混凝土設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)(雙向板)

1、塔里木大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 17 屆課程設(shè)計(jì) 鋼筋混凝土雙向板肋形樓蓋 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 02 所屬學(xué)院 水利與建筑工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程 班 級(jí) 17-1 指導(dǎo)教師 李林 日 期 2015.12 塔里木大學(xué)教務(wù)處制前 言本設(shè)計(jì)是對(duì)塔里木大學(xué)工科樓樓蓋整體式雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括跨度的選定，板、梁、柱尺寸選擇及配筋，還有對(duì)梁、柱的變形驗(yàn)算。本論文按照我國(guó)新修訂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我通過(guò)對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”的再次學(xué)習(xí)，要求自己做到對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都掌握清楚。本設(shè)計(jì)中采用塑性理論計(jì)算板內(nèi)力，彈性理論計(jì)算梁內(nèi)力（利

2、用力學(xué)求解器）。并且對(duì)兩根中梁的跨中及支座、柱進(jìn)行了裂縫寬度驗(yàn)算，對(duì)板及兩根中梁進(jìn)行了變行驗(yàn)算。對(duì)構(gòu)件變形驗(yàn)算時(shí)采用全部是荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。由于對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)學(xué)習(xí)不精，錯(cuò)誤之處再所難免，還請(qǐng)老師給予批評(píng)指正。目 錄1 工程概況. 4 2 板的設(shè)計(jì). 52.1 確定板厚和梁截面. 52.2 荷載計(jì)算. 52.3板的承載力配筋計(jì)算. 63 支承梁的設(shè)計(jì). 93.2短邊支撐梁的計(jì)算. 103.3長(zhǎng)邊支撐梁的計(jì)算. 124板的驗(yàn)算. 194.1荷載配筋驗(yàn)算. 194.2裂縫寬度驗(yàn)算. 214.3撓度變形驗(yàn)算. 225 支承梁的驗(yàn)算. 23 5.2 長(zhǎng)邊支承梁驗(yàn)算. 235.3 短邊支承梁驗(yàn)算.

3、25致 謝. 28參考文獻(xiàn). 291 工程概況1.1設(shè)計(jì)資料（1） 墻體厚度，結(jié)構(gòu)橫向長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng)。樓梯位于該層的平面的外部，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)；（2） 該建筑位于非地震區(qū)；（3） 建筑物安全級(jí)別為二級(jí)；（4） 結(jié)構(gòu)環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)；（5） 建筑材料等級(jí)：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為；鋼筋：板中分布鋼筋，梁中箍筋及構(gòu)造鋼筋采用，板中受力鋼筋采用，梁中受力鋼筋；（6） 荷載：鋼筋混凝土重力密度為，樓面面層為水磨石（厚水泥砂自重為）；梁板天花為混合砂漿抹灰（，重力密度為），樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為;（7） 結(jié)構(gòu)平面布置及初步尺寸：板在墻上的支承長(zhǎng)度120mm；兩邊梁在墻上的支承長(zhǎng)度均為24

4、0mm。柱子計(jì)算高度為4m，尺寸為400mm400mm;（8） 使用要求：梁、板允許撓度、最大裂縫寬度允許值見(jiàn)規(guī)范；（9） 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（GB5009-2001)1.4 結(jié)構(gòu)平面布置25 圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖由上圖可知，支承梁縱向布置，跨度為7500mm，支承梁橫向布置，跨度為6000mm。 板按塑性理論方法計(jì)算，板的長(zhǎng)邊與短邊之比小于2故為雙向板梁樓蓋。2雙向板計(jì)算2.1 確定板厚h和梁截面板的厚度h=（）,且h80mm（為雙向板的短向計(jì)算跨度）得h=150mm?？v向梁的梁高(為橫向梁的間距）梁的寬高比為2，則縱向梁的尺寸。橫向

5、梁的梁高（為縱向梁的間距）梁的寬高比為2,則橫梁的尺寸。2.2 荷載計(jì)算25mm水泥砂漿面層 板自重 215mm混合砂漿天棚抹灰 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 永久荷載設(shè)計(jì)值 可變荷載設(shè)計(jì)值 合計(jì) 2.3 按塑性理論計(jì)算中間區(qū)格板C彎矩計(jì)算 計(jì)算跨度 取采用分離式配筋，故得跨內(nèi)及支座塑性絞線上的總彎矩分別為: 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 2.4 按塑性理論計(jì)算邊區(qū)格板B 計(jì)算跨度： 由于B區(qū)格板一邊在墻上內(nèi)力不作折算。已知代入2.6按塑性理論計(jì)算角區(qū)格板D 計(jì)算跨度： ， 由于D區(qū)格板一邊在墻上內(nèi)力不作折算。已知代入 2.5按塑性理論計(jì)算邊區(qū)格板A計(jì)算跨度： ， 由兩邊在墻上

6、內(nèi)力不作折算。代入 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, ,即可以近似按計(jì)算鋼筋截面面積，計(jì)算結(jié)果如表1，表2。 表1 雙向板跨中彎矩配筋截 面選配鋼筋實(shí)配面積/mm2跨中A區(qū)格lox方向loy方向4.191.471301201134382006200251141B區(qū)格lox方向loy方向6.322.151301201716382006200251141C區(qū)格lox方向loy方向4.721.651301201274882006200251141D區(qū)格lox方向loy方向8.302.991301202248782006200251141 表2 雙向板支座配筋截 面選配鋼筋實(shí)配

7、面積/mm2支座C-B4.7213012782008250251+201C-D3.31308962006250141+113D-A12.641303411020010250393+314B-A5.9813016182008250251+201圖2 雙向板的配筋圖3支承梁計(jì)算（按彈性理論）梁的尺寸取為250650，柱的尺寸為400400mm。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。 圖3 荷載分布圖 3.1橫向支承梁荷載計(jì)算梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值： 兩側(cè)抹灰15mm： 合計(jì)： 梁自重設(shè)計(jì)值： 由板傳來(lái)的

8、永久荷載設(shè)計(jì)值： 由板傳來(lái)的可變荷載設(shè)計(jì)值： 折算荷載邊跨 則取中間跨 跨度差 V1022450V1022450V286286V286286V286286V選用箍筋10110110100V1022450V1022450V286286V286286V286286V選用箍筋157157157000實(shí)配箍筋間距s350350350 圖9 長(zhǎng)梁配筋圖3.4縱向支承梁荷載計(jì)算梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值： 兩側(cè)抹灰15mm： 合計(jì)： 梁自重設(shè)計(jì)值： 由板傳來(lái)的永久荷載設(shè)計(jì)值： 由板傳來(lái)的可變荷載設(shè)計(jì)值： 邊跨 則取中間跨 跨度差 均屬于第一類(lèi)T形截面支座截面按矩形截面計(jì)算，支座與跨中均按一排鋼筋考慮，取正截面承載力計(jì)

9、算 各夸中彎矩和支座的剪力用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求圖10 短邊支撐邊梁彎矩圖圖11 短邊支撐邊梁支座剪力圖圖12 短邊支撐中間梁彎矩圖圖13 短邊支撐中間梁支座剪力表11 正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨內(nèi)離端第三支座中間跨內(nèi)M1MBM2MCM3108.23-134.3654.50102.5166.390.01180.09810.0060.07490.00730.0120.10350.0060.08230.073538711269554328選配鋼筋實(shí)配鋼筋面積/mm2763763509763509 表12 縱梁斜截面承載力計(jì)算表截面?zhèn)榷酥ё鶅?nèi)端支座第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)第

10、三支座外側(cè)第三支座內(nèi)側(cè)V/KN70.48-112.3495.83-87.9491.91618675618675618675618675618675169670169670169670169670169670選用鋼筋0000618675618675618675618675169670169670169670169670169670選用鋼筋00000實(shí)配箍筋350350350350350圖14 短邊梁配筋圖4在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合作用下，受彎構(gòu)件的裂縫驗(yàn)算4.1板的驗(yàn)算荷載計(jì)算：厚水泥砂漿面層 鋼筋混凝土板 混合砂漿抹灰 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 活載標(biāo)準(zhǔn)值 經(jīng)查表準(zhǔn)永久組合系數(shù) 則 中間區(qū)格板C由 邊區(qū)區(qū)格板

11、B由 邊區(qū)格板D由 角區(qū)區(qū)格板A由 裂縫驗(yàn)算，取1m板寬，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，短邊方向，長(zhǎng)邊方向，鋼筋選用的是級(jí)，計(jì)算時(shí)可以取支座處彎矩最大計(jì)算。所以取D-A支座計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。短邊：， 滿(mǎn)足要求 長(zhǎng)邊裂縫寬度驗(yàn)算：取B-A， 滿(mǎn)足要求5撓度驗(yàn)算,長(zhǎng)邊方向，短邊方向， 符合要求。5 支承梁的驗(yàn)算5.1長(zhǎng)邊方向支撐梁的計(jì)算（1）荷載計(jì)算 梁自重：梁側(cè)抹灰： 樓面板傳荷載 （梯形荷載）恒載：活載： 梁的計(jì)算跨度為： 邊跨，中間跨 等效后的恒載設(shè)計(jì)值：等效后的活載設(shè)計(jì)值：（2） 彎矩計(jì)算所以支座最大彎矩為： 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器跨中最大彎矩為： （3）跨中裂縫驗(yàn)算已知 取 （滿(mǎn)足要求） （4）支座處裂縫寬度

12、驗(yàn)算已知 （滿(mǎn)足要求） （5）跨中撓度驗(yàn)算已知：， ， 符合要求5.2 短邊方向支承梁驗(yàn)算（1）荷載計(jì)算 梁自重：梁側(cè)抹灰： 樓面板傳荷載 （三角形荷載）恒載：活載： 梁的計(jì)算跨度為： 邊跨，中間跨 等效后的恒載設(shè)計(jì)值： 等效后的活載設(shè)計(jì)值：（2） 彎矩計(jì)算 所以支座最大彎矩為： 用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器跨中最大彎矩為： （3）跨中裂縫驗(yàn)算已知 取 （滿(mǎn)足要求）（4）支座處裂縫寬度驗(yàn)算已知 （滿(mǎn)足要求）（5）跨中撓度驗(yàn)算已知：， ， 符合要求致 謝本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師李林老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了郭老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我一起做設(shè)計(jì)的同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)