工程结构课程设计

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1、 1 某 1000 3 m矩形水池，池高 H=4.0m，池壁厚为 200mm，采用现浇钢筋混凝土顶板，板与池 壁的连接近似按铰支考虑，其结构布置如图 1 所示。池顶覆土厚为 320mm，使用活荷载标准 值为 9 2 / mkN，活荷载准永久值系数1.0 q ，顶盖底面为砂浆抹面，厚 20mm。混凝土采用 C25，梁中纵向钢筋采用 HRB335，梁中箍筋及板中钢筋采用 HPB235 钢筋。结构构件的重要性 系数0.1 0 。试设计此水池顶盖。 解： 根据混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）规定，本例中板区格长边与短边之 比为7.2 2000 5400 ，介于 23 之间，宜按双向板

2、进行设计。但也可按沿短边方向受力的 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。本题采用后一种方法。 （一）材料指标及梁、板截面尺寸 C25 混凝土： 2 /9.11mmNfc， 2 /78.1mmNftk 24 /108.2mmNE c HPB235 钢筋： 2 /210mmNff yy ， 25 /101.2mmNE s 2 HRB335 钢筋： 2 /300mmNff yy ， 25 /100.2mmNE s 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 l00mm， 次梁采用 bh= 200m

3、m450mm， 主梁采用 bh=250mm650mm。 （二）板的设计 1荷载设计值 恒荷载分项系数2.1 G ；因为 22 /4/9mkNmkNqk，故活荷载分项系数 3.1 Q 。 覆土重 2 /91.632.0182.1mkN 板自重 2 /0.31.0252.1mkN 抹面重 2 /48.002.0202.1mkN 恒荷载 2 /39.10mkNg 活荷载 2 /1.973.1mkNq 总荷载 2 /49.191.939.10mkNqg 88.0 39.10 1.9 g q min,s A s A min,s A s A min,s A s A min,s A s A min,s A

4、注：1.表中 min 取 0.2%和 %45 y t f f 较大值，比较后取 min =0.272%。 2.对于板：b=1000mm，h=100mm。 5裂缝宽度验算 考虑到水池结构的功能和所处环境都有其特殊性，故本例的裂缝宽度验算采用给水排水 工程构筑物结构设计规范(GB 50069-2002)所规定的最大裂缝宽度限值(0.25mm)及该规范附 录 A（本书附录 5）的计算方法。 第一跨跨中裂缝宽度验算： 规范 GB 50069-2002 规定，构件最大裂缝宽度按荷载效应的准永久组合值计算。板 5 恒载标准值 2 /7.8 2, 1 39.10 mkNg k 。 ，活载准永久值 2 /7.

5、071.0mkNqq ，则折算恒载 2 /05.9 2 7.0 7.8mkNg k ；折算活载 2 /35.0 2 7.0 mkNqk ，由荷载准永久组合产生的跨中 最大弯矩为： mkNM q 67.29.135.01.005.9078.0 2 1 裂缝宽度验算所需的各项参数为： 2 6 0 1 /3.103 6552987.0 1067.2 87.0 mmN hA M s q sq 00914.0 10010005.0 457 te s te A A 225.0 0.13.10300914.0 78.165.0 1.1 65.0 1.1 2 sqte tk f V 226.1V )(7.0

6、0 kNbhfc 67.6 min,s A s A min,s A s A min,s A s A min,s A 注：325650250002.0 minmin, bhAsmm 2 5.斜截面承载力计算 主梁所需要的箍筋计算见表 8-7。 主梁箍筋计算 截面 A B 左 B 右 C 左，右 V (kN) 178.3 -299.3 269.5 -236.3 0 25.0bhfc(kN) 431.3V 416.5V 416.5V 416.5V 0 0.7bhft(kN) 129V 124.4V 124.4V 124.4V 箍筋肢数，直径 82 82 82 82 1sVsV nAA 100.6 100.6 100.6 100.6 20 0