混凝土双向板设计

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：钢筋混凝土结构设计院系：_______工学院土木工程学系___班级：___土木092__姓名学号：____杨坚34___组别成员：__D组杨坚杨汉杨金龙张波谢尚皂彭勃设计时间：2012年06月22日至07月03日共计2周二0一二年七月三日一、设计任务书1、设计目的和方法通过本设计对所学课程内容加深理解，并利用所学知识解决实际问题；培养学生正确的设计观点、设计方法和一定的计算、设计能力，使我们掌握钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和步骤；培养用图纸和设计计算书表达设计意图的能力，进一步掌握结构施工图的绘制方法。根据某多层建筑平面图，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构的要求，并考虑支承结构的合理性确定支承梁的结构布置方案。确定板的厚度和支承梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级。分别按照塑性计算方法和弹性理论计算方法进行板、支承梁的内力和配筋的计算。2、设计资料(1)结构形式：某多层工业厂房，采用现浇钢筋混凝土结构，内外墙厚度均为300mm，设计时只考虑竖向荷载作用，要求完成该钢筋混凝土整体现浇楼盖的设计，其平面如图1—1所示。楼盖结构平面布置图1-1（2）楼面做法：20mm厚水泥砂浆底面，钢筋混凝土现浇板，15mm厚石灰砂浆抹底。（3）荷载：永久荷载主要为板、面层以及粉刷层自重，钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,分项系数Rg=1.2，分项系数Rq=1.3或1.4。（4）材料：平面尺寸lx=4.8m，ly=6.6m。楼面均布活荷载q=4.0kN/m。混凝土强度等级为C30。采用HRB335钢筋。3、设计内容（1）双向板肋梁楼盖结构布置：确定板厚度，对板进行编号，绘制楼盖结构布置图。（2）双向板设计：[1]按弹性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。[2]按塑性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。（3）支承梁的设计。4、设计任务（1）设计书一份，包括封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计施工图、参考文献、设计心得、成绩评定表。（2）施工图纸[1]结构平面布置图[2]板的配筋图[3]支承梁的配筋图5、设计要求施工图要求做到布图合理，图面整洁，按比例作图并符合“建筑制图统一标准”中关于线型、符号、图例等各项规定；图中书写字体一律采用仿宋体；同一张施工图中各截面编号及钢筋编号均不得重复。二、设计计算书1结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁盖由板和支撑梁构成，支撑梁短边的跨度为4800mm，支撑梁长边的跨度为6600mm。根据柱网布置，选取的结构平面布置方案如图1-2所示。结构平面布置图1-2板厚的确定：连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=4800/50=96mm，且双向板的厚度不宜小于80mm，故取板厚为100mm。支撑梁截面尺寸：根据经验，支撑梁的截面高度h=l/14~l/8,长跨梁截面高度h=(6600/14~6600/8)=471.43~825mm,故取h=600mm。长跨梁截面宽b=h/3~h/2=(600/3~600/2)=200~300mm,故取b=250mm。短跨梁截面高h=(4800/14~4800/8)mm=342.9~600mm,故取h=500mm。短跨梁截面宽b=h/3~h/2=166.7~250mm,故取b=250mm。2荷载设计值由于活荷载标准值等于4kN/m2，则取rQ=1.4。20mm原水泥砂浆底面0.02×20kN/m3=0.4kN/m2120mm原钢筋砼现浇板0.10×25kN/m3=2.5kN/m215mm原石灰砂浆抹底0.015×17kN/m3=0.255kN/m2gK=0.4+3+0.255=3.155kN/m2恒荷载设计值：g=rGgK=1.2×gK=3.786kN/m2活荷载设计值：q=rQqK=1.4×4.0=5.6kN/m2g+q/2=6.586kN/m2q/2=2.8kN/m2g+q=9.386kN/m2荷载布置图g+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+q=g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2+q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/23板的计算（一）按弹性理论计算由于现浇板均嵌固在四周的梁件，lox=4800mm,loy=6600mm。（1）弯矩计算区格板A跨中弯矩本区格为四边固定板，则其跨中弯矩M=M1+M2。M1是在（g+q/2）荷载作用下按四边固定计算出跨中弯矩，M2是在q/2荷载作用下按四边简支情况下计算的跨中弯矩。因lx/ly=4800/6600=0.73，l0=lx=4800mm，查混凝土结构设计附表2且考虑泊松比得lx/lymxmymx'my'四边固定0.730.03060.0123-0.0714-0.0566四边简支0.730.06450.0309--MX=MX1+MX2=mx1（g+q/2）l02+mx22ql02=（0.0306+0.2×0.0123）×6.586×4.82+（0.0645+0.2×0.0309）×2.8×4.82=9.58kN.mMy=My1+My2=my1（g+q/2）l02+my22ql02=（0.0123+0.2×0.0306）×6.586×4.82+（0.0309+0.2×0.0645）×2.8×4.82=5.63kN.m支座弯矩A-AMXa=mx'（g+q）l02=-0.0714×9.386×4.82=-15.44kN.mA-BMyb=mY'（g+q）l02=-0.0566×9.386×4.82=-12.24kN.m跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向)，h0y=100-30=70mm(长跨方向)；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rs为0.95，fy=300N/mm2。跨中配筋计算Asx=0.8Mx/rsh0fy=0.8×9.58×106/(300×0.95×80)=308mm2Asy=0.8My/rsh0fy=0.8×5.63×106/(300×0.95×70)=201mm2支座配筋计算A-AAs=0.8Mx’/rsh0xfy=0.8×15.44×106/(300×0.95×80)=542mm2A-BAs=0.8My’/rsh0yfy=0.8×12.24×106/(300×0.95×70)=491mm2区格板B中间跨：lx=4.8m边跨：ly=6.6-0.15+0.1/2=6.50mlx/ly=4.8/6.51=0.742）跨中弯矩。B区格板是边区格板，在g+q/2作用下，按三边固定一边简支板计算；查混凝土结构设计附表2且考虑泊松比得lx/lymxmymx'my'三边固定，一边简支0.740.03350.0106-0.0755-0.0572四边简支0.740.06760.0313--Mx=Mx1+Mx2=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0335+0.2×0.0106)×6.586×4.82+(0.0676+0.2×0.0313)×2.8×4.82=9.90kN.m/mMy=My1+My2=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0106+0.2×0.0335)×6.586×4.82+(0.0313+0.2×0.0676)×2.8×4.82=5.47kN.m/m3)支座弯矩。B-BMx’=mx'(g+q)lx2=-0.0755×9.386×4.82=-16.33kN.m/mB-AMy’=my'(g+q)lx2=-0.0572×9.386×4.82=-12.37kN.m/m4)配筋计算。跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向)，h0y=100-30=70mm(长跨方向)；沿y方向lb/l=4.8/6.6=0.731.5,故折减系数取0.8近似取rs为0.95，fy=300N/mm2跨中正弯矩配筋计算：Asx=0.8Mx/rsh0xfy=0.8×9.90×106/(300×0.95×80)=347mm2Asy=0.8My/rsh0yfy=0.8×5.47×106/(300×0.95×70)=220mm2支座截面配筋计算：B-AAs=0.8Mx’/rsh0xfy=0.8×16.33×106/(300×0.95×70)=655mm2B-BAs=0.8My’/rsh0yfy=0.8×12.37×106/(300×0.95×80)=434mm2区格板C1)计算跨度。边跨：lx=ln+h/2+b/2=(4.8-0.15-0.25/2)+0.10/2+0.25/2=4.70m中间跨：ly=6.6mlx/ly=4.70/6.6=0.712）跨中弯矩。B区格板是边区格板，在g+q/2作用下，按三边固定一边简支板计算；查混凝土结构设计附表2且考虑泊松比得lx/lymxmymx'my'三边固定一边简支0.710.03460.0097-0.0764-0.0572四边简支0.710.06700.0300--Mx=Mx1+Mx2=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0346+0.2×0.0097)×6.586×4.702+(0.0670+0.2×0.0300)×2.8×4.702=9.84kN.m/mMy=My1+My2=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0097+0.2×0.0346)×6.586×4.702+(0.0300+0.2×0.0670)×2.8×4.702=5.10kN.m/m3)支座弯矩。C-AMx’=mx'(g+q)lx2=-0.0764×9.386×4.702=-15.84kN.m/mC-DMy’=my'(g+q)lx2=-0.0572×9.386×4.702=-11.86kN.m/m4)配筋计算。跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向)，h0y=100-30=70mm(长跨方向)；沿x方向lb/l=6.6/4.8=1.381.5,故折减系数取0.8近似取rs为0.95，fy=300N/mm2跨中正弯矩配筋计算：Asx=0.8Mx/rsh0fy=0.8×9.84×106/(300×0.95×80)=345mm2Asy=0.8My/rsh0fy=0.8×5.10×106/(300×0.95×70)=205mm2支座截面配筋计算：C-AAsxa=0.8Mx’/rsh0xfy=0.8×15.84×106/(300×0.95×80)=556mm2C-DAsy=0.8My’/rsh0yfy=0.8×11.86×106/(300×0.95×70)=594mm2D区格板计算1)计算跨度。lx=4.70m（同C区格)ly=6.50m（同B区格）2）跨中弯矩。D区格板是角区格板，在g+q/2作用下，按两邻边固定两邻边简支板计算；查混凝土结构设计附表2且考虑泊松比得lx/lymxmymx'my'两邻边固定，两邻边简支0.720.04120.0179-0.0970-0.0766四边简支0.720.06580.0304--Mx=Mx1+Mx2=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0412+0.2×0.0179)×6.586×4.702+(0.0658+0.2×0.0304)×2.8×4.702=10.96kN.m/mMy=My1+My2=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0179+0.2×0.0412)×6.586×4.702+(0.0304+0.2×0.0658)×2.8×4.702=6.49