雙向板的彈性和塑性計(jì)算

1、根據(jù)圖所示的柱網(wǎng)布置，選取的結(jié)構(gòu)平面布置方案如圖所示。一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)目的和方法通過(guò)本設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容加深理解，并利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和一定的計(jì)算、設(shè)計(jì)能力，使我們掌握鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋的設(shè)計(jì)方法和步驟；培養(yǎng)用圖紙和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)意圖的能力，進(jìn)一步掌握結(jié)構(gòu)施工圖的繪制方法。根據(jù)某多層建筑平面圖，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的要求，并考慮支承結(jié)構(gòu)的合理性確定支承梁的結(jié)構(gòu)布置方案。確定板的厚度和支承梁的截面尺寸及鋼筋和混凝土強(qiáng)度等級(jí)。分別按照塑性計(jì)算方法和彈性理論計(jì)算方法進(jìn)行板、支承梁的內(nèi)力和配筋的計(jì)算。、設(shè)計(jì)資料結(jié)構(gòu)形式：某多層工業(yè)廠房，采用

2、現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸,。內(nèi)外墻厚度均為0設(shè)計(jì)時(shí)只考慮豎向荷載作用，要求完成該鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的設(shè)計(jì)，其平面如圖所示。漿抹根據(jù)圖所示的柱網(wǎng)布置，選取的結(jié)構(gòu)平面布置方案如圖所示。()荷載:永久荷載主要為板、面層以及粉刷層自重，鋼筋混凝土容重水泥砂漿容重石灰砂漿容重樓面均布活荷載，分項(xiàng)系數(shù)，分項(xiàng)系數(shù)或。()材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為。采用鋼筋，。3設(shè)計(jì)內(nèi)容()雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置：確定板厚度，對(duì)板進(jìn)行編號(hào)，繪制樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖。()雙向板設(shè)計(jì)：)按彈性理論進(jìn)行板的設(shè)計(jì)以及繪制板的配筋圖。)按塑性理論進(jìn)行板的設(shè)計(jì)以及繪制板的配筋圖。()支承梁的設(shè)計(jì)。4設(shè)計(jì)任務(wù)()設(shè)計(jì)書(shū)一份，包括圭寸面、目錄

3、、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)施工圖、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)心得、成績(jī)?cè)u(píng)定表。()圖紙。)結(jié)構(gòu)平面布置圖)板的配筋圖)支承梁的配筋圖，設(shè)計(jì)要求施工圖要求做到布圖合理，圖面整潔，按比例作圖并符合“建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”中關(guān)于線型、符號(hào)、圖例等各項(xiàng)規(guī)定；圖中書(shū)寫(xiě)字體一律采用仿宋體；同一張施工圖中各截面編號(hào)及鋼筋編號(hào)均不得重復(fù)。二、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件尺寸選擇雙向板肋梁蓋由板和支撐梁構(gòu)成。雙向板肋梁樓蓋中，雙向板區(qū)格一般以為宜。支撐梁短邊的跨度為0支撐梁長(zhǎng)邊的跨度為。根據(jù)圖所示的柱網(wǎng)布置，選取的結(jié)構(gòu)平面布置方案如圖所示。根據(jù)圖所示的柱網(wǎng)布置，選取的結(jié)構(gòu)平面布置方案如圖所示。幟IflaoQ24000$布k2

4、1板厚的確定：連續(xù)雙向板的厚度一般大于或等于0且雙TOC o 1-5 h z向板的厚度不宜小于，故取板厚為。支撐梁截面尺寸：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，支撐梁的截面高度長(zhǎng)跨梁截面高度故取；長(zhǎng)跨梁截面寬故取)短跨梁截面高故??；短跨梁截面寬故取。、荷載設(shè)計(jì)值由于活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，則取。鋼筋混凝土版X原水泥砂漿面層：取原石灰砂漿抹底X恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值；XX99q/2=1.4Xg+q=1.2X3、按彈性理論設(shè)計(jì)板此法假定支撐梁不產(chǎn)生豎向位移且不受扭，并且要求同一方向相鄰跨度比值三以防誤差過(guò)大。當(dāng)求各區(qū)格跨中最大彎矩時(shí)，活荷載應(yīng)按棋盤(pán)式布置，它可以簡(jiǎn)化為當(dāng)內(nèi)支座固支時(shí)g+q/2作用下的跨中彎矩值與當(dāng)內(nèi)支座鉸支時(shí)土q

5、/2作用下的彎矩之和。所有區(qū)格板按其位置與尺寸分為A、B、C、D四類，計(jì)算彎矩時(shí)，考慮混凝土的泊松比（查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（）第條）彎矩系數(shù)可查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)附表2荷載布置圖g+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qg+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2()區(qū)格板計(jì)算。計(jì)算跨度。中間跨：.3X比X)跨中彎矩。區(qū)格板是中間部位區(qū)格板，在g+q/2作用下，按四邊固定

6、板計(jì)算；在q/2作用下按四邊簡(jiǎn)支計(jì)算。表3.2：四邊固定0.850.02460.0156-0.0551-0.0626四邊簡(jiǎn)支0.850.04560.0353-g+q/2)q/2)0XXg+q/2)q/2)0XX支座彎矩。支座：g+q/2)0X支座：g+q/2)0X配筋計(jì)算。截面有效高度：由于是雙向配筋，兩個(gè)方向的截面有效高度不同?？紤]到短跨方向的彎矩比長(zhǎng)跨方向的大，故應(yīng)將短跨方向的跨中受力鋼筋放置在長(zhǎng)跨方向的外側(cè)。因此，跨中截面短跨方向，長(zhǎng)跨方向；支座截面。對(duì)區(qū)格板，考慮到該板四周與梁整澆在一起，整塊板內(nèi)存在穹頂作用，使板內(nèi)彎矩大大減小，故其彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)，近似取為跨中正彎矩配筋計(jì)算

7、：X5XXmm2XXX9mm2支座配筋見(jiàn)、區(qū)格板計(jì)算，因?yàn)橄噜弲^(qū)格板分別求得的同一支座負(fù)彎矩不相等時(shí)，取絕對(duì)值的較大值作為該支座的最大負(fù)彎矩。()區(qū)格板計(jì)算。計(jì)算跨度。邊跨：XTOC o 1-5 h z中間跨：X)跨中彎矩。區(qū)格板是邊區(qū)格板，在g+q/2作用下，按三邊固定一邊簡(jiǎn)支板計(jì)算；在q/2作用下按四邊簡(jiǎn)支計(jì)算。表3.3：三邊固定，一邊簡(jiǎn)支0.820.02760.0221-0.0748-0.0697四邊簡(jiǎn)支0.820.05390.0340-g+q/2)q/2)XXXg+q/2)q/2)XXX4XXTOC o 1-5 h z支座彎矩。支座：g+q/2)XX支座：g+q/2)XX0XX5XX0

8、XX5XX配筋計(jì)算。近似取為，跨中正彎矩配筋計(jì)算:XXXXmm2X9mm2支座截面配筋計(jì)算：支座：取較大彎矩值為。XX9mm2支座配筋見(jiàn)區(qū)格板計(jì)算。）區(qū)格板計(jì)算。計(jì)算跨度。中間跨：邊跨：X)）跨中彎矩。區(qū)格板是邊區(qū)格板，在g+q/2作用下，按三邊固定一邊簡(jiǎn)支板計(jì)算；在q/2作用下按四邊簡(jiǎn)支計(jì)算。表3.4：三邊固定，一邊簡(jiǎn)支0.890.02720.0155-0.0669-0.0564四邊簡(jiǎn)支0.890.04660.0352-TOC o 1-5 h zg+q/2)q/2)0XXg+q/2)q/2)=X8-XX00XX4XX支座彎矩。支座：g+q/2)0X支座：g+q/2)XX配筋計(jì)算。近似取為，N

9、0。跨中正彎矩配筋計(jì)算：XX9mm2XX9mm2支座截面配筋計(jì)算：支座：取較大彎矩值為。XX9mm2支座配筋見(jiàn)區(qū)格板計(jì)算。()區(qū)格板計(jì)算。計(jì)算跨度。(同區(qū)格(同區(qū)格)跨中彎矩。區(qū)格板是角區(qū)格板，在g+q/2作用下，按兩鄰邊固定兩鄰邊簡(jiǎn)支板計(jì)算；在q/2作用下按四邊簡(jiǎn)支計(jì)算。表3.5：兩鄰邊固定，兩鄰邊簡(jiǎn)支0.860.03160.0217-0.0818-0.0730四邊簡(jiǎn)支0.860.04960.0349-TOC o 1-5 h zg+q/2)q/2)0XXg+q/2)q/2)支座：g+q/2)0X支座：g+q/2)XX配筋計(jì)算。近似取為，N0O跨中正彎矩配筋計(jì)算：XXXmm2XX9mm2支座截

10、面配筋計(jì)算：支座：取較大彎矩值為。XX9mm2支座：取較大彎矩值為。XX9mm2支座彎矩。選配鋼筋?？缰薪孛媾浣钊绫肀砜缰薪孛媾浣罱孛鎱^(qū)格板跨中區(qū)格板跨中區(qū)格板跨中區(qū)格板跨中方向方向方向方向方向方向方向方向計(jì)算鋼筋面積mm2選用鋼筋08320中83208260蟲(chóng)828008260中8300中8250中8280實(shí)際配筋面積mm2所示，支座截面配筋如表所示。表支座截面配筋截面支座支座支座支座計(jì)算鋼筋面積mm2選用鋼筋令8200令8220中8200中8190實(shí)際配筋面積mm24、按塑性理論設(shè)計(jì)板鋼筋混凝土為彈塑性體，因而按彈性理論計(jì)算結(jié)果不能反映結(jié)構(gòu)的剛度隨荷載而改變的特點(diǎn)，與已考慮材料塑性性質(zhì)的截

11、面計(jì)算理論也不協(xié)調(diào)。塑性鉸線法是最常用的塑性理論計(jì)算方法之一。塑性鉸線法，是在塑性鉸線位置確定的前提下。利用虛功原理簡(jiǎn)歷外荷載與作用在塑性鉸線上的彎矩二者間的關(guān)系式，從而求出各塑性鉸線上的彎矩值，并依次對(duì)各截面進(jìn)行配筋計(jì)算?；竟綖椋╨TOC o 1-5 h z令，a,0考慮到節(jié)省鋼材和配筋方便，一般取0為使在使用階段兩方向的截面應(yīng)力較為接近，宜取a（n采用通常配筋：，代入基本公式，得0a0a）。（）區(qū)格板彎矩計(jì)算。計(jì)算跨度：（為軸線間距離，為梁寬），0取為，則mx（負(fù)號(hào)表示支座彎矩）mx）區(qū)格板彎矩計(jì)算。計(jì)算跨度：a（,m取為，將區(qū)格板算得的長(zhǎng)邊支座彎矩作為區(qū)格板的的已知值，貝IJ8/a+

12、TOC o 1-5 h zxx（）xxax（負(fù)號(hào)表示支座彎矩）kmx）區(qū)格板彎矩計(jì)算。計(jì)算跨度：a（,m取為，將區(qū)格板算得的長(zhǎng)邊支座彎矩作為區(qū)格板的的已知值，貝IJ8a+xx（-x0XX4XX（負(fù)號(hào)表示支座彎矩）（）區(qū)格板彎矩計(jì)算。計(jì)算跨度:（同區(qū)格板）（同區(qū)格板）,P取為，該區(qū)格板的支座配筋分別與區(qū)格板和區(qū)格板相同，故支座彎矩彎矩已知，則（負(fù)號(hào)表示支座彎矩）（）配筋計(jì)算。由于是雙向配筋，兩個(gè)方向的截面的有效高度不同。考慮到短跨方向的彎矩比長(zhǎng)跨方向的大，故應(yīng)將短跨方向的跨中受力鋼筋放置在長(zhǎng)跨方向的外側(cè)。因此,跨中截面短跨方向，長(zhǎng)跨方向；支座截面。對(duì)區(qū)格板，考慮到該板四周與梁整澆在一起，整塊板內(nèi)存在穹頂作用，使板內(nèi)彎矩大大減小，故對(duì)其跨中彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù).近似取為。計(jì)算配筋截面面積的近似計(jì)算公式為?？缰姓龔澗嘏浣钣?jì)算：鋼筋選用3跨中截面配筋如表所示。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（第構(gòu)造規(guī)定，受力鋼筋的間距不宜