合肥工业大学给排水工程结构课程设计.TextMark

1.材料指标及梁、板截面尺寸

C30混凝土f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2

f tk=2.01N/mm2,E c=3.0×104N/mm2

HPB235级钢筋f y=210N/mm2,E s=2.1×105N/mm2

HRB400级钢筋f y=360N/mm2,E s=2.0×105N/mm2

钢筋混凝土：重度标准值为25kN/m3

覆土：重度标准值为18kN/m3

砂浆抹面层：重度标准值为20kN/m3

板厚采用120mm，次梁采用b×h=200×450mm，主梁采用b×h=250×650mm。

主梁

次梁

柱

图1顶盖结构布置图

2.板的设计

（1）荷载计算值

恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数因q k=6kN/m2>4kN/m2,故γQ=1.3

覆土重 1.2×18×0.5=10.8kN/m2

板自重 1.2×25×0.12=3.6kN/m2

抹面重 1.2×20×0.02=0.48kN/m2

恒载g=14.88kN/m2

活载q=1.3×6=7.8kN/m2

总荷载g+q=14.88+7.8=22.68kN/m2

q/g=7.8/14.88=0.52<3

考虑梁板整体性对内力计算的影响，调整后的折算荷载为

g′=g+q/2=14.88+7.8/2=18.78kN/m2

q′=q/2=7.8/2=3.9kN/m2

取1m宽板带进行计算，故计算单元上每延米荷载即为

g′=18.78kN/m，q′=3.9kN/m

（2）计算简图（图2）

计算跨度：边跨1l=n l+b/2=1900+100=2000mm

中跨2l=n l+b=1800+200=2000mm

图2板的计算简图

由于端支座近似取为简支，故此处计算跨度偏小，可取至壁板内边缘，以适当考虑端支座弹性固定对第一跨跨中弯矩，以及第一内支座负弯矩的影响。

（3）内力计算

由于2l/1l=4.55/2.00=2.275>2.0，2.0<2l/1l<3.0,这里按单向连续板设计，可把沿长向的构造钢筋加强。连续板实际为15跨，利用五跨连续梁的内力系数表进行内力计算。

跨中弯矩

M1max=（0.078×18.78+0.100×3.9）×2.002=7.42kN·m

M2max=（0.033×18.78+0.079×3.9）×2.002=3.71kN·m

M3max=（0.046×18.78+0.086×3.9）×2.002=4.78kN·m

支座弯矩

M Bmax=－（0.105×18.78+0.119×3.9）×2.002=－9.74kN·m

M Cmax=－（0.079×18.78+0.111×3.9）×2.002=－7.67kN·m

求支座边缘弯矩：

在支座B处

在支座C处

（4）配筋计算

板厚h=120mm，顶板钢筋净保护层厚度应取35mm，故h0=120－40=80mm。板正截面承载力计算结果见表1。

表1板的配筋计算

（5）裂缝宽度验算。

第一跨跨中：

按荷载长期效应组合计算的第一跨跨中最大弯矩，为用折算恒载准永久值g q′和折算活

载准永久值q q′计算的第一跨跨中最大弯矩，=12.4+0.3=12.7kN/m,=0.3kN/m

M q=（0.078×12.7+0.100×0.3）×2.12=4.500kN/m

满足要求。

（6）挠度验算

现已知第一跨跨中，按荷载效应标准组合计算的最大弯矩M k=6.0kN•m，按荷载效应准永久

值组合计算所得跨中最大弯矩为

M q=（0.078×12.7+0.100×0.3）×2.12=4.50kN/m

=M/fcbh

0.958

As=M/h

461.0

8@1008@1008@1208@1208@120

第一跨跨中挠度按简支梁用叠加法计算，即由简支梁在均布荷载作用下的跨中挠度和简支梁在右端支座负弯矩M B（M B由求第一跨跨中最大正弯矩时的荷载布置算得，

M B=－6.367kN•m）作用下的跨中挠度叠加而成。所得跨中挠度近似认为是最大挠度，由此引起的误差忽略不计，则

所以满足要求.

3.次梁的设计

（1）荷载计算

板传来恒载设计值14.88×2.0=29.76kN/m

次梁自重设计值 1.2×25×0.2×（0.45－0.12）=1.98kN/m

恒载g=29.76+1.98=31.74kN/m

活荷载q=1.3×6×2.0=15.6kN/m

总荷载g+q=47.34kN/m

q/g=15.6/31.74=0.49<3

考虑主梁抗扭刚度的影响，调整后的折算荷载为

g′=g+q/4=31.74+15.6/4=35.64kN/m

q′=3q/4=3×15.6/4=11.7kN/m

（2）计算简图

图2次梁计算简图主梁截面尺寸为250×650mm。

计算跨度：边跨1l=n l+a/2+b/2=4325+100+125=4550mm

中跨2l=n l+b=4300+250=4550mm

（3）内力计算

按四跨连续梁内力系数表，计算跨中及支座弯矩以及各支座左右两侧的剪力。跨中弯矩

M1max=（0.077×35.64+0.100×11.7）×4.552=81.04kN·m

M2max=（0.036×35.64+0.081×11.7）×4.552=46.18kN·m

支座弯矩

M Bmax=－（0.107×35.64+0.121×11.7）×4.552=－108.26kN·m

M Cmax=－（0.071×35.64+0.107×11.7）×4.552=－78.30kN·m

B支座边缘处弯矩

C支座边缘处弯矩

A支座右侧剪力

V Amax=0.393×35.64×4.55+0.446×11.7×4.55=87.47kN

A支座右边缘剪力

B支座左侧剪力

B支座左侧边缘剪力

B支座右侧剪力

B支座右侧边缘剪力

C支座左侧剪力

C支座左侧边缘剪力

（4）正截面承载力计算

梁跨中按T形截面计算。其翼缘宽取下面两项中的较小值