混凝土双向板课程设计样本.doc

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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 .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, 经过《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 1
1.1建筑类型 1
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 1
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
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 20
7 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 27
1 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)四周外墙均为承重砖墙, 内设钢筋混凝土柱, 其截面尺寸为, 柱高为。板的支承长度为, 梁的支承长度为。
(2)楼盖面层做法:楼面面层为水磨石(厚水泥砂浆, 自重为); 梁、 板天花为混合砂浆抹灰(, 重力密度为)。
1.3 荷载参数
楼面活荷载:
厚水泥砂浆:
钢筋混凝土重力密度:
混合砂浆容重:
恒载分项系数:
活载分项系数:
1.4建筑材料
混凝土:
钢筋: 板中钢筋、 梁中箍筋、 构造钢筋级, 梁中受力钢筋级钢筋。
1.5题号
61号题目 建筑尺寸 楼面活荷载
2设计正文
2.1梁、 板、 柱尺寸的确定
梁 横向长度:
纵向长度:
梁的高度: 由于跨度较大则取
梁的宽度:
板 板 厚:
2.2板的设计
荷载的计算
板自重:
厚水泥砂浆:
板天花为混合砂浆抹灰:
恒载标准值:
活荷载标准值:
恒载设计值:
活荷载设计值: 合计:

图1梁格布置图
( 2) 按弹性理论计算

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。

中间区格板A
计算跨度

计算简图

支座

边区格板B
计算跨度

计算简图

支座

边区格板C
计算跨度

计算简图

支座

角区格板D
计算跨度

计算简图

支座

支座处的弯矩:
A-B支座
A-C支座
B-D支座
C-D支座
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:
即近似按计算钢筋截面面积。
结果如图表所示

表1 双向板跨中弯矩配筋
截 面

选配钢筋
实配面积
跨

中
A区格
方向
19.36
130
523
Ф8/10@125
515
方向
8.20
120
240
Ф8@200
251
B区格
方向
19.82
130
535
Ф8/10@120
537
方向
8.3
120
243
Ф8@200
251
C区格
方向
19.72
130
533
Ф8/10@120
537
方向
7.64
120
223
Ф8@200
251
D区格
方向
22.92
130
619
Ф10@125
628
方向
10.27
120
300
Ф8@170
296

表2 双向板支座配筋
支座

选配钢筋
实配面积

AC
21.99
130
594
Ф10@130
Ф8@200

BD
25.05
130
957
Ф12@170
Ф8@200

AB
36.35
130
981
Ф14/16@180
Ф8@400

CD
25.54
130
689
Ф10/12@180
Ф8@400

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。

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:

取5.88m
中跨:

跨差:

平均跨度:

按等跨连续梁计算。

3.2荷载计算
板上传来的恒荷载:

梁自重:
抹灰:
活荷载设计值:

3.3内力计算

A支座负弯矩: 1+2

B支座负弯矩: 1+3

最大支座负弯矩
跨中弯矩:

跨内截面按T型截面计算, 其翼缘计算宽度为:
边跨: 取
中间跨:
截面类型: 边跨:
中间跨:
均为第一类T型截面:
由力学求解器求得: 边跨
中间跨

3.4正截面承载力计算

横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用级, 箍筋选用级。
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和中的较大值, 即。下表5中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。

表1

截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内

142.5
-172.22
101.4

-----
30.88
-----

-----
141.34
-----

0.0085
0.0216
0.0062

0.0085
0.0216
0.0062

553
669
394
选用钢筋
2Ф20
2Ф22
2Ф20
实际配筋面积( )
628
760
628

3.5斜截面受剪承载力计算
因此, 根据《混凝土设计规范》( GB50010- ) 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

197.6
-141
125.6

767>V

215>V
选配钢筋
2Ф10
2Ф10
2Ф10

157
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:

取5.88m
中跨:

跨差:

平均跨度:

按等跨连续梁计算。

4.2荷载计算
板上传来的恒荷载:

梁自重:
抹灰:
活荷载设计值:

4.3内力计算

A支座负弯矩: 1+2

B支座负弯矩: 1+3

跨中弯矩:

由力学求解器求得: 边跨
中间跨
截面类型与横梁( 1) 相同: 为T型截面。
边跨: 取
中间跨:

4.4正截面承载力计算

横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用级, 箍筋选用级。
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和中的较大值, 即。下表5中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。

截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内

80.8
99
56.4

-----
18
-----

-----
81
-----

0.006
0.006
0.004

0.006
0.006
0.004

334
328
219
选用钢筋
2Ф18
2Ф18
2Ф18
实际配筋面积( )
509
509
509

4.5斜截面受剪承载力计算
因此, 根据《混凝土设计规范》( GB50010- ) 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

51.2
-63
69

767>V

215>V
选配钢筋
2Ф10
2Ф10
2Ф10

157
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:

取9.88m
中跨:

取9.98m

按等跨连续梁计算。

5.2荷载计算
板上传来的恒荷载:

梁自重:
抹灰:
活荷载设计值:

5.3内力计算

支座负弯矩: 1+2

跨中弯矩:

跨内截面按T型截面计算, 其翼缘计算宽度为:
边跨: 取
中间跨:
截面类型: 边跨:
中间跨:
均为第一类T型截面:

5.4正截面承载力计算

横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用级, 箍筋选用级。
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和中的较大值, 即。下表5中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。

截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内

291
-375
203

-----
30
-----

-----
345
-----

0.01
0.012
0.01

0.01
0.012
0.007

945
1122
655
选用钢筋
4Ф20
4Ф20
4Ф22
实际配筋面积( )
1256
1256
760

5.5斜截面受剪承载力计算
因此, 根据《混凝土设计规范》( GB50010- ) 的规定, 该梁中箍筋最大间距为200mm。
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

113.8
-179
160

820>V

230>V
选配钢筋
2Ф10
2Ф10
2Ф10

157
157
157
实配间距
200
200
200
6 纵向支承梁L-2设计
6.1跨度计算
边跨:

取9.88m
中跨:

取9.98m

按等跨连续梁计算。

6.2荷载计算
板上传来的恒荷载:

梁自重:
抹灰:
活荷载设计值:

6.3内力计算

支座负弯矩: 1+2

跨中弯矩:

跨内截面按T型截面计算, 其翼缘计算宽度为:
边跨: 取
中间跨:
截面类型: 边跨:
中间跨:
均为第一类T型截面:

6.4正截面承载力计算

横梁正截面承载力计算见下表。受力钢筋选用级, 箍筋选用级。
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和中的较大值, 即。下表5中的配筋率满足要求。配筋形式采用分离式。

截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内

535
685
380

-----
45
-----

-----
65
-----

0.019
0.023
0.013

0.019
0.023
0.013

1795
2150
1216
选用钢筋
4Ф25
5Ф25
4Ф20
实际配筋面积( )
1964
2454
1256

6.5斜截面受剪承载力计算
因此, 根据《混凝土设计规范》( GB50010- ) 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

203
320
289

820>V

230>V
选配钢筋
2Ф10
2Ф10
2Ф10

157
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
荷载计算
梁自重:
抹灰:

梁上传来的恒荷( 三角形) :

板上传来的活载:
计算跨度: 边跨 中间跨
内力计算
A支座负弯矩: 1+2

B支座负弯矩: 1+3

跨中弯矩
由力学求解器得跨中最大弯矩为

梁裂缝宽度验算:
跨中裂缝验算
已知

满足要求

支座处裂缝验算
已知

满足要求

梁挠度变形验算
跨中挠度
已知

c=20mm

符合要求

支座挠度 已知 已知

c=20mm

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:
活荷载标准值:
查表得准永久值组合系数为0.5, 则

中间区格板

跨内

支座

短边方向
取1m板宽 环境类别为2类 c=20mm

长边方向
取1m板宽 环境类别为2类 c=20mm

挠度验算:
短边方向

c=20mm

长边方向

c=20mm

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, 她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它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,
[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,
[3] 中国建筑科学研究院,混凝土结构设计规范