双向板肋梁楼盖课程设计.docx

1、双向板肋梁楼盖课程设计双向板肋梁楼盖课程设计、设计任务书 : : (3)(1)设计题目 :. : (3)(2)设计资料 : .:(3:)(3)设计内容 :(3:) 、楼盖的结构平面布置 : .:.:(3:)三、按弹性理论设计 : ： (4)(1) 荷载设计值) :：: )4)(2) 计算跨度 : : (4)(3) 弯矩计算 : : )(4) 截面设计 : ： : : (6):：(7)5)斜截面受剪承载力(6)裂缝宽度验算 : : : : : (7)(7)绘制施工图 :. :(9)四、按塑性铰线法设计 : : : (9)(1) 荷载设计值. : - : : (9)(2) 计算跨度 : : : (

2、10)(3) 弯矩计算 : :. (10)(4)截面设计 : : : Z:. (11)-(7)绘制施工图 : : : :(12)五、支承梁的设计 : : : : (12)(1) 荷载 : ,: : : (12)(2) 计算简图 : : : : (13)(3)内力计算 : : (13)( 4)截面承载力计算 : : (14)参考文献 : : : : (15)、设计任务书说明：该课设所属此次课程设计统一编号 55 号。（一）设计题目双向板肋梁楼盖课程设计（二）设计资料某 4 层框架房屋，采用现浇钢筋混凝土楼盖。现浇钢筋混凝土柱承重，柱截面尺寸400 X 40。结构柱网平面布置如附图所示。其中 2、

3、3、4层楼面建筑标高分别为 4.200m、8.400m、 12.600m 。楼面均布活荷载标准值为 6.5 KN/m2。楼面做法： 10mm 水磨石面层；钢筋混凝土现浇板； 20mm 水泥砂浆抹底， 60mm 焦渣 混凝土垫层。顶棚做法：V型轻钢龙骨吊顶（一层石膏板，无保温层）。（ 0.12KN/m2）隔墙： 150mm 陶粒空心砌块（ 56 KN/m 2）， 2 0m m 石灰砂浆双面抹灰。每道处于轴线 上的梁均按设置隔墙考虑。材料：混凝土强度等级 C35梁钢筋采用HRB400级钢筋，板采用 HPB300级钢筋。 环境类别：一类。（三）设计内容（1 ）确定结构布置方案，包括楼盖结构体系承重方

4、式的确定，梁格布置，梁板截面尺寸的 选定。（2） 按照选定的结构方案，用手算进行楼板设计，包括荷载计算、内力分析和配筋计算。（3） 按照选定的结构方案， 用手算进行梁的设计， 包括荷载计算、 内力分析和配筋计算 （包 括正截面和斜截面） 。（4） 绘制结构施工图。图纸内容包括：1 、结构平面布置（包括梁、板、柱布置及编号）2、 楼板结构施工详图。3、 梁结构施工详图。主梁要画出内力包络图和抵抗弯矩图，并以此确定钢筋的截断、 弯起等布置。（5） 结构设计计算书一份（包括必要的文字说明在内） 。装订顺序：任务书，目录，正文，参考文献， （自选 ）软件分析结果（6） 课设总结：包括收获、体会、创新点

5、和建议等。二、楼盖的结构平面设置按双向板肋梁楼盖设计， 结构平面布置如图，支承梁截面取为 200mmx500mm ，根据构 造要求，双向板板厚不宜小于 80mm ，由于不做挠度验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值 应满足刚度要求，即 h l0i/40=165mm取板厚取为170mm。DBTg.gC1A.AA11Cg0DBB1DL as7600 1 73007300J甜QDD1 申； I口 at吃斗奁哼罡 1： 200（H-17Oran J三、按弹性理论设计（一）板的设计（1）荷载设计值板的永久荷载标准值0.65KN/m20.06X16.5=0.99 KN/m20.08X25=2.0 KN/m20

6、.12KN/m23.76 KN/m26.50 KN/m210mm水磨石层（20mm水泥砂浆打底）60mm焦渣混凝土垫层80mm钢筋混凝土板 吊顶小计可变荷载标准值可变荷载效应起控制作用，则楼面活荷载设计值： q=6.50X1.3=8.45 KN/m 2永久荷载设计值： g=3.76X1.2=4.512 KN/m 2g+q/2=4.512+4.225=8.737 KN/m2q/2=4.225 KN/m 2g+q=4.512+4.225x2=12.962 KN/m2（2 ）计算跨度内跨：10= lc （轴线间距离），边跨：|0= lc +200/2各区格板具体的计算跨度列于下表。（3 ）弯矩计算跨

7、中最大弯矩为当内支座固定在 g+q/2作用下的跨中弯矩和内支座铰支在 q/2作用下的 跨中弯矩之和。此设计计算时混凝土的泊松比取为 0.2;支座最大负弯矩为内支座固定时 g+q 作用下的支座弯矩。根据不同的支承情况，整个楼盖可以分为 A、B、C、D四种区格板。A区格板：l01/ l 02=6600/7800=0.85，周边固支时，由教材中附表 7-4可查得 心、血跨中 弯矩系数分别为0.0246, 0.0156，支座弯矩系数分别为-0.0626 , -0.0551。周边简支时，由附 表7-1查得1。1、|02跨中弯矩系数分别为 0.0506, 0.0348。于是mi=(0.0246+0.2x0

8、.0156)( g+q/2) l012+(0.0506+0.2x0.0348)q 1012/2 =0.02772x8.737x6.62+0.05756x4.225x6.62=21.14KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) b12+(0.0506x0.2+0.0348)q 1012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.04492x4.225x6.62=16.08KN.mm1 = m1 =-0.0626 (g+q) l012=-35.35KN.m m2 = m2 =-0.0551 (g+q) 101 =-31.11KN.mB区格板：101/102=0.8

9、6，周边固支时，由教材中附表7-4可查得101、102跨中弯矩系数分别 为0.0241，0.0158，支座弯矩系数分别为-0.0619，-0.0549。一边固定(长边)三边简支时， 由附表7-1查得101、l02跨中弯矩系数分别为 0.0425， 0.0214。于是m1=(0.0241+0.2x0.0158)( g+q/2) l12+(0.0425+0.2x0.0214)q 1012/2 =0.02726x8.737x6.62+0.04678x4.225x6.62=18.98KN.mm2=(0.0241x0.2+0.0158)( g+q/2) l012+(0.0425x0.2+0.0214)q

10、 1012/2 =0.02062x8.737x6.62+0.0299x4.225x6.62=13.35KN.mm1 = m1 =-0.0619 (g+q) l012=-34.95KN.mm2 = m2 =-0.0549 (g+q) l012=-31.00KN.mC区格板：101/102=0.84,周边固支时，由教材中附表 7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0251，0.0155，支座弯矩系数分别为-0.0634，-0.0553。一边固定(短边)三边简支时， 由附表7-1查得101、|02跨中弯矩系数分别为 0.0346，0.0367。于是m1=(0.0251+0.2x0.0155

11、)( g+q/2) l012+(0.0346+0.2x0.0367)q 1012/2 =0.0282x8.737x6.62+0.04194x4.225x6.6 2=18.45KN.mm2=(0.0251x0.2+0.0155)( g+q/2) b12+(0.0346x0.2+0.0367)q 1012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.04362x4.225x6.62=15.84KN.mm1 = m1 =-0.0634 (g+q) l012=-35.80KN.mm2 = m2 =-0.0553 (g+q) l012=-31.22KN.mD区格板：l01/ l 02=0.85，周边

12、固支时，由教材中附表 7-4可查得l01、I02跨中弯矩系数分别为 0.0246，0.0156，支座弯矩系数分别为-0.0626，-0.0551。邻边固定、邻边简 支时，由附表7-1查得1。1、|02跨中弯矩系数分别为 0.0328，0.0229。于是m1=(0.0246+0.2x0.0156)( g+q/2) l012+(0.0328+0.2x0.0229)q 1012/2 =0.02772x8.737x6.62+0.03738x4.225x6.62=17.43KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l12+(0.0328x0.2+0.0229)q 1012/2

13、 =0.02052x8.737x6.62+0.02946x4.225x6.62=13.23KN.mm1 = m1 =-0.0626 (g+q) l012=-35.35KN.mm2 = m2 =-0.0551 (g+q) 101 =-31.11KN.m各区格板分别算得的弯矩值见下表，按弹性理论计算的弯矩值 表2-1项区格ABCD101 ( m)6.66.76.66.7I02( m)7.87.87.97.9l01/ 1020.850.860.840.85m1 ( KN.m)21.1418.9818.4517.43m2 ( KN.m)16.0813.3515.8413.23m1 ( KN.m)-35

14、.35-34.95-35.80-35.35m1 (KN.m)-35.35-34.95-35.80-35.35，m2 (KN.m)-31.11-31.00-31.22-31.11f fm2 (KN.m)-31.11-31.00-31.22-31.11(4 )截面设计截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度 15mm，假定选用C 10钢筋，则loi方向跨中截面的 hoi=17O-2O=15Omm， I02方向跨中截面的 ho2=17O-2O-1O=14Omm，支座 截面处的ho=i50mm。截面设计用的弯矩：因楼盖周边有梁与板整浇， 考虑到穹顶作用，使板内弯矩大大减小，以及边区格B、C板

15、的lb/ lo1.5，故所有区格的跨中弯矩及 A-A支座弯矩折减20%。楼盖的角区格板不折减。最小配筋率截面积为： As,min=max0.45 ft/ f y ,0.2%bh=0.26%x1000x170=442mm2。截面配筋计算结果及实际配筋列于表 2-2。双向板截面配筋 表2-2项目ho(mm)m(KN.m)AS(mm2)配筋实 有AS(mm2)跨A区 l01方向1500.8x21.14=16.91427.4442A10170462中格 102方向1400.8x 16.08=12.86347.2442A10170462B区 101方向1500.8x 18.98=15.18382.744

16、2A10170462格 |02 方向1400.8x 13.35=10.68287.3442A10170462C区 l01方向1500.8x 18.45=14.76371.9442A10170462格 102方向1400.8x 15.84=12.67341.9442A10140561格 |02方向14016.08436.4442A10120654支A-B1500.8x 35.35=28.28726.7442A10/12130737座A-C1500.8x 31.22=24.98638.8442A10120654C-D1500.8x 35.80=28.64736.4442A10/12130737B-

17、B1500.8x 31.00=24.80634.0442A10120654B-D1500.8x 31.11=24.89636.4442A10120654边B15031.00799.9442A12140808支C15035.80930.6442A12120942座D l01方向15035.35918.3442A12120942D l02方向15031.11802.9442A12140808显然，以上实际配筋均满足最小配筋率要求。根据构造要求，当板厚 h150mm时，钢筋间距不宜大于1.5h=255mm，且不宜大于250mm，显然以上配筋均满足。(5)斜截面受剪承载力由于板的厚度较大，需验算斜截面

18、受弯承载力。由混凝土结构设计规范规定：不配箍筋和弯起钢筋的一般板类构件，其斜截面受剪承载力按下式计算：Vu=0.7 3 hftbh0=0.7x(800/800).25x1.57x1000x150x10-3=164.85KN Vmax= 1/2(g+q)blo1=42.77KN, 即斜截面受弯承载力满足要求。(6)裂缝宽度验算由表2-2可得：在短跨方向上， A、B、C各区板的配筋相同，且 A区格板上的跨中弯矩最大，若在短跨方向上 A区格板跨中满足最大裂缝宽度要求，则所有的区格板在短跨方向上均满足要求；在长跨方向上，各区板的配筋相同，且 A区格板上的跨中弯矩最大，若在长跨方向上 A区格板跨中满足最

19、大裂缝宽度要求，则所有的区格板在长跨方向上均满足要 求；D区格板双向均验算裂缝宽度。支座 A-A、A-B、A-C、C-D、B-B B-D的配筋相同，且A-B支座弯矩最大，若支座 A-B满足最大裂缝宽度要求， 则其它支座也满足要求。 边支座B、C、D的配筋相同，且 C的支座弯矩最大，若支座 C满足最大裂缝宽度要求，则 B、D也满足要求。根据建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)附录D中表D.0.1-1所示，准永久值系数应取q 0.85，按准永久组合计算，板的永久荷载标准值 3.76 KN/m2板的可变荷载标准值 6.50 KN/m2g+q/2=3.76+0.85x6.5/2=6.52 K

20、N/m2q/2=0.85x6.5/2= 2.76KN/m 2g+q=3.76+0.85x6.5=9.285 KN/m 2区格板弯矩准永久值： A区格板：m1=(0.0246+0.2x0.0156)( g+q/2) l012+(0.0506+0.2x0.0348)q 1012/2 =0.02772x6.52x6.62+0.05756x2.76x6.62=14.79KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l012+(0.0506x0.2+0.0348)q 1012/2 =0.02052x6.52x6.62+0.04492x2.76x6.62=11.23KN.mm2 =

21、 m2 =-0.0551 (g+q) l012=-22.29KN.mB区格板：m2 = m2 =-0.0549 (g+q) I01 =-22.20KN.mC区格板：m1 = m1 =-0.0634 (g+q) l012=-25.64KN.mD区格板：m1=(0.0246+0.2x0.0156)( g+q/2) l012+(0.0328+0.2x0.0229)q 1012/2=0.02772x6.52x6.62+0.03738x 2.76x6.62=12.37KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l012+(0.0328x0.2+0.0229)q 1012/2 =

22、0.02052x6.52x6.62+0.02946x 2.76x6.62=9.37KN.m板的裂缝宽度验算 表2-3板的验算位置A的l01方向A的l02方向D的l01方 向D的l02方 向支座A-B边支座CM q kN m14.79x0.8=11.8311.23x0.8=8.9812.379.3722.29x0.8=17.8325.64A mm/m462462561462737942b mm100010001000100010001000h0(mm)150140150140150150(T sq(MPa)196.22159.58168.97166.51185.38223.47p te0.015

23、0.0150.0180.0150.0230.0310.6030.5180.6250.5420.7700.896deq mm101010101112max(mm)0.120.40.080.40.090.40.09 0.40.120.40.150.4其中 b sq=M/( A s n ho)；P te= As /A te,若 p te0.01,则取 p te =0.01 ；=1.1-0.65f tk/( p te b sq)且 0.2 2 1.0 ；70007SQC-*N图1双向弹性设计板配筋图四、按塑性铰线法设计(1)荷载设计值g+q=12.962KN/m2(2 )计算跨度内跨：lo= lc-b

24、(b 为梁宽)，边跨:lo= lc -b/2各区格板的计算跨度值列于下表 1,按塑性铰线法计算的正截面受弯承载力设计值 表2-4ABCDIo1 (m)6.46.56.46.5I02 (m)7.67.67.77.7M1u6.00 m15.97 m16.10 m16.07 m1M2u3.40 m13.57 m13.32 m13.47 m1M u-15.20 m1-15.20 m1-15.40 m1-15.40 m1M u-15.20 m1-15.20 m1-15.40 m1-15.40 m1M 2u-9.08 m1-9.51 m1-8.84 m-9.26 m1M u-9.08 m1-9.51 m1

25、-8.84 m1-9.26 m1m1u10.7710.8610.9811.07m2u7.647.947.587.89m1u-21.54-21.72-21.96-22.14m 1J-21.54-21.72-21.96-22.14m2u-15.28-15.88-15.16-15.78m 2d-15.28-15.88-15.16-15.78(3 )弯矩计算截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度 15mm，选用C 10钢筋，则loi方向跨中截面的有效高度 hoi=15Omm, 102方向跨中截面的有效高度 h02=14Omm，支座截面处的ho=i50mm。因楼盖周边有梁与板整浇，考虑到穹顶

26、作用，使板内弯矩大大小，以及边区格 B、C板的lb/|o1.5，故所有区格的跨中弯矩及 A-A支座弯矩折减20%。楼盖的角区格板不折减。最小配筋率截面积为： As,min=max0.45 ft/ fy ,0.2%bh=0.26%x1000x170=442 mm 2。假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同， 支座截面配筋率不随板带而变， 取同一数值；跨中钢筋在离支座 h/4处间隔弯起；取 m2u =a m1u；取1 1 2 2 2 , n= 102/ 101,a =1/n 2然后可得：A区格板：M1u= m1u (n-1/4)心=m1u (7.6/6.4-1/4)x6.4=6m1u2M1u=3 a

27、 m1u|o1/4=O.75x (6.4/7.6) x(7.6/6.4)x6.4 m1u=3.40m1uM u= M 1u=-2 m1u(l02/ 101) lo1=-2 m1ux7.6=-15.2m 1uM 2u= M 2u=-2 m1u(l01/ l02)2 l01=-2 m 1ux(6.4/7.6)2x6.4=-9.08m1u 贝V m1u=p l01 (n-1/3)/82n+2 a +(n-1/4)+3 a /4= 10.77KN.mm2u= a m1u=(6.4/7.6)2x10.77=7.64KN.mm 1u= m 1u=-2x10.77=-21.54KN.mm2u= m2f=-2x7.64=-15.28KN.m同理可求得B、C、D区格板的弯矩。所有结果列于上表中。(4 )截面设计令 m1= m1u； m2= m2u； m1= m1u； m1= m 1； m2= m 2u； m 2= m 2J0 各区格板的截面配筋计算列于表11-12。按塑性理论设计的截面配筋 表2-5截面目ho/mmm(KN.m)As(mm2)配筋实配 As(mm2)跨中区A格向 方101O5O 7 1OA1462向 方4012361O 7 1O A1462