雨棚板的设计及计算.docx

辽宁工程技术大学
综合训练（一）

（混凝土雨棚）

教学单位 建筑工程学院
专 业 土木工程
班 级 土木14-3
学生姓名 邵培根
学 号 1423040316
指导教师 曹启坤

目录
一、雨棚板设计要求…………………………………………3
二、雨棚板设计思路…………………………………………5
三、雨棚板的正截面承载力计算……………………………5
（1）、雨棚板尺寸和荷载取值情况…………………………5
（2）、雨棚板的计算…………………………………………5
四、雨棚梁在弯矩，剪力，扭矩共同作用下的计算………7
（1）、雨棚梁尺寸和荷载取值情况…………………………7
（2）、雨棚梁的计算…………………………………………7
五、雨棚板的配筋图…………………………………………10

一、雨棚板设计要求
一、 设计题目
设计一个悬臂雨棚板及雨棚边梁，见下图。
二、 设计内容
1、根据给出的设计条件确定雨棚板的厚度、雨棚梁的截面尺寸；
2、进行雨棚板、雨棚梁的内力及配筋计算,要求有完整的计算书；
3、绘制出雨棚板、雨棚梁配筋图。
三、 设计资料
1、雨棚板的尺寸L1=1200mm，L2=2300mm。
2、雨棚板边缘的承重砖墙厚度a =370mm，雨棚板距洞口边缘距离b =400mm。
3、荷载
（1）、雨棚板活荷载q =2.5 KN／m²。
4、材料
（1）、混凝土：C30 混凝土
（2）、钢筋：雨棚板受力钢筋为HRB335、分布钢筋采用HPB300，雨棚梁纵向受力钢筋为HRB400级，箍筋采用HRB335级。
5、参考资料
（1）《设计规范》 网上看电子版
（2）《混凝土结构》

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二、雨棚板设计思路
雨棚计算包括三个方面的内容
（1）雨棚板的正截面承载力的计算；
（2）雨棚梁在弯矩、剪力、扭矩共同作用下的承载力计算；
（3）雨棚抗倾覆验算；

三、雨棚板的正截面承载力计算

（1）、雨棚板尺寸和荷载取值情况
雨棚板上的荷载有恒载（包括自重、粉刷等）、雪荷载、雨棚板上的均布活荷载，以及施工和检修集中荷载。雨棚板的均布活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中较大值进行设计。
每一检修集中荷载值为1.0进行承载力计算时沿板宽每隔1m考虑一个集中荷载。施工集中荷载和雨棚的均布活荷载不同时考虑，取其最大值。
雨棚板的厚度一般取1／10挑出长度，但不小于70mm，板端不小于50mm。

（2）雨棚板的计算
雨篷板的计算取 1m 板宽为计算单元，根部厚度为120mm，端部厚度为80mm。

荷载计算：
20mm的防水砂浆 0.02×1×20=0.4kN／m
钢筋混凝土板 (0.08+0.12)/2×1×25=2.5kN／m
20mm的水泥砂浆 0.02×1×20=0.4kN／m
均布荷载标准值 gk=0.4+2.5+0.4=3.3 kN／m
均布荷载设计值 g=1.2×3.3=3.96 kN／m
板面均布活荷载设计值 2.5×1.4=3.5 kN／m
集中活荷载(作用在板端) Q=1.0×1.4=1.4 kN／m
Mg=gl²/2=3.96×1.2²/2=2.85 kN·m
Mq=ql²/2=3.5×1.2²/2=2.52 kN·m
MQ= Ql=1.4×1.2=1.68 kN·m
Mq和MQ取其大值者。
M= Mg+ Mq=2.85+2.52=5.37 kN·m

配筋计算：
环境类别为二类，故取as=30mm,故h0=h-as=90mm。fc=14.3N/m²，ft=1.43 N/mm²,fy=300 N/mm²。
αs=Mα1fcbh02=5.37×1061×14.3×1000×902=0.046
ε=1-1-2αs=1-1-2×0.046=0.047<εb=0.55
γs=0.51+1-2αs=0.5×1+1-2×0.047=0.997
As=Mfyγsh0=5.37×106300×0.976×90=203mm2
验算是否满足最小配筋率
ρ=Asbh0=2031000×90=0.22%<ρminhh0=0.45ftfyhh0=0.28%
不满足，则按照最小配筋率去配置钢筋
As=ρmin×bh0=257.4mm2
受力纵筋选配B6@140，
分布筋为A6@200。

四、雨棚梁在弯矩，剪力，扭矩共同作用下的计算

（1）、雨棚梁尺寸和荷载取值情况
雨篷梁所承受的荷载有自重，梁上砌体重，可能计入的楼盖板传来的荷载(本设计中没有考虑楼盖板传来的荷载)，以及雨棚板出来的荷载。雨棚梁的尺寸为b=370mm,h=450mm。

（2）雨棚梁的计算
荷载计算
梁的自重 25×0.37×0.45=4.16 kN／m
梁上墙的自重 19×0.37×0.5=3.51 kN／m
q=（3.51+4.16）×1.2+(3.96+3.5)×1.2=18.16 kN／m
梁的计算跨度： l=1.5×1.05=1.575m

弯矩计算
M=18ql=18×18.16×1.5752=5.63 kN·m
剪力计算
V=12ql=12×18.16×1.575=14.30 kN·m
扭矩计算
M=(13.5+3.96) ×1.2×(1.2+0.37) ×1/2=7.03 kN·m
T=12ML=12×7.03×1.575=5.54 kN·m

配筋计算
fc=14.3 N/m²，ft=1.43 N/mm²，fy=360 N/mm²，fyv=300 N/mm²,
h=450mm，h0=450-30=420mm。
wt=b263h-b=0.0224×106mm3
(1)验算截面尺寸
wt=b263h-b=0.0224×106mm3
Vbh0+T0.8wt=14.3×103370×420+5.54×1060.8×0.0224×109=0.401
≤0.25βcfc=0.25×1.0×14.3=3.58N/mm²
截面的尺寸符合要求
Vbh0+Twt=14.3×103370×420+5.54×1060.0224×109=0.339
<0.7ft=0.7×1.43=1.0N/mm²
得可不进行计算配置钢筋，可进行构造计算配筋
(2)受扭纵筋最小配筋率
ρtl.min=0.6TVbftfy=0.6×5.5414.3×0.37×1.43360=0.24%
Atl.min=ρtl.minbh=0.24%×370×450=400mm2
(3)计算剪扭箍筋最小配筋率
ρsv.min=0.28ftfyv=028×1.43300=0.13%
Asvs=0.28ftfyvb=0.13%×370=0.481
采用双肢箍筋n=4，间距为150mm，直径为8mm。
ρsv=Asvbs=4×50.3370×150=0.363%>ρsv.min=0.13%
(4)受弯钢筋的纵筋计算
αs=Mα1fcbh02=5.63×1061.0×14.3×390×4202=0.006
ε=1-1-2αs=1-1-2×0.006=0.012<εb
γs=0.51+1-2αs=0.5×1+1-2×0.012=0.997
As=Mfyγsh0=5.63×10636.×0.997×420=37mm2
由最小配筋率得
ρs.min=0.45ftfy=0.45×1.43360=0.0018
As=ρminbh0=0.0018×370×420=278mm2
腹板顶部纵向钢筋实际配筋4C8
腹板顶部纵向钢筋实际配筋4C12
（5）雨棚板的抗倾覆验算
Mr=0.8Gr(l2-x0)
Mor=pl+x0+ql+x022=4.3kN/m
Gr=70
Mr=0.8×700.372-0.048=7.6kN/m
则Mor