毕业设计 双向板肋梁楼盖课程设计

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■2设计内容4)支承梁的设计。3设计成果(1)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(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。2荷载计算图1-13双向板肠梁楼盖结构平面布置图的厚度不宜小于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=1/14~1/8,长跨梁截面高度为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.120mm厚钢筋混凝土板：0.12×25=3kN/m²;p'=g+q/2=1.2×3.655+1.4×3.0/2=6.53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lomin/1max≥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v=0.2(查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第4.1.8条)。弯矩系数可查附表1-6。(1)A区格板计算。1)计算跨度。M=弯矩系数×p'l²+弯矩系数×p"l²=(0.0258×6.5+0.0535×2.1)×My=弯矩系数×p'l²+弯矩系数×p"1²=(0.0200×6.5+0.0433×2.1)×3)支座弯矩。图1-13中(a,b)支座；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hox=120-20=100mm(短跨方向),hoy=120-30=90mm(长跨方向);支座截面ho=100mm.。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γs为0.95。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235.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。1)计算跨度。M₄=弯矩系数×p'l²+弯矩系数×p"t=(0.0305×6.5+0.0554×2.1)×Ax=M√f,Vsho=6.04×10⁶/210×0.95×Ay=M/f,Ysho=5.18×10⁶/210×0.95A=M`f₁Ysho=11.19×10⁰/300×0.95×M₄=弯矩系数×p'l²+弯矩系数×p"t²=(0.0300×6.5+0.0516×2.14)配筋计算。近似取γs为0.95,hox=100mm,hoy=90mm。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235。Ax=M√/f,ysho=6.14×10⁰/210×0.95×1Ay=M/fYsho=4.60×10⁰/210×0.95×支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB335。A°=M°,Vsho=9.8×10⁶300×0.95×100d支座配筋见D区格板计算。3)支座弯矩。图1.13中(d,c)支座：4)配筋计算。近似取γs为0.95,hox=100mm,hoy=90mm。跨中正弯矩配筋计算：钢筋选用HPB235。Ay=M√/fYsho=5.31×10⁶/210×0.95×支座截面配筋计算：钢筋选用用HRB335。d支座：取较大弯矩值为-13.15kN·m²/m。A”=M,Vsho=13.15×10/300×0.95×10c支座：取较大弯矩值为-11.93kN·m²/m。A=M;f,Vsho=11.93×10⁶/300×0.95×100=418(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跨中截面配筋截面X方向中Y方向X方向中Y方向C区隔板跨X方向中Y方向D区隔板跨X方向中Y方向计算钢筋面积/mm2选用钢筋实际配筋面积/mm2表1-18支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座计算钢筋面积/mm²选用钢筋实际配筋面积/mm²4.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基本公式M₄=mx!₂,M=lm,M*=m₄l,,My=my!,M=m,l.M=m"l(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1/4处弯起50%,承担部分支座弯矩。此时代入基本公式，得先计算中间区格板，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：m=m=βmx=-2.0×2.78=—5.56kN·m/m(负号表示支座弯矩)m、=5.56kN·m/m(负号表示支座弯矩)m=m,=βmy=-2.0×2.79=-5.58kN·m/m3)C区格板计算。计算跨度：mj;=4.18kN·m/m(负号表示支座弯矩)m=m^=βm₄=-2.0×3.27=-4)D区格板计算。计算跨度：1,=4.25m(同B区格板)相同，故支座弯矩m,m,已知，则m,=5.58kN·m/m(负号表示支座弯矩),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h₀y=120-30=90mm(长跨方向);支座截面h₀=100mm。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γ,为0.95。计算配筋截面面积的近似计算公式为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跨中截面配筋截面A区格板跨中B区格板跨中C区格板跨中D区格板跨中X方向Y方向计算钢筋面积/mm²选用钢筋实际配筋面积/mm²表1—20支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座计算钢筋面积/mm²选用钢筋实际配筋面积/mm5.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。图1-14双向板支承梁承受的荷载(1)纵向支撑梁L-1设计1)计算跨度。取小值平均跨度：(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。特别注意：由于纵向梁(短跨方向)上的荷载为三角形分布，受荷面积纵向支承梁L₁的计算简图，如图1-15所示。拥1-35纵向支承梁1.-1计算篇图3)内力计算。值由附表1-4-2查得)。纵梁弯矩计算如表1-21所示。荷载勤图①恒检触开超平开超平假荷衰活荷盘情酯载清范载活荷裁a红a红一4h0一55.一44.?最不刺一①中面组奇值体k商黎gl₀=19.737*4.418=87.20kNgl=18.9*4.418=83.50kN平均跨(计算支座弯矩时取用):gl。=1.8516*4.459=8.26kN纵向支承梁L-1剪力计算如表1-22所示。表1-22纵向支承梁L-1剪力计算荷载简图恒荷载重A21@D②恒荷载⑧浩荷载活荷载⑤活荷载⑥活葡载石肉力组合一34.8一59.230.盘组合项次思①十②+图①十②十③组查值2组合项次①鲁②呼④①+②卡⑤级合值一34.852.i4)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。取较小值b=1.473m取较小值b’=1.5m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h。。一般取值为：单排钢筋(跨中),ho=310mm(支座)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筋的最小配筋率为0.2%和中的较大值，即0.2%。表1-23中的配筋率B响‘!4中等6lb■F出中础等1命**小钟能而安初非物为好加，满内合很管1,4转血器安前在收习们称直光14:1顺座土级仟世形K时分D部1e.卫1b垂的地定，该中确非的到提力】A外意k*AT→1)计算跨度。取小值l₁=5.033m。平均跨度：(5.033+5.1)/2=5.067m。2)荷载计算。由板传来的活荷载设计值：q=1.4×3×4.5=18.9kN/m梁自重及抹灰产生的均布荷载设计值：g=1.2×(2.375+0.194)=3.083横向支撑梁L-2的计算简图如图1-16所示。散1-18操肉复承第L-2计算筋册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g=(l-2a²+a³)g'=(1-2×0.440²+0.44q=(1-2a²+a³)q'=(1-2×0.440²+0q,=13.192×5.067²=338.70kN·m册1-11AB舒神制属棒册1-16家必换中监欧时所取船貌离体对A点取距，得V×(2.209×2+0.615)=M+19.737×2.209/2×2.209×2/3+19.7由竖向合力等于0,求的V=20.08KN。近似认为跨中最大弯矩在跨中截面位置，对1点取距，得其他的跨中弯矩同理求得，如表1-25所示。横向支撑梁L-2弯矩计算如表1-25所示。向能萄物期止是急世许费琴#3常摩题i节年峰彦卷r12气吨理33■球用,体*②·越·43 ●虚高腿属非意~身 学希中看份审学语将和车有ii)剪力计算：(k值由附表1-4-2查的)。横向支撑梁L-2建立计算如表1-26所示。费1~26镇岗变康能L·2般力计算我点去h仰负意#学?2确精重,e毒磷带触H融客Aliinx—内孙绳段J4+?1.川每命强求组合霜V唯分明我*围杂旗]L4)正截面承载力计算。i)确定翼缘宽度。跨中截面按T型截面计算。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2.3条的规定，翼缘宽度取最小值。取较小值b,=1.678m支座截面仍按矩形截面计算。ii)判断截面类型。按单排钢筋考虑，取h₁=460mm。=773.2kN·m>71.1kN·m(38.6