水工钢筋混凝土课程论文

农业大学科技学院

课程设计说明书

课程名称：《水工钢筋砼结构》课程设计

题目名称：水电站厂房楼盖结构设计

班级：20 11 级水利水电工程专业 3 班姓名：周智铮

学号： 201141927323 指导教师：敬林

评定成绩：

教师评语：

指导老师签名：

2013年1 月 5日

《水工钢筋混凝土结构》课程设计任务书

一、前言

《水工钢筋混凝土结构》作为一门实践性很强的课程，课程设计是教学中的重要环节。在专业课理论教学的基础上，通过课程设计进一步消化和巩固所学课程的容，掌握结构设计的基本方法，培养学生独立思考、自己动手解决问题的能力。

课程设计的主要目的巩固和运用课堂所学知识，通过简单工程实例的结构设计，加强对结构设计基本理论的掌握，进一步了解结构设计的主要过程、注意事项，掌握结构设计相关规的容和使用方法，加深学生对实际工程项目中对结构设计主要容的了解，培养学生运用本课程设计的知识解决实际问题的能力，为今后从事专业工作打下良好基础。

二、课程设计目的

1.通过本课程设计熟悉水工钢筋混凝土结构施工图结构设计的基本过程；

2.通过本课程设计牢固地掌握结构构件承载力计算（受弯、受剪）的知识；

3.通过本课程设计掌握钢筋配置的一般构造规定和规要求；

4.通过本课程设计将所学的理论知识和实际计算相结合，巩固所学知识。

三、课程设计要求

1.了解课程设计任务书要求，收集有关资料、文件及相关政策、法规；

2.熟悉水工钢筋混凝土结构构件设计的基本理论和计算公式；

3.熟悉水工钢筋混凝土结构构件应符合的构造规定；

4.通过绘制水工钢筋混凝土结构构件配筋图，了解图纸的一般格式和有关规定；

5.学生应在教师指导下独立按时完成课程设计的全部容。

四、工程背景

一、设计说明

1.设计某正常运行状况下的3级水电站厂房楼盖。墙体厚度为240mm，柱子尺寸为400mm×400mm，其平面尺寸为30m×12m，结构采用整体式单向板肋形结构。如图所示：

1.楼面做法：水磨石面层（自重为0.65kN/m2）；钢筋混凝土现浇板（混凝土容重为

25kN/m3）；梁板天花为纸筋抹灰12mm（重度为16kN/m3）

2.楼面均布活荷载标准值为6kN/m2 。恒荷载分项系数为1.05，活荷载分项系数为1.2。

3.建筑材料及等级：混凝土强度等级C20；板中钢筋、梁中箍筋，构造钢筋为Ⅰ级；梁中受力钢筋为Ⅱ级。

4.该厂房为3级水工建筑物，结构安全级别为Ⅱ级，结构重要性系数

01.0

γ=，按正常

运行状况设计，设计状况属持久状况，设计状况系数取1.0。

5.结构平面布置初始尺寸：板在墙体上的支承长度为120mm，主梁和次梁在墙上的支承长度为240mm。

二、楼面梁格布置和构件截面尺寸

楼面梁格布置见图

确定主梁跨度为6m，次梁跨度为6m，主梁每跨布置两根次梁，板的跨度为2m

估计梁板截面尺寸：按跨度比条件，要求板厚h≥L/40=2000/40=50 mm，对工业建筑的楼板，要求h≥80 mm，取板厚h=80 mm

次梁截面尺寸: h=L/18～L/12=6000/18～6000/12=333.3～500

取h=500 mm又要求h/b≥2 ∴取b=250 mm

主梁截面尺寸: h=L/14～L/8=6000/14～6000/8=428～750 mm

取h=700 mm b=300 mm

已知：承重墙厚为240 mm 柱子尺寸为400 mm×400 mm

三、板的设计

一、计算简图

板为6跨连续板，其结构尺寸如下图（a）所示，为便于用表格计算，计算简图按5跨考虑，如图（b）所示

次梁截面为250 mm×500 mm，板在墙上支承长度为120 mm，板的计算跨度为：

边跨：b=250 mm≥0.1Lc=0.1×2000=200 mm ∴取L0 =1.1L n=1.1×1755=1930.5 mm

中间跨：L=L n=2000mm

二、荷载计算

取宽为1M的板带计算：

恒荷载：板自重 25KN/M3×1M×0.08M=2.0KN/M

水磨石抹面 0.65KN/M2×1M=0.65KN/M

12mm抹底 16 KN/M3 ×1M×0.012M=0.19KN/M

标准值： g k=2.0+0.65+0.19=2.84KN/M

设计值： g=G k g k=1.05×2.84=2.982KN/M

活荷载：标准值 q k=6KN/M3×1M=6KN/M

设计值 q=r Q q k=1.2×6=6KN/M

考虑次梁对板的转动约束，折算荷载为：

g′=g+q/2=2.982+7.2/2=6.582KN/M

q′=q/2=7.2/2=3.6KN/M

三、力计算

按弹性方法计算，由于边跨与中间跨相差不到10％，可采用等跨表格计算。查附录六表4得弯矩系数a、a1，弯矩计算值为M=ag′L02+ a1g L02

1、跨中弯矩：

边跨：M1=0.0781×6.58×1.932+0.1×3.6×1.932=3.255KN/M

中间跨：M2=0.0331×6.58×22+0.0787×3.6×22=2.0KN/M

M3=0.0462×6.58×22+0.0855×3.6×22=2.447KN/M

2、支座弯矩：

M B=-{0.105×6.58×((2+1.93)/2)2 +0.119×3.6×((2+1.93)/2)2}=-4.32KN/M

M C=-{0.079×6.58×22 +0.111×3.6×22}=-3.677KN/M

3、支座边缘弯矩 V0 =g′+q′=6.582+3.6=10.182KN/M

M B ′=M B-1/2 V0 b=-〔4.21-1/2×1×10.182×0.25〕=-2.937KN/M

M C ′=M C-1/2 V0 b=-〔3.59-1/2×1×10.182×0.25〕=-2.317KN/M

四、截面设计

板厚为80mm，h0取60mm，混凝土为C20，fc=10N/mm2，Ⅰ级钢筋：f y=210N/mm2，钢筋混凝土结构，结构系数r d=1.2，配筋计算表见表一，考虑水电站厂房发电机组对结构的动力影响，板的配筋采用弯起式。

截面边跨 B

中间跨中2 C 中间跨中3 边板带中板带边板带中板带边板带中板带