雙向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、荷載設(shè)計(jì)值 計(jì)算跨度 彎矩計(jì)算 截面設(shè)計(jì) 3) 3) 3) 3) 3) ( 4) 4) ( 4) ( 4) 6) ( .(7) 7) ( .(9) 9) 9) ( 10) (10) 11) ( .(12) 12)(12)( 13()13) ( 14) ( .1(5)雙向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一）設(shè)計(jì)題目 （二）設(shè)計(jì)資料 （三）設(shè)計(jì)內(nèi)容 二、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置三、按彈性理論設(shè)計(jì) （1）（2）（3）（ 4）（5）斜截面受剪承載力（ 6）裂縫寬度驗(yàn)算 （ 7）繪制施工圖 .四、按塑性鉸線法設(shè)計(jì)（ 1）荷載設(shè)計(jì)值 .（ 2）計(jì)算跨度 （ 3）彎矩計(jì)算 （ 4）截面設(shè)計(jì) （ 7）繪制

2、施工圖 . 五、支承梁的設(shè)計(jì) .（1）荷載 .（ 2）計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 3）內(nèi)力計(jì)算 （ 4）截面承載力計(jì)算 參考文獻(xiàn) 、設(shè)計(jì)任務(wù)書說明：該課設(shè)所屬此次課程設(shè)計(jì)統(tǒng)一編號(hào) 55 號(hào)。（一）設(shè)計(jì)題目雙向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)（二）設(shè)計(jì)資料某 4 層框架房屋，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱承重，柱截面尺寸、。400 40。0 結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)平面布置如附圖所示。其中2、3、4層樓面建筑標(biāo)高分別為、 、。樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 KN/m 2。樓面做法： 10mm 水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板； 20mm 水泥砂漿抹底， 60mm 焦渣 混凝土墊層。頂棚做法： V 型輕鋼龍骨吊頂（一層石膏板，無(wú)保溫層）。（m

3、2）隔墻： 150mm 陶?？招钠鰤K（ 56 KN/m 2），20mm 石灰砂漿雙面抹灰。每道處于軸線 上的梁均按設(shè)置隔墻考慮。材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí) C35;梁鋼筋采用 HRB400級(jí)鋼筋，板采用 HPB300 級(jí)鋼筋。 環(huán)境類別：一類。（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）確定結(jié)構(gòu)布置方案，包括樓蓋結(jié)構(gòu)體系承重方式的確定，梁格布置，梁板截面尺寸的 選定。（2）按照選定的結(jié)構(gòu)方案，用手算進(jìn)行樓板設(shè)計(jì)，包括荷載計(jì)算、內(nèi)力分析和配筋計(jì)算。（3）按照選定的結(jié)構(gòu)方案， 用手算進(jìn)行梁的設(shè)計(jì)， 包括荷載計(jì)算、 內(nèi)力分析和配筋計(jì)算 （包 括正截面和斜截面） 。（4）繪制結(jié)構(gòu)施工圖。圖紙內(nèi)容包括：1、結(jié)構(gòu)平面布置（包括梁、板、

4、柱布置及編號(hào)）2、樓板結(jié)構(gòu)施工詳圖。3、梁結(jié)構(gòu)施工詳圖。主梁要畫出內(nèi)力包絡(luò)圖和抵抗彎矩圖，并以此確定鋼筋的截?cái)唷?彎起等布置。（ 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書一份（包括必要的文字說明在內(nèi)）。裝訂順序：任務(wù)書，目錄，正文，參考文獻(xiàn)，（自選 ）軟件分析結(jié)果（6）課設(shè)總結(jié)：包括收獲、體會(huì)、創(chuàng)新點(diǎn)和建議等。、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面設(shè)置按雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)， 結(jié)構(gòu)平面布置如圖，支承梁截面取為 200mmx500mm ，根據(jù)構(gòu) 造要求，雙向板板厚不宜小于 80mm ，由于不做撓度驗(yàn)算，雙向板的板厚與短跨跨長(zhǎng)的比值 應(yīng)滿足剛度要求，即 hl01/40=165mm，取板厚取為 170mm 。、按彈性理論設(shè)計(jì)m2KN/m2 =

5、KN/m2 m2KN/m2KN/m2（一）板的設(shè)計(jì) （1）荷載設(shè)計(jì)值 板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 10mm 水磨石層（ 20mm 水泥砂漿打底） 60mm 焦渣混凝土墊層 80mm 鋼筋混凝土板 吊頂q= KN/m2g= KN/m2小計(jì) 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 可變荷載效應(yīng)起控制作用，則 樓面活荷載設(shè)計(jì)值： 永久荷載設(shè)計(jì)值： g+q/2=+= KN/m2 q/2= KN/m 2 g+q=+= KN/m2（2）計(jì)算跨度 內(nèi)跨： l0= lc （軸線間距離 ），邊跨： l0= lc +200/2 各區(qū)格板具體的計(jì)算跨度列于下表。（3）彎矩計(jì)算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定在 g+q/2 作用下的跨中彎矩和內(nèi)支座鉸支在

6、 q/2 作用下的 跨中彎矩之和。此設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)混凝土的泊松比取為；支座最大負(fù)彎矩為內(nèi)支座固定時(shí) g+q 作用下的支座彎矩。根據(jù)不同的支承情況，整個(gè)樓蓋可以分為A、B、C、D 四種區(qū)格板。A 區(qū)格板： l01/ l 02=6600/7800= ，周邊固支時(shí)，由教材中附表 7-4 可查得 l01、l02跨中彎矩系數(shù)分別為， ，支座彎矩系數(shù)分別為， 。周邊簡(jiǎn)支時(shí)，由附表 7-1 系數(shù)分別為， 。于是m1=+ g+q/2) l012+ l012/2 = g+q/2) l012+ l012/2= m1= (g+q) l012= m2= (g+q) l012=區(qū)格板： l01/l 02=，周邊固支時(shí)， 查

7、得 l01、l02 跨中彎矩系數(shù)分別 為，支座彎矩系數(shù)分別為， 。一邊固定(長(zhǎng)邊)三邊簡(jiǎn)支時(shí)，由附表 彎矩系數(shù)分別為， 。于是 m1=+ g+q/2) l012+ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2 = m1= (g+q) l012= m2= (g+q) l012=區(qū)格板： l01/ l 02=，周邊固支時(shí)， 查得 l01、l02 跨中彎矩系數(shù)分查得 l01、 l02 跨中彎矩由教材中附表7-1 查得 l01、由教材中附表7-4 可l02 跨中7-4 可別為，支座彎矩系數(shù)分別為， 。一邊固定(短邊)三邊簡(jiǎn)支時(shí)， ，由附表 7-1查得 l01、l02 跨 中彎矩系數(shù)分別為，

8、。于是 m1=+ g+q/2) l012+ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m1= (g+q) l 012= m 2= (g+q) l 012=區(qū)格板： l01/ l 02=，周邊固支時(shí)，由教材中附表 7-4 可查得 l01、 l02 跨中彎矩系數(shù)分別為， ，支座彎矩系數(shù)分別為， 。鄰邊固定、鄰邊簡(jiǎn)支時(shí)，由附表 7-1 查得 l01、l02 跨中彎矩系數(shù)分別為， 。于是 m1=+ g+q/2) l012+ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m1= (g+q) l012= m2= (g+q) l012=各區(qū)格板分別算得的彎矩值見下表， 按彈性理論

9、計(jì)算的彎矩值 表 2-1項(xiàng)目 區(qū)格ABCDl01(m)l02(m)l01/ l02m1()m2()m1()m1()m2()m2()15mm，假定選用 C 10 鋼筋， h01=170-20=150mm ， l02方向跨中截面的 h02=170-20-10=140mm ，支座因樓蓋周邊有梁與板整澆， 考慮到穹頂作用， 使板內(nèi)彎矩大大減小， lb/ l 0，故所有區(qū)格的跨中彎矩及 A-A 支座彎矩折減 20%。樓蓋的角區(qū) AS,min=max ft/ f y ,%bh=%x1000x170=442 mm2。截面配筋(4) 截面設(shè)計(jì) 截面有效高度：一類環(huán)境類別板的最小混凝土保護(hù)層厚度 則 l01 方

10、向跨中截面的 截面處的 h0=150mm 。表 2-2截面設(shè)計(jì)用的彎矩： 以及邊區(qū)格 B、C 板的 格板不折減。 最小配筋率截面積為： 計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于表 2-2。雙向板截面配筋項(xiàng)目截面h0(mm)m2AS(mm 2)配筋實(shí)有AS(mm 2)跨A 區(qū) l01 方向150中格 方向140=442A10170462B 區(qū) l01 方向150=442A10170462格l02 方向140=442A10170462C 區(qū) l01 方向150=442A10170462格l02 方向140=442A10140561格l02 方向140442A10120654支A-B150=442A10/121307

11、37座A-C150=442A10120654C-D150=442A10/12130737B-B150=442A10120654B-D150=442A10120654邊B150442A12140808支C150442A12120942座D l01 方向150442A12120942D l02 方向150442A12140808h150mm 時(shí)，鋼顯然，以上實(shí)際配筋均滿足最小配筋率要求。根據(jù)構(gòu)造要求，當(dāng)板厚 筋間距不宜大于 =255mm ，且不宜大于 250mm ，顯然以上配筋均滿足。 (5)斜截面受剪承載力由于板的厚度較大，需驗(yàn)算斜截面受彎承載力。由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：不配 箍筋和彎起鋼筋的

12、一般板類構(gòu)件，其斜截面受剪承載力按下式計(jì)算： Vu=hftbh0=(800/800) Vmax= 1/2(g+q)bl01=，即斜截面受彎承載力滿足要求。 (6)裂縫寬度驗(yàn)算由表 2-2 可得：在短跨方向上， A、B、C各區(qū)板的配筋相同，且 A 區(qū)格板上的跨中彎矩 最大，若在短跨方向上 A 區(qū)格板跨中滿足最大裂縫寬度要求，則所有的區(qū)格板在短跨方向 上均滿足要求；在長(zhǎng)跨方向上，各區(qū)板的配筋相同，且 A 區(qū)格板上的跨中彎矩最大，若在 長(zhǎng)跨方向上 A 區(qū)格板跨中滿足最大裂縫寬度要求，則所有的區(qū)格板在長(zhǎng)跨方向上均滿足要 求； D 區(qū)格板雙向均驗(yàn)算裂縫寬度。支座A-A、A-B、A-C、C-D、B-B、B

13、-D 的配筋相同，且A-B 支座彎矩最大，若支座 A-B滿足最大裂縫寬度要求，則其它支座也滿足要求。邊支座B、C、D 的配筋相同，且 C 的支座彎矩最大，若支座 C滿足最大裂縫寬度要求，則 B、D 也滿 足要求。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 ( GB 50009-2012 )附錄 D 中表所示，準(zhǔn)永久值系數(shù)應(yīng)取 q 0.85 ，按準(zhǔn)永久組合計(jì)算，板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 g+q/2=+ KN/m2 q/2= m22g+q=+ KN/m2KN/m2KN/m2區(qū)格板彎矩準(zhǔn)永久值：A 區(qū)格板： m1=+ g+q/2) l012+ l012/2 = g+q/2) l012+ l012/2 2=m2

14、= m2= (g+q) l012=區(qū)格板： 2m2 = m2 = (g+q) l01 =C區(qū)格板： 2 m1= m1= (g+q) l01 =D 區(qū)格板： m1=+ g+q/2) l012+ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2板的驗(yàn)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邊支座 CM q kN mAs mm/mb mm) tedeq mm101010101112max (mm)表板的裂縫寬度驗(yàn)算2-3其中 sq=Mq/( As h0)；te= As /Ate,若 te,則取 te =； =且 ；max= cr s

15、q+ te)/Es。(7) 繪制施工圖 板配筋采 用分離 式，由于 q/g=150mm 時(shí)，鋼顯然，以上實(shí)際配筋均滿足最小配筋率要求。根據(jù)構(gòu)造要求，當(dāng)板厚筋間距不宜大于 =255mm ，且不宜大于 250mm ，顯然以上配筋均滿足。 同理可得按塑性鉸線法配筋的板的斜截面受剪承載力和裂縫跨度驗(yàn)算滿足要求。（5）施工圖板配筋構(gòu)造同板的彈性設(shè)計(jì)法。雙向板樓蓋的配筋圖見圖邊 支 座2。圖 2 板塑性設(shè)計(jì)配筋圖五、支承梁的設(shè)計(jì)按彈性理論設(shè)計(jì)。 梁的截面尺寸取為 250mmx650mm 。雙向板傳給支承梁的荷載分布為： 雙向板長(zhǎng)邊支承梁上荷載呈梯形分布， 短邊支承梁上荷載呈三角形分布。 支承梁自重及抹灰

16、荷載為均勻分布。雙向板支承梁承受的荷載如圖所示：選取橫向支承梁計(jì)算。（1）荷載設(shè)計(jì)值梁自重梁側(cè)抹灰梁傳來的均布荷載g1=+=m板傳來的恒載g2=板傳來的活載q=（2）計(jì)算跨度由于兩端與柱整體連接，計(jì)算長(zhǎng)度取其凈跨ln。邊跨 ln=；跨中 ln=?？缍炔?，故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算?？缰泻椭ё孛孀畲髲澗睾图袅Π聪铝泄接?jì)算：M k1g1l0 k2g2l0 k3ql0（3）內(nèi)力計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨內(nèi)k MkMk Mg g10.08014.330.10017.910.0254.35g20.05472.190.06381.720.02127.24q0.068170.240.03175.3

17、1彎矩計(jì)算表 2-6V k4g1l0 k5 g2l0 k6ql0序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座中間支座k VAk VB左k VB右g10.4000.6000.50010.6916.0413.37g20.1830.3130.25068.38116.9693.41q0.2190.2810q81.83105.000q0.0310.0310.25011.5811.5893.41q0.1770.3230.302q66.13120.69112.85q0.2080.2920.05277.72109.1119.43最不-238利組合剪力計(jì)算4）截面支承梁計(jì)算支承梁跨內(nèi)截面按 T 形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度 bf=l0/3

18、=6600/3=2200mm，q0.03175.310.052126.33q0.050125.180.073/ 0.0210.03892.31177.34/ 51.01q0.063157.720.042/ 0.010102.03/ 24.29內(nèi)力 組合表 2-7bf=b+sn=200+6400=6600mm ，bf=b+ 12hf=200+12x170=2240mm ，取三者中較小值，則 bf=2200mm 。環(huán)境類別為一類， C35混凝土， 梁的最小保護(hù)層厚度取 c=20mm。取箍筋直徑為 10mm， 縱向鋼筋直徑為 20mm ，則按一排縱向鋼筋考慮 h0=650-20-10-20/2=610mm。C35 混凝土， 1=，fc=mm2， c=1，ft=mm2；縱向鋼筋采用 HRB400 級(jí)， f y=360 N/mm 2， fyv=360 N/mm 2。1 fc b fhf (h0- hf /2)=(610-85)x10 -6 = ，即跨內(nèi)截面均屬于第一類 T 形截面。最小配筋率為 =max ft / fy ,%=%,則跨中配筋最小截面積為： As=%x250x650=325 mm2。截面邊跨跨中中間支座中間跨跨中M1M