鋼筋混凝土水池頂蓋設(shè)計(jì)例題

鋼筋混凝土水池頂蓋設(shè)計(jì)1.1.1設(shè)計(jì)資料某矩形水池頂蓋平面尺寸為25.0mx18.0m，池高4.0m，池壁厚度為200mm，允許池內(nèi)設(shè)計(jì)8根鋼筋混凝土柱(假定柱截面尺寸300mmX300mm),頂蓋平面圖如圖1-1所示。采用鋼筋混凝土頂板，頂板與池壁的連接近似地按鉸接考慮。試設(shè)計(jì)此水池頂蓋。荷載及材料如下：池頂覆土厚度為300mm(Y=18kN/m3)；池頂均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=5kN/m2，活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)寸q=0.1;頂蓋底面用20mm厚水泥砂漿抹面(y=20kN/m3)。材料強(qiáng)度等級(jí)：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB335級(jí)，板、主次梁的箍筋采用HPB235級(jí)。1.1.2單向板肋形梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸確定柱網(wǎng)尺寸確定主梁的跨度為6.0m，次梁的跨度為5.0m，即柱距為5.0mx6.0m。主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.0m。板厚度h對(duì)于有覆土的水池頂蓋，板厚h>—l=-^-x2000=80mm，且不易小于100mm，25 25所以取板厚h=100mm。次梁截面尺寸bxh根據(jù)剛度要求，h=f-!~—}l=f-!~—lx5000=(277.78?416.67^m，取(1812) (1812)一 —、一(1 1\h=450mm，截面寬度b=—?一h，取b=200mm。(32)(4)主梁截面尺寸bxh根據(jù)剛度要求，h=—l~—l=(-——)x6000=(400?600inm，取h=600mm，15 10 (1510)

4、一一 (1 1\一截面寬度b=—~一h,取b=250mm。123J水池頂蓋結(jié)構(gòu)平面布置如圖1-2所示。板的設(shè)計(jì)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定，本設(shè)計(jì)中板區(qū)格長(zhǎng)邊與短邊之比為：50=2.5，介于2~3之間，宜按雙向板進(jìn)行設(shè)計(jì)，但也可按沿短邊方向2.0受力的單向板計(jì)算，在沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋來(lái)處理。計(jì)算簡(jiǎn)圖按彈性理論計(jì)算，取1m板寬作為設(shè)計(jì)單元，計(jì)算跨度：邊跨l、=l+b/2+h/2=(2000-200)+200/2+200/2=2000mm中跨12=l+b=(2000-200)+200=2000mm荷載計(jì)算恒載標(biāo)準(zhǔn)值g:k300mm厚覆土 0.3x18=5.4kN/m2100mm鋼筋混凝土板100mm鋼筋混凝土板0.1x25=2.5kN/m2200mm水泥砂漿抹面200mm水泥砂漿抹面0.02x20=0.4kN/m2小計(jì) gk=8.30kN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q:kqk=5.0kN/m2恒載設(shè)計(jì)值g: g=1.2gk=1.2x8.3=9.96kN/m2活載設(shè)計(jì)值q: q=1.3q=1.3x5.0=6.5kN/m2考慮梁板整體性對(duì)內(nèi)力的影響，計(jì)算折減荷載：1 6.5g'=g+-q=9.96+—A A=13.21kN/m2fg、=g1 6.5g'=g+-q=9.96+—A AVkk2 2 )竺=竺=3.25kN/m2q、2-=2.5kN/m22計(jì)算單元上的荷載為:g'=13.21kN/m(^=10.8kN/m)q'=3.25kN/m(^=2.5kN/m)注：(-)值為荷載標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-3所示。內(nèi)力計(jì)算連續(xù)跨數(shù)實(shí)際為9跨，按5跨連續(xù)單向板進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算(教材附表5-3)?？缰姓龔澗兀篗1 =Q.078g'+0.1q);=(0.078x13.21+0.1x3.25)x2.02=5.42kN-mM2 =().033g'+0.079q);=(0.033x13.21+0.079x3.25)x2.02=2.77kN-mM3 =().046g'+0.085q);=(0.046x13.21+0.085x3.25)x2.02=3.54kN-mB支座彎矩：Mb =—0.105g'+0.119q{=—(0.105x13.21+0.119x3.25)x2.02=—7.10kN-mB支座邊緣處的彎矩：M=M -Vb=M —(g+qXbB,eB,max02B,max2 2=—7.10+奴96+6.5)x2.0x里=—5.45kN?m2 2C支座彎矩：Mc =—0.079g'+0,111q);=—(0.079x13.21+0.111x3.25)x2.02=—5.62kN?mC支座邊緣處的彎矩：b (g+q>bMC,e=MC,max一匕2=MC,max一— 2=—5.62+奴96+6.5)x2.0x02=—3.97kN?m2 2配筋計(jì)算板厚h=100mm，按《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS138:2002),板中受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度取30mm，故a,=35mm,h=100一35=65mm。板正截面承載力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-1.

C25混凝土：f=11.9N/mm2,f=1.27N/mm2f=1.87N/mm2),

c t tkE=2.8x104N/mm2cHPB235鋼筋：f=f'=210N/mm2,E=2.1x10sN/mm2裂縫寬度驗(yàn)算第一跨跨中裂縫寬度驗(yàn)算：板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk=8.30kN/m,活荷載qk=5.0kN/m,活荷載永久值q=wq^=0.1x5.0=0.5kN/m，則折算荷載為：g'=g+-q=8.3+05=8.55kN/mTOC\o"1-5"\h\zk2q 2q'=-q=竺=0.25kN/mq2 2由荷載永久組合產(chǎn)生的跨中最大彎矩為：M1=().078gk+0.1q}=(0.078x8.55+0.1x0.25)x2.02=2.77kN-m裂縫寬度驗(yàn)算所需的各項(xiàng)參數(shù)為：M 2.77x106 ,q=——J= =107.18kN/mm2sq0.87Ah。 0.87x457x65p=A= 457 =0.00914<0.01,取p=0.01teA 0.5x1000x100 te…0.65f… 0.65x1.78 ……取W=0.4W=1.1 <t^=1.1 =0.02取W=0.4pea0.01x107.18x1.0最大裂縫寬度：qW=qW=1.8wtmax Es( d\1.5c+0.11一1 Pte+a1=1.8x0.4x107.18x(1.5x30+0.11x-8^)(1+0)x1.02.1x1051 0.11)=0.049mm<0.25mm（滿(mǎn)足要求）其他各支座及各跨中截面的最大裂縫寬度，經(jīng)驗(yàn)算均未超過(guò)規(guī)范限值，驗(yàn)算過(guò)程從略。（6）撓度計(jì)算給誰(shuí)排水工程水池結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)范對(duì)一般貯水池頂蓋構(gòu)件的撓度限值沒(méi)有明確的

規(guī)定。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)梁、板的跨高比設(shè)定在一定范圍內(nèi)即可不驗(yàn)算撓度。這里按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定，一般樓、屋蓋受彎構(gòu)件的撓度限制進(jìn)行驗(yàn)算。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定，一般樓、屋蓋受彎構(gòu)件按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長(zhǎng)期作用影響計(jì)算的最大撓度，當(dāng)/<7m時(shí)，不應(yīng)超過(guò)l/200(l為構(gòu)件的計(jì)算跨度)。等截面等跨的多跨連續(xù)梁板的最大撓度一般產(chǎn)生在第一跨內(nèi)。本設(shè)計(jì)的梁板均只驗(yàn)算第一跨，且取跨中點(diǎn)撓度進(jìn)行驗(yàn)算。雖然實(shí)際的最大撓度均產(chǎn)生在略偏近于端支座一側(cè)，但取跨中點(diǎn)撓度進(jìn)行控制所帶來(lái)的誤差甚小，可以忽略不計(jì)。第一跨正彎矩區(qū)段的剛度計(jì)算：按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的第一跨中最大彎矩為：Mik=6.078g^+0.1%);=(0.078x10.8+0.1x2.5)x2.02=4.37kN-m由荷載準(zhǔn)永久組合產(chǎn)生的跨中最大彎矩為：M1=().078g^+0.10);=(0.078x8.55+0.1x2.5)x2.02=2.77kN-m計(jì)算短期剛度所需的參數(shù)：MC= MC= 1k——sk 0.87Ah04.37x1060.87x457x65=169.10N/mm2p=A= 457 =p=A= 457 =0.00914<0.01，teA0.5x1000x100取Pte=Ml110.65f 0.65x1.78W=1.1— tk=1.1— =0.416>0.4,取v=0.416pbk0.01x169.10b'—bh，八y'=—f =0fbh0則第一跨正彎矩區(qū)段的短期剛度為：2.1x105x457x652EAh2B= s_s01s 1.15W+0.2+ qep 1.15x0.416+0.2+6x2.1x105x1+3.5y' 2.8x1041000x65f457=4.08x1011N-mm2考慮長(zhǎng)期作用影響的剛度為：B=虬BiM峪-17+Mis4.372.774.372.77x（2-1）+4.37x4.08xiOii=2.5xiOiiN-mm2B支座負(fù)彎矩區(qū)段的剛度計(jì)算：在計(jì)算第一跨的撓度時(shí)所采用的活荷載分布狀態(tài)應(yīng)該時(shí)第一跨跨中產(chǎn)生最大正彎矩的活荷載分布狀態(tài)，此時(shí)B支座的負(fù)彎矩也應(yīng)按這種活荷載分布狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。如果用M，、M'分別表示在這種活荷載分布狀態(tài)下B支座的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值和BkBq荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合值，則M'=-0.i05g‘+0.0530)Bk k "k"2)=-(0.i05xi0.8+0.053x2.5)x2.02=-5.07kN-mM'=—0.i05g，+0.0530)上^)2Bq k "q"2)=-(0.i05x8.55+0.053x0.25)x2.02=-3.64kN-m在B支座邊緣截面相應(yīng)的彎矩分別為:M' =M'-Vb=M'—*k+氣2-TOC\o"1-5"\h\zB,e,kB,k02B,k 2 2=-5.07+S8+2.5）"0x工=-3.74kN?m2 2M' =M'-Vb=M'—k+qq}bB,e,qB,q02B,q 2 2I?+&55+。履"。x02=-2.76kN?m2 2計(jì)算短期剛度所需的參數(shù)：M'b= M'b= B,e,k—sk 0.87Ah03.74xi060.87x457x65i44.72N/mm2PteA457PteA457—= A0.5xi000xi00=0.009i4<0.0i,取Pte=0.0i0.65/ 0.65xi.78W=i.i— tk=i.i— =0.30<0.4,取V=0.4pbk0.0ixi44.72

則B支座負(fù)彎矩區(qū)段的短期剛度為:EAh2B= s_s0/ 則B支座負(fù)彎矩區(qū)段的短期剛度為:EAh2B= s_s0/ Bs 6ap1.15^+0.2+ e—1+3.57'f2.1x105X457X6521.15x0.4+0.2+6x2.1X105x2.8x1041000x65457=4.15X1011N-mm2考慮長(zhǎng)期作用影響的剛度為:M:bM'（9-1）+M' BsBq1 Bk3.64x5.07子 \ x4.15x1011（2-1）+5.07=2.42X1011N-mm2可見(jiàn)B與8很接近，滿(mǎn)足0.5B<B<2B，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBB1 1B150010-2002）可取整跨剛度B1為計(jì)算撓度，這樣的簡(jiǎn)化使撓度計(jì)算大為方便。第一跨跨中撓度驗(yàn)算：工0.644g140.973ql40.644x10.8x200040.973x2.5x20004f= k-^+ k-^= + 100B1 100B1 100x2.50x1011 100x2.50x1011=6.0mm<—^=2°°°=10.0mm（符合要求）200 200（7）板的配筋圖板的配筋如圖1-4（a）所示。板中配筋除計(jì)算外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋和長(zhǎng)邊方向支座附加鋼筋等。分布鋼筋采用48@250，每米板寬的分布鋼筋的截面面積為201mm2，大于15%A=15%x457=68.55mm2，同時(shí)大于該方向截面面積的0.15%，即0.15%x1000x100=150mm2。板端與池壁整體連接，端支座處鋼筋的截?cái)辔恢萌鐖D1-4（b）所示，圖中，11a=11=1x1800=450mmfq=-6^=0.65<3^；伸入支座的錨固長(zhǎng)度111"g9.96J ；0.16x^t2-x8=211.65mm<250mm,取300mm。1.273.次梁的設(shè)計(jì)（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖

按彈性理論計(jì)算次梁內(nèi)力，計(jì)算跨度:斗眩7 7abn200250)200250邊跨I=I+_+_=5000-——-——+——+——=5000mm1ni22I2 2) 2 2中跨12=12+b=(5000-250)+250=5000mm荷載計(jì)算板傳來(lái)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 8.3x2.0=16.6kN/m梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 0.2x(0.45-0.1)x25=1.75kN/m小計(jì) gk=18.35kN/m恒載設(shè)計(jì)值 g=1.2gk=1.2x18.35=22.02kN/m板傳來(lái)的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 5x2.0=10.0kN/m小計(jì)活載設(shè)計(jì)值qk=10.0kN/m小計(jì)活載設(shè)計(jì)值q=1:3xqk=1.3x10.0=13.0kN/m考慮主梁扭轉(zhuǎn)剛度的影響，取折算荷載為:g'=g+1q=22.02+130=25.27kN/m4 4t3 3x13.0q=—q= =9.75kN/m4 4計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-5所示。內(nèi)力計(jì)算按5跨連續(xù)梁計(jì)算跨中和支座彎矩以及各支座左右截面的剪力值(教材附表5-3)。跨中正彎矩：M1 =(0.078g'+0.10*=(0.078x25.27+0.1x9.75)x5.02=73.65kN-mM2 =(0.033g，+0.079q);=(0.033x25.27+0.079x9.75)x5.02=40.10kN-mM3 =(0.046g'+0.085q);=(0.046x25.27+0.085x9.75)x5.02=49.78kN-m支座彎矩:Mb =-(0.105g'+0.119q*=-(0.105x25.27+0.119x9.75)x5.02=-95.34kN-mMc =-(0.079g'+0.111q);=-0.079x25.27+0.111x9.75)x5.02=—76.97kN-m支座邊緣處的內(nèi)力：b (g+q)bMB, e=MB,max-匕2="B,max-一L2=—95.34+5+9.75)x5.。x些=—84.40kN?m22b (g+q)bMC, e=MC,max一匕2=MC,max一^T^2=—76.97+5+9.75)x」.0x竺=—66.03kN?m2 2A支座右側(cè)剪力匕 =0.394g'11+0.447q'11=0.394x25.27x5.0+0.447x9.75x5.0=71.57kNA支座右側(cè)邊緣剪力匕=匕 —(g+q)2=71.57—(25.27+9.75)x。|。=68.07kNB支座左側(cè)剪力匕左 =0.606g'11+0.620q'11=0.606x25.27x5.0+0.620x9.75x5.0=106.79kNB支座左側(cè)邊緣剪力匕左=匕左 —(g+q)2=106.79—(25.27+9.75)x。|5=102.41kNB支座右側(cè)剪力匕右 =0.526g'七+0.598q'匕=0.526x25.27x5.0+0.598x9.75x5.0=95.61kNB支座右側(cè)邊緣剪力VB右=VB右 —(g+q)2=95.61—(25.27+9.75)x峙=91.23kNC支座左側(cè)剪力VC左 =0.474g'l2+0.576q'匕=0.474x25.27x5.0+0.576x9.75x5.0=87.97kNC支座左側(cè)邊緣剪力VC左=VC左 —(g+q)2=87.97—(25.27+9.75)x峙=83.59kNC支座右側(cè)剪力匕右 =0.500g'12+0.591礦12=0.500x25.27x5.0+0.591x9.75x5.0=91.99kNc支座右側(cè)邊緣剪力匕右=匕右 —(g+q好=91.99-(25.27+9.75)x°^=87.61kN正截面承載力計(jì)算梁跨中按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度bf可取下面兩項(xiàng)中的較小者：b'=-=5000=1666.7mm,b=b+s=200+1800=2000mmf3 3 fn故取b'=1666.7mm。f根據(jù)《給誰(shuí)排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS138:2002)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為35mm，故對(duì)跨中T形截面，取a=45mm，有效高度h0=h-a=450-45=450mm(按一排鋼筋考慮)，h°=h-a=450-70=380mm(按兩排鋼筋考慮)。判別各跨T形截面的類(lèi)型：rh}(100}M=afh'h--f=1.0x11.9x1666.7x100x405-一1cf02vJ)v2)=704.1x106N?mm=704.1kN?m>M1 =73.65kN?m故第1、第2及第3跨中均屬于第一類(lèi)T形截面。次梁的正截面承載力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-2。斜截面承載力計(jì)算h=h-h'=450-100=350mm,匕=竺=1.75<4,截面尺寸可按下式驗(yàn)算：wf b200V<0.25Pfbh0次梁斜截面受剪承載力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-3。當(dāng)V<0.7fbh時(shí)，配筋率要滿(mǎn)足p=竺吐>p =0.24匕t0 svbssv,min fyv故s<〃氣兀=2x>&3x、l°=195.0mm，取鼓勁間距為180mm，沿梁長(zhǎng)不0.24bf 0.24x200x1.27t變。

(6)裂縫寬度驗(yàn)算次梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk=18.35kN/m，活載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.0kN/m，其準(zhǔn)永久值qq=(6)裂縫寬度驗(yàn)算次梁恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk=18.35kN/m，活載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.0kN/m，其準(zhǔn)永久值qq=Vqqk=0.1x10.0=1.0kN/m。則次梁按荷載準(zhǔn)永久值組合計(jì)算時(shí)的折算荷載值為:折算荷載值:g'=gk+1q=18.35+1x1.0=18.6kN/m3q'=qq4q433…八，

=_x1.0=0.75kN/m4第一跨跨中裂縫寬度驗(yàn)算:由荷載準(zhǔn)永久組合引起的跨中最大彎矩為：=().078g'+0.10)2=(0.078x18.6+0.1x0.75)x5.02=38.15kN-mqMiq則，bsqM38.15x106 1q—= =176.05N/mm20.87Ah。0.87x615x405615Pte—= =0.0137>0.01A0.5x200x450…0.65f… 0.65x1.78 …=1.1 =1.1 =0.62Pba0.0137x176.05x1.0最大裂縫寬度:bW=1刨1max Es1.5c+0.1E

^PteJ176.05=1.8176.05=1.8x0.62x 2.1x105G+0)xi.0x1.5x35+0.11xI 0.0137J=0.154mm<0.25mn(滿(mǎn)足要求)B支座裂縫寬度驗(yàn)算:由荷載準(zhǔn)永久組合引起的B支座最大彎矩為：MB=-().105g'+0.119q，);=-(0.105x18.6+0.119x0.75)x5.02=-51.06kN-m支座邊緣處的內(nèi)力:bMB,e,q=MB,q-匕2=MB,q=-51.06+辰6+0.75)x5.0x竺=45.0kN?m

則，M 45.0x106b= tq則，M 45.0x106b= tq—= =157.7N/mm2sq 0.87Ah。0.87x863x380p=生= rrr =0.0192>0.01teA 0.5x200x45086311 0.65f 0.65x1.78W=1.1一 <t^=1.1一PteV=0.718>0.40.0192x157.7x1.0d-4AuXL—s—4x863

兀(3x14+2x16)=14.85mm最大裂縫寬度：W —1.8w^sq[1.5c+0.11d〕G+以Xmax E" pJ1=1.8x0.718x157.7x[1.5x38+0.11x14.85)G+0)x1.02.1x105I 0.0192J=0.138mm<0.25mn(滿(mǎn)足要求)次梁負(fù)彎矩鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為板的保護(hù)層厚度加板的負(fù)彎矩鋼筋的直徑，艮口c=30+8—38mm。第2跨的跨中截面經(jīng)過(guò)驗(yàn)算最大裂縫寬度也未超過(guò)限值，驗(yàn)算過(guò)程從略。(7)撓度驗(yàn)算荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，次梁的折算荷載為:g'=g+1q=18.35+100—20.85kN/m

kk4k 4.3 3x10.0q—4q———4———7.5kN/m第1跨正彎矩區(qū)段的剛度計(jì)算:按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中最大彎矩為：M氐=().078gk+0.1qk)：=(0.078x20.85+0.1x7.5)x5.02—59.41kN?m由裂縫驗(yàn)算知荷載準(zhǔn)永久組合引起的第1跨的跨中彎矩為：M1q=38.15kN?m計(jì)算短期剛度所需的參數(shù):Mb= 1kMb= 1k sk 0.87Ah059.41x1060.87x615x405—274.12N/mm2p=冬= 615 =0.0137>0.01teA0.5X200X450=0.0076A615p=——==0.0076bh200x40500.65f… 0.65x1.78W=1.1-——<tk=1.1 =0.792>0.4p*^ 0.0137x274.12則第一跨正彎矩區(qū)段的短期剛度為：B= 5.1s 1.15W+0.2+——eZ-1+3.5y'f2.1x105x615x40522.1x105 0.00761.15x0.792+0.2+6x x 2.8x1041+3.5X1.8=1.83x1013N-mm2考慮長(zhǎng)期作用影響的剛度為: /M心 BMG-1)+Misx18.3x18.3x1013=1.11x1013N-mm238.15x(2-1)+59.41B支座負(fù)彎矩區(qū)段的剛度計(jì)算：相應(yīng)于M止的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合引起的B支座負(fù)彎矩為：M'=—0.105g'+0.0850)2=-(0.105x20.85+0.085x7.5)x5.02=-70.67kN-mTOC\o"1-5"\h\zBk k k1支座邊緣處的負(fù)彎矩為：M'=M'-Vb=M'—Ck+氣1-B,e,kB,k0k2B,k 2 2=-70.67+G0.85+7.5)x5.0x些=-61.81kN-m

2 2相應(yīng)于M的荷載準(zhǔn)永久組合引起的B支座負(fù)彎矩為：iqM'=-0.105g'+0.0850)2=-(0.105X18.6+0.085x0.35)x5.02=-49.57kN-mBq q q1支座邊緣處的負(fù)彎矩為：

M' =M'-V-=M'—*q+q-B,e,qB,q0q2B,q2 2=-49.57+辰6+、.Ox蛭一43.6湘.m2 2計(jì)算短期剛度所需的參數(shù)：M' 61.81x106。= Bek—= =216.64N/mm2sk 0.87Ah。0.87x863x380p=A= 863 =0.0045<0.01teA 0.5x200x450+(1666.7-200)x100取pte=0.01=0.556>0.4110.65fi[ =0.556>0.4W=1.1 =1.1 pb 0.01x216.642.1x1052.1x105x863x3802EAh2863B= s—s0/ 863Bs1.15W+0.2+ qep 1.15x0.556+0.2+6x2.1x105x1+3.5y' 2.8x104200x380f=1.92x1013N-mm2對(duì)于翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面，荷載長(zhǎng)期作用影響系數(shù)0應(yīng)增大20%，則考慮長(zhǎng)期作用影響的剛度為:々—,M…DbM'(1.29-1)+M' bsBq Bk70.67 / \ x1.92x1013=0.969x1013N-mm249.57x(1.1x2-1)+70.67可見(jiàn)，0.5B<B<2B，按規(guī)范可取整跨剛度B為計(jì)算撓度，則第一跨跨中撓度1B1 1驗(yàn)算：工0.644g140.973q140.644x20.8x500040.973x7.5x50004f= k-^+ k^= + 100B] 100B] 100x1.92x1013 100x1.92x1013=6.74mm<—^='°°°<25mm(符合要求)200 200(8)次梁的配筋圖次梁配筋構(gòu)造特點(diǎn)：

1） 伸入池壁支座時(shí)，梁頂面縱向鋼筋的錨固長(zhǎng)度按下式確定:l=l=afd=0.14x-322x14=463.0mm,取500mmaf 1.27t2） 伸入池壁支座時(shí)，梁底面縱向鋼筋錨固長(zhǎng)度：l>12d=12x14=168mm，取300mm3） 梁底面縱向鋼筋伸入中間支座的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足：l>12d=12x14=168mm,取300mnq_13.0gq_13.0g_22.02=0.59v3,連續(xù)次梁的縱向受力鋼筋的切點(diǎn)和彎起位置，可按構(gòu)造來(lái)確定，而不必繪制彎矩包絡(luò)圖和材料圖。l=￡+20d=^^+20x16=1280mm,取1300mml=、=48°°=1600mm,取.1600mmo5 5確定次梁的配筋圖如圖1-6所示。4.主梁的設(shè)計(jì)（1）按彈性理論計(jì)算主梁內(nèi)力，計(jì)算跨度：（2）荷載計(jì)算次梁傳來(lái)的恒載標(biāo)準(zhǔn)值主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值小計(jì)次梁傳來(lái)的活載標(biāo)準(zhǔn)值小計(jì)中跨l2=12+b=(6000（2）荷載計(jì)算次梁傳來(lái)的恒載標(biāo)準(zhǔn)值主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值小計(jì)次梁傳來(lái)的活載標(biāo)準(zhǔn)值小計(jì)18.25x5.0=91.75kN0.25x(0.6-0.1)x2.0x25=6.25kNGk=98.0kN10.0x5.0=50.0kNQ=50.0kN恒載設(shè)計(jì)值 G=ygGk=1.2x98.0=117.6kN活載設(shè)計(jì)值 Q=yqQk=1.3x50.0=65.0kN計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-7所示。(3)內(nèi)力計(jì)算1)彎矩設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖，根據(jù)下式計(jì)算:M=kGl+kQl=kx117.6x6.0+kx65.0x6.0=705.6%+390.0k2系數(shù)k、k2按教材附表5-2確定，具體計(jì)算見(jiàn)表1-4彎矩包絡(luò)圖如圖1-8(a)所示。2)剪力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖，根據(jù)下式計(jì)算:V=kG+kQ=117.6k+65k1 2 1 2系數(shù)k、k2按教材附表5-2確定，具體計(jì)算見(jiàn)表1-4剪力包絡(luò)圖見(jiàn)圖1-8(b)所示。(4)正截面承載力計(jì)算各跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度bf'取下列兩項(xiàng)中的較小者。Il6000,bf=3=3-=2000mmbf=b+s=200+4800=5000mmn取bf'=2000mm。第1跨中的截面有效高度按兩排鋼筋考慮，則h0=600—70=530mm。第2跨跨中彎矩較第1跨小，故第2跨跨中按一排鋼筋考慮，則h0=600一45=555mm。B、C支座按矩形截面計(jì)算，按兩排鋼筋考慮：h0=600—90=510mm。T型截面類(lèi)型的判別彎矩為：M=afbh(h-、)=1.0x11.9x2000x100x(530-100)=1142.4kN-m1cff0 2 2M>M］、M>M2，故第1、2跨的跨中均屬于第一類(lèi)T型截面。各支座邊緣彎矩：B支座邊緣彎，bbMB,e=MB-V0?=Mb-(G+Q)?, 、 0.3=—309.69+(117.6+65.0)X—2282.3kN-m(5)斜截面承載力計(jì)算H=h—h，=600—100=500mm，hw=迎=2.0<4，截面尺寸可按下式驗(yàn)算:wf b250V<0.25Pfbh0主梁受剪承載力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表(6)裂縫寬度驗(yàn)算主梁的恒載標(biāo)準(zhǔn)值Gk=98kN,活載標(biāo)準(zhǔn)值Qk=50kN活載準(zhǔn)永久值Qq=VqQk=0.1X50=5.0kN1)第一跨裂縫寬度驗(yàn)算由荷載永久組合引起的跨中最大彎矩為：M1q=(0.244Gk+0.289Qq)l1=(0.244X98+0.289X5.0)X6.0=152.14kN則，O= & = 152.14x106=175.13N/mm2sq0.87XAXh0 0.87x1884x5301884p=塵= =2 =0.025>0.0118840.65x1.78teA0.5x2500.65x1.78V=1.1—°.65￡k=1.1一 ~ =0.836>0.4p*a2 0.025x175.13x1.0最大裂縫寬度：w=1.8vL(1.5c+0.11己)(1+a)vmaxE p 1s te=1.8x0.836x175.13x(1.5x35+0.11x^^)(1+0)x1.02.1x105 0.025=0.176mm<0.25mm(滿(mǎn)足要求)2)B支座邊裂縫寬度驗(yàn)算由荷載準(zhǔn)永久組合引起的B支座最大負(fù)彎矩為：m—Bq(0.267Gk+0.311Qq)l=一(0.267X98+0.311X5)X6.0=—166.33kN?mB支座邊緣最大負(fù)彎矩為：Mb =Mb—V02=—166.33+(98+5)X警=153.46kN?m則，M

則，M

o= Bq—sq0.87Ah。153.46x1060.87x2514x510=137.58N/mm2p=冬= 2514 =0.0335>0.01teq0.5x250x6000.65x1.78V=1.1— —1.1— ?…? =0.849>0.4Pte。"2 0.0335x137.58x1.0刀4A 4x2514d=——= =23.7mmu兀(3x25+3x20)主梁支座負(fù)彎矩鋼筋的保護(hù)層厚度c應(yīng)為板保護(hù)層厚度30mm加板內(nèi)彎矩鋼筋直徑8mm再加次梁負(fù)彎矩直徑16mm，即c=30+8+16=54mm最大裂縫寬度：W=1.8vL(1.5c+0.11己)(1+a)vmax E p 1s te=1.8x0.849x137.58x(1.5x5.4+0.11x23.7)(1+0)x1.02.1x105 0.0335=0.159mm<0.25mm(滿(mǎn)足要求)其他支座及跨中最大裂縫寬度均未超過(guò)限值，計(jì)算過(guò)程從略。(7)撓度驗(yàn)算第1跨正彎矩區(qū)段的剛度計(jì)算：按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中最大彎矩為：M1^=(0.244Gk+0.289.)l1=(0.244X98+0.289X50)X6.0=230.17kN?m由裂縫驗(yàn)算知荷載準(zhǔn)永久組合引起的第1跨跨中彎矩為：M1=(0.244Gk+0.289,)l1=(0.244X98+0.289X5.0)X6.0=152.14kN-m計(jì)算短期剛度所需的參數(shù)：Csk= 230.17x106 =265.0N/mm20.87Ah00.87x1884x5301884pte— =0.025>0.01At 0.5x250x60