鋼混設(shè)計(jì)雙向板土木 溫龍

1、1設(shè)計(jì)資料11.1 樓面做法11.2 樓面荷載11.3 材料選用11.4建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求11.4 結(jié)構(gòu)平面布置22雙向板計(jì)算22.1確定板的厚度h和梁的截面22.2 荷載計(jì)算22.3 按塑性理論計(jì)算33支承梁計(jì)算（按彈性理論）53.1 縱向支承梁63.2 縱向支承梁104跨中撓度驗(yàn)算134.1撓度和裂縫驗(yàn)算參數(shù)134.2在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 Bs134.3考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合對(duì)撓度影響增大影響系數(shù)144.4受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度 B，可按下列公式計(jì)算145裂縫寬度驗(yàn)算145.1 X方向板帶跨中裂縫145.2 Y方向板帶跨中裂縫155.3 左端支座跨中裂縫155.4 右端支

2、座跨中裂縫165.5 上端支座跨中裂縫166基礎(chǔ)設(shè)計(jì)166.1荷載的確定166.2初定承臺(tái)尺寸17致 謝18參考文獻(xiàn)19施工圖201設(shè)計(jì)資料墻體厚度370mm，結(jié)構(gòu)橫向長(zhǎng)L130m，結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng)L 230m。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計(jì)不予考慮。樓蓋采用整體式雙向板肋形結(jié)構(gòu)；1.1 樓面做法水泥砂漿面層（25mm厚，容重）鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（容重）板底混合砂漿抹灰（15mm厚，容重）1.2 樓面荷載永久荷載分項(xiàng)系數(shù)=1.2；可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為=3.5KN/m2；分項(xiàng)系數(shù)1.4；1.3 材料選用板混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20（）； 板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋HPB235級(jí)（），梁中受力筋HRB335級(jí)（

3、）；1.4建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求該建筑位于非地震區(qū)；建筑物安全級(jí)別為二級(jí)；結(jié)構(gòu)環(huán)境類別二類；結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板的支承長(zhǎng)度為120mm，梁的支承長(zhǎng)度為240mm。柱：b×h400mm×400mm，柱子的高度為4m；使用要求：梁、板允許撓度、最大裂縫寬度允許值見混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課本附錄；地基承載力為250KN/m2；采用的規(guī)范：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50092001)。1.4 結(jié)構(gòu)平面布置 圖1.1樓蓋區(qū)格平面布置圖由圖可知，支撐梁的縱向布置其跨度為6000mm。支撐梁的橫向布置其跨度問10000mm，板按照塑性理論方法計(jì)算，板的長(zhǎng)

4、短邊之比，故按雙向板計(jì)算此樓蓋。2雙向板計(jì)算2.1確定板的厚度h和梁的截面板的厚度，（其中為次梁之間的距離，其中）取板厚，主梁的高度為（其中為柱于柱或柱于墻之間的距離）次梁的高度（其中為主梁之間的距離）暫取主梁的截面尺寸為，次梁的截面尺寸取。2.2 荷載計(jì)算恒載的分項(xiàng)系數(shù)取1.2，活載的分項(xiàng)系數(shù)取1.4。25mm水泥砂漿面層 0.025 × 20 = 0.40 kNm2200mm鋼筋混凝土板 0.2 × 25 =3.25 kNm215mm混合砂漿天棚抹灰 0.015 × 17= 0.26 kNm2恒載標(biāo)準(zhǔn)值 5.76 kNm2永久荷載設(shè)計(jì)值 g = 1.2 

5、15;5.764.69 kNm2可變荷載設(shè)計(jì)值 q = 1.4× 3.54.9 kNm2合計(jì) 11.812 kNm22.3 按塑性理論計(jì)算 彎矩計(jì)算（1）中間區(qū)格板A 計(jì)算跨度： =6.0m-0.4m=5.6m =10m-0.3m=9.7m 取，采用分離式配筋，故得跨內(nèi)及支座塑性絞線上的總彎矩分別為:由于區(qū)格板A四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)為0.8，代入到下式，即=（2）邊區(qū)格板B 計(jì)算跨度： 取取，由于B區(qū)格板為三邊連續(xù)一邊簡(jiǎn)支，無(wú)邊梁，內(nèi)力不作折減。又由于長(zhǎng)邊支座彎距為已知， 代入2×6.55+2×4.68+60.26+0+2×9.36=（3）邊區(qū)格板

6、C 計(jì)算跨度： 取，由于短邊支座彎距為已知， 代入=（4）角區(qū)格板D 計(jì)算跨度： 取，有前面的區(qū)格知道D區(qū)格的長(zhǎng)邊和短邊的彎矩：代入=配筋計(jì)算各區(qū)格板跨內(nèi)及支座彎距已求得，取截面有效高度=130mm-20mm=110mm, mm,即可以近似按計(jì)算鋼筋截面面積，計(jì)算結(jié)果如表2.1，表2.2。表2.1 雙向板跨中彎矩配筋截 面m/(kNm)H0/mmAS/mm2選配鋼筋實(shí)配面積/mm2跨中A區(qū)格lox方向loy方向8.382.7617016024787102008200393252B區(qū)格lox方向loy方向19.587.341701605772301919010200594393C區(qū)格lox方向l

7、oy方向11.343.631701603341141020010200393252D區(qū)格lox方向loy方向21.926.821701606462141217010200665393表2.2 雙向板支座配筋 截 面m/(kNm)H0/mmAS/mm2選配鋼筋實(shí)配面積/mm2支座A-B A-A16.7617049410150523A-C5.531701638200252C-D C-C22.6817066912160707B-D14.68170443101505233支承梁計(jì)算（按彈性理論）縱向梁的尺寸取為300mm×700mm，橫向梁的尺寸取400mm×900mm，柱的尺寸為

8、400mm×400mm。雙向板傳給支承梁的荷載分布為:雙向板長(zhǎng)邊支承梁上荷載承梯形分布，短邊支承梁上荷載呈三角形分布。支承梁結(jié)構(gòu)自重及抹灰荷載為均勻分布。如下圖所示。3.1 縱向支承梁荷載計(jì)算梁自重 1.2×25×0.25×（0.7-0.2）=4.5kN/m 梁側(cè)抹灰 2×1.2×17×0.015×(0.7-0.2)=0.4284kN/m 梁傳來的均布荷載 g1=4.5+0.4284=4.806kN/m板傳來的恒載（三角形荷載） g2=6.912kN/m2×6m=41.47kN/m板傳來的活荷載 q=3.

9、5kN/m2×6m=29.4kN/m計(jì)算跨度主梁端部擱置在壁柱上，其支撐長(zhǎng)度為370mm，柱的截面尺寸為400mm×400mmm。計(jì)算跨度計(jì)算如下。邊跨 =6-0.12-=5.68m m m 則取=6.02m中間跨 =6-0.4=5.6m 則取=5.88m跨度差 （6.02-5.88）/6.02=2.33%<10% 則可以按等跨連續(xù)梁計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下彎矩及剪力計(jì)算在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系表進(jìn)行，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下列公式計(jì)算，則：其中求M時(shí)對(duì)于邊跨=6.02m ,端支座=6.02m ,中間跨=5.88m 中間支座B，D支

10、座=5.95m C支座=5.88m.求V時(shí)端跨內(nèi)支座=6.02m,中間跨內(nèi)支座=5.88m。K為等跨截面連續(xù)梁在常用荷載作用下內(nèi)力系數(shù)，查靜力結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)（第二版）。見下表。表3.1 彎矩計(jì)算表格序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊 跨中間支座中跨M1MBMCM2M313.72-17.96-13.435.088.3379.49-96.85-72.4434.8452.6670.95-35.67-26.0761.62-32.99-25.2955.57 52.59-72.06-13.3140.76 -21.43-72.0838.7645.7369.48-38.62-14.1146.12 -32.2-28.554.36最不

11、利荷載組合+164.16-150.5-111.939.92114.28+93.21-147.8-111.295.4952.66+145.8-186.9-99.280.6852.66+93.21-136.2-157.978.6898.39+162.69-153.4-99.939.9298.78+93.21-147.1-114.494.2852.66表3.2 剪力計(jì)算表格序號(hào)計(jì)算截面端支座中間支座MaMb左Mb右Mc左Mc右11.48-17.4514.9-13.3614.4646.33-78.565.12-56.8162.4738.32-50.1743.9544.52-41.9131.28-57.

12、2154.23-32.2134.61-51.8353.7237.83-50.6634.5343.85-42.59最不利組合+96.13-146.180.02-70.17120.88+57.81-95.9124.54-112.0876.93+89.09-153.2134.25-102.3876.93+57.81-95.95114.63-122130.65+95.64-146.680.02-70.76111.46+57.13-95.9123.87-112.7676.93圖3.1 彎矩包絡(luò)圖截面支承梁計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為邊跨 中間跨取 判別T形截面類型 邊跨中 跨均屬于第

13、一類T形截面支座截面按矩形截面計(jì)算，支座與跨中均按一排鋼筋考慮，取=665mm正截面承載力計(jì)算表3.1正截面承載力計(jì)算截 面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨內(nèi)M1MBMCM2M3M164.16186.87157.5695.5114.1V0b/242.841.51M- V0b/2144.02116.450.0150.110.0910.0090.0110.0150.120.0960.0090.011/mm2829.5768.1613.2481.25575.3選配鋼筋320118+220220220220實(shí)配鋼筋面積/mm2943255+628=882.8628628628配筋率（%）0.40.370.290

14、.230.27表3.2斜截面承載力計(jì)算截面端支座中間支座VAVb左Vb右Vc左Vc右V/kN96.13153.2134.25122130.65478.8>V478.8>V478.8>V478.8>V478.8>V 153.6>V153.6>V153.6>V153.6>V153.6>V選用箍筋2828282828101101101101101構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋實(shí)配箍筋間距s2502502502502503.2 縱向支承梁3.2.1荷載計(jì)算梁自重 1.2×25×0.4×（0.9-0.2）

15、=8.4kN/m 梁側(cè)抹灰 2×1.2×17×0.015×(0.9-0.2)=0.4284kN/m 梁傳來的均布荷載 g1=8.4+0.4824=8.83kN/m板傳來的恒載（T形荷載） g2=6.912kN/m2×6m=41.472kN/m板傳來的活荷載 q=3.5kN/m2×6m=29.4kN/m3.2.2計(jì)算跨度主梁端部擱置在壁柱上，其支撐長(zhǎng)度為370mm，柱的截面尺寸為400mm×400mmm。計(jì)算跨度計(jì)算如下。邊跨 m 則取 中間跨 則取 跨度差 （10.08-10）/10=0.08%<10% 則可以按等跨連

16、續(xù)梁計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下3.2.3彎矩及剪力計(jì)算 將支承梁上的梯形荷載根據(jù)支座截面彎矩相等的原則換算為等效均布荷載，如圖 通過等效轉(zhuǎn)換計(jì)算得板傳來的T形恒荷載（g2=29.4kN/m）轉(zhuǎn)換為均布荷載為26.33kN/m,板傳來的T形活荷載（q=41.72kN/m0轉(zhuǎn)換為均布荷載為32.25kN/m. 按等效均布荷載確定支座截面彎矩值，然后再按單跨梁在梯形荷載作用下按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法求得梁跨內(nèi)截面彎矩和支座剪力。表3.3 彎矩計(jì)算表序號(hào) 計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨內(nèi)M1Mb（Mc）M2 72.32-90.1322.02304.26-359.73104.79_-126.63202.68 270.96

17、-128.38_ 197.83-297.7146_-83.95146最不利荷載組合 +376.58-576.49329.49 +647.54-578.56126.81 +574.41-747.56272.81 +376.58-533.81272.81表3.4 剪力計(jì)算表格序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座 中間支座 VA VB左 VB右35.78-53.5944.5112.14-183.22146.81_104.0892.01-177.38_75.38-134.1125.28_82.87最不利荷載組合+147.92-236.81295.39+239.93-414.19191.31+223.3-370.9131

18、6.59+147.92-236.81274.18圖3.2 彎矩包絡(luò)圖3.2.4截面支承梁計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為邊跨 中間跨取 判別T形截面類型 邊跨中 跨均屬于第一類T形截面支座截面按矩形截面計(jì)算，支座與跨中均按一排鋼筋考慮，取跨內(nèi)負(fù)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形截面計(jì)算表3.1正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨內(nèi)M1MBM2M647.54747.56329.49V0b/276.185M- V0b/2671.3750.0220.230.0110.0220.270.011/mm22522.82991.231277.14選配鋼筋528528228+220實(shí)配鋼筋面積/m

19、m2307930791232+628=1860配筋率（%）0.850.850.53表3.2斜截面的承載力的計(jì)算截面端支座 中間支座VAVB左 VB右V/kN239.93414.19316.59830.4>V830.4>V830.4>V266.4>V266.4<V266.4<V選用箍筋282828101101101構(gòu)造配筋155.2456.9實(shí)配箍筋間距s2501502504跨中撓度驗(yàn)算取B區(qū)格為驗(yàn)算對(duì)象 Mk 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值 Mq 按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值4.1撓度和裂縫驗(yàn)算參數(shù) Es 210000.N/mm2 Ec 25413.

20、N/mm2 ly=6000mm Ftk 1.54N/mm2 Fy 210.N/mm2 lx=10000mm4.2在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 Bs 、裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ，按下列公式計(jì)算： 矩形截面， 當(dāng) 0.2 時(shí)，取 0.2 、鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 E：、受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值： 矩形截面： 、縱向受拉鋼筋配筋率 、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的 Bs 按公式計(jì)算:4.3考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合對(duì)撓度影響增大影響系數(shù)當(dāng)時(shí)，4.4受彎構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度 B，可按下列公式計(jì)算4.5撓度，滿足規(guī)范要求！5裂縫寬度驗(yàn)算5.1 X方向板帶跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋

21、應(yīng)變不均勻系數(shù) ， 按下列公式計(jì)算：矩形截面：當(dāng) 時(shí)，取,滿足規(guī)范要求！5.2 Y方向板帶跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ，按下列公式計(jì)算：矩形截面， 當(dāng) 時(shí)，取 滿足規(guī)范要求！5.3 左端支座跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ， 按下列公式計(jì)算： 矩形截面， 滿足規(guī)范要求！5.4 右端支座跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ，按下列公式計(jì)算： 矩形截面， ，滿足規(guī)范要求！5.5 上端支座跨中裂縫 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ， 按下列公式計(jì)算：矩形截面，滿足規(guī)范要求！6基礎(chǔ)設(shè)計(jì)6.1荷載的確定梁傳來的自重荷載板傳來的自重荷載柱子的自重活載傳來的標(biāo)準(zhǔn)值作用在基礎(chǔ)頂面的荷載因?yàn)榈鼗休d力，很大故選用獨(dú)立基礎(chǔ)，采用的混凝土，很HPB235級(jí)鋼筋，6.2初定承臺(tái)尺寸基礎(chǔ)埋深取0.9m，布置形式的剖面圖如下取基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的壓強(qiáng)滿足要求地基凈反力基礎(chǔ)邊緣至柱邊的計(jì)算截面的距離基礎(chǔ)有效高度取基礎(chǔ)的高度， 圖5.1基礎(chǔ)布置剖面圖選配10200，可以。以上是受力方向的配筋，縱向配置8200的分布鋼筋，墊層用的混凝土。致 謝對(duì)鋼筋混凝土的初步學(xué)習(xí)即將結(jié)束，我們?cè)诶?/p>