钢筋混凝土现浇楼盖设计.doc

混凝土结构课程设计-双向板肋楼盖 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 院 系： 机电建工学院 班 级： 土木082班 组 别： 第8组 设计时间：2011年05月23日至06月10日共计2周二0一一年六月八日目录 一、设计任务书.2二、按弹性理论计算31.荷载计算32.内力计算33.配筋计算6三、按塑性理论计算101.中央区格板 A112.边区格板B123.边区格板C144.角区格板D15四、双向板支承梁设计171.弯矩计算182.配筋计算：18五、课程设计总结22【参考文献】：22六、成绩评定表23双向板肋梁楼盖设计计算书二、按弹性理论计算1.荷载计算（1）活载 取活载分项系数为1.4，则 q=5.51.4=7.7（2）恒载 20mm厚水泥砂浆面层 0.02020=0.4KN/m2 100mm厚钢筋混凝土板 0.10025=2.5KN/m2 15mm厚石灰砂浆抹底 0.01517=0.255KN/m2 g=1.20.4+2.5+0.255=3.786KN/m2 因此 g+q=7.7+3.786=11.486KN/m2 g+q/2=3.786+7.7/2=7.636KN/m2 q/2=7.7/2=3.85KN/m22.内力计算（1）计算跨度 内跨lo=lc，此处lc为轴线间的距离；边跨lo=ln+b，此处ln为板净跨，b为梁宽。（2）弯矩计算跨中最大正弯矩发生在活载为“棋盘式布置”时，即跨中弯矩为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩与当内支座铰支时q/2作用下的跨中弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可以近似按活载满布时求得，即为内支座固支时g+q作用下的支座弯矩。在上述各种情况中，周边梁对板的作用视为铰支座，如下图所示。计算弯矩时考虑泊松比的影响，在计算中近似取0.2。A 区格板：loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0265+0.20.0147（g+q2）lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.02947.6363.92+0.06153.853.92 =7.016 KNm/mmy=0.0147+0.20.0265（g+q2）lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.02007.6363.92+0.04473.853.92 =4.94 KNm/mmx=-0.0655（g+q2）lox2=-0.065511.4863.92=-11.44 KNm/mmy=-0.0557（g+q2）lox2=-0.055711.4863.92=-9.73KNm/mB 区格板：loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0305+0.20.0128（g+q2）lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.03317.6363.92+0.06153.853.92 =7.45 KNm/mmy=0.0128+0.20.0305（g+q2）lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.01897.6363.92+0.04473.853.92 =4.81 KNm/mmx=-0.0715（g+q2）lox2=-0.071511.4863.92=-12.49 KNm/mmy=-0.0569（g+q2）lox2=-0.056911.4863.92=-9.94 KNm/mC 区格板：loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0221+0.20.0281（g+q2）lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.02777.6363.92+0.04773.853.92 =5.83 KNm/mmy=0.0281+0.20.0221（g+q2）lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.03257.6363.92+0.06153.853.92 =7.37 KNm/mmx=-0.0701（g+q2）lox2=-0.070111.4863.92=-12.25 KNm/mmy=-0.0757（g+q2）lox2=-0.075711.4863.92=-13.22 KNm/mD 区格板：loxloy=3.94.8=0.8125mx=0.0348+0.20.0207（g+q2）lox2+0.0547+0.20.0338q2lox2 =0.03897.6363.92+0.06153.853.92 =8.12 KNm/mmy=0.0207+0.20.0348（g+q2）lox2+0.0338+0.20.0547q2lox2 =0.02277.6363.92+0.04473.853.92 =5.83 KNm/mmx=-0.0870（g+q2）lox2=-0.087011.4863.92=-15.20 KNm/mmy=-0.0744（g+q2）lox2=-0.07411.4863.92=-13.00 KNm/m3.配筋计算截面高度：lox（短跨）反向跨中截面的h01=100-20=80mm，loy（长跨）方向跨中截面的h02=100-30=70mm。支座截面处h0均为80mm。计算配筋时，近似取内力臂系数s=0.95，As=m0.95h0fy 。计算前要考虑下列因素：（1）折减系数：1） 中间跨的跨中截面及中间支座处-20%2）边跨的跨中截面及从楼板边缘算起的第二支座上： lbl =4.83.9=1.251.5故按20%折减2） 角格区不折减。（2）配筋率：min=max0.45ftfy,0.2%由ft=1.43 N/mm2 ， fy=300 N/mm2 得 min=0.215% Asmin=0.215%1000100=215mm2（3）支座处mx ，my取值 相邻板块按负弯矩最大值配筋。折减系数（括号内）以及支座负弯矩取值如图截面配筋计算结果及实际配筋见下表按弹性理论计算配筋截面h0(mm)m(kN.m/m)As(mm2/m)配筋实配As(mm2/m)跨中A区格lox方向805.6162468170296loy方向703.9521988200251B区格lox方向805.962628170314loy方向703.8481938200251C区格lox方向805.832568170296loy方向705.8962968170296D区格lox方向808.123548140358loy方向705.832348170296支座1.2.3.4.108000构造8200251580-13.0057010130604680-7.953498140358780-15.2667101206548.980-9.994381018043611.1280-7.513298140358三、按塑性理论计算将楼盖划分为A、B、C、D四种区格板。如下图：两个方向的肋梁宽度均为250mm，则： lx=3.9-0.25=3.65m，ly=4.8-0.25=4.55m每区格板均取：my=mx , =(lxly )2=0.64x=x=y=y=2.0将跨内正弯矩区钢筋在离支座边ly4处截断一半，则跨内正塑性绞线上的总弯矩Mx 、My应按下式计算：Mx=ly-ly42mx+ly4mx22=ly-ly4mx同理My=lx-ly4my作用于板面上的荷载设计值为p=g+q=3.786+7.7=11.49 KN/m21.中央区格板 A（1）弯矩计算跨内正塑性铰线上的总弯矩为Mx=34lymx=344.55mx=3.41mxMy=lx-ly4my=3.65-4.55/40.64mx=1.61mx支座边负塑性绞线上的总弯矩为Mx=Mx=mxly=2.04.55mx=9.10mxMy=My=mylx=2.00.643.65mx=4.67mx代入Mx+My+12Mx+Mx+My+My=124ply23lx-ly得：mx3.41+1.61+129.10+9.10+4.67+4.67=12411.494.55233.65-4.55解上式可得mx=3.376 KNm/m，于是有my=mx=0.643.376=2.16 KNm/mmx=mx=mx=23.376=6.752 KNm/mmy=my=my=22.16=4.32 KNm/m（2）配筋计算跨中截面取h0x=100-20=80mm ，h0y=100-30=70mm;支座截面近似取h0x=h0y=100-20=80mm，由于A区格板四周均有整浇梁支承，故其跨中及支座截面弯矩应予以折减。另外，板中配筋率一般较低，故近似地取内力臂系数0.9进行计算。y方向跨中AS=0.8my0.9h0fy=0.82.161060.970300=91 mm2my方向支座AS=0.8my0.9h0fy=0.84.321060.970300=183 mm2m故y方向跨中选6200（AS=141 mm2m）支座选8200（AS=251 mm2m）x方向跨中AS=0.8mx0.9h0fy=0.83.3761060.980300=125 mm2mx方向支座AS=0.8mx0.9h0fy=0.86.7521060.980300=250 mm2m故x方向跨中选6200（AS=141 mm2m），支座选8200（AS=251 mm2m）2.边区格板B（1）弯矩计算同A区格 mx=3.376 KNm/m， my=2.16 KNm/m mx=6.752 KNm/mmy=4.32 KNm/m（2）配筋计算B区格四周均有梁支承，其跨中和支座截面弯矩均为可折减。沿y方向，因lbl =4.553.65=1.251.5，故折减系数取0.8。截面配筋计算如下y方向跨中AS=0.8my0.9h0fy=0.82.161060.970300=91 mm2my方向边支座AS=0.8my0.9h0fy=0.84.321060.970300=183 mm2m故y方向跨中选6200（AS=141 mm2m）支座选8200（AS=251 mm2m）考虑到边支座为弹性支承，故宜适当增大跨中截面配筋而减小支座截面配筋。跨中和支座截面均选。沿x 方向，B区格板属于中间跨，故其跨中及支座截面的弯矩均可降低20%。x方向跨中AS=0.8mx0.9h0fy=0.83.3761060.980300=125 mm2mx方向B-B板共界支座AS=0.8mx0.9h0fy=0.86.7521060.980300=250 mm2mx方向B-D板共界支座x方向B-D板共界支座，因D区格板属于角区格板，支座截面弯矩不应折减，故AS=mx0.9h0fy=6.7521060.980300=313 mm2m故：x方向跨中截面选6200（AS=141 mm2m），两边支座均选8160（AS=314 mm2m）3.边区格板C（1）弯矩计算同A区格 mx=3.376 KNm/m， my=2.16 KNm/m mx=6.752 KNm/mmy=4.32 KNm/m（2）配筋计算C区格板四周均有梁支承，且lbl =4.553.65=1.251.5 ，故对跨中及x方向第二内支座弯矩均可折减20%。因D区格板属于角区格板，故对C-D板共界支座截面弯矩不折减。y方向跨中AS=0.8my0.9h0fy=0.82.161060.970300=91 mm2my方向边支座AS=my0.9h0fy=4.321060.970300=229 mm2m故y方向跨中截面选取6200（AS=141 mm2m），支座截面选取8200（AS=251 mm2m）在x方向，弯矩计算值与A区格板相同，考虑到边支座实际为弹性支座，故宜适当增大跨中配筋而减小边支座配筋。参考A区格板的配筋后，对跨中及支座截面均选8200（AS=251 mm2m）4.角区格板D（1）弯矩计算同A区格 mx=3.376 KNm/m， my=2.16 KNm/m mx=6.752 KNm/mmy=4.32 KNm/m（2）配筋计算D区格板为角区格板，可不进行弯矩折减。截面配筋计算如下y方向跨中AS=my0.9h0fy=2.161060.970300=114 mm2my方向边支座AS=my0.9h0fy=4.321060.970300=229 mm2m故y方向跨中和支座截面均选8200（AS=251 mm2m）x方向跨中AS=3.3761060.980300=156 mm2mx方向支座AS=mx0.9h0fy=6.7521060.980300=313 mm2m故x方向跨中和支座截面均选8200（AS=251 mm2m）考虑到D区格两个边支座为弹性支承，故在上述配筋中增大了跨中截面配筋而减小了支座截面配筋，以调整理论计算于实际受力情况的差别。 四、双向板支承梁设计连续双向板支承梁计算简图双向板楼面荷载分配为等效均布荷载： 短边的荷载：5q/8 长边分配荷载：1-2(a/2b)2 (a/2b)3 aq 其中a是双向板中的短边的一半和长边之比的数值a=0.4注：由于经验公式p=1-2s2+3s3p在工程中普遍适用，为计算简便，该设计长边分配荷载取该公式计算。三角形均布荷载等效为矩形均布荷载，简化计算图如上：p=58p=5811.4863.92=14.00 kN.m1.弯矩计算跨中弯矩：第二支座处弯矩： 其他支座处弯矩均比第二跨小，配筋可参考第二跨配筋。2.配筋计算：受力钢筋HRB335级。混凝土强度等级为C30，由混凝土结构设计原理附表，=300,ft=1.43,fc=14.3由表4-5，4-6可得，=1.0，=0.550最小配筋率；min=max0.45ftfy,0.2%=0.215% bh=250350mm Asmin=0.215%250350=188.12mm2有效高度：跨中 h0=h50=35050=300mm 支座 h0=h80=35080=270mm由公式 ， ， s=1-0.5得： ，=0.330；，=0.264跨中 As1=Mfysh0=354.2 mm2 , 选216，As=401 mm2支座 As2= 254.6mm2，选214，As=308 mm2箍筋间距为200mm，最小箍筋直径为6mm梯形荷载等效为均布荷载，简化计算图如下：p=1-2s2+3s3p=1-20.42+30.4311.4863.92=19.50kN/m跨中弯矩：M=19.504.82= 56.16KNm支座弯矩： 其他支座处弯矩均比第二跨小，配筋可参考第二跨配筋。有效高度：跨中 =h50=45050=400mm 支座 =h80=45080=370mm得： ，=0.411； ，=0.377跨中 As1=Mfysh0=589 mm2 , 选316，As=603 mm2支座 As2= 499mm2，选316，As=603 mm2箍筋间距为200mm，最小箍筋直径为6mm纵向支承梁配筋图横向支承梁配筋图五、课程设计总结搞设计是辛苦的，特别是没有设计软件辅助设计的情况下，但完全手工的方式能让我们掌握计算过程，更好的理解设计过程，能充分考虑细节，用我们所掌握的知识解决问题对我们水平有很大的提高。设计，看起来是很复杂的，不止从哪里下手，但是查阅资料后，按着步骤一步步的来，其实所谓难的东西也就那样，分为一小段一小段的来，问题就解决了。当然期间也要注重团队的合作和分工，每个人的思想是不一样的，大家一起考虑问题，能避免遗漏和疏忽，一起计算也能避免错误的产生。还有就是互相学习的重要性，不仅是组内的互相学