混凝土双向板课程设计...pdf

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1、 16 届课程设计钢筋混凝土双向板肋形楼盖设计说明书学生姓名学号所属学院专业土木工程班级指导教师日期2015.1.5 教务处制前言课程设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。这次的设计为工科楼楼板设计，设计课程中李林老师严格要求格式，通过钢筋混凝土设计原理、钢筋混凝土设计、钢筋混凝土规范三本教材和老师的耐心讲解，计算了板内配筋、横纵梁的配筋、还进行了以上的验算。由world、cad 和公式编辑器完成设计任务书，在专业之外用到很多基础办公软件。由于时间紧凑，初次接触设计，计算工作量较大，手算为主电算

2、为辅，难免有不妥和纰漏，还望李林老师及时批评指正。目录1 工程概况.错误!未定义书签。1.1 建筑类型.错误!未定义书签。1.2 建筑构造.1 1.3 荷载参数.1 1.4 建筑材料.1 1.5 题号.1 2 设计正文.错误!未定义书签。2.1 梁、板、柱尺寸的确定.1 2.2 板的设计.1 3 横向支承梁 L-1 设计.6 3.1 跨度计算.8 3.2 荷载计算.8 3.3 内力计算.8 3.4 正截面承载力计算.10 3.5 斜截面受剪承载力计算.11 4 横向支承梁 L-2 设计.11 4.1 计算跨度.12 4.2 荷载计算.12 4.3 内力计算.12 4.4 正截面承载力计算.13

3、 4.5 斜截面受剪承载力计算.14 5 纵向支承梁 L-1 设计.14 5.1 计算跨度.14 5.2 荷载计算.15 5.3 内力计算.15 5.4 正截面承载力计算.16 5.5 斜截面受剪承载力计算.17 6 纵向支承梁 L-2 设计.17 6.1 计算跨度.17 6.2 荷载计算.18 6.3 内力计算.18 6.4 正截面承载力计算.19 6.5 斜截面受剪承载力计算.207 梁、板的裂缝宽度验算.20 7.1 横向支撑梁的裂缝宽度挠度验算.20 7.2 板的裂缝宽度挠度验算.23 致谢.26 参考文献.271 工程概况1.1 建筑类型本设计是双向板的楼盖，该建筑位于非地震区，建筑

4、物安全级别为二级，结构环境类别二a类。1.2 建筑构造 (1)四周外墙均为mm370承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为mm500mm500，柱高为m4。板的支承长度为mm120，梁的支承长度为mm240。(2)楼盖面层做法:楼面面层为水磨石(mm25厚水泥砂浆，自重为220mkN)；梁、板天花为混合砂浆抹灰(mm15，重力密度为317mkN)。1.3 荷载参数楼面活荷载：2kq2.5 kN mmm25厚水泥砂浆：3a20kNm钢筋混凝土重力密度：3a25kNm混合砂浆容重：3a17kNm恒载分项系数：G1.2活载分项系数：4.1G1.4 建筑材料混凝土：30C钢筋：板中钢筋、梁中箍筋、构

5、造钢筋335HPB级，梁中受力钢筋400HPB级钢筋。1.5 题号61 号题目建筑尺寸m42m40BL楼面活荷载2kmkN8.3q2 设计正文2.1 梁、板、柱尺寸的确定梁横向长度：mmL60001纵向长度：mmL100002梁的高度：bbbh)2141(由于跨度较大则取mm800h梁的宽度：h b2.02.5板板厚：2h1 301 40Lh150mm2.2 板的设计荷载的计算板自重：320.150m25kNm3.75kNmmm25厚水泥砂浆：320.025m17 kNm0.26 kNm板天花为混合砂浆抹灰：320.015m17 kNm0.26 kNm恒载标准值：2kg3.750.50.264

6、.51kNm活荷载标准值：28.3mkNq恒载设计值：22k4.5k2.15.4mNmNg活荷载设计值：22mk3.54.18.3NmkNq合计：27.10mkNqgp图 1 梁格布置图（2）按弹性理论计算205.823.54.52gggmKN265.223.52qmKNq在 g作用下时，中间区格板的所有中间支座均可视为固定支座。在 q作用下时，中间区格板的所有中间支座均可视为铰支座。2mkN7.103.54.5qgp中间区格板A 计算跨度m6loxm10loy6.0106oyoxll计算简图2246.186)65.2082.005.80367.0(mKNmx2251.46)65.2024.0

7、05.80076.0mKNmy（2)(x36.1951.42.046.18mmKNmmyx2)(20.846.182.051.4mKNmmmxyy支座22xm55.3067.100793.0mKN2299.2167.100571.0mKNmy边区格板B 计算跨度m6oxlmballnoy94.92260.094.96oyoxll计算简图2295.186)65.2082.005.80384.0(mKNmx2251.46)65.2024.005.80076.0mKNmy（2)(x82.1951.42.095.18mmKNmmyx2)(30.895.182.051.4mKNmmmxyy支座22xm3

8、6.3167.100841.0mKN2299.2167.100571.0mKNmy边区格板C 计算跨度mballnox94.522mloy1060.094.96oyoxll计算简图2257.1894.5)65.2082.005.80384.0(mKNmx2293.394.5)65.2024.005.80076.0mKNmy（2)(x72.1993.32.057.18mmKNmmyx2)(64.757.182.093.3mKNmmmxyy支座22xm37.3094.57.100841.0mKN2256.2194.57.100571.0mKNmy角区格板D 计算跨度mballnox94.522mb

9、allnoy94.92260.094.994.5oyoxll计算简图2274.2194.5)65.2082.005.80496.0(mkNmx2229.594.5)65.2024.005.80129.0mkNmy（2)(x92.2292.52.074.21mmkNmmyx2)(27.1074.212.092.5mkNmmmxyy支座22xm34.4194.57.101095.0mkN2252.2994.57.100782.0mkNmy支座处的弯矩:A-B 支座m/mkN99.21-myA-C 支座m/mkN05.25-myB-D 支座m/mkN35.36-mXC-D 支座m/mkN54.25-

10、my双向板的配筋计算：各区格板跨内及支座弯矩以求得。取截面有效高度为：mmhhox13020mmhhoy12030即近似按095.0hfmAys计算钢筋截面面积。结果如图表所示表 1 双向板跨中弯矩配筋截面mkN/mmm/h02smm/A选配钢筋实配面积2mm/跨中A 区格x0l方向19.36 130 523 8/10125 515 y0l方向8.20 120 240 8200 251 B 区格x0l方向19.82 130 535 8/10120 537 y0l方向8.3 120 243 8200 251 C 区格x0l方向19.72 130 533 8/10120 537 y0l方向7.64

11、 120 223 8200 251 D 区格x0l方向22.92 130 619 10125 628 y0l方向10.27 120 300 8170 296 表 2 双向板支座配筋双向板的配筋图3 横向支承梁L-1 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四所示。计算梁的内力，进行梁的正截面、斜截面承载力计算，并对此梁进行钢筋配置。支座mkN/mmm/h02smm/A选配钢筋实配面积2mm/AC 21.99 130 594 10130 8200 855251604BD 25.05 130 957 12170 8200 916251665AB 36.35 130 981 14/161

12、80 8400 1010125985CD 25.54 130 689 10/12180 8400 809125684图2 图 3 双向板支承梁荷载传递简图3.1 跨度计算横向支撑梁边跨：m88.5225.0224.025.024.0622balnmbln90.525.051.5025.12025.1取 5.88m 中跨：m775.505.1noll跨差：平均跨度：m83.5288.5775.5）（按等跨连续梁计算。3.2 荷载计算板上传来的恒荷载：225.202852mKNlggoxk299.182852mKNlqqoxk梁自重：215.4)15.075.0(3.025)(mKNhhrbgk板

13、抹灰：22306.0)15.075.0(015.0172)(2mKNhhrbgk板活荷载设计值：206.26mKNQ3.3 内力计算A 支座负弯矩：1+2 mKN?22.172-88.518.90.119-02.26105.0-2B 支座负弯矩：1+3 mKN?6.143-88.518.90.111-02.26079.0-2最大支座负弯矩mKNMA?22.172跨中弯矩：mKNg77.5mKNmKNlgqoxk4.3222.16221mKNmKNlgqoxk24.30212.15222跨内截面按T 型截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨：mmlbof196088.53131取mmho715中间跨：

14、mmlbof1925775.53131截面类型：边跨：max127.3242)2(MmKNhhhbffoffc?中间跨：max112.3086)2(MmKNhhhbffoffc?均为第一类T 型截面：201hbfMfcss211由力学求解器求得：边跨mKNM?5.142max中间跨mKNM?4.101max3.4 正截面承载力计算横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用400HRB级，箍筋选用335HRB级。根据混凝土设计规范的规定，纵向受力钢筋的最小配筋率为%2.0和ctff/45.0中的较大值，即%2.0。下表 5 中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。表 1 3.5 斜截面受剪承载力计

15、算max00.70.7 1.4325036090.09tVf bhkN所 以，根 据 混 凝 土 设 计 规 范 截面边跨跨内1M中间支座BM中间跨内2M)/(mkNM142.5-172.22 101.4)(2/mkNVbz-30.88-)(2/mkNVbMMzb-141.34-20)(hbbfMfcbs0.0085 0.0216 0.0062 s2110.0085 0.0216 0.0062)(0mmhfMAsybs553 669 394 选用钢筋220 222 220 实际配筋面积（2mm）628 760 628（GB50010-2010）的规定，该梁中箍筋最大间距为200mm。横向支承梁

16、L-1 斜截面受剪承载力计算见下表6。表 6 横向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算截面AVBV左BV右kNV/197.6-141 125.6 00.25()ccf bhkN767V 00.7()tf bhkN215V 选配钢筋210 210 210 svA157 157 157 实配间距200 200 200 4 横向支承梁L-2 设计4.1 跨度计算边跨：m88.5225.0224.025.024.0622balnmbln90.525.051.5025.12025.1取 5.88m 中跨：m775.505.1noll跨差：平均跨度：m83.5288.5775.5）（按等跨连续梁计算。4.2

17、 荷载计算板上传来的恒荷载：2125.102852mKNlggoxk245.92852mKNlqqoxk梁自重：2177.5)15.075.0(3.025)(mKNhhrbgk板抹灰：22306.0)15.075.0(015.0172)(2mKNhhrbgk板活荷载设计值：210mKNQ4.3 内力计算A 支座负弯矩：1+2 mKN?99-88.5100.119-9.15105.0-2B 支座负弯矩：1+3 mKN?28-88.5100.111-9.15079.0-2跨中弯矩：mKNg77.5mKNq2.161mKNq12.152由力学求解器求得：边跨mKNM?4.56max中间跨mKNM?3

18、.52max截面类型与横梁（1）相同：为T 型截面。边跨：mmlbof196088.53131取mmho715中间跨：mmlbof1925775.531314.4 正截面承载力计算横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用400HRB级，箍筋选用335HRB级。根据混凝土设计规范的规定，纵向受力钢筋的最小配筋率为%2.0和ctff/45.0中的较大值，即%2.0。下表 5 中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。4.5 斜截面受剪承载力计算截面边跨跨内1M中间支座BM中间跨内2M)/(mkNM80.8 99 56.4)(2/mkNVbz-18-)(2/mkNVbMMzb-81-20)(hbbfM

19、fcbs0.006 0.006 0.004 s2110.006 0.006 0.004)(0mmhfMAsybs334 328 219 选用钢筋218 218 218 实际配筋面积（2mm）509 509 509 max00.70.7 1.4325036090.09tVf bhkN所 以，根 据 混 凝 土 设 计 规 范（GB50010-2010）的规定，该梁中箍筋最大间距为200mm。横向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算见下表6。表 6 横向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算截面AVBV左BV右kNV/51.2-63 69 00.25()ccf bhkN767V 00.7()tf bhk

20、N215V 选配钢筋210 210 210 svA157 157 157 实配间距200 200 200 5 纵向支承梁L-1 设计5.1 跨度计算边跨：m88.9225.0224.025.024.01022balnmbln99.925.051.9025.12025.1取 9.88m 中跨：mlc10m98.905.1noll取 9.98m%10%198.988.998.9212ooolll按等跨连续梁计算。5.2 荷载计算板上传来的恒荷载：272.132852mKNlggoxk247.132852mKNlqqoxk梁自重：21875.4)15.075.0(3.025)(mKNhhrbgk板抹

21、灰：2233.0)15.075.0(015.0172)(2mKNhhrbgk板活荷载设计值：247.13mKNQ5.3 内力计算支座负弯矩：1+2 mKN?75.53-98.913.470.117-201.0-2跨中弯矩：mKNg246.6mKNllgqoxoxk2.1624.5221mKNlgqoxk12.15222跨内截面按T 型截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨：mmlbof332798.93131取mmho765中间跨：mmlbof329788.93131截面类型：边跨：max188.5750)2(MmKNhhhbffoffc?中间跨：max197.5691)2(MmKNhhhbffof

22、fc?均为第一类T 型截面：201hbfMfcss2115.4 正截面承载力计算横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用400HRB级，箍筋选用335HRB级。根据混凝土设计规范的规定，纵向受力钢筋的最小配筋率为%2.0和ctff/45.0中的较大值，即%2.0。下表 5 中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。5.5 斜截面受剪承载力计算max00.70.7 1.4325036090.09tVf bhkN所 以，根 据 混 凝 土 设 计 规 范（GB50010-2010）的规定，该梁中箍筋最大间距为200mm。截面边跨跨内1M中间支座BM中间跨内2M)/(mkNM291-375 203)(

23、2/mkNVbz-30-)(2/mkNVbMMzb-345-20)(hbbfMfcbs0.01 0.012 0.01 s2110.01 0.012 0.007)(0mmhfMAsybs945 1122 655 选用钢筋420 420 422 实际配筋面积（2mm）1256 1256 760 纵向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算见下表6。表 6 纵向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算截面AVBV左BV右kNV/113.8-179 160 00.25()ccf bhkN820V 00.7()tf bhkN230V 选配钢筋210 210 210 svA157 157 157 实配间距200 20

24、0 200 6 纵向支承梁L-2 设计6.1 跨度计算边跨：m88.9225.0224.025.024.01022balnmbln99.925.051.9025.12025.1取 9.88m 中跨：mlc10m98.905.1noll取 9.98m%10%198.988.998.9212ooolll按等跨连续梁计算。6.2 荷载计算板上传来的恒荷载：244.272852mKNlggoxk294.262852mKNlqqoxk梁自重：21205.5)15.075.0(3.025)(mKNhhrbgk板抹灰：2233.0)15.075.0(015.0172)(2mKNhhrbgk板活荷载设计值：2

25、62.25mKNQ6.3 内力计算支座负弯矩：1+2 mKN?34.26-98.962.520.117-7.331.0-2跨中弯矩：mKNg246.6mKNlgqoxk4.3222.16221mKNlgqoxk8.31222跨内截面按T 型截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨：mmlbof332798.93131取mmho765中间跨：mmlbof329788.93131截面类型：边跨：max188.5750)2(MmKNhhhbffoffc?中间跨：max197.5691)2(MmKNhhhbffoffc?均为第一类T 型截面：201hbfMfcss2116.4 正截面承载力计算横梁正截面承载力

26、计算见下表。受力钢筋选用400HRB级，箍筋选用335HRB级。根据混凝土设计规范的规定，纵向受力钢筋的最小配筋率为%2.0和ctff/45.0中的较大值，即%2.0。下表 5 中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。6.5 斜截面受剪承载力计算max00.70.7 1.4325036090.09tVf bhkN所 以，根 据 混 凝 土 设 计 规 范（GB50010-2010）的规定，该梁中箍筋最大间距为200mm。截面边跨跨内1M中间支座BM中间跨内2M)/(mkNM535 685 380)(2/mkNVbz-45-)(2/mkNVbMMzb-65-20)(hbbfMfcbs0.019

27、0.023 0.013 s2110.019 0.023 0.013)(0mmhfMAsybs1795 2150 1216 选用钢筋425 525 420 实际配筋面积（2mm）1964 2454 1256 横向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算见下表6。表 6 横向支承梁L-1 斜截面受剪承载力计算截面AVBV左BV右kNV/203 320 289 00.25()ccf bhkN820V 00.7()tf bhkN230V 选配钢筋210 210 210 svA157 157 157 实配间距200 200 200 7 梁、板的裂缝宽度验算7.1 梁的裂缝宽度验算（按准永久组合计算）横向支撑梁

28、荷载计算梁自重：215.4)15.075.0(3.025)(mKNhhrbgk板抹灰：22306.0)15.075.0(015.0172)(2mKNhhrbgk板28.43.05.4mKNg梁上传来的恒荷（三角形）：2127225.4mKNlgox板上传来的活载：218.22226.3mKNlgox计算跨度：边跨ml88.50中间跨ml775.50内力计算A 支座负弯矩：1+2 mKN?102-88.57.50.119-68.21105.0-2B 支座负弯矩：1+3 mKN?18-88.57.50.111-68.21079.0-2mKNM?102max跨中弯矩由力学求解器得跨中最大弯矩为mKN

29、M?110max梁裂缝宽度验算：跨中裂缝验算已知mmmmhb750300mmc20201.2mmNftkmm2.0limmKNM?110max22)2(7602mmAsmmbf1960mmhf150mmh7153575002361500)(5.0mmhbbbhAffte01.001.0001.0361500628取teSteAA222iiiiieqvdndnd0.1iv26023976071587.01011387.0mmNAhMss55.065.0-1.1stetkf2.018.0)01.02008.09.1(limmssscraxCE满足要求支座处裂缝验算已知mmmmhb750300mmc

30、20201.2mmNftkmm2.0limmKNM?100max20)2(6292mmAsmmh71535750021125005.0mmbhAte006.090000760teSteAA202iiiiieqvdndnd0.1iv26028862971587.01010087.0mmNAhMss34.065.0-1.1stetkf2.017.0)01.02008.09.1(limmssscraxCE满足要求梁挠度变形验算跨中挠度已知201.2mmNftk21000200mmNEs41015.3cE7.6cSEEE22)2(718mmAS2mmh7150 c=20mm 004.071530062

31、5oSbhA55.02.1)(offfbhhbb13100.9smmlmmMlf4.292009485020符合要求支座挠度已知已知201.2mmNftk220000mmNEs2mm3000 NEc20)2(629mmAS2mmh7150 c=20mm mKNM?102004.0715300760oSbhA34.013105.7s14105.1smmlmmMlf4.292003.7485020符合要求2.2 板的挠度及裂缝宽度验算荷载设计恒载标准值：2kg3.750.50.264.51kNm活荷载标准值：28.3mKNq查表得准永久值组合系数为0.5，则24.55.05.0ggmKNg295.

32、05.05.0qmKNq27.65.54.05.44.0mKNqq中间区格板m6loxm10loy6.0106oyoxll跨内228.96)9.0082.04.50367.0(mKNmx223.26)9.0024.04.50076.0mKNmy（2)(x26.103.22.08.9mmKNmmyx2)(26.48.92.03.2mKNmmmxyy支座22xm1.19-67.60793.0-mKN228.13-67.60571.0-mKNmy短边方向mKNmx?10-maxmmmmhb1501000201.2mmNftk取 1m 板宽环境类别为2 类c=20mm mmho123)145.020(

33、15023s10200mmNE07.015010005.07695.0tebhAs26017776012387.0108.1387.0mmNAhMssk05.065.0-1.1stetkf2.001.0)01.02008.09.1(limmssscraxCE长边方向mKNmx?3.2maxmmmmhb1501000201.2mmNftk取 1m 板宽环境类别为2 类c=20mm mmho123)145.020(15023s10200mmNE03.05.0tebhAs2608576912387.0101.1987.0mmNAhMssk1.065.0-1.1stetkf2.001.0)01.020

34、08.09.1(limmssscraxCE挠度验算：短边方向mKNM?10max201.2mmNftk220000mmNEs2mm3000 NEc7.6E2mmh1230 c=20mm004.0123300769oSbhA26017776912387.0108.1387.0mmNAhMssk6.02.1)(offfbhhbb12109.15.0smmlmmMlf4.2920019485020长边方向mKNM?1.19max201.2mmNftk2200000mmNEs2mm30000 NEc3.6E2mmh1230 c=20mm 2895mmAS007.0123300769oSbhA5.02.

35、1)(offfbhhbb12106.25.0smmlmmMlf4025023485020符合要求致谢为期三周的设计任务让我学到了很多，对专业有了更深的认识，如果没有李林老师的讲解和同学之间的互相学习讨论自己不能够很好的完成这次设计。设计过程中遇到多次问题，关于手算中对设计的不了解与初步接触前期遇到许多问题，当中还遇到一次因为粗心导致长篇的设计需要重新计算，之后李林老师讲解中提到设计当中难免会有问题，需要一次一次耐心的改，让我有了心理准备，这让我遇到问题不再急躁，确实对设计有了更深的了解，使这次设计任务做的更加认真、细心。在电子版的排版问题上李林老师多次讲解到格式的规范问题，在自己的责任之外给我们讲解了world 的排版，接触李林老师不到半年，他多次提到专业的规范的重要性，对我们也是非常的严格，我在做电子版任务书时多次遇到问题，充分地发觉电脑办公软件等其他的专业之外的技能是非常的重要，自己欠缺的、需要学习的技能还非常多。谢谢自己认真对待设计和进取学习的态度。在这里再次衷心感谢李林老师的严格要求和耐心讲解。参考文献1 沈蒲生,梁兴文编.混凝土结构设计（第四版）M，北京：高等教育出版社，2011 2 沈蒲生,梁兴文编.混凝土结构设计原理(第四版)M，北京：高等教育出版社，2011 3 中国建筑科学研究院,混凝土结构设计规范