钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计(DOC).doc

1、塔里木大学混凝土结构课程设计 1 钢筋 混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计 1.设计资料 本设计为单层工业厂房。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。 根据初步设计成果，提出设计资料及数据如下： 1、墙体厚度 370mm，结构横向长 L1 24m，结构纵向长 L2 30m。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式单向（板道桥方向），双向板（房建方向）肋形结构； 2、该建筑位于非地震区； 3、建筑物安全级别为二级； 4、结构环境类别二类； 5、建筑材料等级： 混凝土强度等级：见表中所给； 钢筋：板中 钢筋、梁中箍筋、构造钢筋 HPB300级，梁中

2、受力筋 HRB335级； 6、荷载：钢筋混凝土重力密度为 25kN m3，楼面面层为水磨石 (25mm厚水泥砂浆，自重为 20kN m2)；梁板天花为混合砂浆抹灰 (15mm，重力密度为 17kN m3)，楼面活荷载标准值见表 1所示； 7、结构平面布置及初估尺寸：板的支承长度为 120mm，梁的支承长度为 240mm。柱： b h 400mm 400mm，柱子的高度为 4m； 8、使用要求：梁、板允许挠度、最大裂缝宽度允许值见混凝土结构学课本附录； 9、地基承载力为 250KN/m2； 10、采用的规范：混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)，建筑结构荷载规范 (GB5009200

3、1)。 塔里木大学混凝土结构课程设计 2 1.1 楼面做法 水泥砂浆面层（ mm25 厚，容重 20 2kNm ） 钢筋混凝土现浇板（容重 25 3kNm ） 板底混合砂浆抹灰（ 15mm厚，容重 17 3kNm ） 1.2 楼面荷载 永久荷载分项系数 G =1.35， 可变荷载标准值为 Q =1.25KN/m2， 分项系数 1.4。 1.3 材料选用 混凝土 C30（ 221 4 . 3 / , 1 . 4 3 /ctf N m m f N m m）钢筋 采用 HPB335（ 2300 /yf N mm ） 级钢筋。 1.4 结构平面布置 ADCBAAABB BC CCDDD24000.00

4、006000.000030000.00007500.0000图 1 梁格平面布置示意图 由上图可知，支承梁纵向布置，跨度为 7500mm，支承梁横向布置，跨度为 6000mm。 板按塑性理论方法计算，板的长边与短边之比小于 2故为双向板梁楼盖。 2.双向板计算 2.1 确定板厚 h 和梁截面 塔里木大学混凝土结构课程设计 3 板的厚度 h=（401301） 0xl ,且 h80mm（ 0xl 为双向板的短向计算跨度）得 h=200mm。 拟设梁截面 bh=250mm900mm。 2.2 荷载计算 楼面活荷载： kq =1.25 2kNm 水泥砂浆容重： =20 3kNm 钢筋混凝土容重： =2

5、5 3kNm 混合砂浆容重： =17 2kNm 恒载分项系数： G =1.35 活载分项系数： Q =1.4 板自重： 320 .2m 2 5 K N / m 5 K N / m 25mm 厚水泥砂浆： 23 K N / m5.0K N / m20m025.0 板天花为混合砂浆抹灰： 23 K N / m2 5 5.0K N / m17m0 1 5.0 恒载标准值： 20 .5 5 0 .2 5 5 5 .7 5 5 K N / m 恒载设计值： 2g 5 .7 5 5 1 .3 5 7 .7 7 K N / m 活荷载设计值： 2q 1 . 4 0 . 7 1 . 2 5 1 . 2 2 5

6、 K N / m 合计： 2P g q 7 . 7 7 1 . 2 2 5 8 . 9 9 K N /m 2.3 中间区格板 A 计算跨度： 6 .0 0 .4 5 .6oxl m m m 7 .5 0 .4 7 .1oyl m m m 7.1 1.35.6oyoxln l 取 216.0 n ， 2 采用分离式配筋，故得跨内及支座塑性绞线上的总弯矩分别为 : xM oyl xm 7.1xm yM xoxml 0.6xm 3.36xm 2 7 . 1 1 4 . 2x x o y x x xM M l m m m 2 0 . 6 5 . 6 6 . 7 2y y o x x x xM M l

7、m m m 由于区格板 A四周与梁连接，内力折减系数为 0.8，代入到下式，即 )3(1222 2 oxoyoxyyxxyx llplMMMMMM 塔里木大学混凝土结构课程设计 4 2 7.1 xm +2 3.36 xm +2 14.2 xm +2 6.72 xm = 20 .8 8 .9 9 5 .6 ( 3 7 .1 5 .6 )12 =295.08 xm =4.70 /kN m m 0 . 6 4 . 7 0 2 . 8 2 /yxm m k N m m 9 .4 /x x xm m m k N m m 5 .6 4 /y y ym m m K N m m 2.4 边区格板 B 计算跨度

8、： 6.0oxlm0.25 0.122 mm0.2 5.8152 mm 7 .5 0 .4 7 .1oyl m m m 7.1 1.225.815oyoxln l 取210.6 n， 2 由于 B区格板为三边连续一边简支，无边梁，内力不作折减。又 由于长边支座弯距为已知， 9.4 /xm KN m m 0x xM oyl 7.1xm xm yM 0.6ox xlm xm 3.49xm 7 . 1 9 . 4 6 6 . 7 4 mx o y xM l m 0xM 2 0 . 6 5 . 8 5 6 . 9 8y y o x x x xM M l m m m 代入 )3(12222oxoyoxy

9、yxxyx llplMMMMMM 2 7.1 xm +2 3.49+ xm +66.74+2 6.98 xm = 28 .9 9 5 .8 1 5 ( 3 7 .1 5 .8 1 5 )12 塔里木大学混凝土结构课程设计 5 3.85xm mmkN / 0 . 6 3 . 8 5 2 . 3 1 /yxm m k N m m 4 .6 2 /y y ym m m kN m m 2.5 边区格板 C 计算跨度： 6 .0 0 .4 5 .6oxl m m 0.0 . 4 0 . 27 . 0 0 . 1 2 7 . 3 1 522oyl m m m m m 7.315 1.35.6oyoxln

10、l 取 216.0 n ， 2 由于短边支座弯距为已知， 5.64 /ym kN m m 0ym xM oyl xm 7.315 xm yM 0 .6 5 .6 3 .3 6o x x x xl m m m 2 7 . 3 1 5 1 4 . 6 3x x o y x x xM M l m m m 5 .6 5 .6 4 3 1 .8 5y o x yM l m 0yM 代入 )3(12222oxoyoxyyxxyx llplMMMMMM 2 7.315 xm +2 3.36 xm +2 14.63 xm +31.58 = 28 .9 9 5 .6 ( 3 7 .3 1 5 5 .6 )12

11、4.67 . /xm KN m m 0 . 6 4 . 6 7 2 . 8 /yxm m k N m m 9 . 3 4 /x x xm m m k N m m 塔里木大学混凝土结构课程设计 6 2.6角区格板 D 计算跨度： 5.815oxlm 7.315oylm 7.315 1.265.815oyoxln l 取210.63 n ， 2 9.34 /xm kN m m 0xm 4.62 /ym kN m m 0ym xM oyl 7.315xm xm yM 0 .6 3 5 .8 1 5ox xlm 3.66xm xm 7 .3 1 5 9 .3 4 6 8 .3x o y xM l m

12、0xM 5 .8 1 5 4 .6 2 2 7 .0y o x yM l m 0yM 代入 )3(12222oxoyoxyyxxyx llplMMMMMM 2 7.315 xm +2 3.66 xm +68.3+27.0 = 28 . 9 9 5 . 8 1 5 ( 3 7 . 3 1 5 5 . 8 1 5 )12 3.48xm mmkN / 0 . 6 3 . 1 8 2 . 1 9 /yxm m k N m m 配筋计算 各区格板跨内及支座弯距已求得，取截面有效高度 oxh =200mm-20mm=180mm, 200 30 170oyh mm,即可以近似按00.95s ymA fh 计

13、算钢筋截面面积，计算结果如表2.1，表 2.2。 表 2.1 双向板跨中弯矩配筋 截 面 m/(kNm) H0/mm As/mm2 选配钢筋 实配面积/mm2 塔里木大学混凝土结构课程设计 7 跨 中 A区格 lox方向 loy方向 4.70 2.82 180 170 102 65 8130 8150 387 335 B区格 lox方向 loy方向 3.85 2.31 180 170 83 53 8130 8150 335387 C区格 lox方向 loy方向 4.67 2.8 180 170 101 64 8130 8130 387 387 D区格 lox方向 loy方向 3.18 2.19

14、 180 170 75 50 8150 8150 335 335 表 2.2 双向 板支 座 配筋 截 面 m/(kNm) H0/mm AS/mm2 选配钢筋 实配面积/mm2 支 座 A-B 9.4 180 204 8130 8260 387+193=580 A-C 5.64 180 122 8130 8260 387+193=580 B-D 4.62 180 100 8150 8300 335+168=502 C-D 9.34 180 202 8130 8260 387+193=580 3.支承梁计算（按弹性理论） 梁的尺寸取为 250mm 900mm，柱的尺寸为 400mm 400mm。

15、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承梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布。 支承梁结构自重及抹灰荷载为均匀分布。 如下图 所示。 塔里木大学混凝土结构课程设计 8 3.1 横 向支承梁 荷载计算 梁自重 25 0.25（ 0.9-0.2） =4.375kN/m 梁侧抹灰 2 17 0.015 (0.9-0.2)=0.357kN/m 梁传来的均布荷载 g1=4.375+0.357=4.732kN/m 板传来的恒载（三角形荷载 ） g2=5.755kN/m2 5.815 5/8m=20.9kN/m 板传来的活荷载 q=1.25kN/m2 5.85 5/8m=4.54kN/m

16、计算跨度 主梁端部搁置在壁柱上，其支撑长度为 240mm，柱的截面尺寸为 400mm 400mmm。计算跨度计算如下。 边跨 nl = 0 .46 0 .1 2 5 .6 82 m 0 0 . 41 . 0 2 5 5 . 6 8 1 . 0 2 5 6 . 0 2 222n bl l m 中间跨 nl =6-0.4=5.6m 0 1.025 5.88nll 跨度差 （ 6.022-5.88） /5.88=2.04%10% 则可以按等跨连续梁计算 计算简图如下 塔里木大学混凝土结构课程设计 9 60003.2 弯矩及剪力计算 将支承梁上的三角形 形荷载根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载，如图 跨中弯矩由结构力学求解器求得： 边跨： 塔里木大学混凝土结构课程设计 10 边跨弯矩图 中间跨： 中间跨弯矩图 在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系表进行，支座截面最大弯矩计算， 通过查表知 其中求 M时。其结果如下： 序号 计算简图 中间支座 MB MC MD 1 -131.07 -86.91 -131.07 2 -8.47 -5.65 -8.47 3 -18098 -2.82 -9.1 4 -5.65 16.78 -5.65 5 -10.51 2.82 -0.63