给排水工程结构课程设计

1 材料指标梁板截面尺寸
C30混凝土 fc143Nmm2ft143Nmm2
ftk201Nmm2Ec30×104Nmm2
HPB235级钢筋 fy210Nmm2Es21×105Nmm2
HRB400级钢筋 fy360Nmm2Es20×105Nmm2
钢筋混凝土： 重度标准值25kNm3
覆土： 重度标准值18kNm3
砂浆抹面层： 重度标准值20kNm3
板厚采120mm次梁采b×h200×450mm梁采b×h250×650mm

图1 顶盖结构布置图
2 板设计
（1） 荷载计算值
恒载分项系数γG12活载分项系数qk6kNm2>4kNm2γQ13
覆土重 12×18×05108kNm2
板重 12×25×01236kNm2
抹面重 12×20×002048kNm2
恒载 g1488 kNm2
活载 q13×678kNm2
总荷载 g+q1488+782268kNm2
qg781488052<3
考虑梁板整体性力计算影响调整折算荷载
g′g+q21488+7821878kNm2
q′q278239kNm2
取1m宽板带进行计算计算单元延米荷载
g′1878kNmq′39kNm
（2） 计算简图（图2）
计算跨度：边跨+b21900+1002000mm
中跨+b1800+2002000mm

图2 板计算简图
端支座似取简支处计算跨度偏取壁板边缘适考虑端支座弹性固定第跨跨中弯矩第支座负弯矩影响
（3） 力计算
4552002275>2020<<30里单连续板设计长构造钢筋加强连续板实际15跨利五跨连续梁力系数表进行力计算
跨中弯矩
M1max（0078×1878+0100×39）×2002742kN·m
M2max（0033×1878+0079×39）×2002371kN·m
M3max（0046×1878+0086×39）×2002478kN·m
支座弯矩
MBmax－（0105×1878+0119×39）×2002－974kN·m
MCmax－（0079×1878+0111×39）×2002－767kN·m
求支座边缘弯矩：
支座B处

支座C处

（4） 配筋计算
板厚h120mm顶板钢筋净保护层厚度应取35mmh0120－4080mm板正截面承载力计算结果见表1
截面
边跨跨中
第支座
第二跨跨中
中间支座
中间跨中
M（kN·m）
742
747
371
540
478
Mfcbh02
0084
0082
0041
0059
0052

0958
0957
0979
0970
0973
AsMh0fy(mm2)
4610
4646
2256
3314
2924
选钢筋
8@100
8@100
8@120
8@120
8@120
实际配筋面积(mm2)
503
503
402
402
402
配筋率（）
056
056
045
045
045
表1 板配筋计算
（5） 裂缝宽度验算
第跨跨中：
荷载长期效应组合计算第跨跨中弯矩折算恒载准永久值gq′折算活载准永久值qq′计算第跨跨中弯矩124+03127kNm 03kNm
Mq（0078×127+0100×03）×2124500 kNm






满足求
（6） 挠度验算
现已知第跨跨中荷载效应标准组合计算弯矩Mk60kN•m荷载效应准永久值组合计算跨中弯矩
Mq（0078×127+0100×03）×212450kNm







第跨跨中挠度简支梁叠加法计算简支梁均布荷载作跨中挠度简支梁右端支座负弯矩MB（MB求第跨跨中正弯矩时荷载布置算
MB－6367kN•m）作跨中挠度叠加成跨中挠度似认挠度引起误差忽略计

满足求

3 次梁设计
（1） 荷载计算
板传恒载设计值 1488×202976kNm
次梁重设计值 12×25×02×（045－012）198kNm
恒载 g2976+1983174kNm
活荷载 q13×6×20156kNm
总荷载 g+q4734kNm
qg1563174049<3
考虑梁抗扭刚度影响调整折算荷载
g′g+q43174+15643564kNm
q′3q43×1564117kNm
（2） 计算简图
图2 次梁计算简图
梁截面尺寸250×650mm
计算跨度：边跨+a2+b24325+100+1254550mm
中跨+b4300+2504550mm
（3） 力计算
四跨连续梁力系数表计算跨中支座弯矩支座左右两侧剪力
跨中弯矩
M1max（0077×3564+0100×117）×45528104kN·m
M2max（0036×3564+0081×117）×45524618kN·m
支座弯矩
MBmax－（0107×3564+0121×117）×4552－10826kN·m
MCmax－（0071×3564+0107×117）×4552－7830kN·m
B支座边缘处弯矩

C支座边缘处弯矩

A支座右侧剪力
VAmax0393×3564×455+0446×117×4558747kN
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T形截面计算翼缘宽取面两项中较值
34553152m
b+sn02+1820m
取
顶盖梁柱钢筋净保护层厚取35mm跨中T形截面效高度
h0450－45405mm（排钢筋考虑）
支座处矩形截面计算效高度h0450－70380mm（二排钢筋考虑）
次梁正截面承载力计算结果见表2
表2 次梁正截面配筋计算
截面
1
B
2
C
弯矩（kN·m）
8104
9480
4618
－6484
截面类型
第类T形
矩形
第类T形
矩形
h0（mm）
405
380
405
380
Mfcbh02

023

016
Mfch02
00232

00127


0988
0867
0993
0912
AsMh0fy(mm2)
56258
79929
31897
51971
选钢筋
512
712
214
212214
实际配筋面积(mm2)
565
791
308
565
配筋率ρ（）
0601
0888
0326
0937
（5） 斜截面承载力计算
次梁剪力全部箍筋承担斜截面承载力计算结果见表3
表3 次梁箍筋计算
截面
A
B左
B右
C左
V（kN）
8274
12552
11310
9972
025fcbh0（kN）
2717＞V
2717＞V
2717＞V
2717＞V
07ftbh0（kN）
7608760876087608＜V
箍筋肢数直径
28
28
28
28
AsvnAsv1
101
101
101
101

15067
2029
27106
42449
实际配箍间距（mm）
200
200
200
200
否需配弯筋
否
否
否
否
（6） 裂缝宽度验算
次梁折算恒载准永久值2675kNm折算活载准永久值qq′09kNm
第跨跨中：
Mq（0077×2675+0100×09）×45524451kNm





满足求
理支座跨中均满足求
（7） 挠度验算
现已知第跨跨中荷载效应标准组合计算弯矩Mk6558kN•m荷载效应准永久值组合计算跨中弯矩
Mq（0077×2945+0100×09）×45524451kNm








第跨跨中挠度简支梁叠加法计算简支梁均布荷载作跨中挠度简支梁右端支座负弯矩MB（MB求第跨跨中正弯矩时荷载布置算
MB－(0107×2945+0054×9)×4552－7530kN•m）作跨中挠度叠加成跨中挠度似认挠度引起误差忽略计


4 梁设计
（1） 荷载计算
次梁传恒载设计值 3174×45514442kN
梁重设计值 12×025×（065012）×200×25835kN
恒载 G15277kN
次梁传活载设计值 Q156×4557098kN
（2） 计算简图

图3 梁计算简图
柱子截面尺寸400×400mm
计算跨度 边跨：61m
中跨：60m
（3） 力计算
1) 弯矩设计值包络图
中跨C支座Mk1G+k2Q k1×15277×600+k2×7098×60091662k1+42588k2
边跨 Mk1G+k2Q k1×15277×610+k2×7098×6109319k1+432978k2
B支座 Mk1G+k2Q k1×15277×605+k2×7098×60592426k1+42943k
表4 梁弯矩计算
序号
截面
计算简图
1a
1b
B
2a
2b
C
3a
3b
k1k2
k1k2
k1k2
k1k2
k1k2
k1k2
k1k2
k1k2
M1a
M1b
MB
M2a
M2b
MC
M3a
M3b
①

0240
0146
0281
0076
0100
0211
0123
0123
2237
1361
2597
697
907
1934
1127
1127
②

0287
0240
0140
0129
0117
0105
0228
0228
1243
1039
601
549
498
447
971
971
③

0047
0094
0140
0205
0216
0105
0105
0105
203
407
601
873
920
447
447
447
④

0227
0121
0319
0102
0189
0057
0078
0098
983
524
1370
434
805
243
332
417
⑤

0031
0062
0093
0173
0105
0297
0117
0198
134
268
399
737
447
1265
498
843
①+②
3480
240
3198
148
409
2381
2098
2098
①+③
2034
954
3198
157
1827
2381
68
68
① +④
322
1885
3967
1131
1712
2177
795
71
①+⑤
2103
1093
2996
1434
1354
2199
1625
197

图4 梁弯矩包络图
2) 剪力设计值包络图
Vk3G+k4Q15277k3+7098k4
梁剪力具体计算结果见表5剪力包络图见图
表5 梁剪力计算
序号
截面
计算简图
A
B左
B右
C左
C右
k3k4
k3k4
k3k4
k3k4
k3k4
①

0719
1281
1070
0930
1000
1098
1957
1635
1421
15277
②

0860
1140
0035
0035
1000
61
809
25
25
7098
③

0140
0140
0035
0965
0
99
99
735
685
0
④

0681
1319
1262
0738
0061
483
936
896
524
43
⑤

0093
0093
0796
1204
1243
66
66
565
855
882
① +②
1708
2766
166
1396
22375
①+③
999
2056
237
15277
15277
①+④
1581
2893
2531
1945
14847
①+⑤
1032
2023
220
2276
24097
（4） 正截面承载力计算
跨跨中T形截面计算翼缘宽度取面两项中较值
6053202m

取
第 跨跨中截面效高度 两排钢筋考虑

第二三 跨跨中截面效高度 排钢筋考虑

BC支座矩形截面计算截面效高度

支座截面配筋应支座边缘处弯矩值计算
B支座边缘处

C支座边缘处

计算结果见表6
表6 梁正截面配筋计算
截面
1
B
2
C
3
弯矩（kN·m）
348
35195
1827
－27515
2098
截面类型
第类T形
矩形
第类T形
矩形
第类T形
h0（mm）
580
560
605
560
405
Mfcbh02

0314

0245

Mfch02
0036

0017

0020

0982
0804
0991
0857
0991
AsMh0fy(mm2)
16968
21714
8511
15926
9732
选钢筋
318+ 320
818
118+220
520
418
实际配筋面积(mm2)
1704
2036
8825
1570
1017
配筋率ρ（）
107
148
051
116
063
（5） 斜截面承载力计算
梁需箍筋计算见表7
表7 梁箍筋计算
截面
A
B左
B右
C左
C右
V（kN）
1708
2893
2531
2276
2410
025fcbh0（kN）
51834＞V
5005＞V
5005＞V
5005＞V
5005＞V
07ftbh0（kN）
1451514014140141401414014箍筋肢数直径
28
28
28
28
28
AsvnAsv1
101
101
101
101
101

59527
9913
13098
16920
15152
实际配箍间距（mm）
150
150
150
150
150
否需配弯筋
否


否
否
表7出配28@150箍筋时支座A支座B斜截面受剪均满足求支座B左侧应设置弯起钢筋左侧排弯起钢筋面积


选取118
（6） 裂缝宽度验算
荷载准永久值

第跨跨中
M1q（0240×+0287×）×610＝19594kN•m
第二跨跨中
M2q（0100×+0216×）×600＝8346kN•m
第三跨跨中
M3q（0122×+0228×）×600＝10066kN•m
B支座
MBq－（0281×+0319×）×605＝－22697 kN•m

C支座
MCq－（0211×+0297×）×600＝－1709 kN•m

验算裂缝宽度时跨中T形截面保护层厚c40mm支座截面倒T形截面保护层厚必须考虑板次梁梁钢筋交叉重叠梁负弯矩钢筋保护层厚板受力钢筋保护层厚（35mm）加板梁负弯矩构造钢筋直径（8mm）加次梁外排负弯矩钢筋直径（16mm）c35+8+1659mm截面裂缝宽度验算见表8
表8 梁裂缝宽度验算
截面
跨中
B
二跨中
C
三跨中
Mq（kN·m）
19594
－20042
8346
14435
10066
h0
580
560
605
560
605
As
1704
2036
8825
1570
1017

22788
20205
17968
18873
18804

00210
00083＜001
取001
00109
00061＜001
取001
00125

08
04
04
04
05
c
35
59
35
59
35

19
18
18
20
18


024
021
015
021
018
表8出控制截面裂缝宽度均未超允许值025mm
（7） 梁吊筋计算
次梁传梁全部集中荷载设计值
F14442+70982154kN
考虑集中荷载全部吊筋承受需吊筋截面面积

吊筋采218Asb509mm2
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