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1、 麗水學(xué)院課 程 設(shè) 計設(shè)計題目:鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋設(shè)計課程名稱: 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 院 系: 機(jī)電建工學(xué)院 班 級: 土木082班 組 別: 第8組 設(shè)計時間:2011年05月23日至06月10日共計2周二0一一年六月八日目錄 一、設(shè)計任務(wù)書.2二、按彈性理論計算31.荷載計算32.內(nèi)力計算33.配筋計算6三、按塑性理論計算101.中央?yún)^(qū)格板 a112.邊區(qū)格板b123.邊區(qū)格板c144.角區(qū)格板d15四、雙向板支承梁設(shè)計171.彎矩計算182.配筋計算:18五、課程設(shè)計總結(jié)22【參考文獻(xiàn)】:22六、成績評定表23雙向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書二、按彈性理論計算1.荷載計算(1)活載 取活載分項系數(shù)
2、為1.4,則 q=5.51.4=7.7(2)恒載 20mm厚水泥砂漿面層 0.02020=0.4kn/m2 100mm厚鋼筋混凝土板 0.10025=2.5kn/m2 15mm厚石灰砂漿抹底 0.01517=0.255kn/m2 g=1.20.4+2.5+0.255=3.786kn/m2 因此 g+q=7.7+3.786=11.486kn/m2 g+q/2=3.786+7.7/2=7.636kn/m2 q/2=7.7/2=3.85kn/m22.內(nèi)力計算(1)計算跨度 內(nèi)跨lo=lc,此處lc為軸線間的距離;邊跨lo=ln+b,此處ln為板凈跨,b為梁寬。(2)彎矩計算跨中最大正彎矩發(fā)生在活載為
3、“棋盤式布置”時,即跨中彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固支時g+q/2作用下的跨中彎矩與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時q/2作用下的跨中彎矩值兩者之和。支座最大負(fù)彎矩可以近似按活載滿布時求得,即為內(nèi)支座固支時g+q作用下的支座彎矩。在上述各種情況中,周邊梁對板的作用視為鉸支座,如下圖所示。計算彎矩時考慮泊松比的影響,在計算中近似取0.2。a 區(qū)格板:loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0265+0.20.0147(g+q2)lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.02947.6363.92+0.06153.853.92 =7.016 knm/mmy=0.0147+0.20.0265(g+q
4、2)lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.02007.6363.92+0.04473.853.92 =4.94 knm/mmx=-0.0655(g+q2)lox2=-0.065511.4863.92=-11.44 knm/mmy=-0.0557(g+q2)lox2=-0.055711.4863.92=-9.73knm/mb 區(qū)格板:loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0305+0.20.0128(g+q2)lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.03317.6363.92+0.06153.853.92 =7.45 knm/mmy=0.
5、0128+0.20.0305(g+q2)lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.01897.6363.92+0.04473.853.92 =4.81 knm/mmx=-0.0715(g+q2)lox2=-0.071511.4863.92=-12.49 knm/mmy=-0.0569(g+q2)lox2=-0.056911.4863.92=-9.94 knm/mc 區(qū)格板:loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0221+0.20.0281(g+q2)lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.02777.6363.92+0.04773.853.
6、92 =5.83 knm/mmy=0.0281+0.20.0221(g+q2)lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.03257.6363.92+0.06153.853.92 =7.37 knm/mmx=-0.0701(g+q2)lox2=-0.070111.4863.92=-12.25 knm/mmy=-0.0757(g+q2)lox2=-0.075711.4863.92=-13.22 knm/md 區(qū)格板:loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0348+0.20.0207(g+q2)lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.03897.
7、6363.92+0.06153.853.92 =8.12 knm/mmy=0.0207+0.20.0348(g+q2)lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.02277.6363.92+0.04473.853.92 =5.83 knm/mmx=-0.0870(g+q2)lox2=-0.087011.4863.92=-15.20 knm/mmy=-0.0744(g+q2)lox2=-0.07411.4863.92=-13.00 knm/m3.配筋計算截面高度:lox(短跨)反向跨中截面的h01=100-20=80mm,loy(長跨)方向跨中截面的h02=100-30=70m
8、m。支座截面處h0均為80mm。計算配筋時,近似取內(nèi)力臂系數(shù)s=0.95,as=m0.95h0fy 。計算前要考慮下列因素:(1)折減系數(shù):1) 中間跨的跨中截面及中間支座處-20%2)邊跨的跨中截面及從樓板邊緣算起的第二支座上: lbl =4.83.9=1.251.5故按20%折減2) 角格區(qū)不折減。(2)配筋率:min=max0.45ftfy,0.2%由ft=1.43 n/mm2 , fy=300 n/mm2 得 min=0.215% asmin=0.215%1000100=215mm2(3)支座處mx ,my取值 相鄰板塊按負(fù)彎矩最大值配筋。折減系數(shù)(括號內(nèi))以及支座負(fù)彎矩取值如圖截面配
9、筋計算結(jié)果及實際配筋見下表按彈性理論計算配筋截面h0(mm)m(kn.m/m)as(mm2/m)配筋實配as(mm2/m)跨中a區(qū)格lox方向805.6162468170296loy方向703.9521988200251b區(qū)格lox方向805.962628170314loy方向703.8481938200251c區(qū)格lox方向805.832568170296loy方向705.8962968170296d區(qū)格lox方向808.123548140358loy方向705.832348170296支座1.2.3.4.108000構(gòu)造8200251580-13.0057010130604680-7.95
10、3498140358780-15.2667101206548.980-9.994381018043611.1280-7.513298140358三、按塑性理論計算將樓蓋劃分為a、b、c、d四種區(qū)格板。如下圖:兩個方向的肋梁寬度均為250mm,則: lx=3.9-0.25=3.65m,ly=4.8-0.25=4.55m每區(qū)格板均?。簃y=mx , =(lxly )2=0.64x=x=y=y=2.0將跨內(nèi)正彎矩區(qū)鋼筋在離支座邊ly4處截斷一半,則跨內(nèi)正塑性絞線上的總彎矩mx 、my應(yīng)按下式計算:mx=ly-ly42mx+ly4mx22=ly-ly4mx同理my=lx-ly4my作用于板面上的荷載設(shè)
11、計值為p=g+q=3.786+7.7=11.49 kn/m21.中央?yún)^(qū)格板 a(1)彎矩計算跨內(nèi)正塑性鉸線上的總彎矩為mx=34lymx=344.55mx=3.41mxmy=lx-ly4my=3.65-4.55/40.64mx=1.61mx支座邊負(fù)塑性絞線上的總彎矩為mx=mx=mxly=2.04.55mx=9.10mxmy=my=mylx=2.00.643.65mx=4.67mx代入mx+my+12mx+mx+my+my=124ply23lx-ly得:mx3.41+1.61+129.10+9.10+4.67+4.67=12411.494.55233.65-4.55解上式可得mx=3.376
12、knm/m,于是有my=mx=0.643.376=2.16 knm/mmx=mx=mx=23.376=6.752 knm/mmy=my=my=22.16=4.32 knm/m(2)配筋計算跨中截面取h0x=100-20=80mm ,h0y=100-30=70mm;支座截面近似取h0x=h0y=100-20=80mm,由于a區(qū)格板四周均有整澆梁支承,故其跨中及支座截面彎矩應(yīng)予以折減。另外,板中配筋率一般較低,故近似地取內(nèi)力臂系數(shù)0.9進(jìn)行計算。y方向跨中as=0.8my0.9h0fy=0.82.161060.970300=91 mm2my方向支座as=0.8my0.9h0fy=0.84.3210
13、60.970300=183 mm2m故y方向跨中選6200(as=141 mm2m)支座選8200(as=251 mm2m)x方向跨中as=0.8mx0.9h0fy=0.83.3761060.980300=125 mm2mx方向支座as=0.8mx0.9h0fy=0.86.7521060.980300=250 mm2m故x方向跨中選6200(as=141 mm2m),支座選8200(as=251 mm2m)2.邊區(qū)格板b(1)彎矩計算同a區(qū)格 mx=3.376 knm/m, my=2.16 knm/m mx=6.752 knm/mmy=4.32 knm/m(2)配筋計算b區(qū)格四周均有梁支承,其
14、跨中和支座截面彎矩均為可折減。沿y方向,因lbl =4.553.65=1.251.5,故折減系數(shù)取0.8。截面配筋計算如下y方向跨中as=0.8my0.9h0fy=0.82.161060.970300=91 mm2my方向邊支座as=0.8my0.9h0fy=0.84.321060.970300=183 mm2m故y方向跨中選6200(as=141 mm2m)支座選8200(as=251 mm2m)考慮到邊支座為彈性支承,故宜適當(dāng)增大跨中截面配筋而減小支座截面配筋??缰泻椭ё孛婢x。沿x 方向,b區(qū)格板屬于中間跨,故其跨中及支座截面的彎矩均可降低20%。x方向跨中as=0.8mx0.9h0f
15、y=0.83.3761060.980300=125 mm2mx方向b-b板共界支座as=0.8mx0.9h0fy=0.86.7521060.980300=250 mm2mx方向b-d板共界支座x方向b-d板共界支座,因d區(qū)格板屬于角區(qū)格板,支座截面彎矩不應(yīng)折減,故as=mx0.9h0fy=6.7521060.980300=313 mm2m故:x方向跨中截面選6200(as=141 mm2m),兩邊支座均選8160(as=314 mm2m)3.邊區(qū)格板c(1)彎矩計算同a區(qū)格 mx=3.376 knm/m, my=2.16 knm/m mx=6.752 knm/mmy=4.32 knm/m(2)
16、配筋計算c區(qū)格板四周均有梁支承,且lbl =4.553.65=1.251.5 ,故對跨中及x方向第二內(nèi)支座彎矩均可折減20%。因d區(qū)格板屬于角區(qū)格板,故對c-d板共界支座截面彎矩不折減。y方向跨中as=0.8my0.9h0fy=0.82.161060.970300=91 mm2my方向邊支座as=my0.9h0fy=4.321060.970300=229 mm2m故y方向跨中截面選取6200(as=141 mm2m),支座截面選取8200(as=251 mm2m)在x方向,彎矩計算值與a區(qū)格板相同,考慮到邊支座實際為彈性支座,故宜適當(dāng)增大跨中配筋而減小邊支座配筋。參考a區(qū)格板的配筋后,對跨中及
17、支座截面均選8200(as=251 mm2m)4.角區(qū)格板d(1)彎矩計算同a區(qū)格 mx=3.376 knm/m, my=2.16 knm/m mx=6.752 knm/mmy=4.32 knm/m(2)配筋計算d區(qū)格板為角區(qū)格板,可不進(jìn)行彎矩折減。截面配筋計算如下y方向跨中as=my0.9h0fy=2.161060.970300=114 mm2my方向邊支座as=my0.9h0fy=4.321060.970300=229 mm2m故y方向跨中和支座截面均選8200(as=251 mm2m)x方向跨中as=3.3761060.980300=156 mm2mx方向支座as=mx0.9h0fy=6
18、.7521060.980300=313 mm2m故x方向跨中和支座截面均選8200(as=251 mm2m)考慮到d區(qū)格兩個邊支座為彈性支承,故在上述配筋中增大了跨中截面配筋而減小了支座截面配筋,以調(diào)整理論計算于實際受力情況的差別。 四、雙向板支承梁設(shè)計連續(xù)雙向板支承梁計算簡圖雙向板樓面荷載分配為等效均布荷載: 短邊的荷載:5q/8 長邊分配荷載:1-2(a/2b)2 (a/2b)3 aq 其中a是雙向板中的短邊的一半和長邊之比的數(shù)值a=0.4注:由于經(jīng)驗公式p=1-2s2+3s3p在工程中普遍適用,為計算簡便,該設(shè)計長邊分配荷載取該公式計算。三角形均布荷載等效為矩形均布荷載,簡化計算圖如上:
19、p=58p=5811.4863.92=14.00 kn.m1.彎矩計算跨中彎矩:第二支座處彎矩: 其他支座處彎矩均比第二跨小,配筋可參考第二跨配筋。2.配筋計算:受力鋼筋hrb335級?;炷翉?qiáng)度等級為c30,由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理附表,=300,ft=1.43,fc=14.3由表4-5,4-6可得,=1.0,=0.550最小配筋率;min=max0.45ftfy,0.2%=0.215% bh=250350mm asmin=0.215%250350=188.12mm2有效高度:跨中 h0=h50=35050=300mm 支座 h0=h80=35080=270mm由公式 , , s=1-0.5得:
20、 ,=0.330;,=0.264跨中 as1=mfysh0=354.2 mm2 , 選216,as=401 mm2支座 as2= 254.6mm2,選214,as=308 mm2箍筋間距為200mm,最小箍筋直徑為6mm梯形荷載等效為均布荷載,簡化計算圖如下:p=1-2s2+3s3p=1-20.42+30.4311.4863.92=19.50kn/m跨中彎矩:m=19.504.82= 56.16knm支座彎矩: 其他支座處彎矩均比第二跨小,配筋可參考第二跨配筋。有效高度:跨中 =h50=45050=400mm 支座 =h80=45080=370mm得: ,=0.411; ,=0.377跨中 a
21、s1=mfysh0=589 mm2 , 選316,as=603 mm2支座 as2= 499mm2,選316,as=603 mm2箍筋間距為200mm,最小箍筋直徑為6mm縱向支承梁配筋圖橫向支承梁配筋圖五、課程設(shè)計總結(jié)搞設(shè)計是辛苦的,特別是沒有設(shè)計軟件輔助設(shè)計的情況下,但完全手工的方式能讓我們掌握計算過程,更好的理解設(shè)計過程,能充分考慮細(xì)節(jié),用我們所掌握的知識解決問題對我們水平有很大的提高。設(shè)計,看起來是很復(fù)雜的,不止從哪里下手,但是查閱資料后,按著步驟一步步的來,其實所謂難的東西也就那樣,分為一小段一小段的來,問題就解決了。當(dāng)然期間也要注重團(tuán)隊的合作和分工,每個人的思想是不一樣的,大家一起考慮問題,能避免遺漏和疏忽,一起計算也能避免錯誤的產(chǎn)生。還有就是互相學(xué)習(xí)的重要性,不僅是組內(nèi)的互相學(xué)
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