双向板肋梁楼盖课程设计汇本

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1、 双向板肋梁楼盖课程设计目录一、 设计任务书.(3)（一） 设计题目.(3)（二） 设计资料.(3)（三） 设计内容.(3)二、楼盖的结构平面布置.(3)三、 按弹性理论设计.(4)（1）荷载设计值.(4)（2）计算跨度.(4)（3）弯矩计算.(4)（4）截面设计.(6)（5）斜截面受剪承载力.(7)（6）裂缝宽度验算.(7)（7）绘制施工图.(9)四、按塑性铰线法设计.(9)（1）荷载设计值.(9)（2）计算跨度.(10)（3）弯矩计算.(10)（4）截面设计.(11)（7）绘制施工图.(12)五、支承梁的设计.(12)（1）荷载.,.(12)（2）计算简图.(13)（3）内力计算.(13)

2、（4）截面承载力计算.(14)参考文献.(15)一、设计任务书说明：该课设所属此次课程设计统一编号55号。（一）设计题目双向板肋梁楼盖课程设计（二）设计资料某4层框架房屋，采用现浇钢筋混凝土楼盖。现浇钢筋混凝土柱承重，柱截面尺寸400400。结构柱网平面布置如附图所示。其中2、3、4层楼面建筑标高分别为4.200m、8.400m、12.600m。楼面均布活荷载标准值为6.5KN/m2。楼面做法：10mm水磨石面层；钢筋混凝土现浇板；20mm水泥砂浆抹底，60mm焦渣混凝土垫层。顶棚做法：V型轻钢龙骨吊顶（一层石膏板，无保温层）。（0.12KN/m2）隔墙：150mm陶粒空心砌块（56KN/m2

3、），20mm石灰砂浆双面抹灰。每道处于轴线上的梁均按设置隔墙考虑。材料：混凝土强度等级C35;梁钢筋采用HRB400级钢筋，板采用HPB300级钢筋。环境类别：一类。（三）设计内容（1）确定结构布置方案，包括楼盖结构体系承重方式的确定，梁格布置，梁板截面尺寸的选定。（2）按照选定的结构方案，用手算进行楼板设计，包括荷载计算、内力分析和配筋计算。（3）按照选定的结构方案，用手算进行梁的设计，包括荷载计算、内力分析和配筋计算（包括正截面和斜截面）。（4）绘制结构施工图。图纸内容包括：1、结构平面布置（包括梁、板、柱布置及编号）2、楼板结构施工详图。3、梁结构施工详图。主梁要画出内力包络图和抵抗弯矩

4、图，并以此确定钢筋的截断、弯起等布置。（5）结构设计计算书一份（包括必要的文字说明在内）。装订顺序：任务书，目录，正文，参考文献，(自选)软件分析结果（6）课设总结：包括收获、体会、创新点和建议等。二、楼盖的结构平面设置按双向板肋梁楼盖设计，结构平面布置如图，支承梁截面取为200mmx500mm，根据构造要求，双向板板厚不宜小于80mm，由于不做挠度验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值应满足刚度要求，即hl01/40=165mm，取板厚取为170mm。三、按弹性理论设计（一）板的设计（1）荷载设计值 板的永久荷载标准值 10mm水磨石层（20mm水泥砂浆打底） 0.65KN/m2 60mm焦渣混

5、凝土垫层 0.06X16.5=0.99KN/m280mm钢筋混凝土板 0.08X25=2.0KN/m2吊顶 0.12KN/m2小计 3.76KN/m2可变荷载标准值 6.50KN/m2可变荷载效应起控制作用，则楼面活荷载设计值： q=6.50X1.3=8.45KN/m2永久荷载设计值： g=3.76X1.2=4.512KN/m2g+q/2=4.512+4.225=8.737KN/m2q/2=4.225KN/m2g+q=4.512+4.225x2=12.962KN/m2（2）计算跨度内跨：l0=lc (轴线间距离)，边跨：l0=lc +200/2各区格板具体的计算跨度列于下表。（3）弯矩计算跨中

6、最大弯矩为当内支座固定在g+q/2作用下的跨中弯矩和内支座铰支在q/2作用下的跨中弯矩之和。此设计计算时混凝土的泊松比取为0.2；支座最大负弯矩为内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。根据不同的支承情况，整个楼盖可以分为A、B、C、D四种区格板。A区格板：l01/l02=6600/7800=0.85，周边固支时，由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0246，0.0156，支座弯矩系数分别为-0.0626，-0.0551。周边简支时，由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0506，0.0348。于是m1=(0.0246+0.2x0.0156)(g+q/2)l0

7、12+(0.0506+0.2x0.0348)ql012/2 =0.02772x8.737x6.62+0.05756x4.225x6.62=21.14KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)(g+q/2)l012+(0.0506x0.2+0.0348)ql012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.04492x4.225x6.62=16.08KN.mm1=m1=-0.0626 (g+q)l012=-35.35KN.mm2=m2=-0.0551 (g+q)l012=-31.11KN.mB区格板：l01/l02=0.86，周边固支时，由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中

8、弯矩系数分别为0.0241，0.0158，支座弯矩系数分别为-0.0619，-0.0549。一边固定（长边）三边简支时，由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0425，0.0214。于是m1=(0.0241+0.2x0.0158)(g+q/2)l012+(0.0425+0.2x0.0214)ql012/2 =0.02726x8.737x6.62+0.04678x4.225x6.62=18.98KN.mm2=(0.0241x0.2+0.0158)(g+q/2)l012+(0.0425x0.2+0.0214)ql012/2 =0.02062x8.737x6.62+0.0299x4.2

9、25x6.62=13.35KN.mm1=m1=-0.0619 (g+q)l012=-34.95KN.mm2=m2=-0.0549 (g+q)l012=-31.00KN.mC区格板：l01/l02=0.84，周边固支时，由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0251，0.0155，支座弯矩系数分别为-0.0634，-0.0553。一边固定（短边）三边简支时，由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0346，0.0367。于是m1=(0.0251+0.2x0.0155)(g+q/2)l012+(0.0346+0.2x0.0367)ql012/2 =0.0282x8

10、.737x6.62+0.04194x4.225x6.62=18.45KN.mm2=(0.0251x0.2+0.0155)(g+q/2)l012+(0.0346x0.2+0.0367)ql012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.04362x4.225x6.62=15.84KN.mm1=m1=-0.0634 (g+q)l012=-35.80KN.mm2=m2=-0.0553 (g+q)l012=-31.22KN.mD区格板：l01/l02=0.85，周边固支时，由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0246，0.0156，支座弯矩系数分别为-0.0626，-0

11、.0551。邻边固定、邻边简支时，由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0328，0.0229。于是m1=(0.0246+0.2x0.0156)(g+q/2)l012+(0.0328+0.2x0.0229)ql012/2 =0.02772x8.737x6.62+0.03738x4.225x6.62=17.43KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)(g+q/2)l012+(0.0328x0.2+0.0229)ql012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.02946x4.225x6.62=13.23KN.mm1=m1=-0.0626 (g+q)l012=-

12、35.35KN.mm2=m2=-0.0551 (g+q)l012=-31.11KN.m各区格板分别算得的弯矩值见下表，按弹性理论计算的弯矩值 表2-1项目 区格ABCDl01（m）6.66.76.66.7l02（m）7.87.87.97.9l01/l020.850.860.840.85m1（KN.m）21.1418.9818.4517.43m2（KN.m）16.0813.3515.8413.23m1 （KN.m）-35.35-34.95-35.80-35.35m1 （KN.m）-35.35-34.95-35.80-35.35m2 （KN.m）-31.11-31.00-31.22-31.11m2

13、 （KN.m）-31.11-31.00-31.22-31.11（4）截面设计截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm，假定选用C 10钢筋，则l01方向跨中截面的h01=170-20=150mm，l02方向跨中截面的h02=170-20-10=140mm，支座截面处的h0=150mm。截面设计用的弯矩：因楼盖周边有梁与板整浇，考虑到穹顶作用，使板内弯矩大大减小，以及边区格B、C板的lb/l01.5，故所有区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩折减20%。楼盖的角区格板不折减。最小配筋率截面积为：AS,min=max0.45 ft/ fy ,0.2%bh=0.26%x1000x170=

14、442mm2。截面配筋计算结果及实际配筋列于表2-2。双向板截面配筋表2-2截面 项目h0(mm)m(KN.m)AS(mm2)配筋实有AS(mm2)跨中A区格l01方向1500.8x21.14=16.91427.4442A10170462l02方向1400.8x 16.08=12.86347.2442A10170462B区格l01方向1500.8x 18.98=15.18382.7442A10170462l02方向1400.8x 13.35=10.68287.3442A10170462C区格l01方向1500.8x 18.45=14.76371.9442A10170462l02方向1400.8

15、x 15.84=12.67341.9442A10140561l02方向14016.08436.4442A10120654A-B1500.8x 35.35=28.28726.7442A10/12130737A-C1500.8x 31.22=24.98638.8442A10120654C-D1500.8x 35.80=28.64736.4442A10/12130737B-B1500.8x 31.00=24.80634.0442A10120654B-D1500.8x 31.11=24.89636.4442A10120654边支座B15031.00799.9442A12140808C15035.809

16、30.6442A12120942Dl01方向15035.35918.3442A12120942Dl02方向15031.11802.9442A12140808显然，以上实际配筋均满足最小配筋率要求。根据构造要求，当板厚h150mm时，钢筋间距不宜大于1.5h=255mm，且不宜大于250mm，显然以上配筋均满足。（5）斜截面受剪承载力由于板的厚度较大，需验算斜截面受弯承载力。由混凝土结构设计规X规定：不配箍筋和弯起钢筋的一般板类构件，其斜截面受剪承载力按下式计算：Vu=0.7hftbh0=0.7x(800/800)0.25x1.57x1000x150x10-3=164.85KNVmax=1/2(

17、g+q)bl01=42.77KN，即斜截面受弯承载力满足要求。（6）裂缝宽度验算由表2-2可得：在短跨方向上，A、B、C各区板的配筋相同，且A区格板上的跨中弯矩最大，若在短跨方向上A区格板跨中满足最大裂缝宽度要求，则所有的区格板在短跨方向上均满足要求；在长跨方向上，各区板的配筋相同，且A区格板上的跨中弯矩最大，若在长跨方向上A区格板跨中满足最大裂缝宽度要求，则所有的区格板在长跨方向上均满足要求；D区格板双向均验算裂缝宽度。支座A-A、A-B、A-C、C-D、B-B、B-D的配筋相同，且A-B支座弯矩最大，若支座A-B满足最大裂缝宽度要求，则其它支座也满足要求。边支座B、C、D的配筋相同，且C的

18、支座弯矩最大，若支座C满足最大裂缝宽度要求，则B、D也满足要求。 根据建筑结构荷载规X（GB 50009-2012）附录D中表D.0.1-1所示，准永久值系数应取，按准永久组合计算，板的永久荷载标准值 3.76KN/m2板的可变荷载标准值 6.50KN/m2g+q/2=3.76+0.85x6.5/2=6.52KN/m2q/2=0.85x6.5/2=2.76KN/m2g+q=3.76+0.85x6.5=9.285KN/m2区格板弯矩准永久值：A区格板：m1=(0.0246+0.2x0.0156)(g+q/2)l012+(0.0506+0.2x0.0348)ql012/2=0.02772x6.52

19、x6.62+0.05756x2.76x6.62=14.79KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)(g+q/2)l012+(0.0506x0.2+0.0348)ql012/2 =0.02052x6.52x6.62+0.04492x2.76x6.62=11.23KN.mm2=m2=-0.0551 (g+q)l012=-22.29KN.mB区格板：m2=m2=-0.0549 (g+q)l012=-22.20KN.m C区格板： m1=m1=-0.0634 (g+q)l012=-25.64KN.m D区格板：m1=(0.0246+0.2x0.0156)(g+q/2)l012+(0.032

20、8+0.2x0.0229)ql012/2 =0.02772x6.52x6.62+0.03738x2.76x6.62=12.37KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)(g+q/2)l012+(0.0328x0.2+0.0229)ql012/2 =0.02052x6.52x6.62+0.02946x2.76x6.62=9.37KN.m板的裂缝宽度验算 表2-3板的验算位置A的l01方向A的l02方向D的l01方向D的l02方向支座A-B边支座C14.79x0.8=11.8311.23x0.8=8.9812.379.3722.29x0.8=17.8325.644624625614627

21、37942100010001000100010001000h0(mm)150140150140150150sq(MPa）196.22159.58168.97166.51185.38223.47te0.0150.0150.0180.0150.0230.0310.6030.5180.6250.5420.7700.8961010101011120.120.40.080.40.090.40.090.40.120.40.150.4其中sq=Mq/(Ash0)；te=As /Ate,若te0.01,则取te =0.01；=1.1-0.65ftk/(tesq)且0.21.0；max=crsq(1.9cs+0

22、.08deq/te)/Es。（7）绘制施工图板配筋采用分离式，由于q/g=8.45/4.5=1.883，则板面配筋从支座边伸出长度为a=ln/4=7800/4=1950mm取a=2000mm。端支座伸出长度为l0/7=1114mm，统一取为1100mm。双向板楼盖的配筋图见图1。图1 双向弹性设计板配筋图四、按塑性铰线法设计（1）荷载设计值 g+q=12.962KN/m2（2）计算跨度内跨：l0=lc-b(b为梁宽)，边跨：l0=lc-b/2各区格板的计算跨度值列于下表1，按塑性铰线法计算的正截面受弯承载力设计值表2-4区格 项目ABCDl01（m）6.46.56.46.5l02（m）7.6

23、7.67.77.7M1u 6.00 m15.97 m16.10 m16.07 m1M2u3.40 m13.57 m13.32 m13.47 m1M1u -15.20 m1-15.20 m1-15.40 m1-15.40 m1M1u-15.20 m1-15.20 m1-15.40 m1-15.40 m1M2u -9.08 m1-9.51 m1-8.84 m-9.26 m1M2u-9.08 m1-9.51 m1-8.84 m1-9.26 m1m1u10.7710.8610.9811.07m2u7.647.947.587.89m1u-21.54-21.72-21.96-22.14m1u-21.54-

24、21.72-21.96-22.14m2u-15.28-15.88-15.16-15.78m2u-15.28-15.88-15.16-15.78（3）弯矩计算截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm，选用C 10钢筋，则l01方向跨中截面的有效高度h01=150mm，l02方向跨中截面的有效高度h02=140mm，支座截面处的h0=150mm。因楼盖周边有梁与板整浇，考虑到穹顶作用，使板内弯矩大大小，以及边区格B、C板的lb/l0150mm时，钢筋间距不宜大于1.5h=255mm，且不宜大于250mm，显然以上配筋均满足。同理可得按塑性铰线法配筋的板的斜截面受剪承载力和裂缝跨度

25、验算满足要求。（5）施工图板配筋构造同板的弹性设计法。双向板楼盖的配筋图见图2。图2 板塑性设计配筋图五、支承梁的设计按弹性理论设计。梁的截面尺寸取为250mmx650mm。双向板传给支承梁的荷载分布为：双向板长边支承梁上荷载呈梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布。支承梁自重及抹灰荷载为均匀分布。双向板支承梁承受的荷载如图所示：选取横向支承梁计算。（1）荷载设计值梁自重 1.2x25x0.25x(0.65-0.17)=3.6KN/m 梁侧抹灰 2x1.2x17x0.02x(0.65-0.17)=0.39KN/m 梁传来的均布荷载 g1=3.6+0.39=3.99KN/m板传来的恒载 g2=4

26、.512x6.6=29.78KN/m板传来的活载 q=8.45x6.6=55.77KN/m（2）计算跨度 由于两端与柱整体连接，计算长度取其净跨ln。 边跨ln=6.7m；跨中ln=6.6m。跨度差(6.7-6.6)/6.6=1.5%Mmax=276.97KN.m，即跨内截面均属于第一类T形截面。最小配筋率为=max0.45ft /fy ,0.2%=0.2%,则跨中配筋最小截面积为：As=0.2%x250x650=325mm2。正截面受弯承载力计算表2-8截面边跨跨中中间支座中间跨跨中M1MBM2M(KN.m)256.76-276.97157.92Vb/2(KN.m)219.63x0.25/2

27、=27.45M- Vb/2 (KN.m)256.76-249.52157.920.0190.0180.0120.0190.0180.0121180.41146.8723.3构造配筋（mm2）325325325实际配筋（mm2）4C20As=1256mm23C22As=1140mm22C20+1C12As=741mm2斜截面承载力计算 表2-9截面端支座中间支座VAVB左VB右V(kN)-160.9-253.69219.63hw/b440/250=1.7641.7641.76V636.69V636.69V截面尺寸满足要求0.7 ftbh0（KN）167.60V167.60V167.600.7ftbh0且500h800时，根据构要求梁中箍筋的最大间距和最小直径为250mm和6mm。参考文献1GB50009-2012，建筑结构荷载规XS2GB50010-2010，混凝土结构设计规XS14 / 14