5.55/3=1.85m

=b+ Sn=0.2+（2.4-0.2）=2.4m

bf?=1.85m

=L0/3=5.4/3=1.8m

=b+ Sn=0.2+(2.4-0.2)=2.4m

=1.8m

判别T形截面类型:

kN?m

中间跨:

fcbf?hf??h0?hf?)2/K=11.9×1800×90×(410-90/2)/1.2=593 kN?m>46.738kN?m

故各跨中截面均属于属于第一类T形截面。 次梁正截面计算见表8

表8 次梁正截面承载力计算

中间跨中 截面 弯矩计算值 α ξ As 选配钢筋 实配钢筋 M1 边跨跨中 80.83 0.026 0.027 799 3φ18 763 Mb B支座 -89.78 0.269 0.321 1043 3φ22 1140 M2 边区格 50.29 0.017 0.017 495 2φ18 509 M3 中间区格 59.2 0.020 0.020 583 2φ16 603 中间支座 Mc -42.06 0.126 0.135 440 2φ18 509 说明： ρminbh0=0.2%×200×410=164mm2，实际配筋面积均满足要求。 3.3.4.2 斜截面受剪承载力计算

包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算 剪力计算见表9

表9 次梁斜截面受剪承载力计算

截面位置 端支座离端第二离端第二中间支座中间支座

12

水工钢筋混凝土结构课程设计

（A）右侧 剪力计算值V(kN) 剪力设计值 hwh0?h?f?bb 0.25fcbh0/K 支座（B）左侧 支座（B）右侧 （C）左侧， （c）右侧 截面尺寸验算 53.132 -77.432 70.620 -65.983 68.554 63.758 92.918 84.744 79.180 82.265 1.6≤4.0 1.6 ≤1.6 ≤1.6 ≤1.6 ≤4.0 4.0 4.0 4.0 203KN203KN≧203KN≧203KN≧230 KN≧≧92.918KN 84.744KN 84.744KN 82.265KN 63.758KN 60.748KN60.748KN60.748KN60.748KN60.748KN≦≦≦≦≦63.758KN 92.918KN 84.744KN 79.180KN 82.265KN 0.7ftbh0/K 选用箍筋（双肢） ?6@150?6@150?6@150?6@150?6@150（按构造要求） 56.6 0.19%≧ρmin=0.15% 113.509KN≧63.758KN 56.6 56.6 56.6 0.19%≧ρmin=0.15% 113.509KN≧79.180KN 56.6 0.19%≧ρmin=0.15% 113.509KN≧82.256KN Asv?n?Asv1(mm2) A?sv?svb?s 配箍率Vc+Vsv=0.7ftbh0+1.25fyvAsv/sh0 0.19%≧0.19%≧ρρmin=0.15min=0.15% % 113.509K N≧113.509K92.918KN N≧84.744KN

3.3.5次梁配筋详图

次梁的配筋及构造如施工图所示。 3.4主梁的设计 3.4.1计算简图

图7 主梁计算简图

13

水工钢筋混凝土结构课程设计

主梁在墙上的支承长度a=370.中间支座宽度即为柱横截面高度，即取b=400mm。

计算跨度计算： 边跨：

L01=ln+b/2+a/2=7200-120-400/2+400/2+370/2=7265mm L02=1.025ln+b/2=1.025*(7200-120-400/2)+400/2=7252mm 取两式较小值L01=7252mm 中间跨：

由于0.05×lc＜400mm 所以

l0=ln+b=6800+400=7200mm

由于[（7252—7200）/7200] ×100%=0.7%<10% 说明可以按等跨连续梁计算内力。

主梁端部支承在砖墙上，支承长度取为370mm;中间支承在柱上，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm.因梁的线刚度比柱的线刚度大得多，可视为中部铰支的三跨连续梁。 3.4.2荷载计算

主梁的自重和主梁底及两侧的粉刷自重为均布荷载，但此荷载值与次梁传来的集中荷载值相比很小，为简化计算，采取就近集中的方法，把主梁自重集中到集中荷载作用点，将主梁视为承受集中荷载的连续梁来计算。主梁承受的永久荷载包括：次梁传来的荷载、主梁自重和主梁底及两侧的粉刷重量；主梁承受的可变荷载仅考虑次梁传来的可变荷载。可按表10进行计算:

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：

次梁传来的恒荷载：7.661 ×5.7=43.6677 kN/m

14

水工钢筋混凝土结构课程设计

主梁自重： 25×0.3×（0.7-0.09）*2=9.51 kN/m

主梁两侧的粉刷: 16×0.012×[ (0.7-0.09) ×2] =0.234 kN/m

可变荷载：13×5.7=74.1 kN/m

表10 主梁荷载计算

荷 载 种 类 次梁传来的恒永 久 荷载 荷 载 主梁自重 主梁底及两侧 的粉刷 小 计（G） 可变荷载（Q） 总荷载（G+Q） 荷载标准值（kN） 43.668 9.510 荷载分项系数 1.050 1.050 荷载设计值（kN） 45.851 9.986 0.234 53.412 74.100 127.512 1.050 - 1.200 - 0.246 56.083 88.920 145.003 3.4.3内力计算

集中荷载作用下三跨连续梁的弯矩及剪力系数可由教材的表格查得，各跨中及支座截面的弯矩按式M=αQL和M=αGL；各支座截面剪力按式V=β1G+β2Q。其中，α1、β1分别为永久荷载作用下的弯矩及剪力系数；α2、β2分别为可变荷载作用下的弯矩及剪力系数。

按弹性理论计算内力时，需要考虑可变荷载的最不利布置方式，因此应将永久荷载和可变荷载作用下的内力单独计算，然后对控制截面内力进行组合，计算各截面及支座的最大内力或最小内力。

主梁各截面及支座的弯矩及剪力系数由附录查得后，可计算出相应的弯矩及剪力，见表11，为便于绘制主梁内力包络图，应将每种荷载作用形式下的内力图绘制出来，荷载组合时再将每种组合方式下内力图绘制出来，合并到同一坐标系下即得内力包络图。值得注意的是主梁的结构对称且荷载对称，只需画出一跨半的内力包络图即可。

表11主梁弯距计算表（kN/m）

项次 ① 荷载简图 边跨跨中 支座B 中间跨跨中 支座C M1(?)MaMB(?) -0.2665 M2(?) 0.0669 MbMc(?)A 1 a B 2 b G 0.2446 0.1559 C D 99.48 63.41 -108.00 27.01 0.0669 -0.2665 27.01 -108.00

15

水工钢筋混凝土结构课程设计

② A 1 a B 2 b Q C D 0.289 0.2447 186.36 157.79 -0.1333 -0.1334 -0.1334 -0.1333 -85.65 -85.41 -85.41 -85.65 ③ A 1 a B 2 Q b C --D 0.0444 0.0888 -28.63 -57.26 -0.1332 0.2003 0.2003 -0.1332 -85.59 128.24 128.24 -85.59 ④ A 1 a B 2 b Q C D 0.2298 0.1262 148.19 81.38 -0.3109 0.0966 0.1706 -0.0888 -199.76 61.85 109.22 -57.06 ⑤ A 1 a B 2 b Q C D --0.0296 0.0591 -0.0888 0.1706 0.0966 -0.3109 -19.09 -38.11 -57.06 109.22 61.85 -199.76 ⑥ A 1 Q a B 2 b 0.2742 0.215 C D -0.1777 -0.1037 -0.0297 0.0444 176.82 138.64 -114.18 -66.39 -19.02 28.53 组合次项 ①+② ①+③ ①+④ 285.84 221.2 70.85 6.15 -193.65 -193.59 -307.76 -58.4 155.25 88.86 -58.4- 247.67 144.79 -193.65 155.25 -193.59 136.23 -

16

水工钢筋混凝土结构课程设计

①+⑤ ①+⑥ 80.39 25.3 -165.06 -222.18 136.23 -39.38 88.86 -7.99 276.30 202.05 165.06 -307.76 -79.47 将以上表中最不利内力组合下的弯距图叠画在同一坐标图上，画其外包线即得到主梁的弯距包络图，如图8

图8 主梁包络图

主梁剪力计算见表12

表12 主梁剪力计算

项次 ① 荷载简图 端支座A 中间支座B r中间支座C VA(?) VBl(?)1 VB(?) VC(?)56.449 (1.000) A ② a B 2 b G C D 41.377 (0.733) A 1 a B 2 Q b C D 77.005 (0.866) ③ Q 2 b 1 a A B C Q 2 b 1 a A B C D -11.826 (-0.133) ④ 61.266 (0.689) D -71.521 (-1.267) -100.835 (-1.134) -11.826 (-0.133) -116.574 (-1.311) 0 (0) 88.920 (1.000) 108.660 (1.222) VC(?) -71.521 56.449 (1.267(-) 1.000) 0 100.83(0) 5 (1.134) -11.826 88.920 (0.133(-) 1.000) -7.914 69.180 (0.089(-) 0.778) lr

17

水工钢筋混凝土结构课程设计

⑤ A 1 a B 2 Q b C D 7.914 7.914 (0.089) (0.089) -69.180 108.66(-0 0.778) (1.222) ⑥ Q 2 b 1 a A B C 组合次项 ① +② ①+③ ①+④ ①+⑤ ①+⑥ 73.092 -(0.822) 104.74D 8 (-1.178) 118.382 -56.449 -172.3556.449 6 29.551 -145.369 -83.347 145.369 102.643 -165.109 -188.09125.625 9 49.291 --12.731 52.211 63.607 114.469 -76.189 -176.2636.709 9 -116.574 (-1.311) 19.740 19.740 -3.912 (0.222) (0.222(-) 0.044) 176.353 83.347 79.435 -45.053 67.609 将以上表中最不利内力组合下的剪力图叠画在同一坐标图上，画其外包线即得到主梁的剪力包络图，如图9

图9 主梁剪力包络图

3.4.4正截面承载力计算

18

水工钢筋混凝土结构课程设计

支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，按矩形截面进行设计；而跨中翼缘位于受压区，按T形截面计算，翼缘计算宽度按教材进行计算。对于主梁，进行便安全设计。

跨中按T形截面进行计算，其翼缘宽度为：

hf/h=90/700=0.13>0.1 因此按计算跨度l0考虑和按梁肋净距考虑 边跨：

l0/3=7252/3=2417mm

b+sn=200+(5700-300)=5600mm 取较小者 bf’=2417mm 中间跨：

l0/3=7200/3=2400mm

b+sn=200+(5700-300)=5600mm 取较小者 bf’=2400mm

判断其截面类型：取a=c+10=30+10=40 （按单层布置） h0=700-a=660mm 边跨：

fcbf?hf??h0?hf?2/K=11.9×2417×90×（660-90/2）/1.2 kN·m= )1327kN·m

大于最大弯矩值，故按第一类T型截面计算。 中间跨：

fcbf?hf??h0?hf?2/K=11.9×2400×90×（660-90/2）/1.2 kN·m )=1317kN·m

大于最大弯矩值，故按第一类T型截面计算。 各跨梁皆按第一类截面计算。

支座截面按矩形截面计算，考虑到支座截面及边跨跨中截面弯距较大，纵筋布置两排，并放在次梁主筋下面，因此取中截面按单排布筋，取

h0?700?80?620mm;而中间跨跨

h0?700?35?665mm.

主梁正截面配筋计算过程见表13

表13 主梁正截面配筋计算

截面位置 6M(?10N?mm) 弯距计算值边跨跨中 285.84 0.027 中间支座（B） -307.76 0.269 中间跨跨中 155.25 0.015 -58.40 0.006 αs=KM/( fcbh0h0) 支座 αs=KM/( fcbfh0h0) 跨中

19

水工钢筋混凝土结构课程设计

??1?1?2?sAs?As? 0.027 1725 0.320 2361 0.015 950 0.006 380 fc?bh0fyfc?b?fh0fy(支座) (跨中) 选用钢筋 实际配筋面积 (mm2) 5φ22 1900 6φ22 2281 3φ22 1140 1φ22 380 说明：

ρminbh0=0.2%×300×665=390mm2，实际配筋面积均满足要求。 3.4.5斜截面承载力计算

b?300mm, 端支座取h0?700?35?665mm, B支座负筋为双排，

且布置在次梁负筋下部，故取 h0=700-80=620mm，.

主梁斜截面的配筋计算过程见表14。

表14 主梁斜截面承载力计算表

截面位置 剪力计算值V(kN) 截hwh0?h?f?面bb 尺0.25fcbh0/k 寸验算 0.7ftbh0/K 选用箍筋（双肢） 端支座（A） 右侧 118.382 1.92≦4.0 494.594KN≧118.382KN 147.796KN≧118.382KN 离端第二支座（B） 左侧 右侧 188.095 165.369 1.77≦4.0 461.125KN≧188.095KN 1.77?4.0 461.125KN≧165.369KN 147.796KN≦188.095 147.796KN≦165.369 Asv?n?Asv1(mm2) 2?50.3?100.6 0.17%≧0.15% ?8@200 ?8@200 100.6 0.17%≧0.15% ?8@200 100.6 0.17%≧0.15% A?sv?svb?s 配箍率V=0.7ftbh0+1.25*fyvASV/s*h0 247.217KN＞1.2*188.095=225.714KN 247.217KN＞1.2*165.369=198.443KN

20

水工钢筋混凝土结构课程设计

ASB={KV-(VC+VSV)}/fysin45 _ _ _ 选配弯起钢筋 实配弯起面积（mm2） － － _ _ _ _ 3.4.6主梁吊筋计算

在主梁与次梁交接处，主梁的腹筋承受由次梁传来的集中荷载作用，为防止在主梁的中下部出现裂缝破坏，故在此交接处设置附加横向钢筋（箍筋或吊筋），现在此处设置吊筋。

图10主梁与次梁交接处箍筋和吊筋形式

(a) 主梁与次梁交接处斜向裂缝 (b)吊筋形式 (c) 箍筋形式 考虑到主梁与次梁交接处的破坏面大体如图8(b)和(c)虚线所示，故附加横向钢筋应布置在S=2h1+3b的范围内，其数量按下式计算：

Asv?KF

fyvsin?式中：F —— 次梁传给主梁的集中荷载设计值； fyv—— 附加横向钢筋的抗拉强度设计值；

α—— 附加横向钢筋与梁轴线的夹角，取α=45°； 因为：S=2h1+3b=2×（700-450）+3×200=1100mm 故附加钢筋应布置在1100mm的范围内。 选Ф8的吊筋。

对于箍筋：Asv=2Asb=2×50.3=100.6mm2 Asb为附加箍筋的截面积

附加箍筋的排数。则由公式得：m≧KF/(fyvsina)=1.2×135.017×1000/(2×210×50.3×1.414)=5.4

在s范围内可布置6排，故实配面积为6×100.6=603.6mm2 故可配6排Ф8的吊筋。

21

水工钢筋混凝土结构课程设计

3.4.7主梁配筋详图

主梁配筋详图、主梁的配筋及构造见施工图所示。纵向受力钢筋的弯起和截断位置，根据弯矩和剪力包络图及材料图形来确定。

4.结论

此次课程设计为单向板肋形结构的设计，通过《水工钢筋混凝土结构学》的学习，进一步加深对理论的认识和理论在工程中的运用，同时，也培养我的综合运用知识的能力和动手的能力。而且在我遇到问题时，也积极与大家进行了探讨，这也增加了我的团队意识。

通过这一个学期的理论课程学习，我们开始接触水工钢筋混凝土结构的课程设计。万事开头难，课程设计开始时，没有头绪，不知如何下手，后来，在老师的建议下我认真的看了一遍教材，并借阅了水工混凝土结构设计规范手册，对知识系统而全面进行了疏理，遇到难处先是自己考虑琢磨，如果实在不会了再向老师同学请教，最后我不光更加熟悉的掌握了课本上的基本理论，还理解了平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的思路。在做课程设计的过程中，我不光学会了如何去设计钢筋混凝土结构，更让我有机会对自己的知识进行了综合的运用。例如它让我更加熟悉CAD和WORD文件的操作，对水工钢筋混凝土构件的设计有了进一步形象的认识，从中也发现和解决了一些自己理论知识中的不足之处。本次设计使我对钢筋混凝土构件受力计算,正截面与斜截面承载力计算认识更加深刻,对实际配筋中的一些问题有所思考,从中收益匪浅。在设计过程中遇到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。

22

水工钢筋混凝土结构课程设计

参考书目：

【1】．河海大学等四校合编．水工钢筋混凝土结构学(第四版) ．北京：中国水利水电出版社，2009

【2】．水工混凝土结构设计规范（SL191-2008）．北京：中国水利水电出版社，2009 【3】．《建筑结构静力计算手册》编写组．建筑结构静力计算手册．北京：中国建筑工业出版社

【4】．周氏．水工混凝土结构设计手册．北京：中国水利水电出版社

【5】．徐占发．土建专业实训指导与示例(课程设计 毕业设计 毕业论文写作) ．北京：中国建材工业出版社，P66～75

【6】．周俐俐．土木工程专业 钢筋混凝土及砌体结构课程设计指南．北京：中国水利水电出版社

【7】．孙香红，李红．实用混凝土结构设计：课程设计及框架结构设计实例．

23

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xl9.html