水工钢筋混凝土课程设计

港口航道与海岸工程系

建筑结构课程设计

说明书

设计科目：肋形楼盖板设计

指导老师：

班级：A10港航

组另1

姓名：

一、根本资料3

二、板的设计3

1.计算简图3

2.荷载计算3

3.内力计算4

4.配筋计算4

三、次梁设计5

1.计算简图5

2.荷载计算5

3.内力计算6

4.配筋计算6

(1)计算翼缘宽度6

(2)正截面承载力计算6

(3)斜截面承教力计算7

四、主梁设计8

1.计算简图8

2.荷载计算8

3.内力计算8

4.正截面承载力9

5.主梁斜截面承载力计算10

6.主梁吊筋的计算II

一、根本资料

某3级水工建筑物，采用根本荷载组合，该建筑物位于非地震区，结构环境为一类，采

用现浇钢筋混凝土整浇肋形结构。其平面尺寸布置如图1所示。

初步拟定尺寸：板的跨为2.2m,板的厚度为80mm；次梁跨度为6.0m,截面尺寸为

200mmx400mm；主梁跨度为6.9m,截面尺寸为300〃〃〃x600〃〃〃。

楼板」.层采用20m用的水泥砂浆（重度20KN/m3）抹面，板底抹灰为12mm厚的纸筋

石灰砂浆（重度12KN/1B1）；外墙采用370mm厚砖墙，不设边柱，板在墙上的搁置长度为

120mm,次梁和主梁在墙上的搁置长度分别为240mm和370mm。楼面可变荷载标准值为

4KN/m2o混凝土强度等级为C25,梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内可以向受力

钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。

图1肋形楼盖结构平面布置图

二、板的设计

1.计算简图

板的尺寸及其支承情况，如图2所示。

计算跨度：边跨/n1=2300-120-200/2=208C'nvn

应取0=2220〃〃〃，但为了计算方便，取/wl=2300mm

中间跨因为b=200mm<0.1/（,=230mm,所以取lo2=lc=2300nvn

两跨相差（七一。）〃,2=（2300-2220）/2300=3.5%<10%,应按等跨来考虑。

9跨按5跨计算。其计算卷图如图2所示。

图2板的结构及计算简图

2.荷载计算

在垂直于次梁的方向取1m宽的板带作为板的计算单位。

永久荷载：80mm厚钢筋混凝土板自重25x1.0x0.08=2.0K7V/〃z

20mm厚水泥砂浆面层重20x1.0x0.02=0.47GV//z?

12mm厚纸筋石灰砂浆面层重17x1.Ox0,012=0.204KNIm

永久荷载标准值a=2.0+0.4+0.204=2.6（MKN？

永久荷载设计值g=/G/=1•05x2.6(M=2.74KN/根

可变荷载：可变荷载的标准值%=4.0xl.0=4.0KN/"?

可变荷载的设计值9=/°%=L2X4.0=4.8KN/〃？

折算荷载：/=g+勿2=2.74+4.8/2=5.14KN/m

3.内力计算

连续板的剪力一般由混凝土承当，不需要进行斜截面承载力计算，亦不需设置腹筋。弯矩设

计值按下公式0计算，式中系%及巴可查附录六表4得到，计算结果列于如表I所示。

表1板的内力计算表

截面边跨B支座2跨中C支座3跨中

*0.0781-0.10500.0331-0.0790-0.0462

%0.1000-0.11900.0787-0.11100.0855

3.39-4.371.90-3.562.23

(KNm)

支座边缘的穹矩值

%=1/2(g'+q')l“=1/2x(5.14+2.4)x2.1=7.92.W

4.配筋计算

取板宽h=100077/72,h=80〃7m.fc=1\.^)N/innr,fy=300N/ninr,K=I.2O.

0.855=0.468,pinin=0.20%,一类环境，c=20mm

a=c+5=20+5=25mm.h{}=/?-6Z=80-25=55〃〃〃

算结果如表2所示

表2板的正截面承载力计算

截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨

M(kN/m)3.39-3.581.90-2.772.23

KM

Q一、0.11300.11930.06350.09230.0743

Zbho

g-ga、0.12020.12750.06550.0670.773

。二中%)

0.4770.5060.2600.3850.307

A=pbl^miTT)262278143121169

选配钢筋

中8@180中8@180中6@18066@180<D6@I8O

（别离式钢筋）

钢筋面积）302302170170170

在受力钢筋的内侧布置分布钢筋,分布钢筋选用①6@250。

三、次梁设计

1.计算简图

次梁设计时，取其中相邻板中心线之间局部作为计算单元。次梁为六跨等刚度连续梁,

由于中间各跨内力与第三跨的内力非常相近，故按五跨连续梁计算。次梁构造及计算

简图如图3所示。

图3次梁的构造及计算简图

计算跨度：边跨ltli=6000-370/2-300/2=5610nvn

取ln]=6000mm

中间跨l)12=le-a=6000-300=5700nun

两者相差很小，为计算方便，取心二&xx）〃〃〃

2.荷载计算

永久荷载：板传来荷载2.604x2.3=5.989/W//n

次梁梁柱自重0.2x(0.4-0.08)x25=1.6KN/in

永久荷载标准值gk=5.989+1.6=7.589KN/m

永久荷载设计值g=rGgk=1.05x7.589=7.968KN/m

可变荷载：可变荷载标准值纵=4.0x2.3=9.2KN/〃z

可变荷载设计值q=r(Jqk=1.2x8.8=11.04A7V/m

折算荷载：g'=g+q/4=7.968+11.04/4=10.728ZN/m

3.内力计算

⑴弯矩设计值计算及结果列于表3

表3次梁的弯矩计算表

截面边跨B支座2跨中C支座3跨中

%0.0781-0.10500.0331-0.07900.0462

%0.1000-0.11900.0787-0.11100.0855

61.45-78.0136.87-65.0944.20

(KN/m)

支座边缘的弯矩设计值MZ和

%=0.5（g'+q）ln=0.5x（10.728+8.28）x5.7=55.67%N1

（2）支座剪力设计值及结果列于表4

表4次梁的剪力计算表

截面边跨B支座（左）2跨中（右）C支座（左）3跨中（右）

P\0.394-0.6060.526-0.4740.500

Pi0.447-0.6200.598-0.5760.591

V=

45.64-67.0661.96-57.5959.96

(KN)

4.配筋计算

⑴计算翼缘宽度

根据整浇楼盖的受力特点，板所在梁上截面参与次梁受力，因此，在配筋设

计时，次梁跨中截面按T形截面设计，翼缘计算宽度为：

取成％=2000mm,荷载计算单元如图3（d）所示。次梁支座截面因承受负弯矩而按矩形截

面计算。

⑵正截面承载力计算

^=c4-10=30+10=4O/7/H；/?0=400-40=360nun

计算结果列于表5

表5次梁的正截面承载力计算

截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨

M(kN-m)61.45-69.6636.87-56.7444.20

KM73.74-83.59244.244-68.0888.124

加）360360360360360

得或b(mm)200020020002002000

609609609

KM

0.02390.27100.01430.22070.0172

一不力(或b)hj

&=7-2a.0.02420.32330.01440.25270.0173

A=4彳与(或〃)％(〃/)

J.v576769343601412

选配钢筋202030182①1820202中18

实配钢筋面积（〃”日628763509628509

p=A/她)(％)

0.871.060.710.87071

3・0.20%)

（3）斜截面承载力计算。计算结果列于表6

截面尺寸验算：^=^-=—=1.8<4.0

bb200

表6次梁的斜截面承载力计算

截面支座A支座B（左）支座B（右）支座C（左）支座C（右）

V(kN)45.64-67.0661.96-57.5959.96

KV(kN)54.7680.4774.3569.1171.96

%(〃"〃)360360360360360

0.25，M）（AM214>KV214>KV214>KV214>KV214>KV

0.7例?"N)64>KV64<KV64<KV64<KV64<KV

，_KV-Q7加飞

s1-25/A0.2550.1600.0790.123

箍筋肢数与直径2、62、62、62、62、6

A］（如目5757575757

S'=———(mm)223355719462

A,./S

实配箍筋间距

150150150150150

s(mm)

4=4/国％）

0.190.190.190.190.19

（4，min）=0.5%

四、主梁设计

1.计算简图

主梁的构造及计第简图如图4所示。

(a)

(b)

图4主梁的构造及计算简图

计算跨度：边跨=69(X)-37()/2-350/2=6540tnm

取/“I=6867mm

中间跨ln2=6900-350=6550nun

应取心二6878〃〃〃，但是跨度相差不超过10%,采用等跨计算/。=6900〃〃〃，取内

力可按三跨连续梁内力系数表来计算。

2.荷载计算

永久荷载：由次梁传来荷载8.089x6=48.53^

主梁梁肋自重0.3x(0.6-0.08)x6.9/3x25=8.97ZN

永久荷载标准值3=48.53+8.97=57.5ZN

永久荷载设计值G=ycG,=1.05x57.5=60.38^

可变荷载：可变荷载标准值Qk=9.2x6=55.2^

可变荷载设计值Q=&QA=1.2X55.2=66.24^

3.内力计算

根据弹性方向，集中荷载作用卜连续梁的内力按卜.式计算

式中，四，a”四，△可查附录五中的数据。计算结果列于如下表。

表7主梁的弯矩计算表

序号荷载简图边跨中中间支座中间跨

aaa

以“M2b

瓦历八也）M2

图(4)-0.244-0.267(-0.267)0.067

①64.5727.91

-a101.66-111.24(-111.24)27.91

图⑷-0.289-0.133(-0.133)-0.133

②111.82-60.79

-b132.09-60.79(-60.79)-60.79

一0.311(-0.089)

图⑷-0.2290.170

③58.38-142.15(-40.68)43.88

-C104.6777.70

-0.133(-0.133)

图⑷--0.0440.200

④-40.37-60.79(-60.79)91.41

-d-20.1191.41

①+②

233.75176.39-172.03(-172.03)-32.88-32.88

最不利内©+③

206.33122.95-253.39(-139.17)71.79105.61

力组合①+④

81.5524.2-172.03(-172.03)119.32119.32

表8主梁剪力计算表

边支座边跨中中间支座

序号中间跨中

荷载简图

荷载简图P_

匕何）

0.733-1.262(1.000)

①图⑷一a-16.120

44.26-76.50(60.38)

0.866-1.133(0)

②图(4)-b-8.880

57.36-75.05(0)

0.689一1.311(1.222)

③图(4)—c-20.6014.71

45.64-86.84(80.95)

一().133-0.133(1.000)

④图(4)—d-8.810

-8.81-8.81(66.24)

①101.62-25.00-151.55(60.38)0

最不利内

①+③89.90-36.72-163.34(141.33)14.71

力组合

①+④35.45-24.93-85.31(126.62)0

图5可变荷载的最不利组合

主梁包络图见图6所示。

图6主梁弯矩与剪力包络图

4.正截面承载力

主粱跨中界面按T形截面计算，翼缘高度为=80〃〃"，计算翼缘宽度

截面有效高度：支座B/%=600—80=520〃切

边跨中％=600-70=530nvn

其他截面%=600-40=560

主梁支座截面按夕x〃=2300x6（X）矩形截面计算，计算弯矩采用支座边缘截面处的

弯矩值，即：此=-g+°-5从＜）

取力=0.3”？

判别T形梁截面类型

其它面截同理判断，主梁跨中按第一类T形梁截面计算。计算结果列于下表。

表9主梁正截面承载力计算

截面边跨中中间支座B中跨中

M(kN-m)233.75-23440119.32-32.88

KM(kN-m]280.5281.28143.18439.456

%(〃”〃)360360360360

b'f或b(〃“〃)200020C0200020C0

KM

a=-------------

s£号(或b)I0.03650.29140.01670.0352

J=T-240.03720.35410.01680.0359

A（或切%（"加）

14951823715199

选配钢筋4①224①22+1①202①222①20

实配钢筋面积（mm2）