钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计.doc

邵阳学院课程设计（论文）任务书
年级专业

学生姓名

学 号
63
题目名称
钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖结构设计
设计时间
第11-12周
课程名称
混凝土结构设计
课程编号

设计地点

一、 课程设计（论文）目的
1、了解双向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；
2、通过双向板的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；
3、通过支撑梁的计算，熟练掌握按弹性理论求内力的方法，熟悉内力包络图和材料包络图的
绘制方法；
4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；
5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能。
二、 已知技术参数和条件
某多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。设计时，只考虑竖向荷载作用，要求完成钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖的结构设计。（1）楼面做法：20mm厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm厚混合砂浆抹底；（2）建筑尺寸见附图1和表1；（3）荷载：永久荷载，包括梁、板及构造层自重，钢筋混凝土容重为，水泥砂浆容重为，混合砂浆容重为，分项系数，可变荷载，楼面活荷载标准值附表1。分项系数或1.4；（4）确定柱网尺寸时的柱截面尺寸见附表3；（5）梁、板混凝土强度等级见表2。
三、 任务和要求
任务：
（1）完成设计计算书一份。内容包括：
1）板、梁的截面尺寸拟定；
2）板、梁的荷载计算、内力计算（板按塑性方法，主梁按弹性方法），主梁的弯矩包络图和剪力包络图

四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）
[1]GB50009—2001建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002
[2] GB50009—2002混凝土结构设计规范[S] .北京：中国建筑工业出版社，2002
[3]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计[M].第三版.北京：高等教育出版社，2007
[4]梁兴文，史庆轩.混凝土结构设计[M] .北京：科学出版社，2004
附：
表1 题号及可变荷载
L1×L2
尺寸 学号
可变荷载（KN/m²）
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
22.5×30.0
1
10
19
28
37
46
55
64
73
21.6×28.5
2
11
20
29
38
47
56
65
74
21.4×27.5
3
12
21
30
39
48
57
66
75
19.8×27.3
4
13
22
31
40
49
58
67
76
19.6×25.0
5
14
23
32
41
50
59
68
77
18.0×24.8
6
15
24
33
42
51
60
69
78
17.1×24.0
7
16
25
34
43
52
61
70
79
24.0×20.4
8
17
26
35
44
53
62
71
80
19.2×16.2
9
18
27
36
45
54
63
72
81

图1 建筑尺寸

表2 柱几面尺寸及混凝土强度等级
学号
柱截面尺寸（mm）
混凝土强度等级
学号单数
350×350
C20
学号双数
400×400
C25

1 柱网布置

2 梁板尺寸的确定
2.1 板尺寸确定
由《混凝土结构设计规范》知，板厚度应该大于80mm,且最小尺寸，故取板厚100mm。

2.2 支承梁尺寸的确定
柱与墙体的最大间距l=5400mm，梁的高度mm,故取支承梁截面h=500mm, ，取b=200mm。柱截面尺寸350mm×350mm。混凝土强度等级C20，
3 板的计算
板按塑性理论计算，采用分离式配筋；
3.1 荷载计算
20mm厚水泥砂浆地面 0.02×20=0.4

15mm厚混合砂浆抹底 0.015×17=0.255

板自重 0.1×25=2.5

合计 3.16

恒荷载设计值：1.2×3.16=3.8

活荷载设计值：1.3×7.0=9.1

p=3.8+9.1=12.9

3.2双向板的内力计算
3.2.1中间区格板A：

3.2.2区格板B：

3.2.3区格板C：

3.2.4区格板D：

3.3板的配筋计算

取截面有效高度：
截 面
M/(KN/m)
Ho/mm
As/mm2
选配钢筋
实配面积/mm2

跨中

A区格

3.8

80

238.1
10@200

393

2.96

70

212
10@200

393

B区格

6.55

80

410.4
10/12@200

479

5.2

70

372.4
10@200

393

C区格

5.85

80

366.5
10@200

393

4.5

70

322.2
10@200

393

D区格

8.24

80

516..3
12@200

565

6.42

70

3446.8
10/12@200

479

截面

支座
A-B
7.6
80
476.2
10/12@200
479
A-C
5.9
80
369.7
10@200
393
B-D
10.4
80
651.6
12@200
565
C-D
11.7
80
733.1
12@200
754
A-A
3.8
80
238.1
10@200
393
C-C
5.85
80
366.5
10@200
393

4 支承连续梁的内力计算
4.1 AE轴线间的梁计算：
梁的计算跨度：主梁按弹性方法计算

中间跨：

边跨：
荷载计算：
恒荷载；由板传来 3.8×4.8=18.24
①

梁自重 1.2×25×0.20×（0.5-0.1）=2.4
②

活荷载：9.1×4.8=43.68，
由于有（4.74-4.67）/4.74=1.4%<10%,则梁可按等跨计算；取=4.74m。
由于梁等跨、等截面可利用结构计算表格（等效均布荷载作用下）求得支座弯矩和剪力，以及跨中弯矩。
活荷载计算简图如下：
③
④
⑤ 各控制截面弯矩计算结果如下表所示
荷载
布置
A-B跨中
弯矩
B-C跨中
弯矩
C-D跨中
弯矩
D-E跨中
弯矩
支座B
弯矩
支座C
弯矩
支座D
弯矩
①
21.3
11.47
11.47
21.3
-27.6
-18.44
-27.6
②
4.15
2.1
2.01
4.15
-5.77
-3.83
-5.77
③
48.09
41.22
-23.07
64.77
-73.6
-10.8
-35.33
④
-10.8
39.26
39.26
-10.8
-21.59
-65.75
-21.59
⑤
65.75
-27.49
53.98
-16.69
-33.38
-21.59
-33.38

荷载组合
A-B跨中
弯 矩

B-C跨中
弯 矩

C-D跨中
弯 矩

D-E跨中
弯 矩

支座B
弯矩

支座C
弯矩

支座D
弯矩
①+②+③
73.54
54.79
-9.59
90.22
-106.97
-33.07
-68.7
①+②+④
14.65
52.83
52.74
14.65
-54.96
-88.57
-54.96
①+②+⑤
92.2
-13.92
67.46
8.76
-66.75
-43.86
-66.75

各控制截面剪力计算结果如下表所示

荷载布置

支反A
kN
支反B左
（右 ）kN
支反C左
（右） kN
支反D左
（右）kN
支反E
kN
①
15.82
-27.41(23.52)
-19.71(19.71)
-23.52(27.41)
-15.82
②
4.47
-6.9(6.1)
-5.29(5.29)
-6.1(6.9)
-4.47
③
36.23
-67.29(65.01)
-38.51(-5.18)
-5.18(59.21)
-44.31
④
-4.55
-4.55(42.44)
-61.08(61.08)
-42.44(4.55)
4.55
⑤
44.93
-58.8(2.28)
2.28(49.48)
-50.04(7.04)
7.04

荷载组合

支反A
kN

支反B左
（右 ）kN
支反C左
（右） kN
支反D左
（右）kN
支反E
kN
①+②+③
56.52
-101.6(94.63)
-63.51(19.82)
-34.8(93.52)
-64.6
①+②+④
15.74
-38.86(72.06)
-86.08(86.08)
-72.06(38.86)
-15.74
①+②+⑤
65.22
-93.11(31.9)
-22.72(74.48)
-79.66(41.35)
-13.25
4.2 配筋计算
A-E梁跨中截面按照T型截面计算，翼缘宽度为：，并取，其中，试按照第一类T型截面进行试算：根据公式，有

故各跨截面均属于第一类T型截面。
支座截面按照矩形截面计算， 取；=b
4.2.1正截面承载力计算
A-E梁正截面承载力计算表
截面
边跨跨内
离端第二支座
中间跨跨内
中间支座

92.2
-106.97
54.79
-88.57

=0.0281

0.288

0.017

0.238

=0.028

0.349

0.018

0.276

=658

982.8

423

777.2
选配钢筋

2 22

2 25

2 18

2 25
实配钢筋面积
760
982
628
982

4.2.2 斜截面承载力计算
A-E梁斜截面承载力计算表
截面
端支座右侧
离端第二支座左侧（右侧）
中间支座左侧（右侧）
V(KN)
65.22
101.6（94.63）
86.08（86.8）
（N）
223200>v
223200>v
（223200>v）
223200>v

67760>v
67760<v
（67760<v）
67760<v
选用箍筋
2
2
2
()
101
101
101
(mm)
按构造
配筋

364（489）

673
适配间距(mm) s/mm
200
200
200

4.3①④轴线间梁的计算：
梁的算跨度：
中间跨：

边跨：

荷载计算：
恒荷载；由板传来 3.8×4.8=18.24

梯形荷载的等效均布荷载为

梁自重 1.2×25×0.20×（0.5-0.1）=2.4
梁侧抹灰 1.2×17 KN/×0.02×（0.50-0.10）×2=0.33 KN/
梁总重 2.4+0.33=2.73 KN/

②
活荷载： 9.1×4.8=43.68，
活荷载的等效均布荷载为

由于有（5.34-5.3）/5.34=0.75%<10%,则梁可按等跨计算；取=5.34m。
由于按等效均布荷载连续梁支座弯矩值后，各跨的跨内弯矩和支座处剪力值应按梁上原有荷载形式进行计算。
跨内弯矩按下例公式计算：

计算内力简图如下：
③

④

⑤

各控制截面弯矩计算结果如下表所示

荷载布置
1-2跨中弯矩

支座2弯矩

2-3跨中弯矩

支座3弯矩

3-4跨中弯矩

①
16.01
-36.27
-2.21
-36.27
16.01
②
3.44
-7.78
-0.45
-7.78
3.44
③
100.53
-43.47
-43.47
-43.47
100.53
④
-21.74
-43.47
78.8
-43.47
-21.74
⑤
71.86
-101.72
57.96
-26.89
-13.45

荷载组合
1-2跨中弯矩

支2弯矩
2-3跨中弯矩

支座3弯矩

3-4跨中弯矩

①+②+③
119.98
-87.52
-46.13
-87.52
119.98
①+②+④
-2.29
-87.52
76.14
-87.52
-2.29
①+②+⑤
91.93
-145.77
55.3
-70.94
6

各控制截面剪力计算结果如下表所示

荷载布置

支反1
kN
支反2左
（右 ）kN
支反3左
（右） kN
支反4kN
①
17.35
-30.3(23.52)
-23.52(30.3)
-27.52
②
7.42
-10.5(9.83)
-9.83(5.29)
-6.8
③
40.65
-60.3(0)
0(51.47)
-47.8
④
59.8
-63.51(47.4)
-39.4(6.34)
7.3
⑤
8.64
-9.25(45.6)
-47.4(11.3)
12.1

荷载组合

支反1
kN

支反2左
（右 ）kN
支反3左
（右） kN
支反4kN
①+②+③
65.77
-101.4(33.35)
-33.5(87.16)
-82.12
①+②+④
84.57
-104.31(80.73)
-72.3(41.93)
-27.02
①+②+⑤
33.41
-78.95(78.95)
-80.75(46.89)
-22.2

4.4配筋计算
①-④梁跨中截面按照T型截面计算，翼缘宽度为：，并取，其中，试按照第一类T型截面进行试算：根据公式，有

故各跨截面均属于第一类T型截面。
支座截面按照矩形截面计算， 取；
跨内截面在负弯矩作用下也按照矩形截面计算，取
4.4.1正截面承载力计算

1-4梁正截面承载力计算表
截面
边跨跨内
离端第二支座
中间跨跨内

119.98
-145.77
76.14

=0.0325

0.392

0.021

=0.033

0.536

0.021

=874.1

1595

556
选配钢筋

2 25

2 20
+2 25

2 25
实配钢筋面积
982
1610
982
4.2.2 斜截面承载力计算
1-4梁斜截面承载力计算表

截面
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
V(KN)
84.57
104.31
80.73
（N）

223200>v

223200>v

223200>v

67760<v

67760<v

67760<v
选用箍筋
2
2
2
()
101
101
101
(mm)

733.4

337.3

950.5
适配间距(mm) s/mm
200
200
200

参考文献
[1]GB50009—2001建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002
[2] GB50009—2002混凝土结构设计规范[S] .北京：中国建筑工业出版社，2002
[3]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计[M].第三版.北京：高等教育出版社，2007
[4]梁兴文，史庆轩.混凝土结构设计[M] .北京：科学出版社，2004
[5]沈蒲生.楼盖结构设计原理[M].11版.北京：中国建筑工业出版社.2004
[6]沈蒲生.高层建筑结构设计例题M]. 北京：高等教育出版社.2005
[7]沈蒲生.高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社.2006