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水工钢筋混凝土结构课程设计指导 1．设计资料 某水电站生产副厂房为3级水工建筑物，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，结构布置如图9-16所示。楼盖设计条件如下： (1)厂房按正常运行状况设计； (2)楼面均布活荷载标准值为6kN/m2； (3)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（比重为20kN/m3），板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底（比重为17kN/m3）； (4)混凝土强度等级C20；主梁和次梁的主筋采用Ⅱ级钢筋，其余均采用Ⅰ级钢筋。 2．初拟构件尺寸及确定系数 板的跨度为2.0m，厚80mm；次梁的跨度为6.0m，截面尺寸为200×450mm；主梁的跨度为6.0m，截面尺寸为300×600mm；承重墙A、D轴线厚为240mm，1、6轴线厚为370mm。 该厂房为3级水工建筑物，查表可知结构安全级别为Ⅱ级，结构重要性系数为γ0＝1.0，设计状况属持久状况，设计状况系数ψ取为1.0。 3．板的设计 （1）计算简图。板为9跨连续板，其结构尺寸见图9-17（a），为了便于用表格计算，计算简图按5跨考虑，如图9-17(b)所示。 计算跨度： 边跨　　，所以l0=1.92m 中间跨　　　=2.0m （2）荷载计算。取1m板宽进行计算 恒荷载：板自重　　　　　　0.08×1×25=2.0kN/m 20mm厚抹面　　　　0.02×1×20=0.4kN/m 15mm厚抹底 0.015×1×17=0.255kN/m 标准值　　　　　　gk=2.655kN/m 设计值　　　　　　g=γGgk=1.05×2.655=2.79kN/m 活荷载：标准值　　　　　　qk=6.0×1=6.0kN/m 设计值　　　　　　q=γQqk=1.2×6.0=7.2kN/m 考虑到次梁对板的转动约束，折算荷载为 　　　　　　　 g’=g+q/2=2.79+7.2×1/2=6.39kN/m q’=q/2=7.2×1/2=3.6kN/m (3)内力计算。按弹性体系进行计算，由于边跨与中间跨的跨度相差不到10%，可采用等跨表格计算。 查附录五，弯矩计算值为 跨中弯矩： 边跨　　　　M1=0.0781×6.39×1.922+0.1×3.6×1.922=3.17kN.m 中间跨　　　M2=0.0331×6.39×22+0.0787×3.6×22=1.98kN.m 　　　　 M3=0.0462×6.39×22+0.0855×3.6×22=2.41kN.m 支座弯矩： 　　　　 　　　　 支座边缘弯矩： 　　　　 　　　　 （4）配筋计算。板厚为80mm厚，h0取为60mm，混凝土C20，查表fc=9.6N/mm2;Ⅰ级钢筋，fy=210N/mm2；钢筋混凝土结构，结构系数γd＝1.2。配筋计算见表9－1。。 表9－1　　板配筋计算表 截面 1 B 2 C 3 弯矩计算值M （×106N.mm） 3.17 3.22 1.98 2.62 2.41 弯矩设计值γ0M（×106N.mm） 3.17 3.22 1.98 2.62 2.41 0.106 0.107 0.066 0.087 0.08 0.112 0.113 0.068 0.091 0.083 320 323 194 260 237 选用钢筋（mm2） 8@150 (335) 8＠150 (335) 6@140 (202) 8@190 (265) 6@120 (236) (5)板配筋详图。在板的配筋详图（图9-23）中，除按计算配置受力钢筋外，尚应设置下列构造钢筋： ①分布钢筋：按规定选用6＠200； ②板面附加钢筋：按规定选6＠200，设置于主梁顶部和墙边； ③墙角附加钢筋：按规定选6＠200，双向配置于四个墙角的板面。 4．次梁设计 （1）计算简图。次梁为5跨连续梁，其结构尺寸见图9－18（a），计算简图见图9-18(b)。 计算跨度： 边跨　　　则 中间跨　　 （2）荷载计算。计算单元见图9-19。 恒荷载：板传来　　　2.655×2=5.31kN/m 梁自重　　　0.2×（0.45－0.08）×25=1.85kN/m 标准值　　　gk=7.16kN/m 设计值　　　g=γGgk=1.05×7.16=7.52kN/m 活荷载：标准值　　　qk=6.0×2.0=12kN/m 设计值　　　q=γ0qk=1.2×12.0=14.4kN/m 考虑到主梁对次梁的转动约束，折算荷载为: g’=g+q/4=7.52+14.4×1/4=11.12kN/m q’=(3/4)q=3/4×14.4=10