單向板水池頂蓋課程設(shè)計

1、.給水排水工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書學(xué) 校： 院 系： 專 業(yè)：給排水科學(xué)與工程 年 級：2010 級 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 分組號碼： 二一二年十二月三十日 現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池頂蓋課程設(shè)計1.1.1 設(shè)計資料 某矩形水池頂蓋平面尺寸為31.5m×18.0m，蓋頂平面圖如圖1-1所示。采用鋼筋混泥土頂板，設(shè)計此水池頂板。 荷載及材料如下：（1） 池頂覆土厚度為300（覆土重18kN/m3)；（2） 頂蓋底面：砂漿抹面，厚20；（3） 混凝土重度25kN/m3； （4） 材料強(qiáng)度等級:混凝土強(qiáng)度等級C25；主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400級，板、主次梁的箍筋采用HRB23

2、5級。（5） 1-1圖中l(wèi)1 =2.00m l2 =6.30m q=4kN/m3 圖1-1 矩形水池頂蓋平面1.1.2 現(xiàn)澆單向板肋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸確定 （1）柱網(wǎng)尺寸 確定主梁的跨度為6.00m，次梁的跨度為2.00米，既柱距為6.00m×2.00m.主梁每跨內(nèi)置兩根次梁，板的跨度為2.00m。 （2）板的厚度h 對于有覆土的水池頂蓋，板厚，所以取板厚。 （3）主梁界面尺寸根據(jù)剛度要求，取，截面寬度，取。 （4）次梁界面尺寸根據(jù)剛度要求，取，截面寬度，取。2、板的設(shè)計 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50010 - 2002）規(guī)定，本設(shè)計中板區(qū)格長邊與短邊之比為

3、：，介于之間，易用雙向板進(jìn)行設(shè)計。但也可按短邊方向受力的單向板計算，在沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋來處理。 (1)材料指示及梁、板截面尺寸C25混凝土： HRB235鋼筋： HRB400鋼筋： 混凝土重度標(biāo)準(zhǔn)值為，覆土重度標(biāo)準(zhǔn)值為，砂漿抹面層重度標(biāo)準(zhǔn)值為。板厚采用100，次梁采用，主梁采用。（2） 荷載設(shè)計值 恒荷載分項系數(shù)；因為，故活荷載分項系數(shù)。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 覆土重 板自重 抹面重 合計 永久荷載設(shè)計值： 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 可變荷載設(shè)計值： 總荷載： 考慮梁板整體性對內(nèi)力的影響，計算折算荷載： 取1m寬板帶進(jìn)行計算，計算單元上的荷載為 （3） 板計算簡圖 圖2-1 板計算簡圖計算跨度

4、：邊跨 中跨（4） 內(nèi)力計算連續(xù)板為9跨，可按五跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行計算?？缰袕澗兀?支座彎矩： 計算支座邊緣處的內(nèi)力： （5） 配筋計算及繪制配筋圖 板厚。按給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程CECS138：2002，板中受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度取100，故。板正截面承載力計算結(jié)果見表2-1。 板的配筋計算 表2-1截面邊跨跨中第一內(nèi)支座第二跨中中間支座中間跨中4.61-4.8042.57-3.7243.300.0920.0960.0510.0740.0660.9520.9490.9740.9620.966354.76370.85193.31283.60250.27選用鋼筋實際配筋面

5、積359387359359359最小配筋量 注：1、表中取較大值，比較后取。2、 對于板：。 圖2-2 板配筋圖3、次梁的設(shè)計（1） 荷載計算 板傳來的恒荷載設(shè)計值 9.96×2.00=19.92 梁自重設(shè)計值 1.2×25×0.2×（0.5-0.1）=2.4 恒荷載 活荷載 q=1.4×4×2=11.2 總荷載 g+q=33.52 q/g=11.2/22.32=0.502<3 考慮主梁扭轉(zhuǎn)剛度的影響，調(diào)整后的折算荷載為 （2）計算簡圖 如圖3-1所示 主梁截面尺寸為 計算跨度：邊跨 中跨 圖3-1 次梁計算簡圖（3）內(nèi)力計算按

6、五跨連續(xù)梁計算跨中和支座彎矩以及各支座左右截面的剪力值?？缰袕澗兀?支座彎矩： 支座邊緣的內(nèi)力： A支座右側(cè)剪力 A支座右側(cè)邊緣剪力 B支座左側(cè)剪力 B支座左側(cè)邊緣剪力 B支座右側(cè)剪力 B支座右側(cè)邊緣剪力 C支座左側(cè)剪力 C支座左側(cè)邊緣剪力 C支座右側(cè)剪力 C支座右側(cè)邊緣剪力 （4） 正截面承載力計算梁跨中按T形截面計算，其翼緣寬度課取下面兩項中的較小者： 故取。按給水排水工程鋼筋混泥土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程CECS 138：2002鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為35mm，故對T形截面，取，有效高度（按一排鋼筋考慮。 判斷各跨T形截面的類型： 故第1、第2和第3跨中均屬于第一類T形截面。次梁的正截面承載力

7、計算結(jié)果見表3-1。 次梁正截面承載力計算 表3-1截面1B2C3彎矩109.35-121.1358.30-92.9973.03455430455430455截面類型第一類T形矩形第一類T形矩形第一類T形 -0.275 -0.211 -0.0222 -0.0118 -0.01480.9890.8350.9940.8800.993675937358683449選用鋼筋實際配筋面積763941402763509最小配筋量（5）斜截面承載力計算 次梁剪力全木由箍筋承擔(dān)時，斜截面承載力計算結(jié)果見表3-2. 次梁箍筋計算 表3-2 截面A78.686120.988107.27398.014102.886

8、箍筋肢數(shù)，直徑1011011011011012256364.36202.76287.97236.17設(shè)計配筋間距250150150150150是否許配彎筋否否否否否（6） 次梁配筋圖 圖3-2 次梁配筋圖4、主梁的設(shè)計（1） 荷載計算 次梁傳來恒荷載設(shè)計值： 25.12×6.3=158.256kN 主梁自重設(shè)計值 1.2×0.4×（0.7-0.1）×2×25=14.4kN恒荷載 G=172.656kN次梁傳來的活荷載設(shè)計值 Q=8.4×6.3=52.92kN （2） 計算簡圖 見圖4-1柱截面尺寸300mm×300mm計算跨

9、度 圖4-1 主梁計算簡圖（3） 內(nèi)力計算（1）彎矩設(shè)計值及包絡(luò)圖，根據(jù)公式計算結(jié)果見表 4-1，彎矩包絡(luò)圖見圖4-2 序號計算截面簡圖M1MaMBM2MbMC0.244252.50.155160.4-0.267-276.30.06769.30.06769.3-0.267-276.30.28992.80.24477.5-0.133-42.2-0.133-42.2-0.133-42.2-0.133-42.2-0.044-14.10.08928.3-0.133-42.20.20063.50.20063.5-0.133-42.20.22994.90.12640.0-0.311-98.70.09630

10、.50.17054.0-0.089-28.2-0.089/3-9.4-0.059-18.7-0.089-28.30.17054.00.09630.5-0.133-42.2內(nèi)力組合+345.3237.9-318.527.127.1-318.5+238.4188.7-318.5132.8132.9-313.5+347.4200.4-375.099.8123.3-304.5+243.1141.7-304.6123.399.8-318.5主梁彎矩計算 表4-1 圖4-2 主梁彎矩包絡(luò)（2）剪力設(shè)計值及包絡(luò)圖，根據(jù)公式計算結(jié)果見表 4-2，彎矩包絡(luò)圖見圖4-3 主梁剪力計算 表4-2 序號計算截面簡圖V

11、AVB左VB右VC左0.733126.6-1.286-2221.000172.7-1.000-172.70.86645.81.134-60.00000-0.133-7-0.133-7.01.00052.9-1.000-52.90.68936.4-1.311-69.41.22264.6-0.778-41.20.82243.5-1.178-62.30.22211.740.22211.7內(nèi)力組合+172.4-282.0172.7-172.7+119.6-229.0225.6-225.6+163.0-291.4237.3-213.9+170.1-284.3184.44-184.4 圖4-3 主梁剪力包

12、絡(luò)（4） 正截面承載力計算各跨跨中按T形截面計算。其翼緣寬度取下面兩項中的較小者： 取。第1跨中的截面有效高度按兩排鋼筋考慮，則。第2跨跨中彎矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第1跨，故第2跨按一排鋼筋考慮，則。B、C支座按矩形截面計算，按兩排鋼筋考慮：。T形截面類型的判別彎矩為，故第1、2跨跨中鈞屬于第一類T形截面。各支座截面的配筋應(yīng)按支座邊緣處的彎矩計算。在B支座邊緣處，在B支座邊緣處，計算結(jié)果見表4-3 主梁正截面計算 表4-3截面1B2彎矩347.4-375133.9630655610截面類型第一類T形矩形第一類T形-0.245-0.0368-0.01510.9810.8570.99215611509614選用鋼筋實際配筋面5）斜截面承載力計算主梁所需要的箍筋計算見表4-4 主梁箍筋計算 表4-4截面AB左B右172.4-291.4237.3562>V584&g