单向板水池顶盖课程设计.doc

给水排水工程结构课程设计计算书学校：院系：专业：给排水科学与工程年级：2010级姓名：学号：指导教师：分组号码：二○一二年十二月三十日现浇钢筋混凝土水池顶盖课程设计1.1.1设计资料某矩形水池顶盖平面尺寸为31.5m×18.0m，盖顶平面图如图1-1所示。采用钢筋混泥土顶板，设计此水池顶板。荷载及材料如下：（1）池顶覆土厚度为300㎜（覆土重18kN/m3)；（2）顶盖底面：砂浆抹面，厚20㎜；（3）混凝土重度25kN/m3；（4）材料强度等级:混凝土强度等级C25；主梁和次梁的纵向受力钢筋采用HRB400级，板、主次梁的箍筋采用HRB235级。（5）1-1图中l1=2.00ml2=6.30mq=4kN/m3图1-1矩形水池顶盖平面1.1.2现浇单向板肋梁结构设计1、结构布置及构件截面尺寸确定（1）柱网尺寸确定主梁的跨度为6.00m，次梁的跨度为2.00米，既柱距为6.00m×2.00m.主梁每跨内置两根次梁，板的跨度为2.00m。（2）板的厚度h对于有覆土的水池顶盖，板厚mmlh802000251251，所以取板厚mmh100。（3）主梁界面尺寸hb根据刚度要求，5.787~450630081~14181~1412lh，取mmh700，截面宽度hb21~31，取mmb300。（4）次梁界面尺寸hb根据刚度要求，500~3336000121~181121~1811lh，取mmh500，截面宽度hb21~31，取mmb200。2、板的设计根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定，本设计中板区格长边与短边之比为：326，介于3~2之间，易用双向板进行设计。但也可按短边方向受力的单向板计算，在沿长边方向布置足够数量的构造钢筋来处理。(1)材料指示及梁、板截面尺寸C25混凝土：2422/108.2,/27.1,/9.11mmNEmmNfmmNfctcHRB235钢筋：252'/101.2,/210mmNEmmNffsyyHRB400钢筋：252'/100.2,/360mmNEmmNffsyy混凝土重度标准值为3/25mkN，覆土重度标准值为3/18mkN，砂浆抹面层重度标准值为3/20mkN。板厚采用100㎜，次梁采用mmmmhb500200，主梁采用mmmmhb800400。（2）荷载设计值恒荷载分项系数2.1G；因为2/4mkNqk，故活荷载分项系数4.1Q。永久荷载标准值kg覆土重2/4.53.018mkN板自重2/5.21.025mkN抹面重2/4.002.020mkN合计2/3.8mkNgk永久荷载设计值：2/96.93.82.1mkNggkG可变荷载标准值：2/4mkNqk可变荷载设计值：2/6.54.14mkNqqkQ总荷载：2/56.156.596.9mkNqg356.096.9/6.5/gq考虑梁板整体性对内力的影响，计算折算荷载：2'/76.126.52196.92mkNqgg2'/8.226.52mkNqq取1m宽板带进行计算，计算单元上的荷载为2'2'/8.2,/76.12mkNqmkNg（3）板计算简图图2-1板计算简图计算跨度：边跨mmblln1900100180021中跨mmblln200020018002（4）内力计算连续板为9跨，可按五跨连续梁的内力系数进行计算。跨中弯矩：mkN61.49.1)80.2100.076.12078.0(2max1MmkN57.22)80.2079.076.12033.0(2max2MmkNM30.32)80.2085.076.12046.0(2max3支座弯矩：mkNMB36.6229.1)80.2119.076.12105.0(2maxmkNMC28.52)80.2111.076.12079.0(2max计算支座边缘处的内力：mkNbVMMBeB804.422.02256.1536.620,mkNbVMMceC724.322.02256.1528.520,（5）配筋计算及绘制配筋图板厚mmh100。按《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138：2002，板中受力钢筋的混凝土保护层厚度取100mm，故mmhmmas6535100,350。板正截面承载力计算结果见表2-1。板的配筋计算表2-1截面边跨跨中第一内支座第二跨中中间支座中间跨中mkNM4.61-4.8042.57-3.7243.30201/bhfMcs0.0920.0960.0510.0740.0662211ss0.9520.9490.9740.9620.96620mmfhMAySs354.76370.85193.31283.60250.27选用钢筋140@8130@8150@8140@8150@8实际配筋面积2mm359387359359359最小配筋量2minmin,272mmbhAsmin,ssAAmin,ssAAmin,ssAAmin,ssAAmin,ssAA注：1、表中min取0000/452.0ytff和较大值，比较后取00min272.0。2、对于板：mmhmmb100,1000。图2-2板配筋图3、次梁的设计（1）荷载计算板传来的恒荷载设计值9.96×2.00=19.922/mkN梁自重设计值1.2×25×0.2×（0.5-0.1）=2.42/mkN恒荷载2/32.22mkNg活荷载q=1.4×4×2=11.22/mkN总荷载g+q=33.522/mkNq/g=11.2/22.32=0.5023考虑主梁扭转刚度的影响，调整后的折算荷载为2'/12.252.114132.224mkNqgg2/4.82.114343'mkNqq（2）计算简图如图3-1所示主梁截面尺寸为mmhb700350计算跨度：边跨mballn275.6235.022.06221中跨mblln25.635.09.52图3-1次梁计算简图（3）内力计算按五跨连续梁计算跨中和支座弯矩以及各支座左右截面的剪力值。跨中弯矩：mkNlqgM35.10925.64.81.012.25078.0'1.0'078.0221max,1mkNlqgM30.5825.64.8079.012.25033.0'079.0'033.0222max,2mkNlqgM03.7325.64.8085.012.25046.0'085.0'046.0221max,3支座弯矩：mkNlqgMB08.14225.64.8119.012.25105.0'119.0'105.0221max,mkNlqgMc94.11325.64.8111.012.25079.0'111.0'079.0221max,支座边缘的内力：mkNblqgMbVMMBBeB13.12124.0225.64.812.2508.1422222max,0max,,mkNblqgMbVMMCCeC99.9224.0225.64.812.2594.1132222max,0max,,A支座右侧剪力kNlqlgVA33.8525.64.8447.025.612.25394.0'447.0'394.011max,A支座右侧边缘剪力kNbqgVVAeA686.7824.04.882.2433.852max,,B支座左侧剪力kNlqlgVB692.12725.64.8620.025.612.25606.0'620.0'606.011max,左B支座左侧边缘剪力kNbqgVVBeB988.12024.04.812.25692.1272max,,左左B支座右侧剪力kNlqlgVB977.11325.64.8598.025.612.25526.0'598.0'526.011max,右B支座右侧边缘剪力kNbqgVVBeB273.10724.04.812.25977.1132max,,右右C支座左侧剪力kNlqlgVC658.10425.64.8576.025.612.25474.0'576.0'474.011max,左C支座左侧边缘剪力kNbqgVVCeC014.9824.04.882.24658.1042max,,左左C支座右侧剪力kNlqlgVC53.10925.64.8591.025.612.25500.0'591.0'500.011max,右C支座右侧边缘剪力kNbqgVVCeC886.10224.04.882.2453.1092max,,右右（4）正截面承载力计算梁跨中按T形截面计算，其翼缘宽度fb'课取下面两项中的较小者：mmsbbmmlbnff20001800200'2100363003'故取mmbf2000'。按《给水排水工程钢筋混泥土水池结构设计规程》CECS138：2002钢筋的混凝土保护层厚度为35mm，故对T形截面，取mms45，有效高度mmhhs455455000（按一排钢筋考虑。判断各跨T形截面的类型：mkNMmkNhhhbfMfffc11.111/9.963210045510020009.110.12''max,1'01故第1、第2和第3跨中均属于第一类T形截面。次梁的正截面承载力计算结果见表3-1。次梁正截面承载力计算表3-1截面1B2C3弯矩mkN109.35-121.1358.30-92.9973.03mmh0455430455430455截面类型第一类T形矩形第一类T形矩形第一类T形201bhfMcs-0.275-0.211-201'hbfMfcs0.0222-0.0118-0.0148ss211210.9890.8350.9940.8800.993yssfhMA0675937358683449选用钢筋183203162183182实际配筋面积763941402763509最小配筋量200minmin,2005002002.0mmbhAsmin,ssAAmin,ssAAmin,ssAAmin,ssAAmin,ssAA（5）斜截面承载力计算次梁剪力全木由箍筋承担时，斜截面承载力计算结果见表3-2.次梁箍筋计算表3-2截面A左B右B左C右CkNV78.686120.988107.27398.014102.886kNbhfc025.0V725.270V850.255V725.270V850.255V725.270kNbhft07.0V899.80V454.76V899.80V454.76V899.80箍筋肢数，直径250@82150@82150@82150@82150@821sVSnAA101101101101101mmbhfVhnAfstsVy0017.025.12256364.36202.76287.97236.17设计配筋间距2mm250150150150150是否许配弯筋否否否否否（6）次梁配筋图图3-2次