1、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：_ 张波 30 _ 组别成员：D 组 谢尚照 杨金龙 张波 杨坚 彭勃 杨汉设计时间：2012 年 6 月 21 日至 7 月 3 日共计 2 周二零一二年七月三日目 录混凝土结构课程设计-双向板楼盖-1-一、设计任务书-21、设计目的和方法-22、设计资料-23、设计内容-3 4、设计任务-35、设计要求-32、设计计算书 -41、结构布置及构件尺寸选择-42、荷载设计值-53、板的计算-54、梁的计算-175、绘制施工图-32三、
2、参考资料 -33四、小 结-34一、设计任务书混凝土结构课程设计-双向板楼盖-2-（一）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。（二）设计资料(1)结
3、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 厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm 厚石灰砂混凝土结构课程设计-双向板楼盖-3-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，l y=6.6m。楼面均布活荷载 q=4.0kN/
4、m。混凝土强度等级为 C25。采用 HRB335钢筋。（三）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。（四）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（五）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
5、图中各截面编号及钢筋编号均不得重复。二、设计计算书混凝土结构课程设计-双向板楼盖-4-（一）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 2.1所示。结构平面布置图 2.1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/14l/8,长跨梁截面高度 h=(6600/146600/8)=471.43825mm,故取 h=600mm。长跨梁截面宽
6、 b=h/3h/2=(600/3600/2)=200300mm,故取 b=250mm。短跨梁截面高 h=(4800/144800/8)mm=342.9600mm,故取 h=600mm。短跨梁截面宽 b= h/3h/2=166.7250mm,故取 b=250mm。混凝土结构课程设计-双向板楼盖-5-（二）荷载设计值由于活荷载标准值等于 4.0kN/m2，则取 rQ =1.4。20mm原水泥砂浆地面 0.0220kN/m 3=0.4kN/m2100mm原钢筋砼现浇板 0.125kN/m 3=2.5kN/m215mm原石灰砂浆抹底 0.01517kN/m 3=0.255kN/m2 恒荷载设计值：g=
7、 0.4+2.5+0.255=3.155kN/m 2活荷载设计值：q=4.0kN/m 2g+q/2=1.23.155+1.44.0/2=6.586kN/m2q/2=1.44.0/2=2.8kN/m2；g+q=1.23.155+1.44.0=9.386kN/m2；（三）按弹性理论设计板此法假定支撑梁不产生竖向位移且不受扭，并且要求同一方向相邻跨度比值 lmin /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 作用下的弯矩之和。所有区格板按其位置与尺寸分为 A、B、C、D 四类，计
8、算弯矩时，考虑混凝土的泊松比 u=0.2（查混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）第 4.1.8条）弯矩系数可查混凝土结构设计附表 2。g+q g g+q g g+qg g+q g g+q gg+q g g+q g g+q混凝土结构课程设计-双向板楼盖-6-=g+q/2 g+q/2 g+q/2 g+q/2 g+q/2g+q/2 g+q/2 g+q/2 g+q/2 g+q/2g+q/2 g+q/2 g+q/2 g+q/2 g+q/2+q/2 -q/2 q/2 -q/2 q/2-q/2 q/2 -q/2 q/2 -q/2q/2 -q/2 q/2 -q/2 q/2荷载布置图 2.2（1）A
9、 区格板计算。1) 计算跨度。中间跨：l x=4.8m1.05l o=1.05(4.8-0.25)=4.78mly=6.6m1.05l o=1.05(6.6-0.25)=6.67mlx/ly=4.8/6.6=0.732）跨中弯矩。A区格板是中间部位区格板，在 g+q/2 作用下，按四边固定板计算；在 q/2作用下按四边简支计算。A 区格板弯矩系数查混凝土结构设计附表 2，结果如表 2.3所示。表 2.3 A 区格板弯矩系数 lx/ly mx my mx my四边固定 0.73 0.0306 0.0123 -0.0715 -0.0567四边简支 0.73 0.0645 0.0309 - -Mxu
10、=Mx1u+Mx2u混凝土结构课程设计-双向板楼盖-7-=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0306+0.20.0123)6.5864.82+(0.0645+0.20.0309)2.84.82=9.58kN.m/mMyu=My1u+My2u=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0123+0.20.0306)6.5864.82+(0.0309+0.20.0645)2.84.82=5.62kN.m/m3)支座弯矩。a支座：M xa=mx(g+q/2)lx2=-0.07156.586
11、4.82=-10.85kN.m/mb支座：M yb=my(g+q/2)lx2=-0.05676.5864.82=-8.60kN.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=100-20=80mm(短跨方向)，h 0y=100-30=70mm(长跨方向)；支座截面 h0=h0x=80mm。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 rs为0.95，f y=300N/m
12、m2。跨中正弯矩配筋计算：Asx=0.8Mxu/rsh0fy =0.89.58106/(3000.9580)=336mm2Asy=0.8Myu/rsh0fy =0.85.62106/(3000.9570)=225mm2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的最大负弯矩。（2）B 区格板计算。1) 计算跨度。混凝土结构课程设计-双向板楼盖-8-边跨：l x=ln+h/2+b/2=(4.8-0.15-0.25/2)+0.1/2+0.25/2=4.7m69.91kN.m属于第一类 T形截面。正截面承载力计算。按弹性理论计算连续梁内力
13、时，本设计资料图中中间跨和边跨的计算跨度都取为支座中心线间的距离，故所求的支座弯矩和支座剪力都是指支座中心线间的。而实际上正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的控制截面在支座边缘，所以计算配筋时，将其换算到截面边缘。纵梁正截面承载力计算见表 5。根据混凝土设计规范GB50010-2002第 9.5.1条的规定，纵向受力钢筋的最小配筋率为 0.2%和 0.45 中的较大值，这里即 0.2%。表ytf5中的配筋率满足要求，配筋形式采用分离式。表 5 纵向支承梁 L-1正截面受弯承载力计算计算截面计算过程跨中 1、5 支座 B、E 跨中 2 支座 C、D 中间跨中mkNM./69.91 -50.71
14、48.03 -3.17 -70.74 55.08 -3.17lxVbz2 近 似40.1825673 近 似96.1520843 混凝土结构课程设计-双向板楼盖-24-mkNbVMz.269.91 -69.11 48.03 -3.17 -86.7 55.03 -3.171ofcsh0.013 0.089 0.009 0.0006 0.056 0.010 0.0006sa-0.013V 截面满足要求kN75.36910256.105.2-22.023.30.4混凝土结构课程设计-双向板楼盖-25-kNbhfot7.0 V 按构造配筋kN35.10257.100.1190.0170.0003箍筋直
15、径和肢数 8 双肢3 122 123 122 142 12实配间距/mm 200 200 200 200 200200配筋率 sv= = 0.2% =0.13%svbA2053.2minsv（2）横向支承梁 L-2设计1）计算跨度。由于此结构属于内框架结构，梁在外墙上的支撑长度为墙厚 a=300mm,内柱子的尺寸为 400mm400mm。故：边跨计算跨度 = +a/2+b/2=6.6m； =1.025 +b/2=6.56m取1yln 1ylnl最小值 =6.56m。1yl中跨计算跨度 =6.6m。2yl平均计算跨度 =6.58m所以跨度差（6.6-6.56）/6.6=0.0060.1 可按等跨
16、连续梁计算。2）荷载计算由板传来的恒荷载设计值： = kN/m ；g 17.8.415.32由板传来的活荷载设计值： kN/m ；260q梁自重： kN/m ；.1.0625.梁粉刷抹灰： =0.26 kN/m ；7梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值： 07.426.13.gkN/m。横向支承梁 L-2的计算简图如图 6所示混凝土结构课程设计-双向板楼盖-26-图 6 横向支承梁 L-2的计算简图3）内力计算。按弹性理论设计计算梁的支座弯矩时，可按支座弯矩等效原则，将梯形荷载等效为均布荷载。按附表求得跨中弯矩取脱离体求得，即=14.25kN/m17.8650.23.812213 ggE=21.0
17、8kN/m650.33232qqE弯矩计算： （k 值由附表查得）23221 oEoEolqlgklM边跨： 中跨：kN.m kN.m5.76.04221ygl 29.176.0422yl平均跨（计算支座弯矩时取用）kN.m.18.22ylkN.m976514 EgkN.m .2.02ylq以表 7中恒荷载作用下的支座剪力和跨中弯矩 的求解为例，取脱离1M混凝土结构课程设计-双向板楼盖-27-体 AB杆件，所受荷载及内力如图所示 7、8，求边跨中的弯矩，所取脱离体如图所示：图 7 AB杆件脱离体 图 8 求边跨弯矩时所取的脱离体对 A点取矩，得+56.BVBM279.1385.279.1832
18、15.38.217 + /5.79/5.8支座弯矩 由表 7中已知： =-61.70kN.m，求得 =66.13kNBBMBV由竖向合力等于 0，求得 =39.47kNAV近似认为跨中最大弯矩在跨中截面位置，对 1点取矩，得+895.31.2AV1 17.8)95.03/8.2(35.780.8985 /22算得： =49.98kN.m1M其他的跨中弯矩同理求得，如表 7所示。横梁支承梁 L-2弯矩计算如表 7所示：表 7 横梁支承梁 L-2弯矩计算混凝土结构课程设计-双向板楼盖-28-项次 荷载简图 1MB2Mc恒荷载 0.486.7043.56.170恒荷载 49.98 .115.61 .
19、活荷载 43.89 85.30-30.85 85.30活荷载 -15.43 .46.28 .活荷载 44.51 19.72033.72 36.20活荷载 57.31 34.6-15.43 49.17+ 107.88 -110.17 -10.81 -110.17+ 48.56 -110.17 66.32 -110.17+ 108.5 -151.51 53.76 -99.68内力组合+ 121.3 -120.66 4.61 -68.83组合项次minM+ + + +组合值/(kN.m)i 48.56 -151.51 -10.81 -110.17组合项次max+ + + +最不利内力 组合值/(kN
20、.m) 121.3 -110.17 66.32 -68.83注：跨中弯矩是根据求得的支座弯矩按未等效前的实际荷载取脱离体求出。剪力计算： （k 值由附表查得）qGoVglkV21边跨： 中跨：混凝土结构课程设计-双向板楼盖-29-kN.m kN.m70.265.0741ygl 86.2.0742ygl横向支承梁 L-2剪力计算如表 8所示。表 8 横向支承梁 L-2剪力计算项次 荷载简图 AVBLBRV恒荷载 68.10402.143.50恒荷载 39.47 -66.13 52.49活荷载 91.37 -111.79 0活荷载 -10.16 -10.16 100.94活荷载 77.77 -125.26 117.73活荷载 87.90 -115.13 16.75+ 141.52 -193.94 65.92+ 39.99 -92.31 166.86+ 127.92 -207.41 183.65内力组合+ 138.05 -197.28 82.67组合项次 + + +/kNminV组合值 39.99 -207.41 65.92组合项次 + + +/kNax组合值 141.52 -92.31 183.654）正截面承载力计算确定翼缘宽度。跨中截面按 T形截面计算。根据混凝土设计规范GB50010-2002第 7.2.3条的规定，翼缘宽度取较小值。
