双向板肋梁楼盖课程设计

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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) （4）截面承载力计算………………….…………………………………………………..………………………………(14)

参考文献………………………….………………….…………………………..……………………………………………..……(15)

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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400×400。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6.5 KN/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（5~6 KN/m2），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

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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h≥l01/40=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焦渣混凝土垫层 0.06X16.5=0.99 KN/m2

80mm钢筋混凝土板 0.08X25=2.0 KN/m2 吊顶 0.12KN/m2 小计 3.76 KN/m2 可变荷载标准值 6.50 KN/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=8.45 KN/m2 永久荷载设计值： g=3.76X1.2=4.512 KN/m2 g+q/2=4.512+4.225=8.737 KN/m2 q/2=4.225 KN/m2

g+q=4.512+4.225x2=12.962 KN/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。

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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) l012+(0.0506+0.2x0.0348)q l012/2 =0.02772x8.737x6.62+0.05756x4.225x6.62=21.14KN.m

m2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l012+(0.0506x0.2+0.0348)q l012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.04492x4.225x6.62=16.08KN.m m1’= m1’’=-0.0626 (g+q) l012=-35.35KN.m m2’= m2’’=-0.0551 (g+q) l012=-31.11KN.m B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)q l012/2 =0.02726x8.737x6.62+0.04678x4.225x6.62=18.98KN.m

m2=(0.0241x0.2+0.0158)( g+q/2) l012+(0.0425x0.2+0.0214)q l012/2 =0.02062x8.737x6.62+0.0299x4.225x6.62=13.35KN.m m1’= m1’’=-0.0619 (g+q) l012=-34.95KN.m m2’= m2’’=-0.0549 (g+q) l012=-31.00KN.m

C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)q l012/2 =0.0282x8.737x6.62+0.04194x4.225x6.62=18.45KN.m

m2=(0.0251x0.2+0.0155)( g+q/2) l012+(0.0346x0.2+0.0367)q l012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.04362x4.225x6.62=15.84KN.m m1’= m1’’=-0.0634 (g+q) l012=-35.80KN.m m2’= m2’’=-0.0553 (g+q) l012=-31.22KN.m

D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，-0.0551。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)q l012/2 =0.02772x8.737x6.62+0.03738x4.225x6.62=17.43KN.m

m2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l012+(0.0328x0.2+0.0229)q l012/2 =0.02052x8.737x6.62+0.02946x4.225x6.62=13.23KN.m m1’= m1’’=-0.0626 (g+q) l012=-35.35KN.m m2’= 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 B C D 项目 区格 A l01（m） l02（m） l01/ l02 m1（KN.m） 6.6 7.8 0.85 21.14 6.7 7.8 0.86 18.98 页脚内容14

6.6 7.9 0.84 18.45 6.7 7.9 0.85 17.43 页眉内容

m2（KN.m） m1’ （KN.m） m1’’ （KN.m） m2’ （KN.m） m2’’ （KN.m）

（4）截面设计

16.08 -35.35 -35.35 -31.11 -31.11 13.35 -34.95 -34.95 -31.00 -31.00 15.84 -35.80 -35.80 -31.22 -31.22 13.23 -35.35 -35.35 -31.11 -31.11 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/ l0<1.5，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=max{0.45 ft/ fy ,0.2%}bh=0.26%x1000x170=442 mm2。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 AS(mm2) 截面 h 0(mm) m(KN.m) 配筋 实有AS(mm2) 项目 跨中 A区格 l01方向 150 l02方向 140 B区格 l01方向 150 l02方向 140 C区格 l01方向 150 l02方向 140 D区格 l01方向 150 l02方向 140 内支座 A-A A-B A-C C-D 150 150 150 150 0.8x21.14=16.91 427.4<442 A10@170 A10@170 A10@170 A10@170 A10@170 A10@170 A10@140 A10@170 A10@120 A10/12@130 A10@120 A10/12@130 462 462 462 462 462 462 561 462 654 737 654 737 0.8x 16.08=12.86 347.2<442 0.8x 18.98=15.18 382.7<442 0.8x 13.35=10.68 287.3<442 0.8x 18.45=14.76 371.9<442 0.8x 15.84=12.67 341.9<442 21.14 16.08 537.5>442 436.4<442 0.8x 31.11=24.89 636.4>442 0.8x 35.35=28.28 726.7>442 0.8x 31.22=24.98 638.8>442 0.8x 35.80=28.64 736.4>442 页脚内容14