钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计.doc
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- 钢筋混凝土 整体 双向 楼盖 结构设计
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邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业 学生姓名 学 号 63 题目名称 钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计 设计时间 第11-12周 课程名称 混凝土结构设计 课程编号 设计地点 一、 课程设计（论文）目的 1、了解双向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定； 2、通过双向板的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法； 3、通过支撑梁的计算，熟练掌握按弹性理论求内力的方法，熟悉内力包络图和材料包络图的 绘制方法； 4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求； 5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能。 二、 已知技术参数和条件 某多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。设计时，只考虑竖向荷载作用，要求完成钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖的结构设计。（1）楼面做法：20mm厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm厚混合砂浆抹底；（2）建筑尺寸见附图1和表1；（3）荷载：永久荷载，包括梁、板及构造层自重，钢筋混凝土容重为，水泥砂浆容重为，混合砂浆容重为，分项系数，可变荷载，楼面活荷载标准值附表1。分项系数或1.4；（4）确定柱网尺寸时的柱截面尺寸见附表3；（5）梁、板混凝土强度等级见表2。 三、 任务和要求 任务： （1）完成设计计算书一份。内容包括： 1）板、梁的截面尺寸拟定； 2）板、梁的荷载计算、内力计算（板按塑性方法，主梁按弹性方法），主梁的弯矩包络图和剪力包络图 四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等） [1]GB50009—2001建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [2] GB50009—2002混凝土结构设计规范[S] .北京：中国建筑工业出版社，2002 [3]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计[M].第三版.北京：高等教育出版社，2007 [4]梁兴文，史庆轩.混凝土结构设计[M] .北京：科学出版社，2004 附： 表1 题号及可变荷载 L1×L2 尺寸 学号 可变荷载（KN/m²） 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 22.5×30.0 1 10 19 28 37 46 55 64 73 21.6×28.5 2 11 20 29 38 47 56 65 74 21.4×27.5 3 12 21 30 39 48 57 66 75 19.8×27.3 4 13 22 31 40 49 58 67 76 19.6×25.0 5 14 23 32 41 50 59 68 77 18.0×24.8 6 15 24 33 42 51 60 69 78 17.1×24.0 7 16 25 34 43 52 61 70 79 24.0×20.4 8 17 26 35 44 53 62 71 80 19.2×16.2 9 18 27 36 45 54 63 72 81 图1 建筑尺寸 表2 柱几面尺寸及混凝土强度等级 学号 柱截面尺寸（mm） 混凝土强度等级 学号单数 350×350 C20 学号双数 400×400 C25 1 柱网布置 2 梁板尺寸的确定 2.1 板尺寸确定 由《混凝土结构设计规范》知，板厚度应该大于80mm,且最小尺寸，故取板厚100mm。 2.2 支承梁尺寸的确定 柱与墙体的最大间距l=5400mm，梁的高度mm,故取支承梁截面h=500mm, ，取b=200mm。柱截面尺寸350mm×350mm。混凝土强度等级C20， 3 板的计算 板按塑性理论计算，采用分离式配筋； 3.1 荷载计算 20mm厚水泥砂浆地面 0.02×20=0.4 15mm厚混合砂浆抹底 0.015×17=0.255 板自重 0.1×25=2.5 合计 3.16 恒荷载设计值：1.2×3.16=3.8 活荷载设计值：1.3×7.0=9.1 p=3.8+9.1=12.9 3.2双向板的内力计算 3.2.1中间区格板A： 3.2.2区格板B： 3.2.3区格板C： 3.2.4区格板D： 3.3板的配筋计算 取截面有效高度： 截 面 M/(KN/m) Ho/mm As/mm2 选配钢筋 实配面积/mm2 跨中 A区格 3.8 80 238.1 10@200 393 2.96 70 212 10@200 393 B区格 6.55 80 410.4 10/12@200 479 5.2 70 372.4 10@200 393 C区格 5.85 80 366.5 10@200 393 4.5 70 322.2 10@200 393 D区格 8.24 80 516..3 12@200 565 6.42 70 3446.8 10/12@200 479 截面 支座 A-B 7.6 80 476.2 10/12@200 479 A-C 5.9 80 369.7 10@200 393 B-D 10.4 80 651.6 12@200 565 C-D 11.7 80 733.1 12@200 754 A-A 3.8 80 238.1 10@200 393 C-C 5.85 80 366.5 10@200 393 4 支承连续梁的内力计算 4.1 AE轴线间的梁计算： 梁的计算跨度：主梁按弹性方法计算 中间跨： 边跨： 荷载计算： 恒荷载；由板传来 3.8×4.8=18.24 ① 梁自重 1.2×25×0.20×（0.5-0.1）=2.4 ② 活荷载：9.1×4.8=43.68， 由于有（4.74-4.67）/4.74=1.4%<10%,则梁可按等跨计算；取=4.74m。 由于梁等跨、等截面可利用结构计算表格（等效均布荷载作用下）求得支座弯矩和剪力，以及跨中弯矩。 活荷载计算简图如下： ③ ④ ⑤ 各控制截面弯矩计算结果如下表所示 荷载 布置 A-B跨中 弯矩 B-C跨中 弯矩 C-D跨中 弯矩 D-E跨中 弯矩 支座B 弯矩 支座C 弯矩 支座D 弯矩 ① 21.3 11.47 11.47 21.3 -27.6 -18.44 -27.6 ② 4.15 2.1 2.01 4.15 -5.77 -3.83 -5.77 ③ 48.09 41.22 -23.07 64.77 -73.6 -10.8 -35.33 ④ -10.8 39.26 39.26 -10.8 -21.59 -65.75 -21.59 ⑤ 65.75 -27.49 53.98 -16.69 -33.38 -21.59 -33.38 荷载组合 A-B跨中 弯 矩 B-C跨中 弯 矩 C-D跨中 弯 矩 D-E跨中 弯 矩 支座B 弯矩 支座C 弯矩 支座D 弯矩 ①+②+③ 73.54 54.79 -9.59 90.22 -106.97 -33.07 -68.7 ①+②+④ 14.65 52.83 52.74 14.65 -54.96 -88.57 -54.96 ①+②+⑤ 92.2 -13.92 67.46 8.76 -66.75 -43.86 -66.75 各控制截面剪力计算结果如下表所示 荷载布置 支反A kN 支反B左 （右 ）kN 支反C左 （右） kN 支反D左 （右）kN 支反E kN ① 15.82 -27.41(23.52) -19.71(19.71) -23.52(27.41) -15.82 ② 4.47 -6.9(6.1) -5.29(5.29) -6.1(6.9) -4.47 ③ 36.23 -67.29(65.01) -38.51(-5.18) -5.18(59.21) -44.31 ④ -4.55 -4.55(42.44) -61.08(61.08) -42.44(4.55) 4.55 ⑤ 44.93 -58.8(2.28) 2.28(49.48) -50.04(7.04) 7.04 荷载组合 支反A kN 支反B左 （右 ）kN 支反C左 （右） kN 支反D左 （右）kN 支反E kN ①+②+③ 56.52 -101.6(94.63) -63.51(19.82) -34.8(93.52) -64.6 ①+②+④ 15.74 -38.86(72.06) -86.08(86.08) -72.06(38.86) -15.74 ①+②+⑤ 65.22 -93.11(31.9) -22.72(74.48) -79.66(41.35) -13.25 4.2 配筋计算 A-E梁跨中截面按照T型截面计算，翼缘宽度为：，并取，其中，试按照第一类T型截面进行试算：根据公式，有 故各跨截面均属于第一类T型截面。 支座截面按照矩形截面计算， 取；=b 4.2.1正截面承载力计算 A-E梁正截面承载力计算表 截面 边跨跨内 离端第二支座 中间跨跨内 中间支座 92.2 -106.97 54.79 -88.57 =0.0281 0.288 0.017 0.238 =0.028 0.349 0.018 0.276 =658 982.8 423 777.2 选配钢筋 2 22 2 25 2 18 2 25 实配钢筋面积 760 982 628 982 4.2.2 斜截面承载力计算 A-E梁斜截面承载力计算表 截面 端支座右侧 离端第二支座左侧（右侧） 中间支座左侧（右侧） V(KN) 65.22 101.6（94.63） 86.08（86.8） （N） 223200>v 223200>v （223200>v） 223200>v 67760>v 67760<v （67760<v） 67760<v 选用箍筋 2 2 2 () 101 101 101 (mm) 按构造 配筋 364（489） 673 适配间距(mm) s/mm 200 200 200 4.3①④轴线间梁的计算： 梁的算跨度： 中间跨： 边跨： 荷载计算： 恒荷载；由板传来 3.8×4.8=18.24 梯形荷载的等效均布荷载为 梁自重 1.2×25×0.20×（0.5-0.1）=2.4 梁侧抹灰 1.2×17 KN/×0.02×（0.50-0.10）×2=0.33 KN/ 梁总重 2.4+0.33=2.73 KN/ ② 活荷载： 9.1×4.8=43.68， 活荷载的等效均布荷载为 由于有（5.34-5.3）/5.34=0.75%<10%,则梁可按等跨计算；取=5.34m。 由于按等效均布荷载连续梁支座弯矩值后，各跨的跨内弯矩和支座处剪力值应按梁上原有荷载形式进行计算。 跨内弯矩按下例公式计算： 计算内力简图如下： ③ ④ ⑤ 各控制截面弯矩计算结果如下表所示 荷载布置 1-2跨中弯矩 支座2弯矩 2-3跨中弯矩 支座3弯矩 3-4跨中弯矩 ① 16.01 -36.27 -2.21 -36.27 16.01 ② 3.44 -7.78 -0.45 -7.78 3.44 ③ 100.53 -43.47 -43.47 -43.47 100.53 ④ -21.74 -43.47 78.8 -43.47 -21.74 ⑤ 71.86 -101.72 57.96 -26.89 -13.45 荷载组合 1-2跨中弯矩 支2弯矩 2-3跨中弯矩 支座3弯矩 3-4跨中弯矩 ①+②+③ 119.98 -87.52 -46.13 -87.52 119.98 ①+②+④ -2.29 -87.52 76.14 -87.52 -2.29 ①+②+⑤ 91.93 -145.77 55.3 -70.94 6 各控制截面剪力计算结果如下表所示 荷载布置 支反1 kN 支反2左 （右 ）kN 支反3左 （右） kN 支反4kN ① 17.35 -30.3(23.52) -23.52(30.3) -27.52 ② 7.42 -10.5(9.83) -9.83(5.29) -6.8 ③ 40.65 -60.3(0) 0(51.47) -47.8 ④ 59.8 -63.51(47.4) -39.4(6.34) 7.3 ⑤ 8.64 -9.25(45.6) -47.4(11.3) 12.1 荷载组合 支反1 kN 支反2左 （右 ）kN 支反3左 （右） kN 支反4kN ①+②+③ 65.77 -101.4(33.35) -33.5(87.16) -82.12 ①+②+④ 84.57 -104.31(80.73) -72.3(41.93) -27.02 ①+②+⑤ 33.41 -78.95(78.95) -80.75(46.89) -22.2 4.4配筋计算 ①-④梁跨中截面按照T型截面计算，翼缘宽度为：，并取，其中，试按照第一类T型截面进行试算：根据公式，有 故各跨截面均属于第一类T型截面。 支座截面按照矩形截面计算， 取； 跨内截面在负弯矩作用下也按照矩形截面计算，取 4.4.1正截面承载力计算 1-4梁正截面承载力计算表 截面 边跨跨内 离端第二支座 中间跨跨内 119.98 -145.77 76.14 =0.0325 0.392 0.021 =0.033 0.536 0.021 =874.1 1595 556 选配钢筋 2 25 2 20 +2 25 2 25 实配钢筋面积 982 1610 982 4.2.2 斜截面承载力计算 1-4梁斜截面承载力计算表 截面 端支座右侧 离端第二支座左侧 离端第二支座右侧 V(KN) 84.57 104.31 80.73 （N） 223200>v 223200>v 223200>v 67760<v 67760<v 67760<v 选用箍筋 2 2 2 () 101 101 101 (mm) 733.4 337.3 950.5 适配间距(mm) s/mm 200 200 200 参考文献 [1]GB50009—2001建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [2] GB50009—2002混凝土结构设计规范[S] .北京：中国建筑工业出版社，2002 [3]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计[M].第三版.北京：高等教育出版社，2007 [4]梁兴文，史庆轩.混凝土结构设计[M] .北京：科学出版社，2004 [5]沈蒲生.楼盖结构设计原理[M].11版.北京：中国建筑工业出版社.2004 [6]沈蒲生.高层建筑结构设计例题M]. 北京：高等教育出版社.2005 [7]沈蒲生.高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社.2006展开阅读全文
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