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混凝土结构课程设计设计题目钢筋混凝土双向板肋形楼盖设计学院土木与环境工程学院班级姓名学号指导教师北京科技大学2014年6月目录
一、设计任务书
11、设计目的和方法
12、设计任务
13、设计资料
14、设计要求
25、设计成果
26、设计要求2
二、设计说明书
31、结构布置及构件尺寸选择32.荷载设计值
43.板的计算
43.1按弹性理论设计板
43.
1.1A区格板计算
53.
1.2B区格板计算
63.
1.3C区格板计算
73.
1.4D区格板计算
83.
1.5选配钢筋
103.2按塑性理论设计板
103.
2.1A区格板计算
123.
2.2B区格板计算
133.
2.3C区格板的计算
153.
2.4D区格板的计算
164.双向板支承梁设计
194.1纵向支承梁L-1设计
204.
1.1计算跨度
204.
1.2荷载计算
204.
1.3内力计算
214.
1.4正截面承载力计算
254.
1.5斜截面受剪承载力计算
264.2横向支承梁L-2设计
284.
2.1计算跨度
284.
2.2荷载计算
284.
2.3内力计算
294.
2.4正截面承载力计算
324.
2.5斜截面受剪承载力计算34
三、参考文献35
四、设计心得36
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主、次梁的结构布置方案确定板的厚度和主、次梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级按照塑性内力重分布的方法进行板、次梁的内力和配筋的计算按照弹性理论进行主梁的内力和配筋的计算
2、设计任务某二层建筑物,为现浇混凝土内框架结构中间为框架承重,四周为墙体承重,建筑平面示意图见下图试对楼盖(包括标准层和顶层)进行设计图1-1楼盖结构平面布置
3、设计资料
(1)建设地点北京市
(2)楼面做法水磨石地面、钢筋混凝土现浇板,20mm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恒载分项系数=
1.2活载分项系数=
1.3或
1.4
(4)材料平面尺寸ly=
5.1m,lx=
4.5m楼面均布活荷载q=
5.0kN/m混凝土强度等级为C25采用HRB335钢筋
4、设计要求1楼盖、屋盖的结构平面布置2楼盖板的内力分析与配筋计算(考虑内力重分布)次梁的内力分析与配筋计算(考虑内力重分布)3主梁的内力分析与配筋计算
5、设计成果1设计计算说明书一份,包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录、设计心得2楼板配筋图、次梁配筋图、主梁的弯矩包络图和配筋图
6、设计要求1独立完成,严禁抄袭2设计计算书要完整、计算过程及结果正确,表达清晰3配筋图要达到施工图的要求,施工图上的配筋应与计算书的计算结果一致原则要打印
二、设计说明书
1、结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁楼盖由板和支承梁构成双向板肋梁楼盖中,本双向板肋梁楼盖设计双向板区格平面尺寸ly=
5.1m,lx=
4.5m,即支承梁短边的跨度为4500mm,支承梁长边的跨度为5100mm,根据图1所示的柱网布置,选取的结构平面布置方案如图1-2所示图2-1双向板肋梁楼盖结构平面布置图板、次梁和主梁的截面尺寸拟定板厚的确定连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=5100/50=102mm,且双向板的厚度不宜小于80mm,故取板厚为120mm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=5100/14~5100/8=
364.3~
637.5mm故取h=500mm长跨梁截面宽b=h/3~h/2=500/3~500/2=
166.7~250mm故取b=200mm短跨梁截面高h=4500/14~4500/8mm=
321.4~
562.5mm故取h=500mm短跨梁截面宽b=h/3~h/2=400/3~400/2=
133.3~200mm故取b=200mm由于板面的载荷沿短跨方向传递程度要大于沿长跨方向的传递程度,故取得短跨梁尺寸要偏大一点2.荷载设计值由于活荷载标准值大于4kN/m2,则取=
1.3恒荷载设计值=
1.3×5=
6.5kN/m2活荷载设计值=
1.2×30mm厚水磨石地面
0.65kN/m2100mm厚钢筋混凝土现浇板
0.12m×25kN/m3=3kN/m220mm厚石灰砂浆抹底
0.020m×17kN/m3=
0.34kN/m2=
0.65+3+
0.34=
3.99kN/m2g=
3.99×
1.2=
4.788kN/m2折算恒载设计值p′=g+q/2=
3.99+
6.5/2=
7.24kN/m2折算活荷载设计值p″=q/2=
6.5/2=
3.25kN/m2荷载设计值p=g+q=
4.788+
6.5=
11.288kN/m
23.板的计算
3.1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2图2-2荷载布置图
3.
1.1A区格板计算1计算跨度中间跨lx=
4.5m≈
1.05lo=
1.05×
4.5-
0.2=
4.515mly=
5.1m≈
1.05lo=
1.05×
5.1-
0.2=
5.145mlx/ly=
4.15/
5.145=
0.882)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
2.1所示表
2.1A区格板弯矩系数Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0231+
0.2×
0.0161×
7.24×
4.52+
0.0578+
0.2×
0.0354×
3.25×
4.52=
8.13kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0161+
0.2×
0.0231×
7.24×
4.52+
0.0354+
0.2×
0.0578×
3.25×
4.52=
6.13kN.m/m3支座弯矩a支座Mxa=mxg+q/2lx2=-
0.0603×
7.24×
4.52=-
8.84kN.m/mb支座Myb=myg+q/2lx2=-
0.0544×
7.24×
4.52=-
7.98kN.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=120-25=95mm短跨方向,h0y=120-35=85mm长跨方向;支座截面h0=h0x=95mm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×
8.13×106/300×
0.95×95=
240.22mm2Asy=
0.8Myu/rsh0fy=
0.8×
6.13×106/300×
0.95×85=
202.44mm2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
3.
1.2B区格板计算1计算跨度边跨lx=ln+h/2+b/2=
4.5-
0.15-
0.25/2+
0.12/2+
0.2/2=
4.39m
1.05lo=
1.05×
4.5-
0.15-
0.25/2=
4.44m中间跨ly=
5.1m
1.05lo=
1.05×
5.1-
0.15)=
5.20mlx/ly=
4.39/
5.1=
0.862)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
2.2所示表
2.2B区格板弯矩系数Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0285+
0.2×
0.0142×
7.24×
4.392+
0.0496+
0.2×
0.0350×
3.25×
4.392=
7.92kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0142+
0.2×
0.0285×
7.24×
4.392+
0.0350+
0.2×
0.0496×
3.25×
4.392=
5.59kN.m/m3支座弯矩a支座Mxa=mxg+q/2lx2=-
0.0687×
7.24×
4.392=-
9.59kN.m/mb支座Myb=myg+q/2lx2=-
0.0566×
7.24×
4.392=-
7.90kN.m/m4配筋计算近似取rs为
0.95,fy=300N/mm2,h0x=95mm,h0y=85mm跨中正弯矩配筋计算Asx=Mxu/rsh0fy=
7.92×106/300×
0.95×95=
292.52mm2Asy=Myu/rsh0fy=
5.59×106/300×
0.95×85=
230.75mm2支座截面配筋计算a支座取较大弯矩值为-
9.59kN.m/mAsxa=Mxa/rsh0fy=
9.59×106/300×
0.95×95=
354.20mm2c支座配筋见D区格板计算
3.
1.3C区格板计算1计算跨度中间跨lx=
4.5m边跨ly=
5.1-
0.25+
0.1/2=
4.90m
1.05lo=
1.05×
5.1-
0.15-
0.25/2)=
5.07mlx/ly=
4.5/
4.9=
0.922)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
2.3所示表
2.3C区格板弯矩系数Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0260+
0.2×
0.0159×
7.24×
4.52+
0.0438+
0.2×
0.0360×
3.25×
4.52=
7.63kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0159+
0.2×
0.0260×
7.24×
4.52+
0.0360+
0.2×
0.0438×
3.25×
4.52=
6.04kN.m/m3支座弯矩d支座Mxd=mxg+q/2lx2=-
0.650×
7.24×
4.52=-
9.53N.m/mb支座Myb=myg+q/2lx2=-
0.0561×
7.24×
4.52=-
8.22kN.m/m4配筋计算近似取rs为
0.95,fy=300N/mm2,h0x=95mm,h0y=85mm跨中正弯矩配筋计算Asx=Mxu/rsh0fy=
7.63×106/300×
0.95×95=
281.81mm2Asy=Myu/rsh0fy=
6.04×106/300×
0.95×85=
249.33mm2支座截面配筋计算b支座取较大弯矩值为-
8.22kN.m/mAsxb=Mxmb/rsh0fy=
8.22×106/300×
0.95×95=
303.60mm2d支座配筋见D区格板计算
3.
1.4D区格板计算1计算跨度lx=
4.39m(同B区格ly=
4.9m(同C区格)lx/ly=
4.39/
4.9=
0.902)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
2.4所示表
2.4D区格板弯矩系数Mxu=Mx1u+Mx2u=mx1+
0.2my1g+q/2lx2+mx2+
0.2my2q/2lx2=
0.0291+
0.2×
0.0224×
7.24×
4.392+
0.0456+
0.2×
0.0358×
3.25×
4.392=
7.99kN.m/mMyu=My1u+My2u=my1+
0.2mx1g+q/2lx2+my2+
0.2mx2q/2lx2=
0.0224+
0.2×
0.0291×
7.24×
4.392+
0.0358+
0.2×
0.0456×
3.25×
4.392=
6.75kN.m/m3支座弯矩d支座Mxd=mxg+q/2lx2=-
0.0776×
7.24×
4.392=-
10.83kN.m/mc支座Myc=myg+q/2lx2=-
0.0716×
7.24×
4.392=-
9.99kN.m/m4配筋计算近似取rs为
0.95,fy=300N/mm2,h0x=95mm,h0y=85mm跨中正弯矩配筋计算Asx=Mxu/rsh0fy=
7.99×106/300×
0.95×95=
295.11mm2Asy=Myu/rsh0fy=
6.75×106/300×
0.95×85=
278.64mm2支座截面配筋计算d支座取较大弯矩值为-
10.83kN.m/mAsxd=Mxmaxd/rsh0fy=
10.83×106/300×
0.95×95=400mm2c支座取较大弯矩值为-
9.99kN.m/mAsxc=Mxmaxc/rsh0fy=
9.99×106/300×
0.95×95=
368.98mm
23.
1.5选配钢筋表
2.5按塑性理论计算板的配筋表
3.2按塑性理论设计板钢筋混凝土为弹塑性体,因而弹性理论计算结果不能反映结构刚度随荷载而变化的特点,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设计方法之一塑性铰线法,是在塑性铰线位置确定的前提下,利用虚功原理建立外荷载与作用在塑性铰线上的弯矩二者之间的关系式,从而写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令n=,=,====考虑到节省钢筋和配筋方便,一般取两个方向的截面应力较为接近,宜取采用通长配筋方式带入基本公式,得先计算中间区格板,然后将中间区格板计算得出的各支座弯矩值,作为计算相邻区格板支座的已知弯矩值,依次由外向内直至外区格一一解出对边区格、角区格板,按实际的边界支承情况进行计算此处采用通长配筋方式(即分离式配筋),对于连续板的计算跨度的计算公式本设计采用弯起钢筋配筋方式楼盖划分A,B,CD四种区格板,每区格板均取=,=(),====
2.0,其中为板短边长度,为板长边长度且两者均为净跨由于是双向配筋,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,短边方向跨中截面长边方向跨中截面支座截面折减原则根据
1、中间跨的跨中截面及中间支座上应予以折减,折减系数为
0.8;
2、边跨的跨中截面及从楼板边缘算起的第二支座上,当﹤
1.5时,折减系数为
0.8,当
1.5≤≤2时,折减系数为
0.9本设计资料中,﹤
1.5,所以折减系数为
0.8;
3、角区格不应折减截面设计用的弯矩楼盖周边未设圈梁,故只能将区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%,其余均不折减为了便于计算,近似取s为
0.95,
3.
2.1A区格板计算A格板区为四边连续双向板1板的计算跨度(净跨)n=,取为
2.0
(2)弯矩计算将跨内正弯矩区钢筋在离支座边处截断一半,则跨内正塑性铰线上的总弯矩,应按下式计算=(-)+=(-)同理可得=(-)=跨内塑性铰线上的总弯矩为=(-)=(
4.9-
4.3/4)
0.769=
2.941===
3.225支座边负塑性铰线上的总弯矩为===
2.
04.
90.769=
7.536===
2.
04.3=
8.6由++(+++)=(3-)(为短跨)得[
2.941+
3.225+]=解上式可得=
4.055kN.m/m,于是有
(3)配筋计算对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为了便于计算,近似取为
0.95配筋计算如下方向跨中===
155.80mm方向跨中===
133.91mm方向支座===
389.51mm方向支座===
299.54mm===
239.63mm
3.
2.2B区格板计算B格板区为三边连续一短边简支持的双向板1板的计算跨度(净跨),取为
2.02板的弯矩计算此时简支边的跨中弯矩等于零,其余支座弯矩和短跨跨中弯矩不变,长跨跨中弯矩变为跨内塑性铰线上的总弯矩为=(-)=(
4.86-
4.3/4)
0.783=
2.964===
3.7625支座边负塑性铰线上的总弯矩为将A区格板算得的短跨支座弯矩=
8.11kN.m/m作为B区格板的=0,==
4.3×
8.11=
34.873kN.m/m===
2.
04.
860.783=
7.611由++(+++)=(3-)(为短跨)得[
2.964+
3.2625+
7.611]+×
34.873=解上式可得=
5.20kN.m/m,于是有3配筋计算方向跨中==
245.28mm方向跨中==
214.65mm方向支座==
490.56mm方向支座==
299.54mm
3.
2.3C区格板的计算C格板区为三边连续一长边简支的双向板1板的计算跨度(净跨),取为
2.02弯矩计算此时简支边的跨中弯矩等于零,其余支座弯矩和长跨跨中弯矩不变,而短跨因简支边不需要弯起部分跨中刚筋,故跨中弯矩变为跨内塑性铰线上的总弯矩为==
3.301===
3.195支座边负塑性铰线上的总弯矩为将A区格板算得的短跨支座弯矩=
10.546kN.m/m作为B区格板的=0,==
4.
910.546=
51.718kN.m/m===
2.
04.
90.756=
7.409由++(+++)=(3-)(为短跨)得[
3.301+
3.195+
7.409]+×
51.718=解上式可得=
4.549kN.m/m,于是有3配筋计算方向跨中==
222.23mm方向跨中==
187.78mm方向支座==
389.51mm方向支座==
336.03mm==
336.03mm
3.
2.4D区格板的计算D区格板属两邻边连续、另两邻边简支板1板的计算跨度(净跨),取为
2.02弯矩计算跨内塑性铰线上的总弯矩为支座边负塑性铰线上的总弯矩为将B区格板算得的短跨支座弯矩=
13.282kN.m/m作为D区格板的;将C区格板算得的短跨支座弯矩=
9.098kN.m/m作为D区格板的=0,==
4.
8613.282=
64.551kN.m/m=0,==
4.26×
9.098=
38.757kN.m/m由++(+++)=(3-)(为短跨)得
3.726+
0.780)+×
38.757+
64.551=解上式可得=
8.085kN.m/m,于是有3配筋计算方向跨中==
388.81mm方向跨中==
337.75mm方向支座==
490.56mm方向支座==
336.03mm支座处的弯矩:A-A支座A-B支座A-C支座B-D支座C-C支座C-D支座表
2.6按塑性理论计算板的配筋表图2-3双向板的配筋图
4.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2-4所示计算梁的内力,进行梁的正截面、斜截面承载力计算,并对此梁进行钢筋配置图2-4双向板支承梁承受的荷载
4.1纵向支承梁L-1设计取纵向支撑梁截面尺寸为200mm×500mm,符合设计要求纵向支撑梁有关尺寸以及支撑情况如图2-5所示图2-5纵向支撑梁尺寸图
4.
1.1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围墙后a=300mm内柱子的尺寸为300mm×300mm故边跨ly1=ln+(a+b)/2=(
5.1-
0.15-
0.15+
0.12)+(
0.15+
0.2/2=
5.095mly2=
1.025ln+b/2=
1.025×(
5.1-
0.15-
0.15+
0.12)+
0.2/2=
5.143m取小值ly1=
5.095中跨去支撑中心线的距离,ly2=
5.1m平均跨度ly=(
5.11+
5.08)/2=
5.098m跨度差(
5.1-
5.098)/
5.1=
0.04%,可按等跨连续梁计算
4.
1.2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
1.2=
0.23kN/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2-5所示
4.
1.3内力计算图2-6梯形荷载计算简图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,其中按附表求得跨中弯矩取脱离体求得,即=
17.02kN/m=
23.09kN/m
(1)弯矩计算(k值由附表查得)边跨kN.mkN.mkN.m中跨kN.mkN.mkN.m平均跨(计算支座弯矩时取用)kN.mkN.mkN.m纵向支承梁L-1弯矩计算如表7所示表7纵向支承梁L-2弯矩计算注无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由以上最不利荷载组合的弯矩分别叠画出包络图11图2-7纵向支撑梁弯矩包络图
(2)剪力计算(k值由附表查得)边跨kN.mkN.mkN.m中跨kN.mkN.mkN.m表8纵向支承梁L-1剪力计算
4.
1.4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判断截面类型按矩形截面配筋,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,按单排钢筋考虑,取跨中,(支座)==
661.8kN.m
67.43kN.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向支撑梁L-1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纵向支承梁L-1正截面受弯承载力计算
4.
1.5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纵向支承梁L-2斜截面受剪承载力计算纵向支撑梁配筋图如图2-8所示
4.2横向支承梁L-2设计取横向支撑梁截面尺寸为200mm×500mm,符合设计要求横向支撑梁有关尺寸以及支撑情况如图4图5所示图2-10横向支撑梁计算简图
4.
2.1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300mm×300mm故边跨计算跨度=+a/2+b/2=
4.495m;=
1.025+b/2=
4.528m,取最小值=
4.495m中跨计算跨度=
4.5m平均计算跨度=
4.498m所以跨度差(
4.5-
4.498)/
4.5=
0.
0440.1可按等跨连续梁计算
4.
2.2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
1.2=
0.23kN/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2-6所示
4.
2.3内力计算图2-11三角形荷载计算简图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,按下列式将三角形载荷和梯形载荷等效为均布载荷对于三角形载荷作用时
(1)弯矩计算(k值由附表查得)边跨kN.mkN.mkN.m中跨kN.mkN.mkN.m平均跨(计算支座弯矩时取用)kN.mkN.mkN.m横向支承梁弯矩计算如表11所示表11横向支承梁L-2弯矩计算注无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由以上最不利荷载组合的弯矩叠画出包络图如下图2-12所示图2-10纵向支撑梁弯矩包络图
(2)剪力计算(k值由附表查得)边跨kN.mkN.mkN.m中跨kN.mkN.mkN.m表12横向支承梁L-2剪力计算
4.
2.4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,此处按单排钢筋考虑,取跨中,(支座)==
812.87kN.m
59.58kN.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向支撑梁L-1正截面承载力计算见表13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13中的配筋率满足要求,配筋形式采用分离式表13横向支承梁L-21正截面受弯承载力计算
4.
2.5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14,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14横向支承梁L-2斜截面受剪承载力计算横向支撑梁配筋图如图2-11所示
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,除了可能是我们对于知识掌握的不牢靠,很大部分却是第一次接触这种运用上的恐惧似乎总是不相信自己能做好,要不停的翻书,不停的观摩其他人,不停论证,最后才畏首畏尾的下手不过这却也可以从另外一个方面看出来大家对这次的重视,未尝不是一件好事设计时,双向板设计是有例题的,依葫芦画瓢自然被用了上来,可一碰到有出入的地方却又是要研究一番一些看起来很简单的东西,可是操作起来就是很麻烦,出的错一次又一次,“纸上得来终觉浅,知是此事要躬行”有些东西确是需要熟能生巧的而我们千万不要总是觉得自己看着表面知道便懒得动手,其实你只要一动手会发现,很多细节东西自己都是模棱两可,要完完整整的做出一个设计不是一件容易的事情,有时候不仅知其然,还要知其所以然我们要学的不仅仅是做一件事的能力,更多的是静下心来做出一件成果,不达目的不罢休的职业态度通过这次课程设计,我也让我有足够的时间对这学期所学的知识有一个整理,明白这些知识的具体应用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lx/lymxmymxmy四边固定
0.
880.
02310.0161-
0.0603-
0.0544四边简支
0.
880.
05780.0354--lx/lymxmymxmy三边固定,一边简支
0.
860.
02850.0142-
0.0687-
0.0566四边简支
0.
860.
04960.0350--lx/lymxmymxmy三边固定,一边简支
0.
920.
02600.0159-
0.0650-
0.0561四边简支
0.
920.
04380.0360--lx/lymxmymxmy两邻边固定,两邻边简支
0.
900.
02910.0224-
0.0776-
0.0716四边简支
0.
900.
04560.0358--截面选配钢筋实配面积跨中A区格
6.
5095240.
222514.
9085202.44251B区格
7.
9295292.
524025.
5985230.75251C区格
7.
6395281.
814026.
0485249.33251D区格
7.
9995295.
114026.
7585278.64402支座A—A-
6.
3895235.64251A—B-
7.
9895294.74402A—C-
8.
8495326.50402B—D-
10.8395400402C-C-
9.
5395351.99402C-D-
9.
9995368.98402截面选配钢筋实配面积跨中A区格
4.
21895155.
802513.
24485133.91251B区格
6.
64195245.
282515.
20085214.65251C区格
6.
01795222.
232514.
54985187.78251D区格
10.
52795388.
814028.
08585337.75402支座A—A-
6.
48895239.63251A—B-
8.
11095299.54402A—C-
10.
54695389.51402B—D-
13.
16895490.56503C-C-
9.
23295336.03402C-D-
9.
23295336.03402项次荷载简图
①恒荷载
②恒荷载
③活荷载-
17.38
④活荷载-
9.89-
4.35
⑤活荷载-
8.39
⑥活荷载-
6.75
⑦活荷载-
9.
312.00
⑧活荷载-
9.31-
20.42
⑨活荷载
2.40-
7.52内力组合
①+
②+
③
67.43-
54.15-
4.25-
40.
5552.66
①+
②+
④
17.38-
54.
1546.10-
40.55-
12.95
①+
②+
⑤
56.64-
79.
3237.70-
33.
968.
9144.90
①+
②+
⑥
34.02-
47.
5736.50-
67.
5343.
6766.83
①+
②+
⑦
65.11-
59.
593.82-
18.
9619.30
①+
②+
⑧
17.96-
52.
9943.76-
45.99-
3.12
①+
②+
⑨
29.67-
29.
575.78-
45.
3947.33最不利内力组合项次
①+
②+
④①+
②+
⑤①+
②+
③①+
②+
⑥①+
②+
⑧组合值/kN.m
17.38-
79.32-
4.25-
67.53-
3.12组合项次
①+
②+
③①+
②+
⑨①+
②+
④①+
②+
⑦①+
②+
③组合值/kN.m
67.43-
29.
5746.10-
18.
9652.66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
45.
300.
0229.10-
23.
9455.93
①+
②+
④
23.66-
37.
1658.59-
53.
4326.53
①+
②+
⑤
40.
364.
9664.75-
47.
1124.87
①+
②+
⑥
17.18-
35.
8651.86-
54.94-
9.6
①+
②+
⑦
44.24-
67.
6234.39-
18.
6524.87
①+
②+
⑧
16.11-
36.
9357.30-
54.
7231.59
①+
②+
⑨
20.71-
32.
3323.32-
29.
7256.01最不利内力组合项次
①+
②+
⑧①+
②+
⑦①+
②+
⑨①+
②+
⑥①+
②+
⑥组合值/kN.m
16.11-
67.
6223.32-
54.94-
9.6组合项次
①+
②+
③①+
②+
⑤①+
②+
⑤+
②+
⑦①+
②+
⑨组合值/kN.m
45.
304.
9664.75-
18.
6556.01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ly
67.43-
79.
3246.10-
4.25-
67.
5352.66-
3.12V—-
6.48——-
5.60——
67.43-
72.
8446.10-
4.25-
61.
9352.66-
3.
120.
0860.
1070.
0590.
0050.
0910.
0670.
0040.
0900.
1130.
0610.
0050.
0960.
0690.
0040.
9530.
9430.
9700.
9970.
9520.
9650.
998536.
03627.
99360.
0432.
29528.
88413.
4123.68选配钢筋5φ128φ102φ162φ125φ124φ122φ12实配As(mm2)565628402226565452226配筋率
0.57%
0.63%
0.40%
0.23%
0.57%
0.45%
0.23%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ly
45.30-
67.
6364.75-
54.
9456.01V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HRB335φ8双肢312212312214212实配间距/mm200200200200200200配筋率==
0.25%=
0.13%项次荷载简图
①恒荷载
②恒荷载
③活荷载
10.48
④活荷载-
5.44
⑤活荷载
⑥活荷载-
5.44内力组合
①+
②+
③
52.17-
49.
6618.22-
49.66
①+
②+
④
19.42-
49.
6635.50-
49.66
①+
②+
⑤
51.82-
74.
4427.73-
43.37
①+
②+
⑥
59.58-
55.
952.30-
24.88最不利内力组合项次
①+
②+
④①+
②+
⑤①+
②+
⑥①+
②+
④组合值/kN.m
19.42-
74.
442.30-
49.66组合项次
①+
②+
⑥①+
②+
④①+
②+
④①+
②+
⑥组合值/kN.m
59.58-
55.
9535.50-
24.88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活荷载内力组合
①+
②+
③
64.64-
86.
7734.61
①+
②+
④
31.77-
45.
6438.72
①+
②+
⑤
59.13-
92.
2834.61
①+
②+
⑥
62.99-
88.
1741.44最不利内力组合项次
①+
②+
④①+
②+
⑤①+
②+
③组合值/kN.m
31.77-
92.2834.61组合项次
①+
②+
③①+
②+
④①+
②+
⑤组合值/kN.m
64.64-
45.
6482.57计算截面计算过程边跨中
1、3支座B中间跨中lx
59.58-
74.
4435.
5049.66V--
9.23--
59.
5865.
2135.
5049.
660.
0860.
0940.
0510.
0720.
0900.
0990.
0520.
0750.
9550.
9480.
9740.
963472.
63559.
24276.
12390.67选配钢筋5φ125φ124φ105φ10实配As(mm2)565565314393配筋率
0.51%
0.57%
0.31%
0.40%计算截面计算过程A支座B支座左B支座右ly
64.
6492.
2882.57V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HRB335φ8双肢312212312214212-7981599实配间距/mm200200200配筋率==
0.25%=
0.13%。