小豬肋型梁設(shè)計(jì)計(jì)算報(bào)告書

1、 水工鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名： 朱 禹 熙 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 水利水電一班 指導(dǎo)教師： 許 文 達(dá) 二一二 年 一 月 目錄1、設(shè)計(jì)目的32、設(shè)計(jì)資料43、設(shè)計(jì)內(nèi)容53.1樓面梁格布置和構(gòu)件截面尺寸53.2板的設(shè)計(jì)73.2.1計(jì)算簡圖73.2.2荷載計(jì)算73.2.3內(nèi)力計(jì)算83.2.4截面配筋計(jì)算93.2.5板配筋詳圖93.3次梁板的設(shè)計(jì)103.3.1計(jì)算簡圖103.3.2荷載計(jì)算113.3.3內(nèi)力計(jì)算113.3.4正截面配筋計(jì)算123.4主梁的設(shè)計(jì)153.4.1計(jì)算簡圖153.4.2荷載計(jì)算153.4.3內(nèi)力計(jì)算：163.4.4正截面承載能力計(jì)算193.4.5斜截面承載力計(jì)算2

2、14、結(jié)論：22課程設(shè)計(jì)參考資料241、設(shè)計(jì)目的1）水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能，啟發(fā)學(xué)生對實(shí)際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識和鞏固所學(xué)的理論知識具有重要作用。2）了解水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般程序和內(nèi)容，為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及今后從事實(shí)際設(shè)計(jì)工作奠定初步基礎(chǔ)。3）復(fù)習(xí)鞏固加深所學(xué)的基本構(gòu)件中受彎構(gòu)件和鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)等章節(jié)的理論知識。4）掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計(jì)方法，諸如： 進(jìn)一步理解單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計(jì)算簡圖； 掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計(jì)方法； 掌握內(nèi)力包絡(luò)圖和抵抗彎矩圖的繪制方法； 了解構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性，掌握現(xiàn)

3、澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求； 掌握現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表示方法和制圖規(guī)定；5)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)施工圖的繪制和結(jié)構(gòu)計(jì)算書的編制方法，培養(yǎng)查閱技術(shù)規(guī)范和工程手冊的能力，合理確定設(shè)計(jì)參數(shù)。 2、設(shè)計(jì)資料某水電站生產(chǎn)副廠房建筑物級別為2級，廠房按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋，結(jié)構(gòu)平面如圖所示，墻體厚370mm，結(jié)構(gòu)橫向長L1=21400mm，結(jié)構(gòu)縱向長L2=27500mm，梁板底面為20mm厚水泥砂漿抹平。圖 1 廠房樓蓋平面圖1)作用在樓面上的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值KN/M2)該建筑位于非地震區(qū)。3)建筑物安全級別為二級。4)結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類。5)建筑材料等級：混凝土強(qiáng)度等級：梁、板C25級。

4、鋼筋級別：板中鋼筋、梁中鋼筋、構(gòu)造鋼筋HPB235級，梁中受力筋HRB335級。6)荷載：鋼筋混凝土容重為25kN/m3。樓面做法： 20mm厚水泥砂漿面層，gc=20kN/m3；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；12mm厚紙漿灰抹底（容重為16kN/m3）；7)板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm，柱的截面尺寸為400mm400mm。8)使用要求：梁板撓度小于或等于允許撓度，最大裂縫寬度小于或小于允許值。9)使用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL 191-2008）。3、設(shè)計(jì)內(nèi)容1)確定結(jié)構(gòu)布置方案，并進(jìn)行柱網(wǎng)布置和擬定各構(gòu)件的截面尺寸；2)板設(shè)計(jì):確定計(jì)算簡圖并進(jìn)行內(nèi)力計(jì)

5、算和正截面配筋計(jì)算；3)次梁設(shè)計(jì):確定計(jì)算簡圖并進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算、正截面配筋計(jì)算和斜截面配筋計(jì)算；4)主梁設(shè)計(jì):確定計(jì)算簡圖并進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算、正截面配筋計(jì)算和斜截面配筋計(jì)算；5)繪制結(jié)構(gòu)平面布置和板配筋圖、次梁配筋圖、主梁配筋圖等。3.1樓面梁格布置和構(gòu)件截面尺寸梁格布置圖如下：單位（cm）圖3.1樓蓋梁格布置圖截面尺寸設(shè)計(jì)板厚h=1783/3=44.58mm, 按照工業(yè)建筑樓板構(gòu)造要求：，所以設(shè)計(jì)中選擇h=80為板的厚度?？缍确诌吙绾椭锌?，邊跨選取1785mm，中跨選擇1783mm?？缍认嗖畈怀^l0，所以可以認(rèn)為是等跨板梁。次梁高h(yuǎn)的計(jì)算時(shí)根據(jù)多跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)要求1/181/12 L 取值范圍為5

6、500/185500/12=300450mm之間，本次設(shè)計(jì)中選取h=400mm，矩形截面高寬比23，b=200mm,，次梁跨度為5500mm主梁h的計(jì)算時(shí)根據(jù)多跨連續(xù)主梁設(shè)計(jì)要求1/121/8 L 取值范圍為5349/125349/8=450730,設(shè)計(jì)時(shí)選取h=600mm，b=300，邊跨度為5351，中間跨度5349。3.2板的設(shè)計(jì)3.2.1計(jì)算簡圖圖3.2板的計(jì)算簡圖圖3.3板的計(jì)算簡圖3.2.2荷載計(jì)算取1m板寬作為計(jì)算單元，根據(jù)單向板設(shè)計(jì)。次梁截面b=200mm，板在墻上支承長度為a=120mm，按照彈性理論方法設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：中跨： 1583+200=1783mm時(shí)， 1.1

7、1583=1741.3mm邊跨： 1565+100+60=1725mm 1565+100+40=1705mm 選取小值為計(jì)算跨度所以中跨為1741.3mm，邊跨為1705mm。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：第一類永久荷載：（自重、設(shè)備等永久荷載G1k）20mm水泥砂漿0.02120=0.4KN/m80mm鋼筋混凝土0.08125=2KN/m12mm紙漿灰0.012116=0.192KN/m板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為0.4+2+0.192=2.592KN/mg=1.052.592=2.7216 KN/mq=1.206.5=7.8 KN/m考慮板的折算3.2.3內(nèi)力計(jì)算所用的相關(guān)參數(shù)：K=1.2 fc=11.9KN/mm

8、 fy=210 KN/mm b=1000mm h=80mm a=25 b= 0.614 =0.468h0=80-25=55mm,表板內(nèi)力計(jì)算表位置 (mm)1M（KNm）117050.078 0.100 2.6 21741.30.033 0.079 1.631741.30.046 0.086 1.9 B1723.15-0.105 -0.119 -3.4 C1741.3-0.079 -0.111 -2.9 表3.1板的彎矩值計(jì)算考慮最不利位置的選擇時(shí)，支座中心雖然是彎矩值最大，但截面尺寸也大，支座邊緣的截面尺寸相對小很多所以為最不利位置，計(jì)算支座邊緣如下：支座邊緣彎矩計(jì)算：g+q=10.5216

9、kN/m 支座計(jì)算公式b(m)l0(m)V0(kN)Mc(kNm）M(kNm）B左0.21.7058.97-3.442.54B右0.21.74139.16-3.442.52C0.21.74139.16-2.891.983.2.4截面配筋計(jì)算表3.3板配筋計(jì)算注：除邊跨和離端部第二支座外，中間各跨的跨中和支座彎矩值可減少20%：截面1B2C3邊板帶中板帶邊板帶中板帶邊板帶中板帶M（kNm）2.642.551.601.281.981.591.941.550.0880.0850.0530.0430.0660.0530.0650.05170.0920.0890.0550.0430.0680.0540.

10、0670.0531288277171136214170209166 0. 520. 500. 310. 250. 390. 310. 380. 30選筋(mm)邊板帶816081608/10320103208/10320中板帶8160816083208/1032083203.2.5板配筋詳圖板的配筋詳圖見附帶施工圖在板的配筋圖中，除按計(jì)算配置受力鋼筋外，尚應(yīng)設(shè)置下列構(gòu)造鋼筋板中的分布鋼筋：分布鋼筋垂直于受力鋼筋方向，平行于單向板的長跨，放置于受力鋼筋內(nèi)側(cè)。單位長度上分布鋼筋截面面積不宜小于單位寬度上的受力鋼筋截面的的15%，且不宜小于該方向上板截面面積的0.15%；分布鋼筋間距不宜大于250m

11、m，直徑不宜小于6mm，在本次設(shè)計(jì)中選取8200的鋼筋，目的是為了承受溫度變化和混凝土收縮產(chǎn)生內(nèi)力，承當(dāng)板承受集中荷載的能力并固定鋼筋的的作用。板中的構(gòu)造鋼筋：板邊構(gòu)造鋼筋。因?yàn)楝F(xiàn)澆混凝土板周邊嵌固在砌體墻中，其上部與板邊垂直的構(gòu)造鋼筋伸入板內(nèi)的長度，從墻邊算起不小于板短邊計(jì)算跨度的1/7，即/7250 mm。直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm。同時(shí)單位長度上構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于受力方向受力筋面積的1/3，約157 mm2。板角構(gòu)造鋼筋：在兩邊嵌固于墻內(nèi)的板角部分，應(yīng)配置雙向上部構(gòu)造鋼筋，該鋼筋伸入板內(nèi)的長度，從墻邊算起不小于板短邊計(jì)算跨度的1/4，即/4 435 mm，取600

12、mm。 垂直于主梁的上部構(gòu)造鋼筋：直徑不宜小于8mm，間距不大于200mm。單位長度內(nèi)的總截面面積不宜小于板中單位寬度上受力鋼筋截面面積的1/3。該鋼筋伸入板內(nèi)的長度，從梁邊算起不小于板短邊計(jì)算跨度的1/4，即/4435mm，取 450mm，8 。板支承周邊的上部構(gòu)造鋼筋：對與支承結(jié)構(gòu)整體澆筑的現(xiàn)澆混凝土板，應(yīng)沿支承周邊配置垂直于板邊的上部構(gòu)造鋼筋，其直徑不宜小于8mm，間距不大宜于200mm。其截面面積不小于板跨中相應(yīng)方向縱向鋼筋截面面積的1/3，約 157mm，鋼筋選擇8 320。該鋼筋自梁邊伸入板內(nèi)的長度，在單向板中不宜小于受力方向板計(jì)算跨度的1/5，約為1741.35350mm3.3次

13、梁的設(shè)計(jì)3.3.1計(jì)算簡圖圖3.4次梁計(jì)算簡圖圖3.5次梁計(jì)算簡圖3.3.2荷載計(jì)算次梁伸入墻內(nèi)240mm，截面尺寸bh=，跨度L=5500mm。根據(jù)彈性理論計(jì)算邊跨與中跨對多跨連續(xù)梁，有中跨： 5200+300=5500mm時(shí)， 1.=5460mm邊跨： 5110+150+120=5380mm 1.+150=5387.75mm故中跨計(jì)算跨度選取5460mm，邊跨計(jì)算跨度選取5380mm（5460-5380）/5380=1.5%KV214.2KV214.2KV滿足截面尺寸設(shè)計(jì)0.7ftbh064.0164.0164.01Asv的要求6（57）雙股需計(jì)算箍筋需計(jì)算箍筋A(yù)sv/s0.00570.0

14、161計(jì)算的s=100113531最小配箍率Pmin=0.15%對間距s要求190選取s150150Vsv35.9135.91Vc+Vsv=99.918kv99.918kv根據(jù)求的Vc+Vsv = 99.918大于任意一個(gè)截面的彎矩的值，故需要配置箍筋而無需考慮彎起鋼筋。需取的箍筋為6150。3.3.5次梁配筋詳圖次梁的配筋圖見繪圖（圖1）截面鋼筋截?cái)嘈铦M足構(gòu)造規(guī)定：與墻相接的支座需錨固長度15d，支座截面最不利位置鋼筋截?cái)帱c(diǎn)ln/5+20d，邊跨與中跨不等，計(jì)算得出分別為1406、1400統(tǒng)一選取1410mm。所余下的縱筋不得少于2根，可用來承擔(dān)部分負(fù)彎矩并兼作架立鋼筋，其伸入邊支座的錨固長

15、度不得小于la。伸入支座的鋼筋錨固與邊緣錨固相同選擇12d=192，在設(shè)計(jì)中選取200mm3.4主梁的設(shè)計(jì)3.4.1計(jì)算簡圖圖3.6主梁計(jì)算簡圖圖3.7主梁計(jì)算簡圖3.4.2荷載計(jì)算計(jì)算跨度：中跨 4949+400=5349mm 時(shí)， 1.=5196.45mm邊跨： 4781+200+185=5166mm 1.+200=5100.525mm 跨度差 ，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值由次梁傳來 主梁自重(化為集中荷載) 梁底抹灰 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒荷載設(shè)計(jì)值 活荷載設(shè)計(jì)值 總 計(jì) 折算荷載：計(jì)算主梁荷載時(shí)，由于主梁主要承受次梁傳來的集中荷載和主梁的自重。一般主梁自重較次梁傳來的荷載小得多，為簡化

16、計(jì)算，通常將其折算成集中荷載一并計(jì)算，并且這樣處理也偏于安全。故 g=G q=Q3.4.3內(nèi)力計(jì)算：對于現(xiàn)澆整體式樓蓋，板和次梁、主梁均整體澆筑在一起，所以主梁在進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)都屬于T形截面梁。在各跨跨中截面，梁受正彎矩作用，板位于截面受壓區(qū)，故應(yīng)按T形截面計(jì)算承載力；對于各支座截面，因都承受負(fù)彎矩作用，板位于截面受拉區(qū)，受拉開裂退出工作，應(yīng)該按矩形截面計(jì)算。剪力計(jì)算式 支座邊緣計(jì)算公式 次梁彎矩值的計(jì)算 考慮荷載的不利位置對彎矩以及剪力的影響，通過列表法將各個(gè)情況下的彎矩剪力用列表形式表現(xiàn)出來，如下：表3.6不利荷載布置截面彎矩/0.2380.1110.1110.238-0.286-0.1

17、91-0.28653.7925.5625.5653.79-65.25-43.98-65.250.28600.2220-0.143-0.095-0.143111.58088.240-56.32-37.76-56.320.2260.19400.282-0.321-0.048-0.15588.1777.11 0110.02-125.24-19.08-61.0400.1750.1750-0.095-0.286-0.095069.5669.560-37.42-113.68-37.410.274000-0.1780.048-0.012106.90000-70.1019.08-4.7300.19800-0.

18、1312-0.1430.036078.7000-51.67-56.8414.18考慮荷載最不利位置布置，需要將各種情況組合，確定出最大的彎矩值作為內(nèi)力計(jì)算的基礎(chǔ)。彎矩組合情況分析：表3.7內(nèi)力組合形式組合M1M2M3M4MBB右MCC右MDD右1+2165.425. 6113.853. 8-107.1-116.3-77.4-70.5-108.7-114.81+3142103025.561640-174.7-175.9-53.5-58.2-120.6-111.81+453.7995.195.1253.8-96.-91.6-145-145.0-91.6-96.21+5160.725.625.565

19、3.8-120.6-128.8-22.6-21.4-64.6-64.191+653.79104.025.5653.8-110.2-104.5-89.1-95.5-47.5-45.0不利情況1+21+61+21+31+21+31+41+41+31+2內(nèi)力組合165.41040113.8164.0-174.7-175.9-145.0-145.0-120.6-114.8對不同荷載作用下剪力的分析，可以得到如下表格剪力分析：表3.8剪力不利荷載布置截面/ QA/QB左/QB右/QC左/QC右/QD左/Q右/ QE0.71-1.291.1-0.910.91-1.101.30-0.7131.6-5748.

20、5-40.140.1-48.557-31.60.86-1.140.050.0480.95-1.050.10.14365.6-87.43.73.772.8-80.21110.90.68-1.321.27-0.73-0.1-0.111.20-0.8551.9-101.097.4-55.5-8.2-8.1888-64.6-0.1-0.10.81-1.191.19-0.810.100.10-7.3-7.362.0-91.091.0-62.07.37.30.82-1.180.230.226-0.10-0.060.10.01262.9-90.117.317.3-4.6-4.60.90.9-0.10-0.1

21、30.99-1.010.180.18-0-0.04-10.0-10.075.6-77.413.613.6-3.0-2.8考慮荷載最不利位置布置，需要將各種情況組合，確定出最大的剪力值作為內(nèi)力計(jì)算的基礎(chǔ)。表3.9剪力組合剪力組合QAQB左QB右QC左QC右QD左QD右QE1+297.19-144.4252.2-36.43112.92-128.6967.93-20.71+383.58-158.03146-95.6431.92-56.70145.3-96.281+424.37-64.25110.5-131.1131.13-110.4864.26-24.371+594.52-147.165.81-22

22、.8235.51-53.1157.91-30.721+621.62-67.01124.1-117.553.72-34.9054.24-34.39不利情況1+21+31+31+41+41+21+31+3內(nèi)力組合97.19-158.03146.01-131.10131.13-128.69145.30-96.28根據(jù)荷載不利位置布置可以畫出彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖：彎矩包絡(luò)圖圖3.9彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖：全跨為基礎(chǔ)畫出的剪力包絡(luò)圖如下：圖3.10剪力包絡(luò)圖根據(jù)荷載的最不利位置，可以確定出最大的各個(gè)截面的最大彎矩值，通過最大彎矩值的確定可以對正截面和斜截面的計(jì)算設(shè)計(jì)主梁。3.4.4正截面承載能力計(jì)算表3

23、.10截面計(jì)算判斷主梁計(jì)算取兩跨為計(jì)算基準(zhǔn)邊跨L0=5100.52h=600fc=11.9Asv=101中跨L0=5196.45b=300fy=300fyv=210邊跨=1700.17a=60=80s=200中跨=1732.15h0=540ft=1.27判斷截面是否滿足KMfcbfhf（h0-hf/2)均滿足公式所以按照按照第一類T型截面表3.11正截面計(jì)算截面設(shè)計(jì)邊跨M1支座B中跨M2支座CKM198.45-211.07125.11-173.46b或1700.183001732.153000.0340.2030.02080.1660.0340.2290.02100.1831246.33147

24、1.33780.521178.870.7690.9080.4820.728配筋4 203 22+1 202 223 22實(shí)配鋼筋面積(mm2)1256145476011403.4.5斜截面承載力計(jì)算考慮剪力對主梁的影響，需要對截面抗剪能力的提出要求計(jì)算如下表3.12斜截面內(nèi)力計(jì)算斜截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)A支座B左B右C左C右KV116.63-189.64175.17-157.36157.3560.25fcbho481.95截面滿足設(shè)計(jì)要求0.7ftbho144.02VC值箍筋配筋構(gòu)造配筋選擇箍筋（雙股）直徑肢數(shù) 8200 8200 8200 82008200V0.7ftbho+1.25fyvAsvh

25、o/s215.60KV0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s由上表格可知KV400mm，所以必須配置腰筋，腰筋的選擇0.1%bh0=162mm，選取了210（157），還應(yīng)選擇拉筋，選擇的規(guī)格與箍筋相同，但間距是其2-3倍，所以拉筋的選擇為 8600此時(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。 4、結(jié)論：經(jīng)過幾天的艱苦奮戰(zhàn)，終于完成課程設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，回想這幾天的課程設(shè)計(jì)，感慨良多。首先，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)對我們學(xué)習(xí)了一個(gè)學(xué)期的課程提出了很高的要求，要求學(xué)生掌握扎實(shí)的水工鋼筋計(jì)算基礎(chǔ)，能夠融會貫通所學(xué)的知識，在學(xué)習(xí)階段對學(xué)生提出了綜合運(yùn)用所學(xué)知識的要求，有了這個(gè)環(huán)節(jié)，我們對所學(xué)習(xí)的課程才有了更加理性

26、的認(rèn)識。也是學(xué)生展現(xiàn)自我學(xué)習(xí)水平的一個(gè)大好平臺。做課程設(shè)計(jì)就像我們平時(shí)生活中所要解決的問題一樣，“工欲善其事，必先利其器”，在動手之前，一定要多借閱相關(guān)課程的參考書籍，以增加對所要做的課設(shè)的多方面的認(rèn)識，學(xué)習(xí)的目的就是一個(gè)不斷了解前人成果，結(jié)果就是要結(jié)合自身實(shí)際運(yùn)用前人經(jīng)驗(yàn)，所以，多借閱參考資料是必須的。其次，在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們時(shí)時(shí)刻刻都不能離開的就是相關(guān)規(guī)范，我們所設(shè)計(jì)的每一個(gè)地方都不能超出規(guī)范所允許的范圍，這是我們做設(shè)計(jì)的人的法律約束，是我們的最低底線。規(guī)范也是我們課設(shè)的最高指導(dǎo)老師，不符合規(guī)范，那就是在犯法，所以，熟悉相關(guān)規(guī)范就至關(guān)重要了。在課設(shè)開始以后，我們所要做的第一步就是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行柱網(wǎng)布置。俗話說萬事開頭難，此話不假，因?yàn)閯傞_始時(shí)，要求我們要考慮全局的宏觀結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)極具綜合要求