鋼筋混凝土雙向梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋼筋混凝土雙向梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計1、了解單向板和雙向板肋形樓蓋的荷載傳遞路線及其計算簡圖的確定；通過板和次梁的計算，熟練掌握單向板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布計算方法和雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算方法。2、通過主梁的計算，掌握主梁按彈性理論分析內(nèi)力的計算方法和內(nèi)力包絡(luò)圖及材料抵抗彎矩圖的繪制方法。3、正確理解和應(yīng)用我國現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計規(guī)范和規(guī)程，了解并熟悉梁板的有關(guān)構(gòu)造要求。學(xué)會繪制鋼筋材料表，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達方式和制圖標準的規(guī)定，訓(xùn)練學(xué)生手工和計算機繪圖的基本技能。二．設(shè)計資料某三層地下綜合體民用建筑的負二層平面如圖所示，柱網(wǎng)尺及樓面構(gòu)造做法等設(shè)計資料如下：1、 樓面活載標準值為qk=7.5kN/m2，樓面面層采用大理石貼面，其自重gk1=1.16kN/m2,板底和梁表面均采用20mm厚水泥砂漿粉刷，其自重為20kN/m3。2、 梁板均采用強度等級為C25的混凝土，主梁和次梁的縱向受力鋼筋為HRB335級鋼筋，其余均采用HPB235級鋼筋。3、 板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm；鋼筋砼柱截面尺寸為350mmx350mmo4、 參考資料（1）《混凝土結(jié)構(gòu)》上、中冊，東南大學(xué)，同濟大學(xué)，天津大學(xué)合編。（2）《砌體結(jié)構(gòu)》施楚賢主編；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002。（3）建筑結(jié)構(gòu)制圖標準GB/T50105-2001。（4）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50003-2001。（5）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001。（6）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002.。三．設(shè)計內(nèi)容和要求1、合理地確定樓蓋結(jié)構(gòu)類型，進行樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置。2、單向板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力；雙向板按彈性理論計算內(nèi)力；主梁按彈性理論計算內(nèi)力，繪制出彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。3、繪制下列結(jié)構(gòu)施工圖（可用一張1#圖或用兩張2#圖）。（1）負二層樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號）。（2）樓面板的模板圖及配筋平面圖（標注板厚、鋼筋的直徑、間距、編號及定位尺寸）。（3）次梁的模板圖及配筋圖，（標注次梁截面尺寸、梁底標高、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及定位尺寸）。（4）主梁的材料抵抗彎矩圖，模板圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖，標注主梁截面尺寸、梁底標高、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及定位尺寸）。（5）列出主梁的鋼筋材料表，寫出有關(guān)設(shè)計說明，如混凝土強度等級、鋼筋級別、混凝土保護層厚度等。4、編寫設(shè)計計算書一本。四、設(shè)計計算（一）、樓蓋的平面布置本次設(shè)計對象為雙向板肋梁樓蓋，其柱網(wǎng)尺寸為6.0mx6.0m。故可以僅沿橫向和縱向分別布置主梁，而不進行次梁的布置。因此，可以確定主梁跨度為6.0m，板的跨度為6.0m。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置如附圖一所示。本設(shè)計中為連續(xù)板，故板厚h>80mm，且hN丄1?。▉Ax6000=120mm），可500150取h=150mm。主梁的截面高度應(yīng)滿足h=!i5?lfo=6°°0i5~6°°0lo=（400?600）mm,取h=600mm，截面寬度取b=300mm。（二）、按彈性理論板的設(shè)計

1、荷載板的恒荷載標準值大理石貼面1.16kN/m2150mm鋼筋混凝土板0.15x25=3.75kN/m220mm厚水泥砂漿粉刷0.02x20=0.40kN/m2小計5.31kN/m2板的活載標準值7.5kN/m2恒荷載分項系數(shù)取1.2；民用建筑樓蓋，活載分項系數(shù)取1.4，于是板的：恒荷載設(shè)計值：g=5.31x1.2=6.372 kN/m2活荷載設(shè)計值q=7.5x1.4=10.5 kN/m2q 10.5g+q=6.372+ 2 =11.622kN/m222q 10.5q= =5.25 kN/m22 2g+q=6.372+10.5=16.872kN/m22、計算跨度內(nèi)跨：1=1=6000mm（軸線間距離）0c邊跨：1=1—120+150=6000—120+150=5955mm0c22各區(qū)格板的計算跨度列于表一中，沿同一方向相鄰跨度的比值10./1 >0.75，滿足多跨連續(xù)雙向板的計算要求。0minomax3、彎矩計算跨中最大彎矩為當內(nèi)支座固定是在g+q作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支2座鉸支是在q作用下的跨中彎矩值之和。本設(shè)計計算時混凝土的泊松比取0.2；2支座最大負彎矩為當內(nèi)支座固定是g+q作用下的支座彎矩。根據(jù)不同的支承情況，整個樓蓋可以分為BqB2、B3三種區(qū)格板，以1米寬板帶作為計算單元。B1區(qū)格板：爲彳=1查附錄7中的附表可得：02mi=(0.0176+0.2x0.0176)x11.622x6.02+(0.0368+0.2x0.0368)x5.25x6.02=17.183kN?mm2=m1=17?183kN?mm二m”=—0.0513x16.872x6.02=—31.159kN?m11m—m"=m— 31.159kN?m221對邊區(qū)格板的簡支邊取m'或m"=0。各區(qū)格板分別算得彎矩值列于表按彈性理論計算的彎矩值 表區(qū)B1B2B3l016.05.9555.955l026.06.05.955l°/i0210.99310.0：m1(0.6.0〔67+0.2x0.0167)x11050：)368+0.2x0.0368)x5.2+(2=17.183 55!x+0.2x0.0167)x11.6220.0374+0.2x0.03674)5252=19.192 55x54+0.2x0.0234)x11.62：(50368+0.2x0.0368)x52=19.794m20.017.183 (0.(=167+0.2x0.023)x11.622:)3674+0.2x0.03743)x5.7.269<6.25x 19.794m1-0.0513x16.872x6.02=-31.159-0.0605x16.872x5.9552=-36.198-0.0677x16.872x5.9552=-40.506m"1-31.15900m2-31.159-0.05512x16.872x5.9552=-32.4790m"2-31.159-32.479-40.5064.截面設(shè)計截面有效高度:假定選用①10的鋼筋，則101方向的跨中截面的h0i=130mm,l02方向跨中截面的h02=120mm,支座截面的h0=130mm。截面設(shè)計用的彎矩：樓蓋周邊未設(shè)圈梁；將區(qū)格B1-B1跨中彎矩及B1-B1支座折減20%，其余均不折減，為便于計算，近似取y=0.95,A= m 。截面配s0.95hf0y筋計算結(jié)果及實際配筋列出表二按彈性理論設(shè)計的截面配筋 表二?、項目h0(mm)m(kN/m)As(mm2)配筋實'有A(mmsB1l01力向13017.183x0.8=14.251549.49①10@140561跨1。2方向12017.183x0.8=14.251595.28①10@130604B2l01力向13019.192740.00①10/12@1257661。2方向12017.269721.35①10/12@130737中B3l01力向13019.794763.22①10@1007851。2方向12019.794826.82①10@95826B1-B1130-31.159x0.8=29.064961.13①10@80981支B1-B2130-36.1981395.72①12@801414座B2-B2130-32.4791252.32①10/12@751277B2-B3130-40.5061561.83①12@701616驗算截面配筋率：A561Pm^lh"=1000A561Pm^lh"=1000x1300x100%=0.432%>0.45%x|yhxh=0.34%>0.2%h=0.2%xh=0.25%故截面不少筋s故不超筋afmbh2二限攔臓砂^252^=0.2085s故不超筋c0綜上,截面配筋滿足要求。5、繪制板的配筋施工圖，見附圖二三）、按彈性理論主梁的設(shè)計1、荷載恒荷載設(shè)計值：主梁自重 0.3x(0.60—0.15)X25X1.2=4.05kN/m粉刷層 0.02x(0.60—0.15)x2x20x1.2=0.432kN/m小計板傳來的恒荷載活載設(shè)計值小計板傳來的恒荷載活載設(shè)計值板傳來的活荷載2、計算跨度及計算簡圖4.482kN/m2x6.372x6°=38.232kN/m22x10.5x，6：0=63kN/m2主梁端部支承在墻上，支承長度為370mm,中間支承在350mmx350mm邊跨：的混凝土柱上，主梁按連續(xù)梁計算。其計算跨度：邊跨：l二6000-350-120二5705mmn1 2=6065mml二1.0251+350二6023mm<l+370+=6065mm01 n1 2 n1 2故取邊跨l01=6023mm

中跨：l0i=6OO0mm主梁的計算簡圖見下圖三。因跨度相差不超過10%，故可利用《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》中冊附錄6中的附表計算內(nèi)力。????圖三主梁的計算簡圖3、內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計值彎矩M=k1g1l2+k2g2l2+k3ql2式中匕、k2、k3由《混凝土結(jié)構(gòu)》中冊附錄6附表6-2和附表6-3相應(yīng)欄內(nèi)查得。不同荷載組合下各截面的彎矩計算結(jié)果見表三、表五。剪力設(shè)計值剪力V=k4g1l+k5g2l+k6ql

式中k4、k6、k6由《混凝土結(jié)構(gòu)》中冊附錄6附表6-2和附表6-3相應(yīng)欄內(nèi)466查得。不同荷載組合下各截面的彎矩計算結(jié)果見表四、表六。C25混凝土，4C25混凝土，二1.0,f=11.9N/mm2,f=1.27N/mm2,g=0.55；縱向鋼ctb筋采用HRB335,f=300N/mm2,箍筋采用HPB235,f=210N/mm2。yyv①正截面受彎承載力計算（三跨主梁）跨內(nèi)按T形截面計算，因=1301565=0.265〉0.1，翼緣計算寬度按01=60=20m和b+Sn=300+6000-350=5950mm=5.95m中較小值確定，取b'=2.0m。3 3 fB支座的彎矩設(shè)計值m=M -V-=-269.439_28.926=240.513kN?m其中，B Bmax02111

丁2(q111

丁2(q+gi)lx2+2g21二97

ly1厶110x+X0x6.06.x3^84X4.48286=N65.294,V-二嶼關(guān)0!53=08.926kN0222縱向受力鋼筋除支座B處截面為二排外，都為一排，跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面，正截面受彎承載力過程列于表七。驗算截面配筋：TOC\o"1-5"\h\zA402 ft h 1.27 600P?—— =annw=0.237%>0.45x^x丁=0.45x%=0.202%minbh 300x565 fy h0 300 5650>0.2%—=0.2%x翌=0.212%\o"CurrentDocument"h 5650故截面不少筋，21780A 21571321780A 21571380 f 1.42.73=九=325135300=1712%<p=ag丄=1.0x0.55X14.3==02)22%bh 3000x53° b1bf 尋000y故截面不超筋。pmax②正截面受彎承載力計算（五跨主梁）跨內(nèi)按T形截面計算，同三跨主梁’取b；=2.血％I加城?33-08kNB支座的彎矩設(shè)計值：M二M-VbBBmax02==289.52kN?mC支座的彎矩設(shè)計值：C支座的彎矩設(shè)計值：M二M-V-CCmax02=280.94—33.08=247.80kN?m縱向受力鋼筋除B、C、D支座截面為二排外，都為一排，跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面，正截面受彎承載力計算過程列于表八斜截面受剪承載力計算（三跨主梁）驗算截面尺寸：h=h-h=5380T50=08D330mmw0f因hw二3330^1：17<4,屬厚腹梁，截面尺寸按下式驗算:b33000.25^fbh=0：25劉泯4?37300很800=5O48NV=2io.834kNcc0 max知截面滿足要求.采用①8@150mm雙肢箍筋nAVcS=0.7ftbh0+1.25fy^^h0=0.7x1.27x300x530+1.25x210x21503x480

=225.9kNVA=136.o38kNvVcsV=210.834kNvVBr csVBl=185.660kNvVcs故各支座截面不需要配彎起鋼筋驗算最小配筋率A 520.37>28.5 f 1.14.327svbV3?0>300O=o,(22262>0,24f^0-24%22M(=016345%svyv滿足要求主梁邊支座下需設(shè)置梁墊,計算從略。④斜截面受剪承載力計算（五跨主梁）同三跨主梁驗算截面尺寸0.25cfcbh00.25114.3300480514.8kNvVmax=243