鋼混設(shè)計(jì)雙向板

1、1 1 設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)資料.1 1.1 樓面做法.1 1.2 樓面荷載.1 1.3 材料選用.1 1.4 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求.1 1.4 結(jié)構(gòu)平面布置.2 2 2 雙向板計(jì)算雙向板計(jì)算.2 2.1 確定板的厚度h和梁的截面.2 2.2 荷載計(jì)算.2 2.3 按塑性理論計(jì)算.3 3 3 支承梁計(jì)算（按彈性理論）支承梁計(jì)算（按彈性理論）.5 3.1 縱向支承梁.6 3.2 縱向支承梁.10 4 4 跨中撓度驗(yàn)算跨中撓度驗(yàn)算.13 4.1 撓度和裂縫驗(yàn)算參數(shù).13 4.2 在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 bs.13 4.3 考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合對(duì)撓度影響增大影響系數(shù).14 4.4 受彎構(gòu)

2、件的長(zhǎng)期剛度 b，可按下列公式計(jì)算 .14 5 5 裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算.14 5.1 x 方向板帶跨中裂縫.14 5.2 y 方向板帶跨中裂縫.15 5.3 左端支座跨中裂縫.15 5.4 右端支座跨中裂縫.16 5.5 上端支座跨中裂縫.16 6 6 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì).16 6.1 荷載的確定.16 6.2 初定承臺(tái)尺寸.17 致致 謝謝.18 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).19 施工圖施工圖.20 1 1 設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)資料 墻體厚度 370mm，結(jié)構(gòu)橫向長(zhǎng) l130m，結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng) l 230m。樓梯位于該層平面的外部， 本設(shè)計(jì)不予考慮。樓蓋采用整體式雙向板肋形結(jié)構(gòu)； 1.11.1 樓面做法樓面做

3、法 水泥砂漿面層（25mm 厚，容重） 3 20/kn m 鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（容重） 3 25/kn m 板底混合砂漿抹灰（15mm 厚，容重） 3 17/kn m 1.21.2 樓面荷載樓面荷載 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.2； g 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為=3.5kn/m2； q 分項(xiàng)系數(shù) 1.4； 1.31.3 材料選用材料選用 板混凝土強(qiáng)度等級(jí)：c20（） ； 22 11.9/,1.27/ ct fn mmfn mm 板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋 hpb235 級(jí)（） ，梁中受力筋 hrb335 2 210/ y fn mm 級(jí)（） ； 2 300/ y fn mm 1.41.4 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求建

4、筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求 該建筑位于非地震區(qū)； 建筑物安全級(jí)別為二級(jí)； 結(jié)構(gòu)環(huán)境類別二類； 結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板的支承長(zhǎng)度為 120mm，梁的支承長(zhǎng)度為 240mm。柱： bh400mm400mm，柱子的高度為 4m； 使用要求：梁、板允許撓度、最大裂縫寬度允許值見(jiàn)混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課本附錄； 地基承載力為 250kn/m2； 采用的規(guī)范：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50010-2010)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb50092001)。 1.41.4 結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置 圖圖 1.1 樓蓋區(qū)格平面布置圖樓蓋區(qū)格平面布置圖 由圖可知，支撐梁的縱向布置其跨度為 6000mm。支撐梁的橫向布置其跨度問(wèn) 1000

5、0mm， 板按照塑性理論方法計(jì)算，板的長(zhǎng)短邊之比，故按雙向板計(jì)算此樓蓋。 10 1.72 6 l b 2 2 雙向板計(jì)算雙向板計(jì)算 2.12.1 確定板的厚度確定板的厚度 h h 和梁的截面和梁的截面 板的厚度， （其中為次梁之間的距離，其中 1 11 ()150200h80mm 3040 hlmmmm且 1 l ）取板厚，主梁的高度為（其中為柱 1 6lm200hmm 3 11 ()1250714 814 lmmmm 3 l 于柱或柱于墻之間的距離）次梁的高度（其中為 3 10lm 2 11 ()888555 1418 lmmmm 2 l 主梁之間的距離）暫取主梁的截面尺寸為，次梁的截面尺

6、2 10lm400900bhmmmm 寸取。300700bhmmmm 2.22.2 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 恒載的分項(xiàng)系數(shù)取 1.2，活載的分項(xiàng)系數(shù)取 1.4。 25mm 水泥砂漿面層 0.025 20 = 0.40 knm2 200mm 鋼筋混凝土板 0.2 25 =3.25 knm2 15mm 混合砂漿天棚抹灰 0.015 17= 0.26 knm2 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 5.76 knm2 永久荷載設(shè)計(jì)值 g = 1.2 5.764.69 knm2 可變荷載設(shè)計(jì)值 q = 1.4 3.54.9 knm2 合計(jì) 11.812 knm2 2.32.3 按塑性理論計(jì)算按塑性理論計(jì)算 2.3.1 彎矩計(jì)算 （1

7、）中間區(qū)格板 a 計(jì)算跨度： =6.0m-0.4m=5.6m ox l =10m-0.3m=9.7m oy l 取， 9.7 1.73 5.6 oy ox l n l 2 1 0.33 n 2 采用分離式配筋，故得跨內(nèi)及支座塑性絞線上的總彎矩分別為: 9.7 xoyxx ml mm 0.33 5.61.848 yoxxx ml mm 2 9.719.4 xxoyxxx mml mmm 20.33 5.63.696 yyoxxxx mml mmm 由于區(qū)格板 a 四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)為 0.8，代入到下式，即 2 22(3) 12 ox xyxxyyoyox pl mmmmmmll = x

8、xxx 2 9.7m2 1.848m2 19.4m2 3.696m 2 0.8 11.812 5.6 (3 9.75.6) 12 8.38/ x mkn m m 0.33 8.382.77/ yx mmkn m m 2 8.3816.76/ xxx mmmkn m m 22.765.53/ yyy mmmkn m m （2）邊區(qū)格板 b 計(jì)算跨度： ln5.94 22 ox ab lm 取ln5.98 22 ox hb lm5.94 ox lm 100.39.7 oy lmmm 9.7 1.63 5.94 oy ox l n l 取， 2 1 0.375 n 2 由于 b 區(qū)格板為三邊連續(xù)一邊

9、簡(jiǎn)支，無(wú)邊梁，內(nèi)力不作折減。又由于長(zhǎng)邊支座彎距為 已知， 16.76/ x mkn m m 0 x m 9.7 xoyxx ml mm 0.375 5.942.23 yoxxx ml mm 9.7 16.76162.57/ xoyx ml mkn m m0 x m 20.375 5.944.46 yyoxxxx mml mmm 代入 2 22(3) 12 ox xyxxyyoyox pl mmmmmmll 26.55+24.68+60.26+0+29.36= x m x m x m 2 11.812 5.94 (3 9.75.94) 12 19.58/ x mkn m m 0.375 19.5

10、87.34/ yx mmkn m m 0.375 19.587.34/ yx mmkn m m （3）邊區(qū)格板 c 計(jì)算跨度： 60.45.6 ox lmmm ln9.94 22 oy ab lm ln9.98 22 oy hb lm 取， 9.94 1.775 5.6 oy ox l n l 2 1 0.32 n 2 由于短邊支座彎距為已知， 5.53/ y mkn m m 0 y m 9.94 xoyxx ml mm 0.32 5.61.79 yoxxx ml mm 2 9.9419.88 xxoyxxx mml mmm 5.6 5.5330.968/ yoxy ml mkn m m0 y

11、 m 代入 2 22(3) 12 ox xyxxyyoyox pl mmmmmmll =2 9.942 1.792 19.8830.970mxmxmx 2 11.812 5.6 (3 9.945.6) 12 11.34/ x mkn m m 0.32 11.343.63/ yx mmkn m m 2 11.3422.68/ xxx mmmkn m m （4）角區(qū)格板 d 計(jì)算跨度： 5.94 ox lm9.94 oy lm 9.94 1.794 5.94 oy ox l n l 取， 2 1 0.31 n 2 有前面的區(qū)格知道 d 區(qū)格的長(zhǎng)邊和短邊的彎矩： 22.68/ x mkn m m 0

12、 x m 14.68/ y mkn m m 0 y m 9.94 xoyxx ml mm 0.31 5.941.847 yoxxx ml mm 9.9422.68225.44/ xoyx ml mkn m m0 x m 5.94 14.6887.20/ yoxy ml mkn m m0 y m 代入 2 22(3) 12 ox xyxxyyoyox pl mmmmmmll =2 9.942 1.847225.44087.200 xx mm 2 11.812 5.94 (3 9.945.94) 12 21.92/ x mkn m m 0.311 21.926.82/ yx mmkn m m 2.

13、3.2 配筋計(jì)算 各區(qū)格板跨內(nèi)及支座彎距已求得，取截面有效高度=130mm-20mm=110mm, ox h mm,即可以近似按計(jì)算鋼筋截面面積，計(jì)算結(jié)果如表 2.1，表100 oy h 0 95 . 0 hf m a y s 2.2。 表表 2.12.1 雙向板跨中彎矩配筋雙向板跨中彎矩配筋 截 面 m/(knm)h0/mmas/mm2 選配鋼筋實(shí)配面積 /mm2 a 區(qū)格 lox 方 向 loy 方 向 8.38 2.76 170 160 247 87 10200 8200 393 252 b 區(qū)格 lox 方 向 loy 方 向 19.58 7.34 170 160 577 230 19

14、190 10200 594 393 c 區(qū)格 lox 方 向 loy 方 向 11.34 3.63 170 160 334 114 10200 10200 393 252 跨 中 d 區(qū)格 lox 方 向 loy 方 向 21.92 6.82 170 160 646 214 12170 10200 665 393 表表 2.22.2 雙向板支座配筋雙向板支座配筋 截 面 m/(knm)h0/mmas/mm2 選配鋼筋實(shí)配面積/mm2 a-b a-a16.7617049410150523 a-c5.531701638200252 c-d c-c22.6817066912160707 支 座 b-

15、d14.6817044310150523 3 3 支承梁計(jì)算（按彈性理論）支承梁計(jì)算（按彈性理論） 縱向梁的尺寸取為 300mm700mm，橫向梁的尺寸取 400mm900mm，柱的尺寸為 400mm400mm。雙向板傳給支承梁的荷載分布為:雙向板長(zhǎng)邊支承梁上荷載承梯形分布， 短邊支承梁上荷載呈三角形分布。支承梁結(jié)構(gòu)自重及抹灰荷載為均勻分布。如下圖所示。 3.13.1 縱向支承梁縱向支承梁 3.1.1 荷載計(jì)算 梁自重 1.2250.25（0.7-0.2）=4.5kn/m 梁側(cè)抹灰 21.2170.015(0.7-0.2)=0.4284kn/m 梁傳來(lái)的均布荷載 g1=4.5+0.4284=4

16、.806kn/m 板傳來(lái)的恒載（三角形荷載） g2=6.912kn/m26m=41.47kn/m 板傳來(lái)的活荷載 q=3.5kn/m26m=29.4kn/m 3.1.2 計(jì)算跨度 主梁端部擱置在壁柱上，其支撐長(zhǎng)度為 370mm，柱的截面尺寸為 400mm400mmm。計(jì) 算跨度計(jì)算如下。 邊跨 =6-0.12-=5.68m n l 2 4 . 0 m065 . 6 2 4 . 0 2 37 . 0 68 . 5 22 0 ba ll n m 則取=6.02m02 . 6 2 4 . 0 68 . 5 025 . 1 2 025 . 1 b ln 0 l 中間跨 =6-0.4=5.6m n l

17、則取=5.88mmlmbll nn 88 . 5 05 . 1 64 . 06 . 5 0 0 l 跨度差 （6.02-5.88）/6.02=2.33%v478.8v478.8v478.8v478.8v 3 0 0.710/ t f bhkn 153.6v153.6v153.6v153.6v153.6v 選用箍筋 2828282828 )( 1svsv naa 101101101101101 0 0 7 . 0 25 . 1 bhfv haf s t svyv 構(gòu)造配 筋 構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋 實(shí)配箍筋間距 s 250250250250250 3.23.2 縱向支承梁縱向支承梁 3

18、.2.1 荷載計(jì)算 梁自重 1.2250.4（0.9-0.2）=8.4kn/m 梁側(cè)抹灰 21.2170.015(0.9-0.2)=0.4284kn/m 梁傳來(lái)的均布荷載 g1=8.4+0.4824=8.83kn/m 板傳來(lái)的恒載（t 形荷載） g2=6.912kn/m26m=41.472kn/m 板傳來(lái)的活荷載 q=3.5kn/m26m=29.4kn/m 3.2.2 計(jì)算跨度 主梁端部擱置在壁柱上，其支撐長(zhǎng)度為 370mm，柱的截面尺寸為 400mm400mmm。計(jì) 算跨度計(jì)算如下。 邊跨 0.4 100.129.68 2 n lm m 0 0.240.4 9.686.865 2222 n

19、ab ll 則取 0.4 1.0251.025 9.6810.122 22 n b lm 0 10lm 中間跨 100.49.6 n lm 則取 0 9.680.410.081.0510.08 nn llbmlm 0 10.08lm 跨度差 （10.08-10）/10=0.08%v830.4v830.4v 3 0 0.710/ t f bhkn 266.4v266.4v266.4v 選用箍筋 282828 )( 1svsv naa 101101101 0 0 7 . 0 25 . 1 bhfv haf s t svyv 構(gòu)造配筋 155.2456.9 實(shí)配箍筋間距 s 250150250 4

20、4跨中撓度驗(yàn)算跨中撓度驗(yàn)算 取 b 區(qū)格為驗(yàn)算對(duì)象 mk 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值 mq 按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值 4.14.1 撓度和裂縫驗(yàn)算參數(shù)撓度和裂縫驗(yàn)算參數(shù) 2 0.04930 (0.01600)(1.06.9121.04.9)6.011.00 5 k mkn m 2 0.04930 (0.01600)(1.06.9120.54.9)6.08.72 5 mqkn m es 210000.n/mm2 ec 25413.n/mm2 ly=6000mm ftk 1.54n/mm2 fy 210.n/mm2 lx=10000mm 4.24.2在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，受彎

21、構(gòu)件的短期剛度在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 bs 、裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ，按下列公式計(jì)算： 1.10.65 tk tes f 0 0.87 k s s m h a 11.00 137.94/ 0.87 165 524 s nmm 矩形截面， 2 0.50.5 1000200100000 te abhmm 524 0.00524 10000 s te a te a 1.54 1.10.650.2880.2 0.00524 137.94 當(dāng) 0.2 時(shí)，取 0.2 、鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 e： 210000 8.235 25500 e c es e 、受壓

22、翼緣面積與腹板有效面積的比值： f 矩形截面： 0 f 、縱向受拉鋼筋配筋率 0 524 0.00299 165 1000 s a bh 、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的 bs 按公式計(jì)算: 2 0 6 1.150.2 13.5 ss s e f e a h b 2 210000 524 165 5673.31 68.235 0.00299 1.15 0.20.2 13.5 0 s bkn m 4.34.3 考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合對(duì)撓度影響增大影響系數(shù)考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合對(duì)撓度影響增大影響系數(shù) 當(dāng)時(shí)，02.0 4.44.4受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度 b b，可按下列公式計(jì)算，可按下列公式計(jì)算 (

23、1) k s qk m bb mm 11.00 5673.313164.87 8.72(21)11.00 bkn m 4.5撓度 44 5() 384 kkk kqlgql f bei 4 0.00403 11.8 6 19.493 3164.878 fmm ，滿足規(guī)范要求！ 19.49311 6000308250 f l 5 5裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算 5.15.1 x x 方向板帶跨中裂縫方向板帶跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ， 按下列公式計(jì)算： 1.10.65 tk tes f 0 0.87 k sk s m h a 6 11.00 10 149.94/ 0.87 161

24、524 sk nmm 矩形截面： 2 0.50.5 1000200100000 te abhmm 524 0.00524 10000 s te te a a 當(dāng) 時(shí)，取0.01 te 0.01 te 1.54 1.10.650.432 0.01 149.94 max (1.90.08) eq sk crs ssk d c e ,滿足規(guī)范要求！ max 149.914.29 2.1 0.432(1.9200.08)0.0990.3 2100000.0100 5.25.2 y y 方向板帶跨中裂縫方向板帶跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ，按下列公式計(jì)算： 1.10.65 tk tes

25、f 0 0.87 k sk s m h a 6 23.32 10 173.44/ 0.87 173 855 sk nmm 矩形截面， 2 0.50.5 1000200100000 te abhmm 855 0.009 10000 s te te a a 當(dāng) 時(shí)，取0.01 te 0.01 te 1.54 1.10.650.522 0.01 173.44 max (1.90.08) eq sk crs ssk d c e 滿足規(guī)范要求！ max 173.414.29 2.1 0.522(1.9200.08)0.1790.3 2100000.0100 5.35.3 左端支座跨中裂縫左端支座跨中裂縫

26、 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ， 按下列公式計(jì)算： 1.10.65 tk tes f 0 0.87 k sk s m h a 6 32.87 10 163.88/ 0.87 172 1340 sk nmm 矩形截面， 2 0.50.5 1000200100000 te abhmm 1340 0.013 10000 s te te a a 1.54 1.10.650.644 0.01 163.88 max (1.90.08) eq sk crs ssk d c e 滿足規(guī)范要求！ max 163.922.86 2.1 0.644(1.9200.08)0.1840.3 2100000.013

27、40 5.45.4 右端支座跨中裂縫右端支座跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ，按下列公式計(jì)算： 1.10.65 tk tes f 0 0.87 k sk s m h a 6 32.87 10 163.88/ 0.87 172 1340 sk nmm 矩形截面， 2 0.50.5 1000200100000 te abhmm 1340 0.013 10000 s te te a a 1.54 1.10.650.644 0.01 163.88 max (1.90.08) eq sk crs ssk d c e ，滿足規(guī)范要求！ max 163.922.86 2.1 0.644(1.92

28、00.08)0.1840.3 2100000.01340 5.55.5 上端支座跨中裂縫上端支座跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ， 按下列公式計(jì)算： 1.10.65 tk tes f 0 0.87 k sk s m h a 6 43.93 10 146.00/ 0.87 1722011 sk nmm 矩形截面， 2 0.50.5 1000200100000 te abhmm 2011 0.020 10000 s te te a a 1.54 1.10.650.759 0.02 146.00 max (1.90.08) eq sk crs ssk d c e 滿足規(guī)范要求！ max

29、146.022.86 2.1 0.759(1.9200.08)0.1430.3 2100000.02011 6 6 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 6.16.1 荷載的確定荷載的確定 梁傳來(lái)的自重荷載 1 4.80668.83 10117.14 k gkn 板傳來(lái)的自重荷載 2 6.9126 10414.72 k gkn 柱子的自重 3 0.40.425416 k gkn 活載傳來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)值4.9 106294fkn 作用在基礎(chǔ)頂面的荷載 123 117.14414.7216814.86 kkkk fgggkn 因?yàn)榈鼗休d力，很大故選用獨(dú)立基礎(chǔ)，采用的混凝土，250 a fkpa20c 很 hpb235 級(jí)鋼筋， 2 1.10 / t fn mm 2 210/ y fnmm 6.26.2 初定承臺(tái)尺寸初定承臺(tái)尺寸 基礎(chǔ)埋深取 0.9m，布置形式的剖面圖如下 814.86 1.87 250200.9 k g f bm fad 取1.9blm 基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的壓強(qiáng)滿足要 111 814.86 225.7250 1.9 1.9 kkkk gggf pkpakpa bl 求 地基凈反力 294 81.4 1.9 1.9 j f pkpa bl 基礎(chǔ)邊緣至柱邊的計(jì)算截面的距離 1 1 (1.90.4)0.75 2 bm 基礎(chǔ)有效高度 181.40.75 0