钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计

邵阳学院课程设计（论文）任务书

年级专业学生姓名学号63

钢筋法凝土整体现浇双向板楼盖结构设

题目名称„设计时间第11-12周

计

课程名称混凝土结构设计I课程编号I设计地点

一、课程设计（论文）目的

1、了解双向板肋梁搂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•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25KN/〃广，

水泥砂浆容重为20KN/〃/，混合砂浆容重为17KN//H3,分项系数=1.2,可变荷载,

楼面活荷载标准值附表I分项系数/Q=L3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：

（I）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)

【UGB50009—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

可变荷载(KN/m2)

L2\

、4.0

尺寸学4.55.05.56.06.57.07.58.0

号

22.5X

11019283746556473

30.0

21.6X

21120293847566574

28.5

21.4X

31221303948576675

27.5

19.8X

41322314049586776

27.3

19.6X

51423324150596877

25.0

I8.0X

61524334251606978

24.8

17.1X

71625344352617079

24.0

24.0X

81726354453627180

20.4

19.2X

91827364554637281

16.2

o

s电梯M

肯

Csj

120

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350X350C20

学号双数400X400C25

1柱网布置

---

Z

寸D二D

z

©•r\\_

§CAI：

1

§CAC

8

等0D

O

柱网布懿

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80口叫且最小尺寸

h=(1/50~1/40)/ov=96w〃~120〃〃〃，故取板厚100mmo

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h=(1/14~1/8)/=386~675mm,故取

支承梁截面h=500mm,b=(1/3-l/2)/i=200-300w?,取b=200nmi。柱截面尺寸

350nlmX350mm。混凝土强度等级C20,fc=96Njmm?』=1.10N/"wJ

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0.02X20=0.44N/〃J

15mm厚混合砂浆抹底0.O15X17=O.255AN/〃2

板自重0.1X25=2.5kN/〃/

合计3.16kN//

恒荷载设计值：1.2X3.16=3.8AN/"J

活荷载设计值：1.3X7.0=9.1kN//

p=3.8+9.1=12.9攵N/〃/

3.2双向板的内力计算

3.2.1中间区格板A：

lOK=4800-200=4600mmJI)y=5400-200=5200nmi

,oy5200]而1八7Q/?9

几===----=1.13,耳又a之r=0.78,/7=2

2

lax4600n

Mx=loymx=5.2mx

MF=al•t»nx=0.78x4.人6〃八=3.59.1mx

，〃

M=M=131m=2x52〃r=10.4"?r

Mv=Mv=palmv=2x().78x4.6/??r=12m

•，，，〃082

由2也+2/+%+/+/+/=:宁(3d

1L

08x129x462

得2X5.2〃A+2X3.59m,+10.4〃八+10.4???.4-7.2/w,+7.2w=-.....:---:—x(3x5.2-4.6)

v\2

解得：叫=3.SkN.m/m

叫=amx=2.96kN1巾7

，〃

tnx=/nv=pmx=Q.6kN.m[tn

f，，

my=my=、=59kN.m，n

3.2.2区格板B：

()9ni，

Z,v=4.8-0.12——+—=4.63/??,/"<,yv=5.2m.,ni•<=1.6kN.ni/m

oy521

n=一=1.12,取a«—=0.797,=2

L4.63/?_

=10ym*=5.2〃?，

M=a1axm耍=0.797x4.63m_=3.69〃?丫

M'=7.6X5.2=39.5kN.m/m,M"=0

M..=Mv=Balni=2x0.797x4.63mt=7.38〃?、

.■>

，"，"DI"

由2M、+2M),+Mx+M,+My+My=爷~(4yo

129x4632

2x5.2叫+2x3.69叫+39.5+2x7.38叫=.'(3x5.2-4.63)

解得：mx=6.55kN.m/m

mY=atnx=5.2kN.ni/m

m"=0

my=my=pmy=10.4kN.in/m

3.2.3区格板C：

鼠=4800-200=4.6w,/=5.4-0.12--+—=5.23〃?，J=5.9kM机/加

,v22

〃=&=空=114,取。=二=0.77,夕=2

L4.6犷

Mx=loymx=5.23叫

My=alMinx=0.77x4.6%=3.54/?/v

M；=MJ=仅0凡=2x5.23〃?、=1。.46/凡

MJ=loxtn"=4.6x5.9=21A4kN.in

M；=0

由2Mx+2M,+M*+-+M、+M,晨)

12

179x462

得2x5.23/%+2x3.54〃\+10.46/凡+10.46〃?、+27.14=^———x(3x5.23-4.6)

12

解得：加i=5.S5kN.m/m

m、=amK=0.77x5.85=4.5kN.m/m

t”

in,r=wv=pmK=2x5.85=11.7kN.ni/m

m"=0

3.2.4区格板D:

ffftff

lox=4.63m,/“y=5.23m,mK=11.7kN.m/m,叫=10.4kN.rn/in,叫=0,my=0

/573I

n=—='—=1.13,取aa—=0.78.1=2

L4.63口

Mv=I„ymx=5.23%

M、=almmx=0.78x4.63叫.=3.6叫

Mx=4V叫=5.23x11.7=61.2kN.m/in

M、=loxtn>=4.63x10.4=48.15kN.m/m

M：=0

M：=0

2

由2例,+2A%+M,，"+M,，+A7y"一DI仔(3/。，—/)

129x4Al2

得2x5.23，%+2X3.6〃?+61.2+48.15=————x(3x5.23-4.63)

v12

解得:mx=&24kN.mlm

my=anix=0.78x8.24=6.42kN.m/m

3.3板的配筋计算

取截面有效高度：

2

h)x=80〃〃〃,*=70""〃,A,=--生^—,钢筋”尸8235级，(/、,=210N/nun)

0.95fyho

截面M/(KN/m)Ho/mAs/nun选配钢筋实配面积

2

m/mm2

l°x3,8。10@200

A区格80238.1393

l°y2,96。10@200

70212393

1,,X6.55^10/12@200

B区格80410.4479

l°y5,2。10@200

跨中70372.4393

l°x5.85。10@200

C区格80366.5393

l°y4.5^10@200

70322.2393

l°x8,24。12@200

D区格80516..3565

l°y6,42^10/12@200

703446.8479

截面2

h{)/nunAJmm选配钢筋实配面积/mm

A-B7.680476.210/12@200479

A-C5.980369.710@200393

支B-D10.480651.612@200565

座C-D11.780733.112@200754

A-A3.880238.110@200393

C-C5.8580366.510@200393

4支承连续梁的内力计算

4.1AE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：

ln=4.45m

lc=4.8A1.05/,,=1.05x4.45=4.67〃z

取=4.67/7/

边跨：

I=4.505/n

/a。0.120.35.,.,b..0.4

-«j22----+----=4.74/T?Y1.025/.,+—=1.025x4.448O+——=4.792/n

22"22

取=4.74m

荷载计算：

恒荷载；由板传来3.8X4.8=18.24%%”〃

①

▼▼、/立▼▼▼▼

梁自重1.2X25X0.20X(0.5-0.1)=2.4火M

②

活荷载：9.1X4.8=43.68

由于有(4.74-4.67)/4于4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

q=43.68KN/m

⑤

各控制截面弯矩计算结果如下表所示

荷A-B跨中B-C跨中C-D跨中D-E跨中支座B支座c支座D

载弯矩弯矩弯矩弯矩弯矩弯矩弯矩

布kN-mkN-mkNmkNnikN•mkNmkNm

置

①21.311.4711.4721.3-27.6-18.44-27.6

②4.152.12.014.15-5.77-3.83-5.77

③48.0941.22-23.0764.77-73.6-10.8-35.33

④-10.839.2639.26-10.8-21.59-65.75-21.59

⑤65.75-27.4953.98-16.69-33.38-21.59-33.38

荷载组A-B跨B-C跨C-D跨D-E跨支座B支座c支座D

合中中中中弯矩弯矩弯矩

弯矩湾矩弯矩弯矩kNmkN-mkN-m

kN•mkNmkN-mkNm

①+②+73.5454.79-9.5990.22-106.97-33.07-68.7

③

①।②।14.6552.8352.7414.6554.9688.5754.96

④

①+②+92.2-13.9267.468.76-66.75-43.86-66.75

⑤

各控制截面剪力计算结果如下表所示

荷载布置支反A支反B左支反C左支反D左支反E

kN（右）kN（右）kN（右）kNkN

①15.82-27.41(23.52)-19.71(19.71)-23.52(27.41)-15.82

②4.47-6.9(6.1)-5.29(5.29)-6.1(6.9)-4.47

③36.23-67.29(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

⑤44.93-58.8(2.28)2.28(49.48)-50.04(7.04)7.04

荷载组合支反A支反B左支反C左支反D左支反E

kN（右）kN（右）kN（右）kNkN

①+②+③56.52-101.6(94.63)-63.51(19.82)-34.8(93.52)-64.6

①+②+④15.74-38.86(72.06)-86.08(86.08)-72.06(38.86)-15.74

①+②+⑤65.22-93.11(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：

/II

b=—x/=—x4.74w=1.58m，并取为=500mfTi—35nun=465,其中

7f3()3

T

hf=100〃〃〃，试按照第一类型截面进行试算：根据公式

••h.

卬也为（%一十f）=/，有

1.0x9.6x1580x100x(465x100)=629.47KNm>M

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%=500"〃7?-60〃〃〃=440"〃77；bf=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中间中旬支

二支座跨跨座

内

92.2-106.9754.79-88.57

N/(KMM

M

&='、_92.2x106

以也唁2)'-1.0x9.6x1580x4652

0ml0.2880.0170.238

Q=、)=0.0281

afb%；

<=1-71-25,^=1-^/1-2x0.0281

0.3490.0180.276

二0.028

9.0.028x1580x465x9.6

A=-----------------------------

_的/h()atfe5s

AS-A300982.8423777.2

=658

<V

选配钢筋

222225218225

实配钢筋面积760982628982

4.2.2斜截面承载力计算

A-E梁斜截面承载力计算表

截面端支座右离端第二支座左侧（右侧）中间支座左侧（右侧）

侧

V(KN)65.22101.6(94.63)86.08(86.8)

223200>v223200>v223200>v

0.25万/恢）（N）

(223200>v)

67760>v67760<v67760<v

0.7/M/N

(67760<v)

选用箍筋

2姆2082。8

A〃w(=〃Asv)(/〃〃/)101101101

1・25人4〃按构造

s=-------:--------(mm)配筋364(489)673

V-0.7/M

适配间距(mm)s/mm200200200

4.3①④轴线间梁的计算：

梁的算跨度：

中间跨：

/„=5.4-0.35=5.05m

/.=5.4>1.05/,,=1.05x5.05=5.3m

取=5.3m

边跨：

035

/=5.4-0.12--=5.1w

〃2

..ab0.120.35.rr),.b0.35

/=/„+—+—=5.1H----+----=5.34m-<1.025/„+—=1.025x5.1+----=5.40Jm

“〃2222"22

取乙=5.34m

荷载计算：

恒荷载；由板传来3.8X4.8=18.24W/Z?

/

▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼TV

梯形荷载的等效均布荷载为

q=(1-2X+F)g=]2.72KN/m

梁自重1.2X25X0.20X(0.5-0.1)=2.4kN/m

梁侧抹灰1.2X17KN/m3X0.02X(0.50-0.10)X2=0.33KN/m2

梁总重2.4+0.33=2.73KN/w2

②

q=2.73k

活荷载：9.1X4.8=43.68ZN/〃？，

活荷载的等效均布荷载为

g=(1_2xa?+泊夕=30.49KN/m

由于有(5.34-5.3)/5.34=0.75冰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库弯矩值后，各跨的跨内弯矩和支库处剪力值应按

梁上原有荷载形式进行计算。

跨内弯矩按下例公式计算：

M=—q+—q+——qKN/m

382

a

计算内力简图如下：

③

q二4368

/1111111\

▼YTYTYVTTVVVYX________

4

④

q=43,68kN/

各控制截面弯矩计算结果如下表所示

荷载布1-2跨中弯支座2弯矩2-3跨中弯支座3弯矩3-4跨中弯

置矩矩矩

(kN•ni)(kNm)(kNtn)(kNni){kN-m)

①16.01-36.27-2.21-36.2716.01

②3.44-7.78-0.45-7.783.44

③100.53-43.47-43.47-43.47100.53

④-21.74-43.4778.8-43.47-21.74

⑤71.86-101.7257.96-26.89-13.45

1-2跨中弯支2弯矩2-3跨口弯支座3弯矩3-4跨中弯

荷载组合矩矩矩

(kN•(kN.m)

(kN-ni)(kN・m)(kN，m\

①+②+③119.98-87.52-46.13-87.52119.98

①+②+④-2.29-87.5276.14-87.52-2.29

①+②+⑤91.93-145.7755.3-70.946

各控制截面剪力计算结果如下表所示

荷载布置支反1支反2左支反3左支反4kN

kN（右）kN（右）kN

①17.35-30.3(23.52)-23.52(30.3)-27.52

②7.42-10.5(9.83)-9.83(5.29)-6.8

③40.65-60.3(0)0(51.47)-47.8

④59.863.51(47.4)39.4(6.34)7.3

⑤8.64-9.25(45.6)-47.4(11.3)12.1

荷载组合支反1支反2左支反3左支反4kN

kN（右）kN（右）kN

①+②+③65.77-101.4(33.35)-33.5(87.16)-82.12

①+②+④84.57-104.31(80.73)-72.3(41.93)-27.02

①+②+⑤33.41-78.95(78.95)-89.75(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：

/11

b=—x/=—x5.34w=1.78/??，并取％=500〃〃〃一35〃"〃=465〃〃〃，其中

Jf33

力；二100〃〃〃，试按照第一类T型截面进行试算：根据公式

afbfhf（h。一-为）=此，有

1.0x9.6x1.78x100x（465-^x100）=709.15^

故各跨截面均属于第一类T型截面。

支座截而按照矩形截面计算，取九）二500"W7-60〃"〃=440nun；

跨内截面在负弯矩作用下也按照矩形截面计算，取为=500〃〃〃-50〃〃〃=450〃"〃

4.4.1正截面承载力计