我的结构设计15.docx
《我的结构设计15.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我的结构设计15.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
我的结构设计15
钢筋混凝土双向板肋梁楼盖结构设计说明书
专业：
建筑工程
学号：
070948
姓名：
主要内容：
（1）方案
（2）结构平面布置
（3）设计资料
（4）截面尺寸选择
（5）板的计算
（6）梁的荷载确定
（7）横向肋梁计算
（8）纵向肋梁计算
（9）构造
（10）设计说明
（11）材料用量估算
1、方案
本梁板系统为双向板肋梁楼盖，双向板跨中弯矩较小，刚度大，受力性能较单向板优越，其跨度可达5m左右。
当梁尺格较大及使用荷载较大时比较经济。
2、结构平面布置
总尺寸为L1×L2=37.2m×23.4m，按双向板跨度为5m左右的原则，可进行如图所示的平面布置。
3、设计资料
（1）楼面构造层做法：
20mm厚水泥砂浆找平后做10mm厚水磨石面层。
板底采用20mm厚混合砂浆天棚抹灰。
（2）楼面可变荷载标准值为5.5kN/m2。
（3）材料选用
混凝土：
采用C30混凝土（fC=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）；
钢筋：
梁内纵向受力钢筋为HRB400级（fy=360N/mm2），其余钢筋采用HPB235级（fy=210N/mm2）。
4、截面尺寸选择
柱：
400mm×400mm
板：
h≥4700/50=94mm，取h=100mm。
横向肋梁：
h=（1/18～1/12）L=261～392mm，取h=400mm，b=（1/3～1/2）h=133～200mm，取b=150mm。
纵向肋梁：
h=（1/14～1/8）L=379～663mm，取h=500mm，b=（1/3～1/2）h=167～250mm，取b=200mm。
5、板的计算
（1）荷载计算
20mm水泥砂浆面层0.02×20=0.40kN/m2
100mm钢筋混凝土板0.10×25=2.50kN/m2
20mm混合砂浆天棚抹灰0.02×17=0.34kN/m2
10mm水磨石面层0.01×24=0.24kN/m2
3.48kN/m2
永久荷载设计值g=1.2×3.48=4.18kN/m2
可变荷载设计值q=1.3×5.5=7.15kN/m2
合计11.33kN/m2
（2）计算跨度
纵向：
中间跨l0=5.3-0.15=5.15m
边跨l0=5.3-0.075-0.12=5.105m
横向：
中间跨l0=4.7-0.2=4.5m
边跨l0=4.7-0.1-0.12=4.48m
（3）按塑性绞线法设计：
荷载设计值g+q=11.33kN/m2
按塑性绞线法计算弯矩
计算内容
A区格
B区格
C区格
D区格
LX
5.15
5.15
5.105
5.105
Ly
4.5
4.48
4.5
4.48
MX
3.375mX
3.36mX
3.375mX
3.36mX
My
5.272mX
5.326mX
5.205mX
5.258mX
MX’
9mX
8.96mX
9mX
8.96mX
My’
13.49mX
8.806×5.15=45.351
13.334mX
8.755×5.405=44.694
MX’’
9mX
8.96mX
6.724×4.5=30.258
6.646×4.48=29.774
My’’
13.49mX
13.611mX
13.334mX
13.453mX
mX
3.362
3.323
3.369
3.331
my
4.403
4.392
4.378
4.367
mX’
6.724
6.646
6.737
6.661
my’
8.806
8.806
8.755
8.755
mX’’
6.724
6.646
6.724
6.646
my’’
8.806
8.784
8.755
8.734
按塑性绞线法计算配筋
截面
h（mm）
M（kN•m）
AS（mm2）
选配
实际AS（mm2）
跨中
A区格
LX
70
3.362×0.8=2.690
186.6
A6@150
188
Ly
80
4.403×0.8=3.522
213.8
A8@150
335
B区格
LX
70
3.323×0.8=2.658
184.4
A6@150
188
Ly
80
4.392×0.8=3.514
213.3
A8@150
335
C区格
LX
70
3.369×0.8=2.695
187.0
A6@150
188
Ly
80
4.378×0.8=3.502
212.6
A8@150
335
D区格
LX
70
3.331
232.3
A8@150
335
Ly
80
4.367
266.5
A8@150
335
支座
A-A（LX向）
80
-6.724×0.8=-5.379
330.2
A6@150+A8@300
355
A-A（Ly向）
80
-8.806×0.8=-7.045
436.9
A8@150+A8@300
502
A-B
80
-8.806×0.8=-7.045
436.9
A8@150+A8@300
502
A-C
80
-6.724×0.8=-5.379
330.2
A6@150+A8@300
355
B-B
80
-6.646×0.8=-5.317
326.3
A6@150+A8@300
355
B-D
80
-6.646
411.1
A8@150+A8@300
502
C-C
80
-8.755×0.8=-7.004
434.2
A8@150+A8@300
502
C-D
80
-8.755
548.8
A8@150+A10@300
597
B边支座
80
-8.784
550.9
A8@300+A8/10@150
597
C边支座
80
-6.737
417.0
A6@300+A8@150
429
D边支座（LX向）
80
-6.661
412.1
A8@300+A6/8@150
429
D边支座（Ly向）
80
-8.734
547.4
A8@300+A8/10@150
597
6、梁的荷载确定
按照下述方法近似确定：
从每一区格的四角作45o线与平行于长边的中线相交，将整块板分成四个板块，每个板块的荷载传至相邻的支撑梁上。
短跨上荷载为三角形分布，长跨上荷载呈梯形分布。
7、横向肋梁计算
（1）计算简图
简化为楼板传来的三角形荷载与自重作用下的连续梁。
（2）荷载计算
板传来的荷载：
g=4.18×2.35×2=19.646kN/m2
q=7.15×2.35×2=33.605kN/m2
自重：
1.2×25×0.15×（0.40-0.1）+1.2×17×0.02×【（0.40-0.1）×2】=1.595kN/m2
设计值：
g=19.646+1.595=21.241kN/m2g+q=54.846kN/m2
标准值：
gk=17.701kN/m2（g+q）k=43.551kN/m2
准永久值：
gq=17.701kN/m2（g+q）q=28.041kN/m2
（3）内力计算
根据荷载不利组合，用结构力学求解器V2（清华大学）直接将荷载作用在计算简图上，可以求出最大弯矩与剪力。
如图：
第一、五跨最大弯矩：
M=75.42kN•m第三跨最大弯矩：
M=57.7kN•m
第二、四跨最大弯矩：
M=53.08kN•m
2支座的最大弯矩：
M=-88.14kN•m
3支座最大弯矩：
M=-74.33kN•m
2支座的最大剪力：
VL=-85.33kNVR=78.13kN
3支座的最大剪力：
VL=-71.96kNVR=74.40kN
（4）弯矩、配筋计算
横向肋梁的受弯承载力及配筋计算
截面
边跨跨中
离端第二支座
第二跨跨中
离端第三支座
中间跨跨中
M（kN•m）
75.42
-88.14
53.08
-74.33
57.70
受压区高度x（mm）
9.8
139.1
6.8
112.2
7.6
AS（mm2）
581.8
828.6
407.8
668.4
443.7
选配
2C18+1C14
2C18+2C16
2C18
2C18+2C14
2C18+1C14
实际AS（mm2）
663
911
509
817
663
b×h0或
bf’×h0
1500×365
150×365
1500×365
150×365
1467×365
横向肋梁的斜截面承载力计算及配筋
截面
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
离端第三支座外侧
离端第三支座内侧
V（kN）
-85.33
78.13
-71.90
74.40
Asv/s
0.319
0.243
0.178
0.205
选配（双肢箍）
A6@150
A6@150
A6@150
A6@150
实际Asv/s
0.377
0.377
0.377
0.377
最小配筋率验算：
ρSV=0.002513>ρSV,min=0.24ft/fyv=0.001634满足要求。
（5）裂缝验算
内力标准值计算：
一、五跨跨中最大弯矩59.64kN•m三跨跨中最大弯矩45.37kN•m
二、四跨跨中最大弯矩41.64kN•m
2支座最大弯矩-69.88kN•m剪力-67.80kN61.94kN
3支座最大弯矩-58.68kN•m剪力-56.95kN58.91kN
计算公式：
wmax=acrψσsk（1.9c+0.08deq/ρte）/Es，ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk,
σsk=Mk/0.87Ash0，wlim=0.3mm
裂缝验算表格
梁编号
梁宽
梁高
deq
c
ho
ftk
As
Mk
ρte
σsk
ψ
wmax
是否
b（mm）
h（mm）
mm
mm
mm
MPa
mm*mm
kN*m
MPa
mm
满足
边跨跨中
150
400
16.88
25
366.56
2.01
663
59.64
0.0221
282.0719
0.890416
0.28641
yes
2支座
150
400
17.06
25
366.47
2.01
911
69.88
0.030367
240.5896
0.921172
0.215122
yes
二跨跨中
150
400
18
25
366
2.01
509
41.64
0.016967
256.9169
0.800277
0.285772
yes
3支座
150
400
16.25
25
366.875
2.01
817
58.68
0.027233
225.025
0.886805
0.199548
yes
中跨跨中
150
400
16.88
25
366.56
2.01
663
45.37
0.0221
214.5808
0.824497
0.201751
yes
（6）变形验算
BS=ESASho2/（1.15ψ+0.2+6αEρ/（1+3.5γf’）
B=MKBS/（Mq（θ-1）+MK）
γf’=（1500-150）×73/（150×365）=1.8αE=200000/30000=6.67θ=2
flim=L/200=4500/200=22.5mm
内力准永久值计算：
一、五跨跨中最大弯矩36.55kN•m三跨跨中最大弯矩25.82kN•m
二、四跨跨中最大弯矩22.95kN•m
挠度验算表格
梁编号
梁高
ho
As
Mk
Mq
ρ
ψ
Bs
B
f
h（mm）
mm
mm*mm
kN*m
kN*m
边跨跨中
400
366.56
663
59.64
36.55
0.012058
0.890416
1.38E+13
8.6E+12
14.8
二跨跨中
400
366
509
41.64
22.95
0.009271
0.800277
1.16E+13
7.5E+12
16.9
中跨跨中
400
366.56
663
45.37
25.82
0.012058
0.824497
1.47E+13
9.4E+12
13.5
计算挠度时将刚度B输入求解器，计算在荷载标准值作用下单跨简支梁的跨中最大挠度f。
经验算，横向肋梁挠度变形符合要求。
8、纵向肋梁计算
（1）计算简图
简化为楼板传来的梯形荷载与自重作用下的连续梁。
（2）荷载计算
板传来的荷载：
g=4.18×2.35×2=19.646kN/m2
q=7.15×2.35×2=33.605kN/m2
自重：
1.2×25×0.2×（0.5-0.1）+1.2×17×0.02×【（0.5-0.1）×2】=2.726kN/m2
设计值：
g=19.646+2.726=22.372kN/m2g+q=55.977kN/m2
标准值：
gk=18.643kN/m2（g+q）k=44.493kN/m2
准永久值：
gq=18.643kN/m2（g+q）q=28.983kN/m2
（3）内力计算
根据荷载不利组合，用结构力学求解器V2（清华大学）直接将荷载作用在计算简图上，可以求出最大弯矩与剪力。
如图：
第一、七跨最大弯矩：
M=108.18kN•m第三、五跨最大弯矩：
M=83.51kN•m
第二、六跨最大弯矩：
M=76.02kN•m第四跨最大弯矩：
M=85.18kN•m
2、7支座的最大弯矩：
M=-127.31kN•m
3、6支座最大弯矩：
M=-107.79kN•m
4、5支座最大弯矩：
M=-116.79kN•m
2、7支座的最大剪力：
VL=-109.83kNVR=100.71kN
3、6支座的最大剪力：
VL=-92.66kNVR=99.78kN
4、5支座的最大剪力：
VL=-98.86kNVR=99.64kN
（4）弯矩、配筋计算
纵向肋梁的受弯承载力及配筋计算
截面
边跨跨中
离端第二支座
第二跨跨中
离端第三支座
第三跨跨中
离端第四支座
中间跨跨中
M（kN•m）
101.8
-127.31
76.02
-107.79
83.51
-116.79
85.18
受压区高度x（mm）
9.0
113.1
6.7
93.5
7.4
102.4
7.4
AS（mm2）
614.1
898.9
457.4
742.5
502.9
813.5
512.9
选配
2C18+
2C14
4C18
2C18+
1C14
2C18+
2C14
2C18+
1C14
2C18+
2C16
2C18+
1C14
实际AS（mm2）
817
1018
663
817
663
911
663
b×h0或
bf’×h0
1717×465
200×450
1717×465
200×450
1717×465
200×450
1750×465
纵向肋梁的斜截面承载力计算及配筋
截面
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
离端第三支座外侧
离端第三支座内侧
离端第四支座外侧
离端第四支座内侧
V（kN）
-109.83
100.71
-92.66
99.78
-98.86
99.64
Asv/s
0.167
0.0900
0.0218
0.0820
0.0742
0.0808
选配（双肢箍）
A6@150
A6@150
A6@150
A6@150
A6@150
A6@150
实际Asv/s
0.377
0.377
0.377
0.377
0.377
0.377
最小配筋率验算：
ρSV=0.001885>ρSV,min=0.24ft/fyv=0.001634满足要求。
（5）裂缝验算
内力标准值计算：
一、七跨跨中最大弯矩85.58kN•m三、五跨跨中最大弯矩65.65kN•m
二、六跨跨中最大弯矩59.63kN•m四跨跨中最大弯矩66.98kN•m
2支座最大弯矩-100.97kN•m剪力-87.33kN79.89kN
3支座最大弯矩-85.11kN•m剪力-73.38kN75.88kN
4支座最大弯矩-92.33kN•m剪力-78.37kN78.98kN
裂缝验算表格
梁编号
梁宽
梁高
deq
c
ho
ftk
As
Mk
ρte
σsk
ψ
wmax
是否
b（mm）
h（mm）
mm
mm
mm
MPa
mm*mm
kN*m
MPa
mm
满足
边跨跨中
200
500
16.25
25
466.875
2.01
817
85.58
0.01634
257.8875
0.789953
0.271786
yes
2支座
200
500
18
25
450
2.01
1018
100.97
0.02036
253.3453
0.84671
0.266289
yes
二跨跨中
200
500
16.88
25
466.56
2.01
663
59.63
0.01326
221.5769
0.655326
0.227692
yes
3支座
200
500
16.25
25
450
2.01
817
85.11
0.01634
266.0889
0.79951
0.283822
yes
三跨跨中
200
500
16.88
25
466.56
2.01
663
65.65
0.01326
243.9464
0.696102
0.266277
yes
4支座
200
500
17.06
25
450
2.01
911
92.33
0.01822
258.8765
0.823007
0.273836
yes
中跨跨中
200
500
16.88
25
466.56
2.01
663
66.98
0.01326
248.8885
0.704122
0.274801
yes
（6）变形验算
BS=ESASho2/（1.15ψ+0.2+6αEρ/（1+3.5γf’）
B=MKBS/（Mq（θ-1）+MK）
γf’=（1500-150）×73/（150×365）=1.8αE=200000/30000=6.67θ=2
flim=L/200=51500/200=25.8mm
内力准永久值计算：
一、七跨跨中最大弯矩53.19kN•m三、五跨跨中最大弯矩37.67kN•m
二、六跨跨中最大弯矩33.17kN•m四跨跨中最大弯矩38.5kN•m
挠度验算表格
梁编号
梁高
ho
As
Mk
Mq
ρ
ψ
Bs
B
f
h（mm）
mm
mm*mm
kN*m
kN*m
边跨跨中
500
466.875
817
85.58
53.19
0.00875
0.789953
3.08E+13
1.90E+13
11.2
二跨跨中
500
466.56
663
59.63
33.17
0.007105
0.655326
2.91E+13
1.87E+13
11.3
三跨跨中
500
466.56
663
65.65
37.67
0.007105
0.696102
2.78E+13
1.77E
13
12.0
中跨跨中
500
466.56
663
66.98
38.5
0.007105
0.704122
2.75E+13
1.75E+13
12.1
计算挠度时将刚度B输入求解器，计算在荷载标准值作用下单跨简支梁的跨中最大挠度f。
经验算，横向肋梁挠度变形符合要求。
9、构造
（1）板中负弯筋切断距离：
Ly/4=4600/4=1150，取1200mm。
（2）板中正弯筋弯起位置：
Ly/6=767，取800mm。
（3）由于肋梁计算时边支座处简化为铰支，而实际边支座处也会产生一定的负弯矩，可以将边支座按照距边第二支座配筋。
10、设计说明
（1）混凝土等级、钢筋级别见设计资料。
（2）混凝土保护层板底横向20mm，纵向30mm，板顶20mm；梁为25mm。
（3）钢筋锚固长度详见图纸。
（4）钢筋搭接长度La=αfyd/ft=634mm1.2La=761mm取800mm
（5）钢筋截断按构造截断，经校核满足弯矩包络图。
11、材料用量估算
混凝土：
V=0.1×23.4×37.2+6×0.4×0.2×37.2+8×0.3×0.15×23.4=113.33m3
钢筋用量：
12.70t详见钢筋材料表。
升级会员 