毕业设计精品 双向板肋梁楼盖课程设计.docx
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毕业设计精品双向板肋梁楼盖课程设计
[毕业设计精品]双向板肋梁楼盖课程设计
双向板肋梁楼盖课程设计
1.1设计任务书
1设计资料
1）结构形式。
某公共洗衣房楼盖平面为矩形，二层楼面建筑标高为3.6m，轴线尺寸为15.3m×13.5m，内框架承重体系，外墙均为370mm厚承重墙，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm，混凝土强度等级C20，楼盖采用现浇双向板肋梁楼盖，其平面如图1-12所示。
2）楼面做法。
水泥砂浆面层20mm厚，钢筋混凝土现浇板，石灰砂浆抹底15mm厚。
2设计内容
1）双向板肋梁楼盖结构布置。
2）按弹性理论进行板的设计。
3）按塑性理论进行板的设计。
4）支承梁的设计。
3设计成果
）设计计算书一份，包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附（1
录。
（2）图纸。
1）结构平面布置图;
2）板的配筋图;
3）支撑梁的配筋图。
1.2计算书
1结构布置及构件尺寸选择
双向板肋梁楼盖由板和支承梁构成。
双向板肋梁楼盖中，双向板区格一般以3~5m为宜。
支承梁短边的跨度为4500mm，支承梁长边的跨度为5100mm。
根据图1~12所示的柱网布置，选取的结构平面布置方案如图1~13所示。
板厚的确定:
连续双向板的厚度一般大于或等于/50=4500/50=90mm，且双向板l
的厚度不宜小于80mm，故取板厚为120mm。
支承梁截面尺寸:
根据经验，支承梁的截面高度h=/14~/8，长跨梁截面高度为ll
（5100/14~5100/8）mm=364.3~637.5mm，故取h=500mm;截面宽度b=h/3~h/2=（400/3~400/2）mm=133.3~200mm，故取b=250mm。
短跨梁截面高度为（4500/14~4500/8）mm=321.4~562.5mm，故取h=400mm;截面宽度b=h/3~h/2=（450/3~450/2）mm=150~225mm，故取b=200mm.2荷载计算
2120mm厚钢筋混凝土板:
0.12×25=3kN/m;
220=0.4kN/m;20mm厚水泥砂浆面层:
0.02×
215mm厚石灰砂浆抹底:
0.015×17=0.255kN/m;
2恒荷载标准值:
g=3+0.4+0.255=3.655kN/m;k
2活荷载标准值:
q=3.0kN/m。
k
2p'=g+q/2=1.2×3.655+1.4×3.0/2=6.5kN/m
2p"=q/2=4.2/2=2.1kN/m
2P=1.2×33.655+1.4×3.0=8.6kN/m
3按弹性理论设计板
此法假定支承梁不产生竖向位移且不受扭，并且要求同一方向相邻跨度的比值
/?
0.75，以防误差过大。
ll0minmax
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作用下的跨中弯矩之和。
支座最大负弯矩可近似活荷载满布求得，即支座固支时g+q作用下的支座弯矩。
所有区格板按其位置与尺寸分为A，B，C，D4类，计算弯矩时，考虑混凝土的
泊松比ν=0.2（查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第4.1.8条）。
-6。
弯矩系数可查附表1
（1）A区格板计算。
1）计算跨度。
=4.5m?
1.05=（4.5-0.25）×1.05=4.46mllx0
=5.1m<1.05=（5.1-0.2）×1.05=5.15mlly0
/=4.5/5.1=0.88llxy
2）跨中弯矩。
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0258×6.5+0.0535×2.1）×llxxx
224.5=5.67kN?
m/m
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0200×6.5+0.0433×2.1）×llyxx
224.5=4.47kN?
m/m
3）支座弯矩。
图1-13中（a，b）支座;
2b2b支座=弯矩系数×p=-0.0603×8.6×4.5=-10.50kN?
m/mMlxx
2a2a支座=弯矩系数×p=-0.054588.6×4.5=-9.49kN?
m/mMlyx
4）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h=120-20=100mm（短跨方向），h=120-30=90mm（长跨方0x0y
向）;支座截面h=100mm.。
0
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γ为0.95。
s跨中正弯矩配筋计算:
钢筋选用HPB235.
62A=0.8M/fγh=0.8×5.67×10/210×0.95×100=227mmsxxys0
62A=0.8M/fγh=0.8×4.47×10/210×0.95×90=199mmsyyys0
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最大负弯矩。
（2）B区格板计算。
1）计算跨度。
=+（h+b）/2=4.5-0.185-0.25/2+（0.25+0.12）/2=4.38<1.05=4.4mlllxn0
=501m<1.05=（5.1-0.2）×1.05=5.15mlly0
/=4.38/5.1=0.86llxy
2）跨中弯矩。
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0305×6.5+0.0554×2.1）×llxxx
224.38=6.04kN?
m/m
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0276×6.5+0.0432×2.1）×llyxx
224.38=5.18kN?
m/m
3）支座弯矩。
图1-13中（b，c）支座:
22b2b支座=弯矩系数×p=-0.0678×8.6×4.38=-11.19kN?
m/mMlxx
22c2c支座=弯矩系数×p=-0.0699×8.6×4.38=-11.53kN?
m/mMlyx
4）配筋计算。
近似取γ=0.95，h=100mm，h=90mm。
s0x0y跨中正弯矩配筋计算:
钢筋选用HPB235.
62A=M/fγh=6.04×10/210×0.95×100=303mmsxxys0
62A=M/fγh=5.18×10/210×0.95×90=288mmsyyys0
支座截面配筋计算:
钢筋选用用HRB335。
2b支座:
取较大弯矩值为-11.19kN?
m/m。
62bb=fγh=11.19×10/300×0.95×100=393mmAM/ys0maxsxx
c支座配筋见D区格板计算。
（3）C区格板计算。
1）计算跨度
=4.5mlx
=5.1-0.18+0.12/2=4.98<1.05lly0
l/=4.5/4.98=0.90lxy
2）跨中弯矩
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0300×6.5+0.0516×2.1）×llxxx
224.5=6.14kN?
m/m
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0209×6.5+0.0434×2.1）×llyxx
224.5=4.60kN?
m/m
3）支座弯矩。
图1.13中（d，a）支座:
22d2d支座=弯矩系数×p=-0.0663×8.6×4.5=-11.55kN?
m/mMlxx
22a2a支座=弯矩系数×p=-0.0563×8.6×4.5=-9.8kN?
m/mMlyx
4）配筋计算。
近似取γ为0.95，h=100mm，h=90mm。
s0x0y跨中正弯矩配筋计算:
钢筋选用HPB235。
62A=M/fγh=6.14×10/210×0.95×100=308mmsxxys0
62A=M/fγh=4.60×10/210×0.95×90=256mmsyyys0
支座截面配筋计算:
钢筋选用用HRB335。
a支座:
取较大弯矩值为-9.8kN?
m/m。
6/2aa=fγh=9.8×10300×0.95×100=343.9mmAM/ys0syy
d支座配筋见D区格板计算。
（4）D区格板计算。
1）计算跨度
=4.38m（同B区格板）lx
=4.98m（同C区格板）ly
/=4.38/4.98=0.88llxy
2）跨中弯矩
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0349×6.5+0.0535×2.1）×llxxx
22/m4.38=6.51kN?
m
22M=弯矩系数×p'+弯矩系数×p"=（0.0286×6.5+0.0433×2.1）×llyxx
224.38=5.31kN?
m/m
3）支座弯矩。
图1.13中（d，c）支座:
22d2d支座=弯矩系数×p=-0.0797×8.6×4.38=-13.15kN?
m/mMlxx
22c2c支座=弯矩系数×p=-0.0723×8.6×4.38=-11.93kN?
m/mMlyx
4）配筋计算。
近似取γ为0.95，h=100mm，h=90mm。
s0x0y跨中正弯矩配筋计算:
钢筋选用HPB235。
62A=M/fγh=6.51×10/210×0.95×100=326mmsxxys0
62A=M/fγh=5.31×10/210×0.95×90=296mmsyyys0
支座截面配筋计算:
钢筋选用用HRB335。
2d支座:
取较大弯矩值为-13.15kN?
m/m。
62dd=fγh=13.15×10/300×0.95×100=461mmAM/ys0smaxxx
2c支座:
取较大弯矩值为-11.93kN?
m/m。
62cc=fγh=11.93×10/300×0.95×100=418.6mmAM/ys0syy
（5）选配钢筋。
跨中截面配筋如表1-17所示，支座截面配筋如表1-18所示。
表1-17跨中截面配筋
A区隔板跨中B区隔板跨中C区隔板跨中D区隔板跨中截面X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向计算钢筋面积/mm222719*********8256326296选用钢筋φ8@200φ8@201φ8@202φ8@203φ8@204φ8@205φ8@206φ8@207实际配筋面积/mm2251251335314314279335314
表1-18支座截面配筋
截面a支座b支座c支座d支座
2计算钢筋面积/mm393343.9418.6461
选用钢筋180@120180@1208/10@130180@130
2实际配筋面积/mm419387419495
4.按塑性理论设计板
钢筋混凝土为弹性体，因而按弹性理论计算结果不能反映结构的刚度随荷载而改
变的特点，与已考虑材料塑性性质的截面计算理论也不协调。
塑性铰线法师最常用的塑性理论计算方法之一。
塑性铰线法，是在塑性铰线位置确定的前提下，利用虚功原理建立外荷载与作用在塑性铰线上的弯矩二者间的关系式，从而求出各塑性铰线上的弯矩值，并依次对各截面进行配筋计算。
基本公式
''''''22M+2M++++=（g+q）（3-）/12MMllMMlxyyxxxyyx
'''''''n=/,a=m/m,β=/=/m=/m=/m令llmmmmmyxxyyyxyyyxx
考虑到节省钢材和配筋方便，一般取β=1.5~2.5。
为使在使用阶段两方向的截
2面应力较为接近，宜取a=（1/n）。
（1）采用通常配筋。
''''''''''''M=m,=,=,M=m,==llllMmlMmlMmMmxxyyyyyxyxyxxxxxyy
2（n-1/3）plx代入基本公式，得m=x（n,，,,，n，a）8
（2）采用弯起钢筋。
通常可将两个方向承受跨中弯矩的钢筋在距支座不大于l/4x处弯起50%，承担部分支座弯矩。
此时
3l''''''''''''x=（l-）,=l,=l,=l,M=l,M=l,MmMMmMmmm,myyyxyxyxyxxxxxyyxx44
代入基本公式，得
2（n-1/3）plxm=x138n,，,,，（n-），a44
先计算中间区格板，然后将中间区格板计算得出的各支座弯矩值，作为计算相邻区格板支座的已知弯矩值，依次由内向外直至外区格可一一解出。
对边区格、角区格板，按实际的边界支承情况进行计算。
本例采用通长配筋方式（即分离式配筋）
1）A区格板弯矩计算。
计算跨度:
=-b=4.5-0.25=4.25m（为中到中的距离，b为梁宽）lllx00
=5.1-0.2=4.9mly
n=/l=4.9/4.25=1.15lyx
12==0.75，取为2.0则,,（）n
22（n-1/3）（1.15-1/3）8.6×4.25plxm===x（n,，,,，n，a）81.15，2.0，0.75，2.0，1.15，0.758
2.78kN?
m/m
==0.75×2.78=2.09kN?
m/mm,myx
'''===—2.0×2.78=—5.56kN?
m/m（负号表示支座弯矩）mm,mxxx
'''===—2.0×2.09=—4.18kN?
m/mmmm,yyy
2）B区格板计算。
计算跨度:
h=+=4.5-0.185-0.25/2+0.12/2=4.25mllxn2
=5.1-0.2=4.9mly
n=/=4.9/4.25=1.15llyx
12''==0.75,取为2.0，将A区格板算得得长边支座弯矩=5.56kN?
m/m,m,（）xn
'作为B区格板的的已知值，则mx
2'2plnm8.6，4.251.15，5.56xxn,,（1/3）（1.15,1/3）,8282===3.72kN?
m/mmx,,，n，,0.75，2.0，1.15，0.75
==0.75×3.72=2.79kN?
m/mm,myx
'=-5.56kN?
m/m（负号表示支座弯矩）mx
''=0kN?
m/mmx
'''===-2.0×2.79=-5.58kN?
m/mmmm,yyy
3）C区格板计算。
计算跨度:
=4.5-0.25=4.25mlx
=5.1-0.185-0.2/2+0.12/2=4.875mly
n=/=4.875/4.25=1.15llyx
1''2==0.76,取为2.0，将A区格板算得得长边支座弯矩=4.18kN?
m/m,m,（）yn
'作为B区格板的的已知值，则my
'22mpl8.6，4.254.18yxn,,（1/3）（1.15,1/3）,8282===3.27kN?
m/mmxn,，n，,1.15，2.0，1.15，0.76
==0.75×3.27=2.45kN?
m/mm,myx
'=-4.18kN?
m/m（负号表示支座弯矩）my
''=0kN?
m/mmy
'''===-2.0×3.27=-6.54kN?
m/mmm,mxxx
4）D区格板计算。
计算跨度:
l=4.25m（同B区格板）x
l=4.875m（同C区格板）y
n=/=4.875/4.25=1.15llyx
12==0.76,取为2.0，该区格板的支座配筋分别于B区格板和C区格板,,（）n
''相同，故支座弯矩，已知，则mmyx
'2'2mplnm8.6，4.255.581.15，6.45yxxn,,,（1/3）（1.15,1/3）,,822822===mxn，,1.15，0.76
4.87kN?
m/m
==0.75×4.87=3.65kN?
m/mm,myx
'=-5.58kN?
m/m（负号表示支座弯矩）my
''''=0，=0mmyx
'=-6.54kN?
m/mmx
5）配筋计算。
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，故应将单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=120-20=100mm（短跨方向），h0x
h=120-30=90mm（长跨方向）;支座截面h=100mm。
0y0
对A区格板，考虑到该板四周与梁整体浇在一起，整块板内存在穹顶作用，
使格板内弯矩大大减小，故对其跨中弯矩设计值应乘以折减系数0.8。
近似取为,s
M0.95。
计算配筋截面面积的近似计算公式为。
A,S0.95fhy0
跨中正弯矩配筋计算:
钢筋选用HPB235，跨中截面配筋如表1-19所示。
根
据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第10.1.4构造规定，受力钢筋的间距不
宜大于200mm。
支座负弯矩配筋计算:
钢筋选用HPB235，截面配筋如表1-20所示。
表1—19跨中截面配筋
A区格板跨中B区格板跨中C区格板跨中D区格板跨中截面
X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向M0.8×2.780.8×2.093.722.973.272.454.873.65KN,m/m
h100901009010090100900
计算钢筋
111.593.1186.5155.4163.9136.5244.1203.3
2面积/mm
选用钢筋8@2008@2008@2008@2008@2008@2008@2008@200
实际配筋
251251251251251251251251
2面积/mm
表1—20支座截面配筋
截面a支座b支座c支座d支座
M4.185.565.586.54KN,m/m
h1001001001000
2计算钢筋面积/mm209.5278.7279.7327.8
选用钢筋8@2008@1808@18010@150
2实际配筋面积/mm419279279335
5（双向板支承梁设计
按弹性理论设计支承梁。
双向板支承梁承受的荷载如图1-14所示。
（1）纵向支撑梁L-1设计
1）计算跨度。
a，b，,ll边跨:
=4.5-0.185-0.2+（0.37+0.40）/2=4.50mn112
l1.025+b/2=1.025×（4.5-0.185-0.2）+0.40/2=4.418mn1
l取小值=4.418m。
1
l中跨:
取支撑中心线间的距离，=4.5m。
2
平均跨度:
（4.418+4.5）/2=4.459m。
跨度差:
（4.5-4.418）/4.5=0.02%，可按等跨连续梁计算。
2）荷载计算。
'g由板传来的恒荷载设计值:
=1.2*3.655*4.5=19.737kN/m
'q由板传来的活荷载设计值:
=1.4*3*4.5=18.9kN/m
特别注意:
由于纵向梁（短跨方向）上的荷载为三角形分布，受荷面积
应采用短跨的计算跨度。
梁自重:
0.2*（0.4-0.12）*25=1.4kN/m
梁粉刷抹灰:
0.015*2*（0.4-0.12）17=0.143kN/m
梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值:
g=1.2*（1.4+0.143）=1.8516kN/m
纵向支承梁L的计算简图，如图1-15所示。
1
3）内力计算。
2'2'2i）弯矩计算:
M=k（k值由附表1-4-2查得）。
kgl，kgl，kql102030
22边跨:
=1.8516*4.418=36.14kN?
mgl0
2'2=19.737*4.418=385.24kN?
mgl0
2'2=18.9*4.418=368.9kN?
mql0
22中跨:
:
=1.8516*4.5=37.49kN?
mgl0
2'2=19.737*4.5=399.67kN?
mgl0
2'2=18.9*4.5=382.73kN?
mql0
22平均跨（计算支座弯矩时取用）:
=1.8516*4.459=36.81kN?
mgl0
2'2=19.737*4.459=392.42kN?
mgl0
2'2=18.9*4.459=375.78kN?
mql0
纵梁弯矩计算如表1-21所示。
''ii）剪力计算:
（k值由附表1-4-2查得）V,kgl，kgl，kql102030
边跨:
=1.8516*4.418=8.18kNgl0
'=19.737*4.418=87.20kNgl0
'=18.9*4.418=83.50kNql0
中跨:
:
=1.8516*4.5=8.33kNgl0
'=19.737*4.5=88.82kNgl0
'=18.9*4.5=85.05kNql0
平均跨（计算支座弯矩时取用）:
=1.8516*4.459=8.26kNgl0
'=19.737*4.459=88.01kNgl0
'=18.9*4.459=84.28kNql0纵向支承梁L-1剪力计算如表1-22所示。
4）正截面承载力计算。
i）确定翼缘宽度。
跨中截面按T形计算。
根据《混凝土设计规范》（GB50010-2002）
第7.2.3条规定，翼缘宽的取较小值。
l'0边跨:
==4.418/3=1.473mbf3
'=b+=0.2+4.3=4.5mbSfn
'取较小值=1.473mbf
l'0中间跨:
==4.5/3=1.5mbf3
'=b+=0.2+4.3=4.5mbSfn
'取较小值=1.5mbf
支座截面仍按矩形截面计算。
ii）判断截面类型。
在纵横梁交接处，由于板，横向梁及纵向梁的负弯矩钢筋相互交叉重叠，短跨方向梁（纵梁）的钢筋一般均在长跨方向梁（横梁）钢筋的下面，梁的有效高度减小。
因此，进行短跨方向梁（纵梁）支座截面承载力计算时，应根据其钢筋的实际位置来确定截面的有效高度。
一般取值为:
单排钢筋h0
时，h=h-（50~60）;双排钢筋时，h=（80~90）。
取h=340mm（跨中），h=310mm0000（支座）
'hf''=1.0×9.6×1473×120×（340-120/2）,（）fbhh,1cff02
=475.1kN?
m>48.8kN?
m（29.2kN?
m）
属于第一类T形截面。
iii）正截面承载力计算。
按弹性理论计算连续梁内力时，中间跨的计算跨度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，计算配筋时，将其转换到截面边缘。
纵梁正截面承载力计算表1—23.受力钢筋选用HRB335级，箍筋选用HPB235级。
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第9.5.1条的规定，纵向受力钢
ft筋的最小配筋率为0.2%和0.45%中的较大值，即0.2%。
表1-23中的配筋率fy
满足要求。
配筋形式采用分离式。
2）横向支撑梁L-2设计。
（
1）计算跨度。
ab，l，,l边跨:
=5.1-0.185-0.2+（0.37+0.40）/2=5.10mn112
l1.025+b/2=1.025×（5.1-0.185-0.2）+0.40/2=5.033
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