水工钢筋混泥土结构设计
水工钢筋混凝土结构设计指导书
《水工钢筋混凝土结构设计》课程设计指导书一、设计目的《水工钢筋混凝土结构设计》是港航工程专业重要的专业技术课之一，具有很强的理论性和实际应用性。
通过课程设计，可以使学生较系统地了解水工钢筋混凝土结构设计的主要过程；锻炼和提高钢筋混凝土结构的计算、设计及构造处理、绘制结构施工图的能力；培养学生在水利工程结构设计过程中的配合意识。
包括工种与工种之间的协调及设计组人员之间的配合，加深对所学理论课程的理解和巩固；培养正确、熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力；通过实际工程训练，初步建立结构设计、施工、经济全面协调统一的思想。
为使学生成为合格的工程师或设计师打下扎实的基础。
二、设计任务完成单向肋形梁板结构的设计，结构设计部分重点完成板、次梁和主梁的内力计算和配筋，并绘制施工图。
三、基本内容与要求（一）设计基本内容设计题目：现浇单向板肋形楼盖1、完成设计计算书一份，内容包括：（1）板、次梁和主梁的截面尺寸拟定；（2）按弹性方法进行板、次梁、主梁的内力计算，内容包括荷载计算、内力分析；（3）板、次梁和主梁的截面配筋计算及构造要求。
2、绘制肋形结构施工图（四张3号图纸）。
内容包括：（1）板的模板图及配筋图；（2）次梁模板图及配筋图；（3）主梁模板图、配筋图及材料图；（4）主梁钢筋表；（5）设计说明，如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚、钢筋的制作以及构件的抹面粉底等。
3、设计内容及步骤（1）板的计算步骤1）拟定板厚。
根据高跨比条件，规范要求板厚40/l h ≥，对于工业建筑的楼盖板要求mm h 80≥。
计算跨度按规范规定确定。
2）荷载分析及计算板所受荷载有：永久荷载：自重可变荷载：任务书给定。
3）内力计算按考虑塑性内力重分布理论计算。
4）配筋计算（2）次梁的计算步骤1）拟定梁的截面尺寸。
12/18/l l h -≥。
计算跨度按规范规定确定。
2）荷载分析及计算面板所受荷载有：永久荷载：板传来的永久荷载，次梁自重，次梁粉刷。
水工钢筋混凝土结构课程设计
水工钢筋混凝土结构课程设计一、引言水工钢筋混凝土结构是水利工程中常见的结构形式之一，具有优良的抗水性能和承载能力。
课程设计旨在通过对水工钢筋混凝土结构的设计与分析，使学生掌握相关知识和技能，能够合理设计和施工水工钢筋混凝土结构，满足工程要求。
二、设计目标1. 结构安全性•分析设计水工钢筋混凝土结构的承载能力，确保其在使用寿命内不会发生结构破坏等安全问题。
•获取结构关键部位的受力状况，优化结构设计，使其承载能力合理分配。
2. 施工可行性•考虑结构施工时的现实情况，合理选择结构形式和材料，确保施工过程可行，不产生较大的施工难度。
•关注施工中的安全问题，采取相应的措施，减少施工风险。
3. 经济性•综合考虑结构材料、施工工艺等因素，降低工程造价。
•在结构设计中，选择适当的结构形式和尺寸，使结构具备良好的经济性。
三、设计内容1. 结构形式选择•确定水工钢筋混凝土结构的主要承载体系，如梁、柱、墙等。
•根据工程要求和场地条件，选择适当的结构形式，如框架结构、矩形梁柱结构等。
2. 结构材料选择•选择合适的混凝土等级和配合比，确保混凝土强度满足设计要求。
•选择适当的钢筋材料和直径，满足结构的受力要求。
3. 结构设计•根据要求的荷载情况，进行结构设计的计算分析。
•确定结构的布置尺寸和受力状况，通过力学计算获得各构件的截面尺寸。
•绘制结构平面和剖面图，做好结构之间的连接设计。
4. 结构施工图纸绘制•根据结构设计结果，绘制结构的详细施工图纸。
•标注构件尺寸、钢筋布置、施工节点等，确保施工过程顺利进行。
5. 结构施工•按照设计要求进行结构施工，包括混凝土浇筑、钢筋绑扎、模板搭设等工序。
•严格控制施工质量，确保结构施工过程中不出现质量问题。
6. 结构监测与验收•建立结构的长期监测机制，跟踪结构使用过程中的变化和变形。
•依据相关规范和标准，进行结构验收，确保结构的安全可靠性。
四、设计流程1. 确定设计任务和目标•确定水工钢筋混凝土结构的设计任务和目标，明确设计要求。
水工钢筋混凝土结构课程设计
水工钢筋混凝土结构课程设计水工钢筋混凝土结构课程设计一、课程设计目的和意义水工钢筋混凝土结构是土木工程中的重要分支，它在水利工程、港口工程等方面有广泛的应用。
本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式，让学生掌握水工钢筋混凝土结构的设计方法和施工工艺，提高学生的工程实践能力和综合素质。
二、课程设计内容1.理论部分：介绍水工钢筋混凝土结构的基本原理、设计方法和相关规范要求。
包括钢筋混凝土的材料性能、结构设计方法、受力原理等内容。
2.实践部分：通过案例分析和实验模拟，让学生亲自进行水工钢筋混凝土结构的设计和施工过程。
包括设计风格比较、结构布局优化、土壤力学参数测量和分析、施工工艺控制等环节。
三、课程设计步骤1.学生分组：将学生分为若干个小组，每个小组人数不超过5人。
2.阶段1：理论学习。
学生通过阅读教材和相关文献，掌握水工钢筋混凝土结构的基本原理和设计方法。
3.阶段2：案例分析。
每个小组选择一个水工钢筋混凝土结构案例，通过实地考察和文献调研，分析该案例的设计难点和施工要求。
4.阶段3：设计方案制定。
每个小组根据选定的案例，进行结构设计方案论证，包括荷载计算、结构形式选择、受力分析等。
5.阶段4：施工工艺控制。
每个小组根据自己设计的方案，制定相应的施工工艺流程和质量控制措施。
6.阶段5：实验模拟。
每个小组根据设计方案，进行实验模拟，验证设计的可行性和施工工艺的有效性。
7.阶段6：课程总结。
每个小组撰写课程总结报告，包括设计方案的优缺点分析、实验结果的分析和比较等。
四、课程设计评价方式1.设计报告评价：对每个小组的设计报告进行评分，评价指标包括设计方案的合理性、创新性、可行性等。
2.实验模拟评价：对每个小组的实验模拟结果进行评分，评价指标包括模拟结果的准确性、实验操作的规范性等。
3.学生表现评价：对每个小组的学生在小组讨论、实验操作、报告撰写等方面的表现进行评分，评价指标包括学生的主动性、团队合作能力、学科素养等。
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1.2 混凝土的物理力学性能
1.2.1 混凝土的强度 1.2.1.1 砼立方体抗压强度fcu与强度等级 砼结构主要利用其抗压强度，因此抗压强度是最主要和最基本的指标。 标准立方体强度：标准立方体试件测得的抗压强度，用fcu表示。 砼强度等级：边长150mm立方体，温度为20±3℃、相对湿度不小于90%的条件下养护28天，用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值fcuk作为砼的强度等级，以符号C表示，单位为N/mm2。
思考题
0-1 什么是钢筋混凝土结构？ 0-2 在素混凝土结构中配置一定形式和数量的钢材以后，结构的性能将发生什么样的变化？ 0-3 钢筋混凝土结构有哪些主要优点？ 0-4 钢筋混凝土结构有哪些主要缺点？ 0-5 人们正在采取哪些措施来克服钢筋混凝土结构的主要缺点？ 0-6 根据结构的受力特点，绘出图示梁的纵向受力钢筋的草图。
HPB300钢筋的应力-应变曲线
e对应横坐标为伸长率
屈服强度：是钢筋强度的设计依据 伸 长 率：钢筋拉断时应变，反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，延性较好。
含碳量越高，屈服强度和抗拉强度越高，伸长率越小，流幅缩短。
1.1.2.2 硬钢的力学性能
硬钢：没有明显屈服点的预应力钢丝、钢绞线、螺纹钢筋、钢棒 协定流限：强度设计指标，指经加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力，用σ0.2表示。 σ0.2一般相当于抗拉强度的70% ~ 90%。 硬钢强度高，但塑性差，脆性大。
随着混凝土强度的提高，曲线上升段和峰值应变的变化不是很显著，而下降段形状有较大的差异。强度越高，下降段越陡，材料的延性越差
应力不大，重复5∼10次后，加载和卸载的应力—应变曲线合并接近一直线，同弹性体一样工作。 应力超过某一限值，经多次循环，应力应变关系成为直线后，重新变弯，试件很快破坏。该限值为砼的疲劳强度
水工钢筋混凝土结构设计规范
钢筋混凝土结构采用
级钢筋时 混凝土标号不宜低于
装配式钢筋混凝土结构的混凝土标号不宜低于
第 条 采用本规范所规定的安全系数时 混凝土的设计强度应根据标号按表 采用
水工钢筋混凝土结构设计规范 试行
表 混凝土的设计强度
项 次
强度种类
符 号
轴心抗压
弯曲抗压
混凝土标号
抗拉 抗裂
注 混凝土的标准强度见附录三
设计现浇的钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时 如截面的长边或直径小于
的危害程度等因素确定 并不得低于表 的规定
第 条 混凝土抗冻标号分为
和
混凝土抗冻标号按
天龄期的试件确定 经试验论证后 也可利用 天或 天龄期的增长值
混凝土抗冻标号应根据建筑物所在地区的气候条件 建筑物的结构类别以及工作条件等确定
并不得低于表 的规定
表 混凝土抗渗标号的最小允许值
项次
结构类型及运用条件
适当提高
在无抗冻要求的地区 即在最冷月月平均气温高于
的地区 对
级建筑物水位涨落区的外部混凝土 应根
据具体情况提出 或
的要求 以保证建筑物的耐久性
第 条 混凝土的抗侵蚀性系指混凝土抵抗环境水侵蚀作用的能力 当环境水具有侵蚀性
时 应采用适当的抗侵蚀性水泥 若各种水泥均不能满足抗侵蚀性的要求时 应进行专门的试验研
冬季
夏季
项次
水工钢筋混凝土结构设计规范 试行
表
混凝土标号
混凝土的弹性模量
弹性模量
第二节 钢 筋
第 条 钢筋混凝土结构中的钢筋 宜采用 级 级 级钢筋 碳钢丝
钢筋的质量应符合冶金工业部部颁标准的要求 采用本规范所规定的安全系数时 钢筋的设计强度按表 采用
水工钢筋混凝土结构学教学设计
水工钢筋混凝土结构学教学设计概述水工钢筋混凝土结构学是土木工程学科中的重要分支之一。
在建筑结构中，钢筋混凝土是一种经济实用、安全可靠的建筑材料。
本文旨在探讨水工钢筋混凝土结构学教学设计。
目的本课程旨在使学生： - 理解钢筋混凝土基本原理和设计方法； - 掌握钢筋混凝土结构施工技术和施工质量控制； - 能够解决各种不同类型的钢筋混凝土结构的设计问题。
教学内容本课程分为两部分：理论学习和实践教学。
理论学习1.钢筋混凝土结构设计基础–钢筋混凝土的组成和特点–钢筋混凝土的受力性能和设计原理–钢筋混凝土的构件设计方法2.钢筋混凝土结构材料与工艺–钢筋混凝土的材料和强度等级–钢筋混凝土的预应力技术和施工工艺3.钢筋混凝土的设计方法–钢筋混凝土梁的设计–钢筋混凝土柱的设计–钢筋混凝土板的设计–钢筋混凝土框架结构的设计实践教学1.钢筋混凝土结构施工工艺实践–梁板配筋、倒模制作–钢筋安装、混凝土浇注2.钢筋混凝土结构设计实践–设计计算实例–使用相应软件进行深入的结构设计教学方法1.理论教学：采用教师讲授、案例演示等方式，为学生提供必要的理论知识和设计方法。
2.实践教学：采用梁板配筋和混凝土浇注、设计计算实例的方式，帮助学生掌握钢筋混凝土结构的施工技术和设计方法，并培养学生具备独立思考和解决问题的能力。
教学评估1.理论考核：在课堂结束后进行理论考核，测试学生对于课程内容的掌握情况。
2.实践考核：在课程结束后，进行结构设计和施工工艺的考核，测试学生能否独立完成相关的钢筋混凝土结构设计和施工。
参考资料1.《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010-20102.钢筋混凝土结构设计课件3.钢筋混凝土结构施工技术课件4.相关的设计软件及说明文档结语本教学设计着重培养学生对于水工钢筋混凝土结构学的应用能力，并为学生后续的实践工作打下良好的基础。
水工钢筋混凝土结构课程设计
水工钢筋混凝土结构课程设计水工钢筋混凝土结构是水利工程中常见的一种结构类型，其设计与施工对于确保工程的安全和稳定性至关重要。
本文将对水工钢筋混凝土结构的课程设计进行讨论，内容包括结构荷载计算、结构布置和设计、钢筋构造设计以及结构稳定性分析等。
首先，结构荷载计算是设计水工钢筋混凝土结构的基础。
根据实际情况和设计要求，确定项目的荷载类型和荷载大小。
常见的荷载包括恒定荷载（如结构自重）、可变荷载（如水压力、雨水荷载）以及运动荷载（如水流作用）。
对于水工工程来说，特别需要考虑水压力的作用，准确计算水压力对结构的影响。
结构布置和设计是课程设计的核心环节。
根据实际的工程需求和结构设计要求，确定结构的布置方案。
水工钢筋混凝土结构往往需要兼顾强度、稳定性和耐久性的要求。
结构设计需要注意的关键点包括：确定结构的几何尺寸，以及结构中使用的钢筋种类和数量；根据结构荷载计算的结果，确定结构所需的配筋方案；根据结构的几何形状和荷载情况，采取适当的加固和预应力措施，确保结构的稳定性和耐久性。
钢筋构造设计是水工钢筋混凝土结构设计的重要组成部分。
根据结构设计的要求，确定结构内部的钢筋布置方式和数量。
在钢筋设计中，需要注意的关键点包括：合理确定钢筋的直径和间距，以满足结构的强度需求；根据结构荷载的作用位置和大小，确定不同部位的钢筋配筋方式；根据构造形式和荷载情况，设置适当的连接件，确保钢筋的连接安全性。
综上所述，水工钢筋混凝土结构课程设计需要综合考虑结构荷载计算、结构布置与设计、钢筋构造设计以及结构稳定性分析等多个方面。
只有全面、准确地进行设计，才能确保水工钢筋混凝土结构的安全稳定。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学随着人们对水资源的需求日益增长，建设水利工程成为现代社会的重要任务之一。
而水工钢筋混凝土结构作为水利工程建设的主要材料和技术，对于保障水利工程的安全和可持续发展起到了至关重要的作用。
本文将从水工钢筋混凝土结构的特点、设计原则和施工过程等方面进行探讨。
一、水工钢筋混凝土结构的特点水工钢筋混凝土结构是指以钢筋为骨架、混凝土作为填充材料的一种工程结构形式。
它具有以下几个主要特点：1. 高强度和耐久性：由于钢筋的加入，水工钢筋混凝土结构具有良好的抗压和抗拉强度，能够承受较大的水压力和水力冲击。
同时，混凝土的化学性质使其具备良好的耐久性，能够长期抵御水的腐蚀和侵蚀。
2. 稳定性和刚性：钢筋混凝土结构具有较高的稳定性和刚性，能够抵御外力的破坏和变形。
这对于水利工程来说尤为重要，可以保证水坝、堤坝等水工设施的稳定运行。
3. 施工灵活性：水工钢筋混凝土结构具有较好的施工灵活性，可根据不同工程的需要进行设计和施工。
这一特点使得水工钢筋混凝土结构适用于各种不同类型的水利工程，如水库、渠道、堤坝、泵站等。
二、水工钢筋混凝土结构的设计原则针对水工钢筋混凝土结构的设计，需要考虑以下几个原则：1. 安全性原则：水工钢筋混凝土结构设计必须满足承载力和稳定性的要求，确保结构在水力冲击和外力作用下不会破坏。
设计师需要根据具体工程的情况，合理确定钢筋的配置和混凝土的强度等参数，以保证结构的安全性。
2. 经济性原则：在满足安全性要求的前提下，水工钢筋混凝土结构的设计应尽量追求经济性。
这包括选择合适的材料、减少结构的自重，并合理配置钢筋等。
通过优化设计，可以降低工程造价，提高工程的经济效益。
3. 可持续性原则：水工钢筋混凝土结构的设计应当考虑到工程的可持续发展。
这包括选择环保材料、减少资源的消耗，并且注重工程的维护和维修。
通过合理的设计和施工管理，可延长水工钢筋混凝土结构的使用寿命，降低对环境的影响。
三、水工钢筋混凝土结构的施工过程水工钢筋混凝土结构的施工包括以下几个主要过程：1. 基础处理：在施工之前，需要对工地进行基础处理。
水工钢筋混凝土结构学课件第一章
钢筋混凝土结构的优势与局限性
• 施工方便：混凝土浇筑方便，可塑性强，可根据需要制作 各种形状的结构。
钢筋混凝土结构的优势与局限性
自重大
相对于其他结构形式，钢筋混凝土结 构自重较大，增加了基础和地基的负 担。
维护成本高
长期暴露在自然环境中，需要定期进 行维修和保养，以保持其性能和外观 。
钢筋混凝土结构的
总结词
学习水工钢筋混凝土结构学有助于培养解决实际工程问题的能力，提高专业素养和职业 竞争力。
详细描述
学习水工钢筋混凝土结构学对于水利工程、土木工程等专业的学生来说具有重要的意义 。通过学习这门学科，学生可以掌握钢筋混凝土结构的设计原理、施工技术和工程管理 方法，从而更好地解决实际工程问题。同时，这门学科的学习也有助于提高学生的专业
钢筋在结构中起到抗拉作用，提高结构的抗 拉性能。
抗拉强度低
混凝土抗拉强度较低，容易在受拉区域出现 裂缝。
复合受力
钢筋和混凝土共同工作，发挥各自的优势， 提高结构的承载能力。
钢筋混凝土结构的优势与局限性
耐久性好
混凝土对水和空气具有良好的隔 离作用，能够抵御腐蚀和氧化。
抗震性能好
钢筋混凝土结构具有一定的延性 ，能够吸收地震能量，减轻地震 对结构的破坏。
水工钢筋混凝土结构学 课件第一章
目 录
• 引言 • 钢筋混凝土的组成与特性 • 钢筋混凝土结构设计原理 • 钢筋混凝土结构的分类与受力特点 • 钢筋混凝土结构的发展历程与展望
引言
01
水工钢筋混凝土结构学的定义
总结词
水工钢筋混凝土结构学是一门研究钢筋混凝土在水工建筑物中的设计、施工和管理的学科。
详细描述
水工钢筋混凝土结构学是一门涉及多个领域的综合性学科，主要研究钢筋混凝土在水工建筑物中的设计、施工和 管理。这门学科涉及到水利工程、土木工程、材料科学等多个领域的知识，旨在解决水利工程中钢筋混凝土结构 的设计、施工和管理问题。
水工钢筋混凝土结构
水工钢筋混凝土结构
水工钢筋混凝土结构是一种常用于水利工程、港口工程和
海洋工程等领域的结构形式。
它由钢筋和混凝土组成，钢
筋用于承受拉力，混凝土用于承受压力。
水工钢筋混凝土结构的主要构件包括梁、柱、墙和板等。
梁用于承受水平荷载和垂直荷载，并将荷载传递到柱和基
础上。
柱用于承受垂直荷载，并将荷载传递到基础上。
墙
用于承受侧向荷载和水压力，并将荷载传递到基础上。
板
用于承受水平荷载和垂直荷载，并将荷载传递到梁、柱和
墙上。
水工钢筋混凝土结构的设计和施工需要考虑以下几个方面：
1. 荷载计算：根据水工钢筋混凝土结构所处的环境和用途，确定设计荷载，包括静荷载、动荷载和水压力等。
2. 结构设计：根据荷载计算结果，确定结构的尺寸、形状
和布置。
设计中需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等。
3. 材料选择：选择适合水工环境的混凝土和钢筋材料。
混
凝土应具有足够的抗压强度和耐久性，钢筋应具有足够的
抗拉强度和耐腐蚀性。
4. 施工工艺：根据设计要求，采用适当的施工工艺进行施工。
施工中需要注意混凝土的浇筑、振捣和养护等过程，
以保证结构的质量和耐久性。
5. 检测和监控：在施工完成后，需要进行结构的检测和监控，以确保结构的安全和可靠性。
检测和监控的内容包括结构的变形、裂缝和应力等。
总之，水工钢筋混凝土结构是一种重要的工程结构形式，它具有承载能力强、耐久性好和施工灵活等优点。
在设计和施工过程中，需要充分考虑结构的荷载、尺寸、材料和工艺等因素，以确保结构的安全和可靠性。
水工钢筋混凝土结构课程设计
水工钢筋混凝土结构课程设计引言：水工钢筋混凝土结构是工程建设中常见的一种结构形式，旨在提供承载力和耐久性。
本文将从设计的角度出发，介绍水工钢筋混凝土结构的相关内容，包括设计原理、步骤和注意事项等。
一、设计原理水工钢筋混凝土结构设计的基本原理是承载力和耐久性。
它需要满足一定的荷载要求，如静态荷载、动态荷载和地震荷载等。
同时，还需要考虑结构的可靠性、经济性和施工性等因素。
钢筋混凝土结构的设计需要根据具体情况确定构件尺寸、钢筋布置和混凝土强度等参数。
二、设计步骤1. 确定结构类型：根据工程要求和场地条件，确定水工钢筋混凝土结构的类型，如梁、柱、板等。
2. 荷载计算：根据工程所处环境和用途，计算各种荷载，包括自重、活载、风载和地震荷载等。
3. 建立结构模型：根据结构类型和荷载计算结果，建立结构的数学模型，以便进行静力分析。
4. 静力分析：通过静力学原理，计算结构各构件的内力和变形，以确定结构的受力状态。
5. 设计构件尺寸：根据结构的受力状态和设计要求，确定构件的尺寸，包括截面尺寸和长度等。
6. 钢筋布置设计：根据构件的受力状态和设计要求，确定钢筋的布置方式和数量，以保证结构的承载力和变形控制。
7. 混凝土配合比设计：根据结构的要求和现场条件，确定适当的混凝土配合比，以提供足够的强度和耐久性。
8. 结构详图设计：根据设计结果，绘制出结构的详图，包括构件的尺寸、钢筋的布置和混凝土的配筋等信息。
9. 施工图设计：基于结构详图，编制施工图，以指导施工过程中的具体操作。
三、注意事项1. 结构安全性：设计时需保证结构的安全性，包括承载力和稳定性等方面。
各构件的尺寸和钢筋布置应满足相应的设计要求和规范。
2. 施工性：设计时需考虑结构的施工性，包括施工工艺和施工工期等。
尽量选择简化施工过程和减少构件数量的设计方案，以提高施工效率和降低成本。
3. 耐久性：设计时需考虑结构的耐久性，包括混凝土的抗渗性、抗冻性和耐久性等。
合理选用混凝土配合比和保护层厚度，以提高结构的耐久性。
水工钢筋混凝土结构学
第六章 受压第构件四旳截节面承配载力置对称钢筋旳偏心受压构件（矩形截面）
二、一般箍筋柱旳计算
KN Nu ( fc A f yAs )
N
As
A
fc
f y As
• 某现浇旳轴心受压柱，柱底固定，顶部 为不移动铰接，柱高6500mm，该柱承受 旳轴向力设计值为N=650kN（含自重）， 采用C20混凝土，Ⅱ级钢筋，试设计截面 及配筋。
第三节 偏心受压构件正截面承载力计算
As
KNe ' fcbh(h '0 f 'y (h '0 a)
h) 2
式中e '
h 2
a
'
e0 , h '0
h
a
'
垂直于弯矩作用平面旳承载力复核
偏心受压构件还可能因为柱子长细比较大，在与弯矩作用平 面相垂直旳平面内发生纵向弯曲而破坏。在这个平面内是没有 弯矩作用旳，所以应按轴心受压构件进行承载力复核，计算时 须考虑稳定系数旳影响。
用稳定系数φ表达长柱承载力较短柱降低旳程 度。 φ =Nu长/Nu短， 影响原因：柱子旳长细比l0/b，混凝土强度等 级和配筋率影响很小。 l0/b<8时，不考虑纵向 弯曲旳影响， φ =1，称为短柱。
❖l0/b<8旳称为短柱。 ❖实际工程构件计算长度l0取值可参照规范。 ❖长细比限制在l0/b 30，l0/h25。
三 偏心受拉构件钢筋拉应力旳计算
s
0.0033
0.8
1 Es
s
fy
0.8 0.8 b
若按上式计算出来的
s大于f
，
《水工钢筋混凝土结构》课件——2章 钢筋混凝土结构设计计算原理
值进行折减，
可变荷载组合值记为：Qc=ψcQk，ψc为组合系数。其值取
为小于等于1.0。水工结构设计中习惯取ψc＝1.0 — 实无折减。
§2-4 荷载的标准值和材料强度标准值
1.3 荷载频遇值
是指可变荷载在结构设计基准期内经常存在的那一部分 荷载，《建筑结构可靠度设计统一标准》规定取被超越的总时
(3)偶然荷载Q：在结构设计基准期内不一定出现，
但一旦出现其值很大且作用时间很短的荷载。
§2-2 结构的功能要求、荷载效应与结构抗力
按其作用位置的变化，可分为二类：
(1)固定荷载 (2)移动荷载
按结构的反映分为
(1) 静态荷载 (2) 动态荷载
§2-2 结构的功能要求、荷载效应与结构抗力
2.2 荷载效应 荷载作用下，结构产生的内力、变形统称为荷载效
3.极限状态设计法
§2-2 结构的功能要求、荷载效应与结构抗力
1. 结构的功能要求： (1)安全性。(2)适用性。 (3)耐久性。
安全性 ◎ 结构在正常施工和使用情况下能承受可能出现的各种荷载和变形 。 ◎ 在偶然事件（如校核洪水位、地震）发生时和发生后，结构应能保持
整体承载力和稳定性。
适用性 ◎ 结构在正常使用荷载下，具有良好的工作性能。如不发生影响正常使
用的过大的变形（挠度、侧移）、振幅，或产生过大的裂缝宽度。
耐久性 ◎ 结构的承载力和刚度不应随时间有过大的减小，导致结构在其预定
使用期间内降低安全性和适用性，缩短使用寿命。
§2-2 结构的功能要求、荷载效应与结构抗力
➢结构设计要保证其可靠性。 ➢可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称。 ➢结构可靠性越高，建设造价投资越大。
水工钢筋混凝土结构学PPT课件
针对各种质量问题，提出相应的预防措施，如优化配合比设计、加强振捣和养 护、控制拆模时间等。同时，强调施工过程中的质量控制和监管，确保工程质 量符合要求。
06 水工钢筋混凝土结构耐久 性设计与维护
耐久性设计原则和方法
耐久性设计原则
确保结构在预定使用期限内，能够抵御环境侵蚀、材料老化和荷载作用，保持其 安全性、适用性和耐久性。
。
有限差分法
介绍有限差分法的基本概念、 计算格式及在水工结构中的应
用。
离散元法
概述离散元法的基本原理、计 算过程及在水工结构中的应用
。
弹性力学法在水工结构中的应用
弹性力学法基本原理
阐述弹性力学法的基本概念、基本假设和基 本原理。
水工结构弹性力学模型
介绍水工结构弹性力学模型的建立方法和步 骤。
水工结构弹性力学分析
02 钢筋混凝土材料性能
水泥与骨料
水泥种类与性能
水泥与骨料的选用原则
介绍常用水泥的种类，如硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥等，并分析其性能特 点，如强度、凝结时间等。
根据工程要求和材料性能，提出水泥 与骨料的选用原则，以确保混凝土的 质量。
骨料种类与性能
阐述骨料的种类，如碎石、卵石等， 并分析其性能特点，如粒径、级配、 坚固性等。
学生自我评价报告展示
知识掌握情况
学生对水工钢筋混凝土结构的基本概念、设计原理、施工方法等 方面有了较为全面的了解。
实践能力提升
通过课程实验、课程设计等实践环节，学生的动手能力和解决问 题的能力得到了提高。
团队协作与沟通能力
学生在小组讨论、团队作业等过程中，学会了与他人合作、沟通 交流，共同完成任务。
受弯构件正截面承载力计算
水工钢筋混凝土结构设计规范
水工钢筋混凝土结构设计规范
1 水工钢筋混凝土结构设计
水工钢筋混凝土结构是构建水工建筑的主要结构类型，对于水工结构的设计要求严格。
按照《水利部水工建筑物混凝土结构设计规范》，针对水工建筑物钢筋混凝土结构设计应满足以下要求：
1.1 钢筋组织及递增等级
钢筋组织应按照反片抗剪构件的组织形式，即沿构件弯曲痕的轴自中点向两端递减的组织形式。
递增等级应按照规范要求，它既可以按照节理面方向设置，也可以按照纵撑的支持部位方向设置。
在设计时，应考虑到加强元素的等级递减情况，避免造成不必要的浪费。
1.2 混凝土及配筋
混凝土及配筋对水工建筑物具有重要作用，因此设计时需要考虑钢筋及混凝土的供应和材料参数。
混凝土应满足规范要求，其等级要符合结构型式的特殊要求；钢筋的规格及性能要满足设计要求，钢筋覆盖层积厚度应符合规范要求。
并且，混凝土与钢筋之间粘结力应不低于要求值。
1.3 抗震设计
水工建筑物钢筋混凝土结构设计中还要考虑抗震要求，要求其设计地震反应特性符合要求。
在抗震设计中，应注意有效抵抗地震叠加应力，考虑叠加剪力效应，并确保抗震水准应符合规定性能要求。
水工钢筋混凝土结构设计是水利部水工建筑物规范中的重要内容，应按照规范来详细指定钢筋组织及递增等级、混凝土及配筋以及抗震
设计等规范要求，将其加以正确设计。
正确设计和施工是确保水工建
筑物正常安全运作的前提，是我国水利部对水工建筑物安全监管工作
的基础。
水工混凝土结构设计规范sl191-2008
水工混凝土结构设计规范sl191-2008
本规范是根据对浇筑水工混凝土结构钢筋混凝土设计需求，制定出来的一项设计标准，主要内容包括：
一、水工混凝土结构概述
1、水工混凝土结构是一种多功能的结构形式，包括水泥混凝土和钢筋混凝土结构，
既可以用于大跨度建筑物，也可以用于水利工程。
2、水工混凝土结构的优势在于它结构紧凑、应力分布均匀、结构受力效率高等特点，具有较高的耐久度和抗震性能，可以节约材料和自重；同时，由于它易于安装、容易操作、造价低廉等优点，在水利工程领域得到了广泛应用。
二、结构设计基本原则
1、基本原则：水工混凝土结构的设计应按照设计荷载的大小，采用经济、可行的结
构方案，并符合建筑物力学设计规范的规定；
2、钢筋混凝土结构应符合《混凝土结构设计规范》的相关规定；
3、水工混凝土结构设计中，视结构材料的强度和刚度，采用经济可行的结构形式并
符合施工技术要求；
4、水工混凝土结构设计中，应根据设计荷载，考虑防止滑动、地震等极限状态，避
免破坏结构性能；
三、结构材料评定
1、水工混凝土结构设计应根据结构性能和力学特性进行材料评定；
4、水工混凝土结构设计中，应根据结构型式的特性，优先选用较高的材料强度。
四、防腐设计
水工混凝土结构应采用有效防护措施，防止长期在潮湿环境中受到腐蚀影响，防止过
早的结构损伤。
腐蚀防护措施可采用包括围护结构抗腐蚀、改善结构系统环境、使用混凝
土密封剂、使用抗酸和环氧玻璃钢等。
安装完毕后应进行严格的调查，确保它们符合要求。
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水利水电工程专业水工钢筋混凝土结构课程设计扌指导老师： _______专业名称： _____学号:0908070076设计作者：胥胜洪___________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。
9©© 0 ©©&(Is k hL ・二II1・CS 2—AX W9© © 0 ©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）板次梁2）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．构件尺寸设计次梁截面为400 200mm ,板在墙上的支承取为 120mm ；则板的计算跨度为:I 2700mm .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G 1.05；可变荷载分项系数 Q1.20.板按考虑塑性内力重分布方法计算1 •荷载取宽为1m 的板带计算恒荷载标准值20mm 厚水泥砂浆后瓷粉罩面 1 0.4 0.4 KN . m20mm 厚水泥沙浆找平层 1 0.4 0.4KN /m30mm 厚水泥砂浆铺瓷质地1 0.70.7 KN m90mm 钢筋混泥土0.09 1 25 2.25kN/mg k 3.75 KN m活荷载标准值q k 1 5.55.5kN / m 恒荷载设计值g G gk1.05 3.75 3.97kN /m活荷载设计值 qQ qk1.2 5.56.60kN /m总计 、1g ,g q 7.08 KN m2 1 1 q ,q 6.6 3.3KN m2 22.计算简图2次梁次梁截面高度应满 取 h=400mm. 1 1 h L~ L1812b=200mm.5900 (327.78 ~491.67)mm ,125900 "78-跨度 L=5900mm.3注梁 主梁截面高度应满足 取 h=800mm. 二•板的设计 1 1h L~ —L 12 8b=300mm.8100 8100~ (675 ~ 1012.5)mm ,12 8跨度 L=8100mm.该厂房为四级水工建筑物，结构安全级别为川级,结构重要性系数o0.9;按正常运1•板 根据构造要求，板厚取 h 90mm 270067.5mm , 40考虑到次梁对板的转动约束，所以折算荷载为:h 0.2 0.09边跨l01l n12.7 0.12 2.525m2 2 2a且l01 l n— 2.54m 取l01 2.54m2中间跨l°2 l n2 2.7 0.2 2.5m跨度差(2.54 2.5) 1.6% 10%，可按等跨连续梁计算。
次2.5梁的计算简图见图(1)所示。
(A)g + q=10.(B)图1 板的计算简图次梁截面为400 200mm ,板在墙上的支承取为 120mm ；则板的计算跨度为:3.内力计算各截面的弯矩计算如表1.4 2b 1000mm , h 90mm , h 0 90 25 65mm 。
C30 混凝土，f c 14.3N/mm .2i 级钢筋，f y 210N/mm ，板的配筋计算见表2。
(A)板的构造(B )板的计算简图截面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次梁自重梁底抹灰3.6 2.70.2 (0.40.2 0.49.72kN/m0.09) 25 1.55kN /m0.08kN/mg k 11 .35kN /m活荷载标准值由板传来q k 5.5 2.0 11kN /m 恒荷载设计值g G g k 1.05 11.35 12.25kN /m 活荷载设计值q Q q k 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q 13 2g g 11.25 14.55kN/m4 4..57503.内力的计算Li主粱--------------------------1 g15Q5900®2次梁的讣算简图⑴〉次梁的计算简图连续次梁各截面的弯距及剪力计算值分别见表3及表4。
q 3q 3 13.2 9.9kN/m 4 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101 1n1a 0.3 5.9 0.12 -220.24 5.75m2中间跨且1011.025l n1 1.025 5.755.89m取 1015.75m1021n2 5.9 0.3 5.6m跨度差(5.75 出 2.6% 10%，可按等跨连续梁计算。
次梁的计5.6表3 次梁弯距计算值表⑴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:1 1边跨b f I。
— 5750 1916.67mm3 3b f b S n 200 (2700 200) 2700mm取较小值，即b f1916.67mm1 1离端第二跨，中间跨b f一I0 一5700 1900mm3 3b f b s n 200 (2700 200) 2700mm取较小值，即b f 1900mm梁高h 400mm, h0 400 35 365mm. 翼缘厚h f 90mm.h f 90判别T 形截面类型：f c b f h f(h。
-)14.3 1900 90 (365 )2 2782.50kN/m d M max 1.2 76.49 91.79kN/m 故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算，梁宽b 200mm,按单排筋考虑，即h。
400 35 365mm.次梁正截面承载力计算及配筋过程见表5。
⑵斜截面受剪承载力计算2b 200mm, h0 365mm, f c14.3N/mm2, f yv210N/mm .腹筋仅配置箍筋，次梁斜截面的承载力计算及配筋过程见表6。
恒荷载标准值由次梁传来11.35 (5.9 0.3) 63.56kN主梁自重(化为集中荷载)0.3 0.8 2.7 25 16.2kN梁底抹灰0.03 0.4 2.7 0.0324kNG k 79.79kN/m活荷载标准值由次梁传来Q k 11 5.9 64.9kN恒荷载设计值G G G k 1.05 79.79 83.78kN 活荷载设计值Q Q Q k 1.2 64.9 77.88kNG Q 161.66kN2•计算简图图3主梁的计算简图 （A ）主梁的构造（B ）主梁的计算简图3•内力计算及包络图.内力计算采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯距及剪力按下式计 算。
M iGI °2QI 0V1G 2Q不同荷载组合下各截面的弯距及剪力计算结果见表7和表8。
主梁端部支承在砖墙上，支承长度取为370m m 中间支承在柱上，钢筋混凝土柱截面尺寸计算跨度：边跨中间跨跨度差简图见图3。
0.35l n18.1 0.12 ——7.805m2a b0.37 0.35l 01l n17.8058.165m2 22 2l011.025l n1 b 1.025 7.805 0.35 8.175m22取较小值 l01 8.165ml 02 l n2b 81°35O'35 站「。
恥取 l 8.1m 1.05 7.8058.19m(8.165 8.1)8.10.8% 10%，可按等跨连续梁计算。
主梁的计算为350mm K 350mm 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。
-377. 38 -377, 38(A)irs. 95W. B5128.8550. 07-17.»-50. 07 219. 7S图4主梁的内力包络图(A)弯矩包络图4•承载力计算⑴正截面受弯承载力计算(B)剪力包络图跨内按T形截面计算，其翼缘计算宽度为:边跨b f 1l0- 8165 2721.67mm3 3b f b s n 300 (8165 300) 8165mm离端第二跨，中间跨取较小值，即b f2721.67mm1 1b f 一1。
一8100 2700mm3 3b f b s n 300 (8100 300) 8100mm取较小值，即b f 2700 mm梁高h 800mm, h0h a 800 80720mm.翼缘厚h f90mm肋宽 b 300mmh f 90判别T 形截面类型：f c b f h f (h0 丄)14.3 2700 90 (765 )2 22501.93kN m d M max 1.2 350.68 420.82kN m 故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。