(整理)双向板肋梁楼盖课程设计

..................................双向板肋梁楼盖课程设计1.1设计任务书1设计资料1）结构形式。某公共洗衣房楼盖平面为矩形，二层楼面建筑标高为3.6m，轴线尺寸为15.3m×13.5m，内框架承重体系，外墙均为370mm厚承重墙，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm，混凝土强度等级C20，楼盖采用现浇双向板肋梁楼盖，其平面如图1-12所示。2）楼面做法。水泥砂浆面层20mm厚，钢筋混凝土现浇板，石灰砂浆抹底15mm厚。2设计内容1）双向板肋梁楼盖结构布置。2）按弹性理论进行板的设计。3）按塑性理论进行板的设计。4）支承梁的设计。..................................3设计成果（1）设计计算书一份，包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录。（2）图纸。1）结构平面布置图；2）板的配筋图；3）支撑梁的配筋图。1.2计算书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，双向板区格一般以3~5m为宜。支承梁短边的跨度为4500mm，支承梁长边的跨度为5100mm。根据图1~12所示的柱网布置，选取的结构平面布置方案如图1~13所示。板厚的确定：连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=4500/50=90mm，且双向板的厚度不宜小于80mm，故取板厚为120mm。支承梁截面尺寸：根据经验，支承梁的截面高度h=l/14~l/8，长跨梁截面高度为..................................（5100/14~5100/8）mm=364.3~637.5mm，故取h=500mm；截面宽度b=h/3~h/2=(400/3~400/2)mm=133.3~200mm，故取b=250mm。短跨梁截面高度为（4500/14~4500/8）mm=321.4~562.5mm，故取h=400mm；截面宽度b=h/3~h/2=(450/3~450/2)mm=150~225mm，故取b=200mm.2荷载计算120mm厚钢筋混凝土板：0.12×25=3kN/m2；20mm厚水泥砂浆面层：0.02×20=0.4kN/m2；15mm厚石灰砂浆抹底：0.015×17=0.255kN/m2；恒荷载标准值：gk=3+0.4+0.255=3.655kN/m2；活荷载标准值：qk=3.0kN/m2。p'=g+q/2=1.2×3.655+1.4×3.0/2=6.5kN/m2p=q/2=4.2/2=2.1kN/m2P=1.2×33.655+1.4×3.0=8.6kN/m23按弹性理论设计板此法假定支承梁不产生竖向位移且不受扭，并且要求同一方向相邻跨度的比值l0min/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作用下的跨中弯矩之和。支座最大负弯矩可近似活荷载满布求得，即支座固支时g+q作用下的支座弯矩。所有区格板按其位置与尺寸分为A，B，C，D4类，计算弯矩时，考虑混凝土的泊松比ν=0.2（查《混凝土结构设计规范》（GB50010）第4.1.8条）。弯矩系数可查附表1-6。（1）A区格板计算。1）计算跨度。lx=4.5m≈1.05l0=(4.5-0.25)×1.05=4.46mly=5.1m1.05l0=(5.1-0.2)×1.05=5.15mlx/ly=4.5/5.1=0.882)跨中弯矩。Mx=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0258×6.5+0.0535×2.1)×4.52=5.67kN·m2/mMy=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0200×6.5+0.0433×2.1)×4.52=4.47kN·m2/m3)支座弯矩。图1-13中（a，b）支座；b支座bMx=弯矩系数×p2xl=-0.0603×8.6×4.52=-10.50kN·m/ma支座ayM=弯矩系数×p2xl=-0.054588.6×4.52=-9.49kN·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=120-20=100mm(短跨方向)，h0y=120-30=90mm(长跨方向)；支座截面h0=100mm.。..................................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γs为0.95。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235.Asx=0.8Mx/fyγsh0=0.8×5.67×106/210×0.95×100=227mm2Asy=0.8My/fyγsh0=0.8×4.47×106/210×0.95×90=199mm2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最大负弯矩。（2）B区格板计算。1）计算跨度。lx=ln+(h+b)/2=4.5-0.185-0.25/2+(0.25+0.12)/2=4.381.05l0=4.4mly=501m1.05l0=(5.1-0.2)×1.05=5.15mlx/ly=4.38/5.1=0.862)跨中弯矩。Mx=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0305×6.5+0.0554×2.1)×4.382=6.04kN·m2/mMy=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0276×6.5+0.0432×2.1)×4.382=5.18kN·m2/m3)支座弯矩。图1-13中（b，c）支座：b支座bMx=弯矩系数×p2xl=-0.0678×8.6×4.382=-11.19kN·m2/mc支座cMy=弯矩系数×p2xl=-0.0699×8.6×4.382=-11.53kN·m2/m4)配筋计算。近似取γs=0.95，h0x=100mm，h0y=90mm。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235.Asx=Mx/fyγsh0=6.04×106/210×0.95×100=303mm2Asy=My/fyγsh0=5.18×106/210×0.95×90=288mm2支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB335。b支座：取较大弯矩值为-11.19kN·m2/m。bsxA=bxMmax/fyγsh0=11.19×106/300×0.95×100=393mm2c支座配筋见D区格板计算。（3）C区格板计算。1)计算跨度lx=4.5mly=5.1-0.18+0.12/2=4.981.05l0lx/ly=4.5/4.98=0.902)跨中弯矩Mx=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0300×6.5+0.0516×2.1)×4.52=6.14kN·m2/mMy=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0209×6.5+0.0434×2.1)×..................................4.52=4.60kN·m2/m3)支座弯矩。图1.13中（d，a）支座：d支座dxM=弯矩系数×p2xl=-0.0663×8.6×4.52=-11.55kN·m2/ma支座ayM=弯矩系数×p2xl=-0.0563×8.6×4.52=-9.8kN·m2/m4)配筋计算。近似取γs为0.95，h0x=100mm，h0y=90mm。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235。Asx=Mx/fyγsh0=6.14×106/210×0.95×100=308mm2Asy=My/fyγsh0=4.60×106/210×0.95×90=256mm2支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB335。a支座：取较大弯矩值为-9.8kN·m/m。asyA=ayM/fyγsh0=9.8×106/300×0.95×100=343.9mm2d支座配筋见D区格板计算。（4）D区格板计算。1)计算跨度lx=4.38m(同B区格板)ly=4.98m(同C区格板)lx/ly=4.38/4.98=0.882)跨中弯矩Mx=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0349×6.5+0.0535×2.1)×4.382=6.51kN·m2/mMy=弯矩系数×p'2xl+弯矩系数×p2xl=(0.0286×6.5+0.0433×2.1)×4.382=5.31kN·m2/m3)支座弯矩。图1.13中（d，c）支座：d支座dxM=弯矩系数×p2xl=-0.0797×8.6×4.382=-13.15kN·m2/mc支座cyM=弯矩系数×p2xl=-0.0723×8.6×4.382=-11.93kN·m2/m4)配筋计算。近似取γs为0.95，h0x=100mm，h0y=90mm。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235。Asx=Mx/fyγsh0=6.51×106/210×0.95×100=326mm2Asy=My/fyγsh0=5.31×106/210×0.95×90=296mm2支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB335。d支座：取较大弯矩值为-13.15kN·m2/m。dxAs=dxMmax/fyγsh0=13.15×106/300×0.95×100=461mm2c支座：取较大弯矩值为-11.93kN·m2/m。cyAs=cyM/fyγsh0=11.93×106/300×0.95×100=418.6mm2..................................(5)选配钢筋。跨中截面配筋如表1-17所示，支座截面配筋如表1-18所示。表1-17跨中截面配筋截面A区隔板跨中B区隔板跨中C区隔板跨中D区隔板跨中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/mm2227199303288308256326296选用钢筋φ8@200φ8@201φ8@202φ8@203φ8@204φ8@205φ8@206φ8@207实际配筋面积/mm2251251335314314279335314表1-18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/mm2393343.9418.6461选用钢筋180@120180@130180@1208/10@130实际配筋面积/mm24193874194955．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1-14所示。..................................（1）纵向支撑梁L-1设计1）计算跨度。边跨：1l=21baln4.5-0.185-0.2+(0.37+0.40)/2=4.50m1.0251nl+b/2=1.025×（4.5-0.185-0.2）+0.40/2=4.418m取小值1l=4.418m。中跨：取支撑中心线间的距离，2l=4.5m。平均跨度：（4.418+4.5）/2=4.459m。跨度差：（4.5-4.418）/4.5=0.02%，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：'g=1.2*3.655*4.5=19.737kN/m由板传来的活荷载设计值:'q=1.4*3*4.5=18.9kN/m特别注意：由于纵向梁（短跨方向）上的荷载为三角形分布，受荷面积..................................应采用短跨的计算跨度。梁自重:0.2*(0.4-0.12)*25=1.4kN/m梁粉刷抹灰:0.015*2*(0.4-0.12)17=0.143kN/m梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值：g=1.2*（1.4+0.143）=1.8516kN/m纵向支承梁L1的计算简图，如图1-15所示。3）内力计算。i)弯矩计算：M=k20'320'2201lqklgkglk（k值由附表1-4-2查得）。边跨：20gl=1.8516*4.4182=36.1