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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____张波30___组别成员D组谢尚照杨金龙张波杨坚彭勃杨汉设计时间2012年6月21日至7月3日共计2周二零一二年七月三日目录
一、设计任务书-----------------------------------
21、设计目的和方法------------------------------
22、设计资料------------------------------------
23、设计内容------------------------------------
34、设计任务------------------------------------
35、设计要求------------------------------------
32、设计计算书----------------------------------
41、结构布置及构件尺寸选择----------------------
42、荷载设计值----------------------------------
53、板的计算------------------------------------
54、梁的计算-----------------------------------
175、绘制施工图---------------------------------32
三、参考资料-----------------------------------33
四、小结------------------------------------34
一、设计任务书
(一)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
(二)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
1.1所示楼盖结构平面布置图
1.1
(2)楼面做法20mm厚水泥砂浆地面,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C25采用HRB335钢筋
(三)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
(四)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
(五)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
(一)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
2.1所示结构平面布置图
2.1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支撑梁截面尺寸根据经验,支撑梁的截面高度h=l/14~l/8长跨梁截面高度h=6600/14~6600/8=
471.43~825mm故取h=600mm长跨梁截面宽b=h/3~h/2=600/3~600/2=200~300mm故取b=250mm短跨梁截面高h=4800/14~4800/8mm=
342.9~600mm故取h=600mm短跨梁截面宽b=h/3~h/2=
166.7~250mm故取b=250mm
(二)荷载设计值由于活荷载标准值等于
4.0kN/m2,则取rQ=
1.420mm原水泥砂浆地面
0.02×20kN/m3=
0.4kN/m2100mm原钢筋砼现浇板
0.1×25kN/m3=
2.5kN/m215mm原石灰砂浆抹底
0.015×17kN/m3=
0.255kN/m2恒荷载设计值g=
0.4+
2.5+
0.255=
3.155kN/m2活荷载设计值q=
4.0kN/m2g+q/2=
1.2×
3.155+
1.4×
4.0/2=
6.586kN/m2q/2=
1.4×
4.0/2=
2.8kN/m2;g+q=
1.2×
3.155+
1.4×
4.0=
9.386kN/m2;
(3)按弹性理论设计板此法假定支撑梁不产生竖向位移且不受扭,并且要求同一方向相邻跨度比值lmin/lmax≥
0.75以防误差过大当求各区格跨中最大弯矩时,活荷载应按棋盘式布置,它可以简化为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时±q/2作用下的弯矩之和所有区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D四类,计算弯矩时,考虑混凝土的泊松比u=
0.2(查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第
4.
1.8条)弯矩系数可查《混凝土结构设计》附表2g+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+q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2荷载布置图
2.2
(1)A区格板计算1计算跨度中间跨lx=
4.8m≈
1.05lo=
1.05×
4.8-
0.25=
4.78mly=
6.6m≈
1.05lo=
1.05×
6.6-
0.25=
6.67mlx/ly=
4.8/
6.6=
0.732)跨中弯矩A区格板是中间部位区格板,在g+q/2作用下,按四边固定板计算;在q/2作用下按四边简支计算A区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表
2.3所示表
2.3A区格板弯矩系数lx/lymxmymxmy四边固定
0.
730.
03060.0123-
0.0715-
0.0567四边简支
0.
730.
06450.0309--Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0306+
0.2×
0.0123×
6.586×
4.82+
0.0645+
0.2×
0.0309×
2.8×
4.82=
9.58kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0123+
0.2×
0.0306×
6.586×
4.82+
0.0309+
0.2×
0.0645×
2.8×
4.82=
5.62kN.m/m3支座弯矩a支座Mxa=mxg+q/2lx2=-
0.0715×
6.586×
4.82=-
10.85kN.m/mb支座Myb=myg+q/2lx2=-
0.0567×
6.586×
4.82=-
8.60kN.m/m4配筋计算截面有效高度由于是双向配筋,两个方向的截面有效高度不同考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧因此,跨中截面h0x=100-20=80mm短跨方向,h0y=100-30=70mm长跨方向;支座截面h0=h0x=80mm对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跨中正弯矩配筋计算Asx=
0.8Mxu/rsh0fy=
0.8×
9.58×106/300×
0.95×80=336mm2Asy=
0.8Myu/rsh0fy=
0.8×
5.62×106/300×
0.95×70=225mm2支座配筋见B、C区格板计算,因为相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时,取绝对值的较大值作为该支座的最大负弯矩
(2)B区格板计算1计算跨度边跨lx=ln+h/2+b/2=
4.8-
0.15-
0.25/2+
0.1/2+
0.25/2=
4.7m
1.05lo=
1.05×
4.8-
0.15-
0.25/2=
4.75m中间跨ly=
6.6m
1.05lo=
1.05×
6.6-
0.15)=
6.77mlx/ly=
4.7/
6.6=
0.712)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;在q/2作用下按四边简支计算B区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表
2.4所示表
2.4B区格板弯矩系数lx/lymxmymxmy三边固定,一边简支
0.
710.
03460.0096-
0.0769-
0.0572四边简支
0.
710.
06700.0300--Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0346+
0.2×
0.0096×
6.586×
4.72+
0.0670+
0.2×
0.0300×
2.8×
4.72=
9.83kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0096+
0.2×
0.0346×
6.586×
4.72+
0.0300+
0.2×
0.0670×
2.8×
4.72=
5.09kN.m/m3支座弯矩a支座Mxa=mxg+q/2lx2=-
0.0769×
6.586×
4.72=-
11.19kN.m/mc支座Myc=myg+q/2lx2=-
0.0572×
6.586×
4.72=-
8.32kN.m/m4配筋计算近似取rs为
0.95,fy=300N/mm2,h0x=80mm,h0y=70mm跨中正弯矩配筋计算Asx=Mxu/rsh0fy=
9.83×106/300×
0.95×80=431mm2Asy=Myu/rsh0fy=
5.09×106/300×
0.95×70=255mm2支座截面配筋计算a支座取较大弯矩值为-
11.19kN.m/mAsxa=Mxmaxa/rsh0fy=
11.19×106/300×
0.95×80=491mm2c支座配筋见D区格板计算
(3)C区格板计算1计算跨度中间跨lx=
4.8m边跨ly=
6.6m-
0.25+
0.1/2=
6.40m
1.05lo=
1.05×
6.6-
0.15-
0.25/2)=
6.64mlx/ly=
4.8/
6.4=
0.752)跨中弯矩C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;在q/2作用下按四边简支计算C区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表
2.5所示表
2.5C区格板弯矩系数lx/lymxmymxmy三边固定,一边简支
0.
750.
03310.0109-
0.0750-
0.0572四边简支
0.
750.
06200.0317--Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0331+
0.2×
0.0109×
6.586×
4.82+
0.0620+
0.2×
0.0317×
2.8×
4.82=
9.76kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0109+
0.2×
0.0331×
6.586×
4.82+
0.0317+
0.2×
0.0620×
2.8×
4.82=
5.50kN.m/m3支座弯矩d支座Mxd=mxg+q/2lx2=-
0.0750×
6.586×
4.82=-
11.38kN.m/mb支座Myb=myg+q/2lx2=-
0.0572×
6.586×
4.82=-
8.68kN.m/m4配筋计算近似取rs为
0.95,fy=300N/mm2,h0x=80mm,h0y=70mm跨中正弯矩配筋计算Asx=Mxu/rsh0fy=
9.76×106/300×
0.95×80=428mm2Asy=Myu/rsh0fy=
5.62×106/300×
0.95×70=282mm2支座截面配筋计算b支座取较大弯矩值为-
8.68kN.m/mAsxb=Mxmaxb/rsh0fy=
8.68×106/300×
0.95×80=381mm2d支座配筋见D区格板计算
(4)D区格板计算1计算跨度lx=
4.7m(同B区格ly=
6.4m(同C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;在q/2作用下按四边简支计算D区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表
2.6所示表
2.6D区格板弯矩系数lx/lymxmymxmy两邻边固定,两邻边简支
0.
730.
04040.0182-
0.0960-
0.0764四边简支
0.
730.
06490.0309--Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0404+
0.2×
0.0182×
6.586×
4.72+
0.0649+
0.2×
0.0309×
2.8×
4.72=
10.80kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0182+
0.2×
0.0404×
6.586×
4.72+
0.0309+
0.2×
0.0649×
2.8×
4.72=
6.54kN.m/m3支座弯矩d支座Mxd=mxg+q/2lx2=-
0.0960×
6.586×
4.72=-
13.97kN.m/mc支座Myc=myg+q/2lx2=-
0.0764×
6.586×
4.72=-
11.12kN.m/m4配筋计算近似取rs为
0.95,fy=300N/mm2,h0x=80mm,h0y=70mm跨中正弯矩配筋计算Asx=Mxu/rsh0fy=
10.8×106/300×
0.95×80=474mm2Asy=Myu/rsh0fy=
6.54×106/300×
0.95×70=328mm2支座截面配筋计算d支座取较大弯矩值为-
13.97kN.m/mAsxd=Mxmaxd/rsh0fy=
13.97×106/300×
0.95×80=613mm2c支座取较大弯矩值为-
11.12kN.m/mAsxc=Mxmaxc/rsh0fy=
11.12×106/300×
0.95×80=488mm25选配钢筋跨中截面配筋如表
2.7所示,支座截面配筋如表
2.8所示表
2.7跨中截面配筋截面A区格板跨中B区格板跨中C区格板跨中D区格板跨中X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向计算钢筋面积/mm2336225428282431255474328选用钢筋8@1408@2008@1108@1708@1108@1908@1008@150实际配筋面积/mm2359251457296457265503335表
2.8支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座计算钢筋面积/mm2491381488613选用钢筋8@1008@1258@1008@80实际配筋面积/mm2503402503629
(四)按塑性理论设计板钢筋混凝土为弹塑性体,因而按弹性理论计算结果不能反映结构的刚度随荷载而改变的特点,与已考虑材料塑性性质的截面计算理论也不协调塑性铰线法是最常用的塑性理论计算方法之一塑性铰线法,是在塑性铰线位置确定的前提下利用虚功原理简历外荷载与作用在塑性铰线上的弯矩二者间的关系式,从而求出各塑性铰线上的弯矩值,并依次对各截面进行配筋计算基本公式为2MX+2My+Mx+Mx+My+My=1/12g+qlx2(3ly-lx)令n=ly/lx,α=my/mx,β=mx/my=mx/mx=my/my=my/my考虑到节省钢材和配筋方便,一般取β=
1.5~
2.5为使在使用阶段两方向的截面应力较为接近,宜取α=(1/n2采用通常配筋MX=mxly,Mx=mxly,Mx=mxlyMy=mylx,My=mylx,My=mylx代入基本公式,得mx=g+qlx2n-1/3/[8nβ+αβ+n+α)]1A区格板弯矩计算计算跨度lx=lo-b=
4.8-
0.25=
4.55m(lo为轴线间距离,b为梁宽)ly=
6.6-
0.25=
6.35mn=ly/lx=
6.35/
4.55=
1.40α=(1/n2=
0.51,β取为
2.0,则mx=g+qlx2n-1/3/[8nβ+αβ+n+α)]=
9.386×
4.552×(
1.40-1/3)/[8×
1.40×
2.0+
0.51×
2.0+
1.40+
0.51]=
4.52kN·m/mmy=αmx=
0.51×
4.52=
2.31kN·m/mmx=mx=βmx=-
2.0×
4.52=-
9.04kN·m/m(负号表示支座弯矩)my=my=βmy=-
2.0×
2.31=-
4.62kN·m/m2B区格板弯矩计算计算跨度lx=ln+h/2=
4.8-
0.15-
0.25/2+
0.1/2=
4.58mly=
6.6-
0.25=
6.35mn=ly/lx=
6.35/
4.58=
1.39α=(1/n2=
0.52,β取为
2.0,将A区格板算得的长边支座弯矩mx=
9.04kN·m/m作为B区格板的mx的已知值,则mx=[g+qlx2n-1/3/8-nmx/2]/αβ+n+α)=[
9.386×
4.582×(
1.39-1/3)/8-
1.39×
9.04/2]/
0.52×
2.0+
1.39+
0.52=
8.22kN·m/mmy=αmx=
0.52×
4.52=
2.35kN·m/mmx=-
9.04kN·m/m(负号表示支座弯矩)mx=0kN·m/mmy=my=βmy=-
2.0×
2.35=-
4.7kN·m/m3C区格板弯矩计算计算跨度lx=
4.8-
0.25=
4.55mly=
6.6-
0.15-
0.25/2+
0.1/2=
6.38mn=ly/lx=
6.38/
4.55=
1.40α=(1/n2=
0.51,β取为
2.0,将A区格板算得的长边支座弯矩my=
4.62kN·m/m作为B区格板的my的已知值,则mx=[g+qlx2n-1/3/8-my/2]/nβ+n+α)=[
9.386×
4.552×(
1.4-1/3)/8-
4.62/2]/
1.4×
2.0+
1.4+
0.51=
5.01kN·m/mmy=αmx=
0.51×
5.01=
2.56kN·m/mmy=-
4.62kN·m/m(负号表示支座弯矩)my=0kN·m/mmx=mx=βmx=-
2.0×
5.01=-
10.02kN·m/m4D区格板弯矩计算计算跨度lx=
4.58m(同B区格板)ly=
6.38m(同C区格板)n=ly/lx=
6.38/
4.58=
1.39α=(1/n2=
0.52,β取为
2.0,该区格板的支座配筋分别与B区格板和C区格板相同,故支座弯矩弯矩mx,my已知,则mx=[g+qlx2n-1/3/8-my/2-nmx/2]/n+α)=[
9.386×
4.582×(
1.39-1/3)/8-
4.7/2-
1.39×
10.02/2]/
1.39+
0.52=
8.74kN·m/mmy=αmx=
0.52×
8.74=
4.54N·m/mmy=-
4.70kN·m/m(负号表示支座弯矩)my=0kN·m/mmx=0kN·m/mmx=-
10.02kN·m/m5配筋计算由于是双向配筋,两个方向的截面的有效高度不同考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧因此,跨中截面h0x=100-20=80mm短跨方向,h0y=100-30=70mm长跨方向;支座截面h0=h0x=80mm对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,故对其跨中弯矩设计值应乘以折减系数
0.8近似取rs为
0.95计算配筋截面面积的近似计算公式为As=M/rsh0fy跨中正弯矩配筋计算钢筋选用HRB335,跨中截面配筋如表
4.1所示根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002第
10.
1.4构造规定,受力钢筋的间距不宜大于200mm跨中截面配筋如表
4.1所示,支座负弯矩配筋计算钢筋选用HRB335,截面配筋如表
4.2所示表
4.1跨中截面配筋截面A区格板跨中B区格板跨中C区格板跨中D区格板跨中X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向M/kN·m/m
0.8×
4.
520.8×
2.
318.
222.
355.
012.
568.
744.54h08070807080708070计算钢筋面积/mm215993361118220128383228选用钢筋8@2008@2008@1258@2008@2008@2008@1258@200实际配筋面积/mm2251251402251251251402251表
4.2支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座MkN·m/m
9.
048.
224.
7010.02h080808080计算钢筋面积mm2396361206439选用钢筋8@1208@1308@2008@110实际配筋面积mm2419387251457
(五)双向板支承梁设计按弹性理论设计支承梁双向板支承梁承受的荷载如图4所示图4双向板支承梁承受的荷载
(1)纵向支承梁L-1设计1)计算跨度由于此结构属于内框架结构,梁在外墙上的支撑长度为墙厚a=300mm内柱子的尺寸为400mm×400mm故边跨计算跨度=+a/2+b/2=
4.8m;=
1.025+b/2=
4.763m取最小值=
4.763m中跨计算跨度=
4.8m平均计算跨度=
4.782m所以跨度差(
4.8-
4.763)/
4.8=
0.
00770.1可按等跨连续梁计算2)荷载计算由板传来的恒荷载设计值=kN/m;由板传来的活荷载设计值kN/m;梁自重kN/m;梁粉刷抹灰=
0.26kN/m;梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值kN/m纵向支承梁L-1的计算简图如图5所示图5纵向支承梁L-1的计算简图3)内力计算
①弯矩计算(k值由附表查得)边跨中跨kN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.m平均跨(计算支座弯矩时取用)kN.mkN.mkN.m纵梁弯矩计算如表3所示表3纵向支承梁L-1弯矩计算项次荷载简图
①恒荷载
②恒荷载
③活荷载-
17.82
④活荷载-
10.14-
15.37
⑤活荷载-
12.92
⑥活荷载-
8.83
⑦活荷载-
9.
512.46
⑧活荷载-
9.49-
7.70
⑨活荷载
2.46-
7.68内力组合
①+
②+
③
69.91-
57.47-
3.85-
43.
0855.08
①+
②+
④
18.91-
57.
4748.03-
43.
083.17
①+
②+
⑤
58.93-
50.
7139.36-
36.
325.
8246.79
①+
②+
⑥
20.36-
50.
7138.12-
70.
7445.
7969.30
①+
②+
⑦
67.47-
63.
014.45-
20.9521
①+
②+
⑧
19.54-
56.
246.29-
47.
9910.84
①+
②+
⑨
31.51-
32.
276.29-
47.
9949.51最不利内力组合项次
①+
②+
④①+
②+
⑦①+
②+
③①+
②+
⑥①+
②+
④组合值/kN.m
18.91-
63.01-
3.85-
70.74-
3.17组合项次
①+
②+
③①+
②+
⑨①+
②+
④①+
②+
⑦①+
②+
③组合值/kN.m
69.91-
32.
2748.03-
20.
9555.08注无k值系数的弯矩是根据结构力学的方法由比例关系求出的
②剪力计算(k值由附表查得)边跨中跨kN.mkN.mkN.mkN.mkN.mkN.m表4纵向支承梁L-1剪力计算项次荷载简图
①恒荷载
②恒荷载
③活荷载
④活荷载
⑤活荷载
⑥活荷载
⑦活荷载
⑧活荷载
⑨活荷载内力组合
①+
②+
③
51.34-
2.
8734.51-
28.
6463.84
①+
②+
④
27.78-
43.
3266.77-
60.
8931.58
①+
②+
⑤
45.
972.
5173.61-
54.
0529.77
①+
②+
⑥
20.74-
41.
9259.54-
68.12-
8.03
①+
②+
⑦
50.19-
76.
4840.32-
22.
8329.77
①+
②+
⑧
19.59-
43.
0765.35-
62.
3137.13
①+
②+
⑨
24.58-
38.
0828.18-
34.
9763.84最不利内力组合项次
①+
②+
⑧①+
②+
⑦①+
②+
⑨①+
②+
⑥①+
②+
⑤组合值/kN.m
19.59-
76.
4828.18-
68.
1229.77组合项次
①+
②+
③①+
②+
⑤①+
②+
⑤①+
②+
⑦①+
②+
⑨组合值/kN.m
51.
342.
5173.61-
22.
8363.844)正截面承载力计算
①确定翼缘宽度跨中截面按T形截面计算根据《混凝土设计规范》﹙GB50010-2002﹚第
7.
2.3条的规定,翼缘宽度取较小值边跨取较小值中间跨取较小值支座截面仍按矩形截面计算
②判断截面类型在纵横梁交接处,由于板,横梁及纵梁的负弯矩钢筋相互交叉重叠,短跨方向梁的钢筋一般均在长跨方向梁钢筋的下面,梁的有效高度减小因此进行短跨方向梁支座截面承载力计算时,应根据其钢筋的实际位置来确定截面的有效高度一般取值为单排钢筋时,;双排钢筋时,取=540mm(跨中),=510mm(支座)=
1.
011.91588100(540-100/2)=
925.96kN.m
69.91kN.m属于第一类T形截面
③正截面承载力计算按弹性理论计算连续梁内力时,本设计资料图中中间跨和边跨的计算跨度都取为支座中心线间的距离,故所求的支座弯矩和支座剪力都是指支座中心线间的而实际上正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的控制截面在支座边缘,所以计算配筋时,将其换算到截面边缘纵梁正截面承载力计算见表5根据《混凝土设计规范》﹙GB50010-2002﹚第
9.
5.1条的规定,纵向受力钢筋的最小配筋率为
0.2%和
0.45中的较大值,这里即
0.2%表5中的配筋率满足要求,配筋形式采用分离式表5纵向支承梁L-1正截面受弯承载力计算计算截面计算过程跨中
1、5支座B、E跨中2支座C、D中间跨中lx
69.91-
50.
7148.03-
3.17-
70.
7455.08-
3.17V—————
69.91-
69.
1148.03-
3.17-
86.
755.03-
3.
170.
0130.
0890.
0090.
00060.
0560.
0100.
00060.
0130.
0930.
0090.
00060.
0580.
0100.
00060.
9930.9530.
9950.
99970.9710.
9950.99974354742982058434120选配钢筋220220218218220220218实配As(mm2)628628509509628628509配筋率
0.42%
0.42%
0.34%
0.34%
0.42%
0.42%
0.34%
④斜截面受剪承载力计算纵向支承梁L-1斜截面受剪承载力计算见表6,根据《混凝土设计规范》﹙GB50010-2002﹚第
10.
2.1条的规定该梁中箍筋最大间距为200mm表6纵向支承梁L-1斜截面受剪承载力计算计算截面计算过程A支座B支座左B支座右C支座左C支座右lx
51.
3476.
4873.
6168.
1263.
840.4V截面满足要求-
22.
023.
30.4V按构造配筋
0.
1190.
0170.0003箍筋直径和肢数8双肢312212312214212实配间距/mm200200200200200200配筋率==
0.2%=
0.13%
(2)横向支承梁L-2设计1)计算跨度由于此结构属于内框架结构,梁在外墙上的支撑长度为墙厚a=300mm内柱子的尺寸为400mm×400mm故边跨计算跨度=+a/2+b/2=
6.6m;=
1.025+b/2=
6.56m取最小值=
6.56m中跨计算跨度=
6.6m平均计算跨度=
6.58m所以跨度差(
6.6-
6.56)/
6.6=
0.
0060.1可按等跨连续梁计算2)荷载计算由板传来的恒荷载设计值=kN/m;由板传来的活荷载设计值kN/m;梁自重kN/m;梁粉刷抹灰=
0.26kN/m;梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值kN/m横向支承梁L-2的计算简图如图6所示图6横向支承梁L-2的计算简图3)内力计算按弹性理论设计计算梁的支座弯矩时,可按支座弯矩等效原则,将梯形荷载等效为均布荷载按附表求得跨中弯矩取脱离体求得,即=
14.25kN/m=
21.08kN/m
①弯矩计算(k值由附表查得)边跨中跨kN.mkN.m平均跨(计算支座弯矩时取用)kN.mkN.mkN.m以表7中恒荷载作用下的支座剪力和跨中弯矩的求解为例,取脱离体AB杆件,所受荷载及内力如图所示
7、8,求边跨中的弯矩,所取脱离体如图所示图7AB杆件脱离体图8求边跨弯矩时所取的脱离体对A点取矩,得++支座弯矩由表7中已知=-
61.70kN.m,求得=
66.13kN由竖向合力等于0,求得=
39.47kN近似认为跨中最大弯矩在跨中截面位置,对1点取矩,得+×
0.8985/2算得=
49.98kN.m其他的跨中弯矩同理求得,如表7所示横梁支承梁L-2弯矩计算如表7所示表7横梁支承梁L-2弯矩计算项次荷载简图
①恒荷载
②恒荷载
49.
9815.61
③活荷载
43.89-
30.85
④活荷载-
15.
4346.28
⑤活荷载
44.
5133.72
⑥活荷载
57.31-
15.43内力组合
①+
②+
③
107.88-
110.17-
10.81-
110.17
①+
②+
④
48.56-
110.
1766.32-
110.17
①+
②+
⑤
108.5-
151.
5153.76-
99.68
①+
②+
⑥
121.3-
120.
664.61-
68.83最不利内力组合项次
①+
②+
④①+
②+
⑤①+
②+
③①+
②+
④组合值/kN.m
48.56-
151.51-
10.81-
110.17组合项次
①+
②+
⑥①+
②+
④①+
②+
④①+
②+
⑥组合值/kN.m
121.3-
110.
1766.32-
68.83注跨中弯矩是根据求得的支座弯矩按未等效前的实际荷载取脱离体求出
②剪力计算(k值由附表查得)边跨中跨kN.mkN.m横向支承梁L-2剪力计算如表8所示表8横向支承梁L-2剪力计算项次荷载简图
①恒荷载
②恒荷载
39.47-
66.
1352.49
③活荷载
91.37-
111.790
④活荷载-
10.16-
10.
16100.94
⑤活荷载
77.77-
125.
26117.73
⑥活荷载
87.90-
115.
1316.75内力组合
①+
②+
③
141.52-
193.
9465.92
①+
②+
④
39.99-
92.
31166.86
①+
②+
⑤
127.92-
207.
41183.65
①+
②+
⑥
138.05-
197.
2882.67/kN组合项次
①+
②+
④①+
②+
⑤①+
②+
③组合值
39.99-
207.
4165.92/kN组合项次
①+
②+
③①+
②+
④①+
②+
⑤组合值
141.52-
92.
31183.654)正截面承载力计算
①确定翼缘宽度跨中截面按T形截面计算根据《混凝土设计规范》﹙GB50010-2002﹚第
7.
2.3条的规定,翼缘宽度取较小值边跨取较小值中间跨取较小值支座截面仍按矩形截面计算
②判断截面类型按单排钢筋考虑,跨中,(支座)==
1244.8kN.m
151.51kN.m属于第一类T形截面
③正截面承载力计算按弹性理论计算连续梁内力时,本设计资料图中中间跨和边跨的计算跨度都取为支座中心线间的距离,故所求的支座弯矩和支座剪力都是指支座中心线间的而实际上正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的控制截面在支座边缘,所以计算配筋时,将其换算到截面边缘横梁L-2正截面承载力计算见表9根据《混凝土设计规范》﹙GB50010-2002﹚第
9.
5.1条的规定,纵向受力钢筋的最小配筋率为
0.2%和
0.45中的较大值,这里即
0.2%表9中的配筋率满足要求,配筋形式采用分离式表9横向支承梁L-2正截面受弯承载力计算计算截面计算过程边跨中
1、3支座B中间跨中ly
121.3-
151.
5166.32-
10.81V———
121.
399.
6666.32-
10.
810.
0160.
1320.
0080.
0010.
0160.
250.
0080.
0010.
9920.9290.
9960.99975570141167选配钢筋225225218216实配As(mm2)982982509402配筋率
0.65%
0.65%
0.34%
0.27%
④斜截面受剪承载力计算横向支承梁L-2斜截面受剪承载力计算见表10,根据《混凝土设计规范》﹙GB50010-2002﹚第
10.
2.1条的规定该梁中箍筋最大间距为200mm表10横向支承梁L-2斜截面受剪承载力计算计算截面计算过程A支座B支座左B支座右ly
141.
52207.
41183.65V截面满足要求-
22.
023.
30.4V按计算配筋
0.
1190.
0170.0003箍筋直径和肢数8双肢312212312214212683205274实配间距/mm200200200配筋率==
0.2%=
0.13%
(六)绘制施工图
(1)双向板配筋图根据计算结果并考虑构造要求,绘制按弹性理论计算的板配筋图板配筋图见附页1
(2)双向板支承梁配筋图根据计算结果并考虑构造要求,分别绘制纵向支承梁L-1和横向支承梁L-2的配筋图梁配筋图见附页
2、3
三、参考文献
1.《混凝土结构设计规范》(GB-50010-2002)中国建筑工业出版社
2.《混凝土结构荷载规范》(GB-50009-2001)中国建筑工业出版社
3.《混凝土结构设计》中国建筑工业出版社梁兴文、史庆轩编
4.《混凝土结构设计原理》中国建筑工业出版社梁兴文、史庆轩编
5.《混凝土结构》武汉理工大学出版社张保善编
6.《混凝土结构基本原理》中国建筑工业出版社同济大学编
7.《混凝土及砌体结构》中国建筑工业出版社王振东编
8.《钢筋混凝土原理》清华大学出版社过镇海编
四、设计心得本次课程设计历时两周,本人进行的是双向板肋梁楼盖设计,在经过老师指导、同学讨论、查阅资料后最终得以完成通过此次课程设计,本人在知识掌握、知识应用、办事方法等方面都感触颇多首先,发现很多原来不理解的知识点在课程设计后,都得到了成分的理解,而且加强对双向板肋梁楼盖设计的理解掌握比如,板按塑性法计算的公式以及按弹性理论计算梁的过程,都有了很好地理解其次,通过课程设计后能更熟练的应用所学知识在类似的运算中多次使用相同的原理,就像按弹性方法计算板时在不同区格板查表,从而渐渐地能熟练运用最后,本次课程设计让我更加懂得去认真、耐心地对待每一件事,只有认真地对待才有满意的结果双向板肋梁楼盖设计只是混凝土结构设计中的冰山一角,而其包含知识之多、过程的繁琐足以让我知道,要掌握好混凝土结构设计这门课,还需要对书本知识的充分理解和以后多进行实际运用。