小猪肋型梁设计计算报告书

1、 水工钢筋混凝土课程设计说明书学生姓名： 朱 禹 熙 学 号： 专业班级： 水利水电一班 指导教师： 许 文 达 二一二 年 一 月 目录1、设计目的32、设计资料43、设计内容53.1楼面梁格布置和构件截面尺寸53.2板的设计73.2.1计算简图73.2.2荷载计算73.2.3内力计算83.2.4截面配筋计算93.2.5板配筋详图93.3次梁板的设计103.3.1计算简图103.3.2荷载计算113.3.3内力计算113.3.4正截面配筋计算123.4主梁的设计153.4.1计算简图153.4.2荷载计算153.4.3内力计算：163.4.4正截面承载能力计算193.4.5斜截面承载力计算2

2、14、结论：22课程设计参考资料241、设计目的1）水工钢筋混凝土结构课程设计是教学计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，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。2）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设计工作奠定初步基础。3）复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。4）掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如： 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； 掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； 掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法； 了解构造设计的重要性，掌握现

3、浇梁板的有关构造要求； 掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定；5)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。 2、设计资料某水电站生产副厂房建筑物级别为2级，厂房按正常运行状况设计，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，结构平面如图所示，墙体厚370mm，结构横向长L1=21400mm，结构纵向长L2=27500mm，梁板底面为20mm厚水泥砂浆抹平。图 1 厂房楼盖平面图1)作用在楼面上的活荷载标准值KN/M2)该建筑位于非地震区。3)建筑物安全级别为二级。4)结构环境类别为一类。5)建筑材料等级：混凝土强度等级：梁、板C25级。

4、钢筋级别：板中钢筋、梁中钢筋、构造钢筋HPB235级，梁中受力筋HRB335级。6)荷载：钢筋混凝土容重为25kN/m3。楼面做法： 20mm厚水泥砂浆面层，gc=20kN/m3；钢筋混凝土现浇板；12mm厚纸浆灰抹底（容重为16kN/m3）；7)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400mm400mm。8)使用要求：梁板挠度小于或等于允许挠度，最大裂缝宽度小于或小于允许值。9)使用的规范：水工混凝土结构设计规范（SL 191-2008）。3、设计内容1)确定结构布置方案，并进行柱网布置和拟定各构件的截面尺寸；2)板设计:确定计算简图并进行内力计

5、算和正截面配筋计算；3)次梁设计:确定计算简图并进行内力计算、正截面配筋计算和斜截面配筋计算；4)主梁设计:确定计算简图并进行内力计算、正截面配筋计算和斜截面配筋计算；5)绘制结构平面布置和板配筋图、次梁配筋图、主梁配筋图等。3.1楼面梁格布置和构件截面尺寸梁格布置图如下：单位（cm）图3.1楼盖梁格布置图截面尺寸设计板厚h=1783/3=44.58mm, 按照工业建筑楼板构造要求：，所以设计中选择h=80为板的厚度。跨度分边跨和中跨，边跨选取1785mm，中跨选择1783mm。跨度相差不超过l0，所以可以认为是等跨板梁。次梁高h的计算时根据多跨连续梁设计要求1/181/12 L 取值范围为5

6、500/185500/12=300450mm之间，本次设计中选取h=400mm，矩形截面高宽比23，b=200mm,，次梁跨度为5500mm主梁h的计算时根据多跨连续主梁设计要求1/121/8 L 取值范围为5349/125349/8=450730,设计时选取h=600mm，b=300，边跨度为5351，中间跨度5349。3.2板的设计3.2.1计算简图图3.2板的计算简图图3.3板的计算简图3.2.2荷载计算取1m板宽作为计算单元，根据单向板设计。次梁截面b=200mm，板在墙上支承长度为a=120mm，按照弹性理论方法设计，板的计算跨度为：中跨： 1583+200=1783mm时， 1.1

7、1583=1741.3mm边跨： 1565+100+60=1725mm 1565+100+40=1705mm 选取小值为计算跨度所以中跨为1741.3mm，边跨为1705mm。永久荷载标准值：第一类永久荷载：（自重、设备等永久荷载G1k）20mm水泥砂浆0.02120=0.4KN/m80mm钢筋混凝土0.08125=2KN/m12mm纸浆灰0.012116=0.192KN/m板的恒载标准值为0.4+2+0.192=2.592KN/mg=1.052.592=2.7216 KN/mq=1.206.5=7.8 KN/m考虑板的折算3.2.3内力计算所用的相关参数：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,表板内力计算表位置 (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板的弯矩值计算考虑最不利位置的选择时，支座中心虽然是弯矩值最大，但截面尺寸也大，支座边缘的截面尺寸相对小很多所以为最不利位置，计算支座边缘如下：支座边缘弯矩计算：g+q=10.5216

9、kN/m 支座计算公式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截面配筋计算表3.3板配筋计算注：除边跨和离端部第二支座外，中间各跨的跨中和支座弯矩值可减少20%：截面1B2C3边板带中板带边板带中板带边板带中板带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选筋(mm)边板带816081608/10320103208/10320中板带8160816083208/1032083203.2.5板配筋详图板的配筋详图见附带施工图在板的配筋图中，除按计算配置受力钢筋外，尚应设置下列构造钢筋板中的分布钢筋：分布钢筋垂直于受力钢筋方向，平行于单向板的长跨，放置于受力钢筋内侧。单位长度上分布钢筋截面面积不宜小于单位宽度上的受力钢筋截面的的15%，且不宜小于该方向上板截面面积的0.15%；分布钢筋间距不宜大于250m

11、m，直径不宜小于6mm，在本次设计中选取8200的钢筋，目的是为了承受温度变化和混凝土收缩产生内力，承当板承受集中荷载的能力并固定钢筋的的作用。板中的构造钢筋：板边构造钢筋。因为现浇混凝土板周边嵌固在砌体墙中，其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不小于板短边计算跨度的1/7，即/7250 mm。直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。同时单位长度上构造钢筋的截面面积不小于受力方向受力筋面积的1/3，约157 mm2。板角构造钢筋：在两边嵌固于墙内的板角部分，应配置双向上部构造钢筋，该钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不小于板短边计算跨度的1/4，即/4 435 mm，取600

12、mm。 垂直于主梁的上部构造钢筋：直径不宜小于8mm，间距不大于200mm。单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度上受力钢筋截面面积的1/3。该钢筋伸入板内的长度，从梁边算起不小于板短边计算跨度的1/4，即/4435mm，取 450mm，8 。板支承周边的上部构造钢筋：对与支承结构整体浇筑的现浇混凝土板，应沿支承周边配置垂直于板边的上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm，间距不大宜于200mm。其截面面积不小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的1/3，约 157mm，钢筋选择8 320。该钢筋自梁边伸入板内的长度，在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的1/5，约为1741.35350mm3.3次

13、梁的设计3.3.1计算简图图3.4次梁计算简图图3.5次梁计算简图3.3.2荷载计算次梁伸入墙内240mm，截面尺寸bh=，跨度L=5500mm。根据弹性理论计算边跨与中跨对多跨连续梁，有中跨： 5200+300=5500mm时， 1.=5460mm边跨： 5110+150+120=5380mm 1.+150=5387.75mm故中跨计算跨度选取5460mm，边跨计算跨度选取5380mm（5460-5380）/5380=1.5%KV214.2KV214.2KV满足截面尺寸设计0.7ftbh064.0164.0164.01Asv的要求6（57）双股需计算箍筋需计算箍筋Asv/s0.00570.0

14、161计算的s=100113531最小配箍率Pmin=0.15%对间距s要求190选取s150150Vsv35.9135.91Vc+Vsv=99.918kv99.918kv根据求的Vc+Vsv = 99.918大于任意一个截面的弯矩的值，故需要配置箍筋而无需考虑弯起钢筋。需取的箍筋为6150。3.3.5次梁配筋详图次梁的配筋图见绘图（图1）截面钢筋截断需满足构造规定：与墙相接的支座需锚固长度15d，支座截面最不利位置钢筋截断点ln/5+20d，边跨与中跨不等，计算得出分别为1406、1400统一选取1410mm。所余下的纵筋不得少于2根，可用来承担部分负弯矩并兼作架立钢筋，其伸入边支座的锚固长

15、度不得小于la。伸入支座的钢筋锚固与边缘锚固相同选择12d=192，在设计中选取200mm3.4主梁的设计3.4.1计算简图图3.6主梁计算简图图3.7主梁计算简图3.4.2荷载计算计算跨度：中跨 4949+400=5349mm 时， 1.=5196.45mm边跨： 4781+200+185=5166mm 1.+200=5100.525mm 跨度差 ，可按等跨连续梁计算。恒荷载标准值由次梁传来 主梁自重(化为集中荷载) 梁底抹灰 活荷载标准值 恒荷载设计值 活荷载设计值 总 计 折算荷载：计算主梁荷载时，由于主梁主要承受次梁传来的集中荷载和主梁的自重。一般主梁自重较次梁传来的荷载小得多，为简化

16、计算，通常将其折算成集中荷载一并计算，并且这样处理也偏于安全。故 g=G q=Q3.4.3内力计算：对于现浇整体式楼盖，板和次梁、主梁均整体浇筑在一起，所以主梁在进行承载力计算时都属于T形截面梁。在各跨跨中截面，梁受正弯矩作用，板位于截面受压区，故应按T形截面计算承载力；对于各支座截面，因都承受负弯矩作用，板位于截面受拉区，受拉开裂退出工作，应该按矩形截面计算。剪力计算式 支座边缘计算公式 次梁弯矩值的计算 考虑荷载的不利位置对弯矩以及剪力的影响，通过列表法将各个情况下的弯矩剪力用列表形式表现出来，如下：表3.6不利荷载布置截面弯矩/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考虑荷载最不利位置布置，需要将各种情况组合，确定出最大的弯矩值作为内力计算的基础。弯矩组合情况分析：表3.7内力组合形式组合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不利情况1+21+61+21+31+21+31+41+41+31+2内力组合165.41040113.8164.0-174.7-175.9-145.0-145.0-120.6-114.8对不同荷载作用下剪力的分析，可以得到如下表格剪力分析：表3.8剪力不利荷载布置截面/ 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考虑荷载最不利位置布置，需要将各种情况组合，确定出最大的剪力值作为内力计算的基础。表3.9剪力组合剪力组合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不利情况1+21+31+31+41+41+21+31+3内力组合97.19-158.03146.01-131.10131.13-128.69145.30-96.28根据荷载不利位置布置可以画出弯矩包络图和剪力包络图：弯矩包络图图3.9弯矩包络图剪力包络图：全跨为基础画出的剪力包络图如下：图3.10剪力包络图根据荷载的最不利位置，可以确定出最大的各个截面的最大弯矩值，通过最大弯矩值的确定可以对正截面和斜截面的计算设计主梁。3.4.4正截面承载能力计算表3

23、.10截面计算判断主梁计算取两跨为计算基准边跨L0=5100.52h=600fc=11.9Asv=101中跨L0=5196.45b=300fy=300fyv=210边跨=1700.17a=60=80s=200中跨=1732.15h0=540ft=1.27判断截面是否满足KMfcbfhf（h0-hf/2)均满足公式所以按照按照第一类T型截面表3.11正截面计算截面设计边跨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实配钢筋面积(mm2)1256145476011403.4.5斜截面承载力计算考虑剪力对主梁的影响，需要对截面抗剪能力的提出要求计算如下表3.12斜截面内力计算斜截面设计截面设计A支座B左B右C左C右KV116.63-189.64175.17-157.36157.3560.25fcbho481.95截面满足设计要求0.7ftbho144.02VC值箍筋配筋构造配筋选择箍筋（双股）直径肢数 8200 8200 8200 82008200V0.7ftbho+1.25fyvAsvh

25、o/s215.60KV0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s由上表格可知KV400mm，所以必须配置腰筋，腰筋的选择0.1%bh0=162mm，选取了210（157），还应选择拉筋，选择的规格与箍筋相同，但间距是其2-3倍，所以拉筋的选择为 8600此时满足设计要求。 4、结论：经过几天的艰苦奋战，终于完成课程设计的最后一个环节，回想这几天的课程设计，感慨良多。首先，水工钢筋混凝土结构课程设计对我们学习了一个学期的课程提出了很高的要求，要求学生掌握扎实的水工钢筋计算基础，能够融会贯通所学的知识，在学习阶段对学生提出了综合运用所学知识的要求，有了这个环节，我们对所学习的课程才有了更加理性

26、的认识。也是学生展现自我学习水平的一个大好平台。做课程设计就像我们平时生活中所要解决的问题一样，“工欲善其事，必先利其器”，在动手之前，一定要多借阅相关课程的参考书籍，以增加对所要做的课设的多方面的认识，学习的目的就是一个不断了解前人成果，结果就是要结合自身实际运用前人经验，所以，多借阅参考资料是必须的。其次，在设计的时候我们时时刻刻都不能离开的就是相关规范，我们所设计的每一个地方都不能超出规范所允许的范围，这是我们做设计的人的法律约束，是我们的最低底线。规范也是我们课设的最高指导老师，不符合规范，那就是在犯法，所以，熟悉相关规范就至关重要了。在课设开始以后，我们所要做的第一步就是对结构进行柱网布置。俗话说万事开头难，此话不假，因为刚开始时，要求我们要考虑全局的宏观结构，这是一个极具综合要求