混凝土双向板设计.doc
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1、混凝土结构课程设计-双向板楼盖丽水学院课 程 设 计设计题目:钢筋混凝土现浇楼盖设计课程名称: 钢筋混凝土结构设计 院 系:_ _工学院土木工程学系_ 班 级:_ 土木092 _ 姓名学号:_ 杨坚34 _ 组别成员:_D组 杨坚 杨 汉 杨金龙 张波 谢尚皂 彭 勃 设计时间:2012年06月22日至 07月03日共计2周二0 一二 年 七月 三 日一、设计任务书 1、设计目的和方法 通过本设计对所学课程内容加深理解,并利用所学知识解决实际问题;培养学生正确的设计观点、设计方法和一定的计算、设计能力,使我们掌握钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和步骤;培养用图纸和设计计算书表达设计意图的能力,进一
2、步掌握结构施工图的绘制方法。根据某多层建筑平面图,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构的要求,并考虑支承结构的合理性确定支承梁的结构布置方案。确定板的厚度和支承梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级。分别按照塑性计算方法和弹性理论计算方法进行板、支承梁的内力和配筋的计算。 2、设计资料(1)结构形式:某多层工业厂房,采用现浇钢筋混凝土结构,内外墙厚度均为300mm,设计时只考虑竖向荷载作用,要求完成该钢筋混凝土整体现浇楼盖的设计,其平面如图11所示。 楼盖结构平面布置图1-1(2)楼面做法:20mm厚水泥砂浆底面,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹底。(3)荷载:永久荷载主要为板、面层以及粉刷层
3、自重,钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,分项系数Rg=1.2,分项系数Rq=1.3或1.4。(4)材料:平面尺寸lx=4.8m,ly=6.6m。楼面均布活荷载q=4.0kN/m。混凝土强度等级为C30。采用HRB335钢筋。 3、设计内容(1)双向板肋梁楼盖结构布置:确定板厚度,对板进行编号,绘制楼盖结构布置图。(2)双向板设计: 1按弹性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。 2按塑性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。(3)支承梁的设计。4、设计任务(1)设计书一份,包括封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计施工图、参考文献、设计心得、成
4、绩评定表。(2)施工图纸 1结构平面布置图 2板的配筋图 3支承梁的配筋图5、设计要求施工图要求做到布图合理,图面整洁,按比例作图并符合“建筑制图统一标准”中关于线型、符号、图例等各项规定;图中书写字体一律采用仿宋体;同一张施工图中各截面编号及钢筋编号均不得重复。二、设计计算书1 结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁盖由板和支撑梁构成,支撑梁短边的跨度为4800mm,支撑梁长边的跨度为6600mm。根据柱网布置,选取的结构平面布置方案如图1-2所示。结构平面布置图1-2板厚的确定:连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=4800/50=96mm,且双向板的厚度不宜小于80mm,故取板厚为100mm
5、。 支撑梁截面尺寸:根据经验,支撑梁的截面高度h=l/14l/8, 长跨梁截面高度h=(6600/146600/8)=471.43825mm,故取h=600mm。 长跨梁截面宽 b=h/3h/2=(600/3600/2)=200300mm,故取b=250mm。 短跨梁截面高 h=(4800/144800/8)mm=342.9600mm,故取h=500mm。 短跨梁截面宽 b= h/3h/2=166.7250mm,故取b=250mm。2 荷载设计值 由于活荷载标准值等于4kN/m2,则取rQ =1.4。 20mm原水泥砂浆底面0.0220kN/m3=0.4kN/m2 120mm原钢筋砼现浇板0.
6、1025kN/m3=2.5kN/m2 15mm原石灰砂浆抹底0.01517kN/m3=0.255kN/m2 gK=0.4+3+0.255=3.155kN/m2 恒荷载设计值:g=rGgK=1.2gK=3.786kN/m2活荷载设计值:q=rQqK =1.44.0=5.6kN/m2g+q/2=6.586 kN/m2 q/2=2.8 kN/m2 g+q=9.386 kN/m2荷载布置图g+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+q=g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2+
7、q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/23 板的计算(一)按弹性理论计算由于现浇板均嵌固在四周的梁件,lox=4800mm,loy=6600mm。(1)弯矩计算 区格板A跨中弯矩本区格为四边固定板,则其跨中弯矩M=M1+M2。M1是在(g+q/2)荷载作用下按四边固定计算出跨中弯矩,M2是在q/2荷载作用下按四边简支情况下计算的跨中弯矩。因lx/ly=4800/6600=0.73,l0=lx=4800mm,查 混凝土结构设计 附表2 且考虑泊松比得 lx/lymxmymxmy四边固定0.730.03060.0123-0.0714-
8、0.0566四边简支0.730.06450.0309- MX=MX1+MX2=mx1(g+q/2)l02+mx2l02=(0.0306+0.20.0123)6.5864.82+(0.0645+0.20.0309)2.84.82=9.58kN.m My=My1+My2=my1(g+q/2)l02+my2l02=(0.0123+0.20.0306) 6.5864.82+(0.0309+0.20.0645)2.84.82=5.63kN.m支座弯矩A-A MXa=mx(g+q)l02=-0.07149.3864.82=-15.44kN.mA-B Myb=mY(g+q)l02=-0.05669.3864
9、.82=-12.24kN.m跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向),h0y=100-30=70mm(长跨方向); A区格板,考虑到该板四周与梁整浇在一起,整块板内存在穹顶作用,使板内弯矩大大减小,故其弯矩设计值应乘以折减系数0.8,近似取rs为0.95,fy=300N/mm2。跨中配筋计算Asx=0.8Mx/rsh0fy=0.89.58106/(3000.9580)=308mm2 Asy=0.8My/rsh0fy=0.85.63106/(3000.9570)=201mm2支座配筋计算A-A As=0.8Mx/rsh0xfy=0.815.44106/(3000.9580)=542mm
10、2 A-B As=0.8My/rsh0yfy=0.812.24106/(3000.9570)=491mm2区格板B 中间跨:lx=4.8m 边跨: ly=6.6-0.15+0.1/2=6.50m lx/ly=4.8/6.51=0.74 2)跨中弯矩。B区格板是边区格板,在 g+q/2作用下,按三边固定一边简支板计算;查 混凝土结构设计 附表2 且考虑泊松比得 lx/lymxmymxmy三边固定,一边简支0.740.03350.0106-0.0755-0.0572四边简支0.740.06760.0313- Mx=Mx1+Mx2 =(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my
11、2)(q/2)lx2 =(0.0335+0.20.0106)6.5864.82+(0.0676+0.20.0313)2.84.82=9.90kN.m/m My=My1+My2=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2 =(0.0106+0.20.0335)6.5864.82+(0.0313+0.20.0676)2.84.82 =5.47kN.m/m 3)支座弯矩。B-B Mx=mx(g+q)lx2=-0.07559.3864.82=-16.33kN.m/mB-A My=my(g+q)lx2=-0.05729.3864.82=-12.37kN.m/m
12、 4)配筋计算。跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向),h0y=100-30=70mm(长跨方向);沿y方向lb/l=4.8/6.6=0.731.5,故折减系数取0.8 近似取rs为0.95,fy=300N/mm2跨中正弯矩配筋计算: Asx=0.8Mx/rsh0xfy =0.89.90106/(3000.9580)=347mm2 Asy=0.8My/rsh0yfy =0.85.47106/(3000.9570)=220mm2支座截面配筋计算:B-A As=0.8Mx/rsh0xfy =0.816.33106/(3000.9570)=655mm2 B-B As=0.8My/rsh0
13、yfy =0.812.37106/(3000.9580)=434mm2区格板C 1) 计算跨度。 边跨: lx=ln+h/2+b/2=(4.8-0.15-0.25/2)+0.10/2+0.25/2=4.70m 中间跨:ly=6.6m lx/ly=4.70/6.6=0.71 2)跨中弯矩。B区格板是边区格板,在 g+q/2作用下,按三边固定一边简支板计算;查 混凝土结构设计 附表2 且考虑泊松比得 lx/lymxmymxmy三边固定 一边简支0.710.03460.0097-0.0764-0.0572四边简支0.710.06700.0300-Mx=Mx1+Mx2=(mx1+0.2my1)(g+q
14、/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2 =(0.0346+0.20.0097)6.5864.702+(0.0670+0.20.0300)2.84.702=9.84kN.m/m My=My1+My2=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2 =(0.0097+0.20.0346)6.5864.702+(0.0300+0.20.0670)2.84.702 =5.10kN.m/m 3)支座弯矩。C-A Mx=mx(g+q)lx2=-0.07649.3864.702=-15.84kN.m/mC-D My=my(g+q)lx2=-0.0572
15、9.3864.702=-11.86kN.m/m 4)配筋计算。跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向),h0y=100-30=70mm(长跨方向);沿x方向lb/l=6.6/4.8=1.381.5,故折减系数取0.8近似取rs为0.95,fy=300N/mm2跨中正弯矩配筋计算: Asx=0.8Mx/rsh0fy =0.89.84106/(3000.9580)=345mm2 Asy=0.8My/rsh0fy =0.85.10106/(3000.9570)=205mm2支座截面配筋计算:C-A Asxa=0.8Mx/rsh0xfy =0.815.84106/(3000.9580)=55
16、6mm2C-D Asy=0.8My/rsh0yfy =0.811.86106/(3000.9570)=594mm2D区格板计算 1) 计算跨度。 lx=4.70m(同C区格) ly=6.50m(同B区格) 2)跨中弯矩。 D区格板是角区格板,在 g+q/2作用下,按两邻边固定两邻边简支板计算;查 混凝土结构设计 附表2 且考虑泊松比得 lx/lymxmymxmy两邻边固定,两邻边简支0.720.04120.0179-0.0970-0.0766四边简支0.720.06580.0304-Mx=Mx1+Mx2=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2 =
17、(0.0412+0.20.0179)6.5864.702+(0.0658+0.20.0304)2.84.702=10.96kN.m/m My=My1+My2=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2 =(0.0179+0.20.0412)6.5864.702+(0.0304+0.20.0658)2.84.702 =6.49kN.m/m3)支座弯矩。D-B Mx=mx(g+q)lx2=-0.09709.3864.702=-20.11kN.m/mD-C My=my(g+q)lx2=-0.07669.3864.702=-15.89kN.m/m4)配筋计算
18、。角区格,不折减,近似取rs为0.95,fy=300N/mm2,h0x=800mm,h0y=700mm。跨中正弯矩配筋计算: Asx=Mx/rsh0xfy =10.96106/(3000.9580=481mm2 Asy=My/rsh0yfy =6.49106/(3000.9570)=325mm2支座截面配筋计算:D-B As=Mx/rsh0xfy =16.32106/(3000.9580)=882mm2D-C As=Mx/rsh0yfy =12.89106/(3000.9570)=796mm2截面配筋计算截面h0(mm2)As(mm2)配筋(mm2)实配(mm2)跨中A区格lx80336102
19、00393ly702268200251B区格lx8034710200393ly702208200251C区格lx8034510200393ly702058200251D区格lx8048110160491ly7032510200393支座AA8054212200565AB7065512170665AC7055612200565B边支座8079614180855BB8043410180436BD8079614150890C边支座7088214150890CD8059414180855D边支座lx8088214150890D边支座ly7079614150890(二)按塑性理论计算 (1)将楼盖划分为
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