畢業(yè)設(shè)計 雙向板肋梁樓蓋課程設(shè)計

1)結(jié)構(gòu)形式。某公共洗衣房樓蓋平面為矩形，二層樓面建筑標高為3.6m,軸線尺寸為15.3m×13.5m,內(nèi)框架承重體系，外墻均為370mm厚承重墻，鋼筋混凝土柱截面尺寸為400mm×400mm,混凝土強度等級C20,樓蓋采用現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋，其平面如圖1-12所示。2)樓面做法。水泥砂漿面層20mm厚，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，石灰砂漿抹底15mm■2設(shè)計內(nèi)容4)支承梁的設(shè)計。3設(shè)計成果(1)設(shè)計計算書一份，包括封面、設(shè)計任務(wù)書、目錄、計算書、參考文獻、附(2)圖紙。1)結(jié)構(gòu)平面布置圖；2)板的配筋圖；3)支撐梁的配筋圖。1.2計算書1結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件尺寸選擇為宜。支承梁短邊的跨度為4500mm,支承梁長邊的跨度為5100mm。根據(jù)圖1~12所示的柱網(wǎng)布置，選取的結(jié)構(gòu)平面布置方案如圖1~13所示。2荷載計算圖1-13雙向板腸梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖的厚度不宜小于80mm,故取板厚為120mm。支承梁截面尺寸：根據(jù)經(jīng)驗，支承梁的截面高度h=1/14~1/8,長跨梁截面高度為b=h/3~h/2=(400/3~400/2)mm=133.3~200mm,故取b=250mm。短跨梁截面高度為(4500/14~4500/8)mm=321.4~562.5mm,故取h=400mm;截面寬度b=h/3~h/2=(450/3~450/2)mm=150~225mm,故取b=200mm.120mm厚鋼筋混凝土板：0.12×25=3kN/m2;p'=g+q/2=1.2×3.655+1.4×3.0/2=6.53按彈性理論設(shè)計板此法假定支承梁不產(chǎn)生豎向位移且不受扭，并且要求同一方向相鄰跨度的比值lomin/1max≥0.75,以防誤差過大。當求各區(qū)格跨中最大彎矩時，活荷載應(yīng)按棋盤式布置，它可以簡化為當內(nèi)支座固支時g+q/2作用下的跨中彎矩值與當內(nèi)支座鉸支時±q/2作用下的跨中彎矩之和。支座最大負彎矩可近似活荷載滿布求得，即支座固支時g+q作用下的支座彎矩。所有區(qū)格板按其位置與尺寸分為A,B,C,D4類，計算彎矩時，考慮混凝土的泊松比v=0.2(查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第4.1.8條)。彎矩系數(shù)可查附表1-6。(1)A區(qū)格板計算。1)計算跨度。M=彎矩系數(shù)×p'l2+彎矩系數(shù)×p"l2=(0.0258×6.5+0.0535×2.1)×My=彎矩系數(shù)×p'l2+彎矩系數(shù)×p"12=(0.0200×6.5+0.0433×2.1)×3)支座彎矩。圖1-13中(a,b)支座；截面有效高度：由于是雙向配筋，兩個方向的截面有效高度不同?？紤]到短跨方向的彎矩比長跨方向的大，故應(yīng)將短跨方向的跨中受力鋼筋放置在長跨方向的外側(cè)。因此，跨中截面hox=120-20=100mm(短跨方向),hoy=120-30=90mm(長跨方向);支座截面ho=100mm.。對A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)計值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8,近似取γs為0.95。跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235.支座配筋見B,C區(qū)格板計算，因為相鄰區(qū)格板分別求得的同一支座負彎矩不相等時取絕對值的較大值作為該支座最大負彎矩。1)計算跨度。M?=彎矩系數(shù)×p'l2+彎矩系數(shù)×p"t=(0.0305×6.5+0.0554×2.1)×Ax=M√f,Vsho=6.04×10?/210×0.95×Ay=M/f,Ysho=5.18×10?/210×0.95A=M`f?Ysho=11.19×10?/300×0.95×M?=彎矩系數(shù)×p'l2+彎矩系數(shù)×p"t2=(0.0300×6.5+0.0516×2.14)配筋計算。近似取γs為0.95,hox=100mm,hoy=90mm?？缰姓龔澗嘏浣钣嬎悖轰摻钸x用HPB235。Ax=M√/f,ysho=6.14×10?/210×0.95×1Ay=M/fYsho=4.60×10?/210×0.95×支座截面配筋計算：鋼筋選用用HRB335。A°=M°,Vsho=9.8×10?300×0.95×100d支座配筋見D區(qū)格板計算。3)支座彎矩。圖1.13中(d,c)支座：4)配筋計算。近似取γs為0.95,hox=100mm,hoy=90mm。跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235。Ay=M√/fYsho=5.31×10?/210×0.95×支座截面配筋計算：鋼筋選用用HRB335。d支座：取較大彎矩值為-13.15kN·m2/m。A”=M,Vsho=13.15×10/300×0.95×10c支座：取較大彎矩值為-11.93kN·m2/m。A=M;f,Vsho=11.93×10?/300×0.95×100=418(5)選配鋼筋?？缰薪孛媾浣钊绫?-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區(qū)隔板跨X方向中Y方向D區(qū)隔板跨X方向中Y方向計算鋼筋面積/mm2選用鋼筋實際配筋面積/mm2表1-18支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座計算鋼筋面積/mm2選用鋼筋實際配筋面積/mm24.按塑性理論設(shè)計板鋼筋混凝土為彈性體，因而按彈性理論計算結(jié)果不能反映結(jié)構(gòu)的剛度隨荷載而改基本公式M?=mx!?,M=lm,M*=m?l,,My=my!,M=m,l.M=m"l(2)采用彎起鋼筋。通?？蓪蓚€方向承受跨中彎矩的鋼筋在距支座不大于1/4處彎起50%,承擔(dān)部分支座彎矩。此時代入基本公式，得先計算中間區(qū)格板，然后將中間區(qū)格板計算得出的各支座彎矩值，作為計算角區(qū)格板，按實際的邊界支承情況進行計算。本例采用通長配筋方式(即分離式配筋)1)A區(qū)格板彎矩計算。計算跨度：m=m=βmx=-2.0×2.78=—5.56kN·m/m(負號表示支座彎矩)m、=5.56kN·m/m(負號表示支座彎矩)m=m,=βmy=-2.0×2.79=-5.58kN·m/m3)C區(qū)格板計算。計算跨度：mj;=4.18kN·m/m(負號表示支座彎矩)m=m^=βm?=-2.0×3.27=-4)D區(qū)格板計算。計算跨度：1,=4.25m(同B區(qū)格板)相同，故支座彎矩m,m,已知，則m,=5.58kN·m/m(負號表示支座彎矩),5)配筋計算。由于是雙向配筋，兩個方向的截面有效高度不同。考慮到短跨方向的彎矩比長跨方向的大，故應(yīng)將單跨方向的跨中受力鋼筋放置在長h?y=120-30=90mm(長跨方向);支座截面h?=100mm。使格板內(nèi)彎矩大大減小，故對其跨中彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。近似取γ,為0.95。計算配筋截面面積的近似計算公式為跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235,跨中截面配筋如表1-19所示。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第10.1.4構(gòu)造規(guī)定，受力鋼筋的間距不宜大于200mm。支座負彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235,截面配筋如表1-20所示。表1—19跨中截面配筋截面A區(qū)格板跨中B區(qū)格板跨中C區(qū)格板跨中D區(qū)格板跨中X方向Y方向計算鋼筋面積/mm2選用鋼筋實際配筋面積/mm2表1—20支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座計算鋼筋面積/mm2選用鋼筋實際配筋面積/mm5.雙向板支承梁設(shè)計按彈性理論設(shè)計支承梁。雙向板支承梁承受的荷載如圖1-14所示。圖1-14雙向板支承梁承受的荷載(1)縱向支撐梁L-1設(shè)計1)計算跨度。取小值平均跨度：(4.418+4.5)/2=4.459m?？缍炔睿?4.5-4.418)/4.5=0.02%,可按等跨連續(xù)梁計算。2)荷載計算。特別注意：由于縱向梁(短跨方向)上的荷載為三角形分布，受荷面積縱向支承梁L?的計算簡圖，如圖1-15所示。擁1-35縱向支承梁1.-1計算篇圖3)內(nèi)力計算。值由附表1-4-2查得)?？v梁彎矩計算如表1-21所示。荷載勤圖①恒檢觸開超平開超平假荷衰活荷盤情酯載清范載活荷裁a紅a紅一4h0一55.一44.?最不刺一①中面組奇值體k商黎gl?=19.737*4.418=87.20kNgl=18.9*4.418=83.50kN平均跨(計算支座彎矩時取用):gl。=1.8516*4.459=8.26kN縱向支承梁L-1剪力計算如表1-22所示。表1-22縱向支承梁L-1剪力計算荷載簡圖恒荷載重A21@D②恒荷載⑧浩荷載活荷載⑤活荷載⑥活葡載石肉力組合一34.8一59.230.盤組合項次思①十②+圖①十②十③組查值2組合項次①魯②呼④①+②卡⑤級合值一34.852.i4)正截面承載力計算。i)確定翼緣寬度。跨中截面按T形計算。根據(jù)《混凝土設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第7.2.3條規(guī)定，翼緣寬的取較小值。取較小值b=1.473m取較小值b’=1.5m支座截面仍按矩形截面計算。ii)判斷截面類型。在縱橫梁交接處，由于板，橫向梁及縱向梁的負彎矩鋼筋相互交叉重疊，短跨方向梁(縱梁)的鋼筋一般均在長跨方向梁(橫梁)鋼筋的下面，梁的有效高度減小。因此，進行短跨方向梁(縱梁)支座截面承載力計算時，應(yīng)根據(jù)其鋼筋的實際位置來確定截面的有效高度h。。一般取值為：單排鋼筋(跨中),ho=310mm(支座)屬于第一類T形截面。iii)正截面承載力計算。按彈性理論計算連續(xù)梁內(nèi)力時，中間跨的計算跨度取縱梁正截面承載力計算表1—23.受力鋼筋選用HRB335級，箍筋選用HPB235筋的最小配筋率為0.2%和中的較大值，即0.2%。表1-23中的配筋率B響‘!4中等6lb■F出中礎(chǔ)等1命**小鐘能而安初非物為好加，滿內(nèi)合很管1,4轉(zhuǎn)血器安前在收習(xí)們稱直光14:1順座土級仟世形K時分D部1e.衛(wèi)1b垂的地定，該中確非的到提力】A外意k*AT→1)計算跨度。取小值l?=5.033m。平均跨度：(5.033+5.1)/2=5.067m。2)荷載計算。由板傳來的活荷載設(shè)計值：q=1.4×3×4.5=18.9kN/m梁自重及抹灰產(chǎn)生的均布荷載設(shè)計值：g=1.2×(2.375+0.194)=3.083橫向支撐梁L-2的計算簡圖如圖1-16所示。散1-18操肉復(fù)承第L-2計算筋冊3)內(nèi)力計算。按彈性理論設(shè)計計算梁的支座彎矩時，可按支座彎矩等效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冊1-11AB舒神制屬棒冊1-16家必換中監(jiān)歐時所取船貌離體對A點取距，得V×(2.209×2+0.615)=M+19.737×2.209/2×2.209×2/3+19.7由豎向合力等于0,求的V=20.08KN。近似認為跨中最大彎矩在跨中截面位置，對1點取距，得其他的跨中彎矩同理求得，如表1-25所示。橫向支撐梁L-2彎矩計算如表1-25所示。向能萄物期止是急世許費琴#3常摩題i節(jié)年峰彥卷r12氣噸理33■球用,體*②·越·43 ●虛高腿屬非意~身 學(xué)希中看份審學(xué)語將和車有ii)剪力計算：(k值由附表1-4-2查的)。橫向支撐梁L-2建立計算如表1-26所示。費1~26鎮(zhèn)崗變康能L·2般力計算我點去h仰負意#學(xué)?2確精重,e毒磷帶觸H融客Aliinx—內(nèi)孫繩段J4+?1.川每命強求組合霜V唯分明我*圍雜旗]L4)正截面承載力計算。i)確定翼緣寬度?？缰薪孛姘碩型截面計算。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第7.2.3條的規(guī)定，翼緣寬度取最小值。取較小值b,=1.678m支座截面仍按矩形截面計算。ii)判斷截面類型。按單排鋼筋考慮，取h?=460mm。=773.2kN·m>71.1kN·m(38.6