整体式双向板课程设计计算书.doc

1设计资料 1
1.1 楼面做法 1
1.2 楼面荷载 1
1.3 材料选用 1
1.4建筑设计规范要求 1
1.4 结构平面布置 2
2双向板计算 2
2.1确定板的厚度h和梁的截面 2
2.2 荷载计算 2
2.3 按塑性理论计算 3
3支承梁计算（按弹性理论） 5
3.1 纵向支承梁 6
3.2 纵向支承梁 10
4跨中挠度验算 13
4.1挠度和裂缝验算参数 13
4.2在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度 Bs 14
4.3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 14
4.4受弯构件的长期刚度 B，可按下列公式计算 14
5裂缝宽度验算 15
5.1 X方向板带跨中裂缝 15
5.2 Y方向板带跨中裂缝 15
5.3 左端支座跨中裂缝 15
5.4 右端支座跨中裂缝 16
5.5 上端支座跨中裂缝 16
6基础设计 17
6.1荷载的确定 17
6.2初定承台尺寸 17
致 谢 19
参考文献 18
施工图 20

1设计资料
墙体厚度，结构横向长，结构纵向长。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式双向板肋形结构；
1.1 楼面做法
水泥砂浆面层（厚，容重）
钢筋混凝土现浇板（容重）
板底混合砂浆抹灰（厚，容重）
1.2 楼面荷载
永久荷载分项系数；
可变荷载标准值为；
分项系数；
1.3 材料选用
板混凝土强度等级：（）；
板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋级（），梁中受力筋级（）；
1.4建筑设计规范要求
该建筑位于非地震区；
建筑物安全级别为二级；
结构环境类别二类；
结构平面布置及初估尺寸：板的支承长度为，梁的支承长度为。柱：，柱子的高度为；
使用要求：梁、板允许挠度、最大裂缝宽度允许值见混凝土结构学课本附录；
地基承载力为；
采用的规范：混凝土结构设计规范(GB50010-2010)，建筑结构荷载规范(GB5009—2001)。

1.4 结构平面布置
图1.1楼盖区格平面布置图
由图可知，支撑梁的纵向布置其跨度为。支撑梁的横向布置其跨度问，板按照塑性理论方法计算，板的长短边之比，故按双向板计算此楼盖。
2双向板计算
2.1确定板的厚度h和梁的截面
板的厚度，（其中为次梁之间的距离，其中）取板厚，主梁的高度为（其中为柱于柱或柱于墙之间的距离）次梁的高度（其中为主梁之间的距离）暂取主梁的截面尺寸为，次梁的截面尺寸取。
2.2 荷载计算

恒载的分项系数取，活载的分项系数取。
25mm水泥砂浆面层
200mm钢筋混凝土板
15mm混合砂浆天棚抹灰
恒载标准值
永久荷载设计值
可变荷载设计值 2
合计
2.3 按塑性理论计算
2.3.1 弯矩计算
（1）中间区格板A
计算跨度：

取，
采用分离式配筋，故得跨内及支座塑性绞线上的总弯矩分别为:

由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为，代入到下式，即

=

（2）边区格板B
计算跨度：
取

取，
由于B区格板为三边连续一边简支，无边梁，内力不作折减。又由于长边支座弯距为
已知，

代入
=

（3）边区格板C

计算跨度：

取，
由于短边支座弯距为已知，

代入
=

（4）角区格板D
计算跨度：

取，
有前面的区格知道D区格的长边和短边的弯矩：

代入
=

2.3.2配筋计算
各区格板跨内及支座弯距已求得，取截面有效高度, mm,即可以近似按计算钢筋截面面积，计算结果如表2.1，表2.2。
表2.1 双向板跨中弯矩配筋
截 面
m/(kN･m)
H0/mm
AS/mm2
选配钢筋
实配面积/mm2
跨

中

A区格
方向
方向
8.38
2.76
170
160
247
87
Ф10@200
Ф8@200
393
252

B区格
方向
方向
19.58
7.34
170
160
577
230
Ф19@190
Ф10@200
594
393

C区格
方向
方向
11.34
3.63
170
160
334
114
Ф10@200
Ф10@200
393
252

D区格
方向
方向
21.92
6.82
170
160
646
214
Ф12@170
Ф10@200
665
393

表2.2 双向板支座配筋
截 面
m/(kN･m)
H0/mm
AS/mm2
选配钢筋
实配面积/mm2
支
座
A-B A-A
16.76
170
494
Ф10@150
523
A-C
5.53
170
163
Ф8@200
252
C-D C-C
22.68
170
669
Ф12@160
707
B-D
14.68
170
443
Ф10@150
523
3支承梁计算（按弹性理论）
纵向梁的尺寸取为，横向梁的尺寸取，柱的尺寸为。双向板传给支承梁的荷载分布为:双向板长边支承梁上荷载承梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布。支承梁结构自重及抹灰荷载为均匀分布。如下图所示。

图3.1板的何在传递图
3.1 纵向支承梁
3.1.1荷载计算
梁自重
梁侧抹灰
梁传来的均布荷载
板传来的恒载（三角形荷载）
板传来的活荷载
3.1.2计算跨度
主梁端部搁置在壁柱上，其支撑长度为，柱的截面尺寸为。计算跨度计算如下。
边跨

则取
中间跨
则取
跨度差 则可以按等跨连续梁计算
计算简图如下

3.1.3弯矩及剪力计算
在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下列公式计算，则：

其中求M时对于边跨 ,端支座,中间跨 中间支座B，D支座 C支座.求V时端跨内支座,中间跨内支座。K为等跨截面连续梁在常用荷载作用下内力系数，查《静力结构计算手册》（第二版）。见下表。
表3.1 弯矩计算表格
序号

计算简图
边 跨
中间支座
中跨
M1
MB
MC
M2
M3
①

13.72

-17.96

-13.43

5.08

8.33
②

79.49

-96.85

-72.44

34.84

52.66
③

70.95

-35.67

-26.07

61.62
④

-32.99

-25.29

55.57

⑤

52.59

-72.06

-13.31

40.76

⑥

-21.43

-72.08

38.76

45.73
⑦

69.48

-38.62

-14.11

_____

46.12
⑧

_____

-32.2

-28.5

54.36

_____
最
不
利
荷
载
组
合
①+②+③
164.16
-150.5
-111.9
39.92
114.28
①+②+④
93.21
-147.8
-111.2
95.49
52.66
①+②+⑤
145.8
-186.9
-99.2
80.68
52.66
①+②+⑥
93.21
-136.2
-157.9
78.68
98.39
①+②+⑦
162.69
-153.4
-99.9
39.92
98.78
①+②+⑧
93.21
-147.1
-114.4
94.28
52.66

表3.2 剪力计算表格
序号
计算截面
端支座
中间支座
Ma
Mb左
Mb右
Mc左
Mc右
①

11.48
-17.45
14.9
-13.36
14.46
②

46.33
-78.5
65.12
-56.81
62.47
③

38.32
-50.17

43.95
④

44.52
-41.91

⑤

31.28
-57.21
54.23
-32.21

⑥

34.61
-51.83
53.72
⑦

37.83
-50.66

34.53
⑧

43.85
-42.59

最
不
利
组
合
①+②+③
96.13
-146.1
80.02
-70.17
120.88
①+②+④
57.81
-95.9
124.54
-112.08
76.93
①+②+⑤
89.09
-153.2
134.25
-102.38
76.93
①+②+⑥
57.81
-95.95
114.63
-122
130.65
①+②+⑦
95.64
-146.6
80.02
-70.76
111.46
①+②+⑧
57.13
-95.9
123.87
-112.76
76.93

图3.1 弯矩包络图

3.1.4截面支承梁计算
主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为
边跨
中间跨
取
判别T形截面类型
边跨
中 跨
均属于第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算，支座与跨中均按一排钢筋考虑，取
正截面承载力计算
表3.1正截面承载力计算

截 面
边跨跨内
中间支座
中间跨内

M1

MB

MC

M2

M3

164.16
186.87
157.56
95.5
114.1

42.8
41.51

144.02
116.45

0.015
0.11
0.091
0.009
0.011

0.015
0.12
0.096
0.009
0.011
/mm2

829.5

768.1

613.2

481.25

575.3
选配钢筋
3Ф20
1Ф18+2Ф20
2Ф20
2Ф20
2Ф20
实配钢筋面积
943
255+628=882.8
628
628
628
配筋率
0.4
0.37
0.29
0.23
0.27

表3.2斜截面承载力计算
截面
端支座
中间支座

VA
Vb左
Vb右
Vc左
Vc右

96.13
153.2
134.25
122
130.65

478.8>V
478.8>V
478.8>V
478.8>V
478.8>V

153.6>V
153.6>V
153.6>V
153.6>V
153.6>V
选用箍筋
2Ф8
2Ф8
2Ф8
2Ф8
2Ф8

101
101
101
101
101

构造配筋
构造配筋
构造配筋
构造配筋
构造配筋
实配箍筋间距s
250
250
250
250
250
3.2 纵向支承梁
3.2.1荷载计算
梁自重
梁侧抹灰
梁传来的均布荷载
板传来的恒载（T形荷载）
板传来的活荷载
3.2.2计算跨度
主梁端部搁置在壁柱上，其支撑长度为，柱的截面尺寸为。计算跨度计算如下。
边跨

则取
中间跨
则取
跨度差 则可以按等跨连续梁计算
计算简图如下

3.2.3弯矩及剪力计算
将支承梁上的梯形荷载根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载，如图

通过等效转换计算得板传来的T形恒荷载（）转换为均布荷载为26.33kN/m,板传来的T形活荷载（0转换为均布荷载为. 按等效均布荷载确定支座截面弯矩值，然后再按单跨梁在梯形荷载作用下按结构力学的方法求得梁跨内截面弯矩和支座剪力。
表3.3 弯矩计算表
序号
计算简图
边跨跨内
中间支座
中间跨内
M1
Mb（Mc）
M2
①

72.32

-90.13

22.02

②

304.26

-359.73

104.79

③

________

-126.63

202.68

④

270.96

-128.38

________

⑤

197.83

-297.7

146

⑥

________

-83.95

146

最不利荷载组合
①+②+③
376.58
-576.49
329.49
①+②+④
647.54
-578.56
126.81
①+②+⑤
574.41
-747.56
272.81
①+②+⑥
376.58
-533.81
272.81

表3.4 剪力计算表格
序号
计算简图

端支座
中间支座
VA
VB左
VB右
①

35.78

-53.59

44.5

②

112.14

-183.22

146.81

③

________

________

104.08

④

92.01

-177.38

________

⑤

75.38

-134.1

125.28

⑥

________

________

82.87

最不利荷载组合
①+②+③
147.92
-236.81
295.39
①+②+④
239.93
-414.19
191.31
①+②+⑤
223.3
-370.91
316.59
①+②+⑥
147.92
-236.81
274.18

图3.2 弯矩包络图

3.2.4截面支承梁计算
主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为
边跨
中间跨
取
判别T形截面类型
边跨中 跨
均属于第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算，支座与跨中均按一排钢筋考虑，取
跨内负截面在负弯矩作用下按矩形截面计算
表3.1正截面承载力计算

截面
边跨跨内
中间支座
中间跨内
M1
MB
M2
M
647.54
747.56
329.49
V0b/2

76.185

M- V0b/2

671.375

0.022
0.23
0.011

0.022
0.27
0.011
/mm2

2522.8

2991.23

1277.14
选配钢筋
528
528
228+220
实配钢筋面积/mm2
3079
3079
1232+628=1860
配筋率ρ（%）
0.85
0.85
0.53

表3.2斜截面的承载力的计算

截面
端支座
中间支座
VA
VB左
VB右
V/kN
239.93
414.19
316.59

830.4>V
830.4>V
830.4>V

266.4>V
266.4<V
266.4<V
选用箍筋
2Ф8
2Ф8
2Ф8

101
101
101

构造配筋
155.2
456.9
实配箍筋间距s
250
150
250
4跨中挠度验算
取B区格为验算对象
———— 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
———— 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
4.1挠度和裂缝验算参数

4.2在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度 Bs
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按下列公式计算：

矩形截面，

　 当时，取
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值：

③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值：
矩形截面：
④、纵向受拉钢筋配筋率
⑤、钢筋混凝土受弯构件的按公式计算:

4.3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数
当时，
4.4受弯构件的长期刚度 B，可按下列公式计算

4.5挠度

，满足规范要求！

5裂缝宽度验算
5.1 X方向板带跨中裂缝
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ， 按下列公式计算：　

矩形截面：

当 时，取

,满足规范要求！
5.2 Y方向板带跨中裂缝
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算：　

矩形截面，

当 时，取

　满足规范要求！
5.3 左端支座跨中裂缝
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数， 按下列公式计算：　

矩形截面，

满足规范要求！
5.4 右端支座跨中裂缝
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算：　

矩形截面，

　，满足规范要求！
5.5 上端支座跨中裂缝
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ， 按下列公式计算：　

矩形截面，

满足规范要求！

6基础设计
6.1荷载的确定
梁传来的自重荷载
板传来的自重荷载
柱子的自重
活载传来的标准值
作用在基础顶面的荷载
因为地基承载力，很大故选用独立基础，采用的混凝土，很级钢筋，
6.2初定承台尺寸
基础埋深取，布置形式的剖面图如下

取
基础底面产生的压强满足要求
地基净反力
基础边缘至柱边的计算截面的距离

基础有效高度

取基础的高度，

图5.1基础布置剖面图
选配Φ10@200，，可以。
以上是受力方向的配筋，纵向配置Φ8@200的分布钢筋，垫层用的混凝土。

参考文献
[1]混凝土结构设计规范(GB50010-2010)
[2] 建筑结构荷载规范(GB5009—2001)
[3] 沈蒲生，梁兴文编.混凝土结构设计（第三版）[M]，北京：高等教育出版社，2007.
[4]龙驭球，包世华编.结构力学（第二版）[M],北京教育高等出版社，2007
[5]孙训芳，关来秦编.材料力学（第三版）[M],高等教育出版社，1982

致 谢

对钢筋混凝土的初步学习即将结束，我们在李林老师的悉心指导和耐心讲解下，基本上按要求圆满完成了根据教学安排布置的钢筋混凝土课程设计。通过本次的设计，使我们对所学的基本理论知识有了进一步的认识和体会，基本上能将所学的课程进行综合利用，提高了自身的理论知识水平。这期间得到了李老师的教导与教诲，在此向她深表感谢。
踏着教与学互动的脚步,顺着李老师引导的正确方向,使我从学期的开始到现在课程的结束进程中,认识了水工钢筋混凝土这门虽复杂但有实用价值的专业课程。在紧张的学习中，通过认真学习书本知识来体验生活的快乐，但理论知识与实际有一定的距离，为了弥补这个不足，学校开设了钢筋混凝土课程设计。在这次课程设计中，使我对所学的基本理论知识有了进一步的提高，能将所学的课程进行综合利用，做到理论知识与实际的统一，从而以提高自身的理论知识水平。
在做课程设计期间，我受到李老师的亲切指导和同学们的热心帮助，在此向李老师和给过我帮助的同学表示感谢，谢谢你们的关怀和帮助。通过此次的课程设计的学习使我真正的从中学到了课堂上是学不到的知识，我深知只有把课堂上所学的知识运用到实践中才能把知识系统化、理论化，才会对所学的知识掌握的更牢固。
由于是第一次做课程设计，对所学的知识掌握的还不是很扎实，对课程设计的步骤和要求了解的还不是很透彻，所以不足之处和错误在所难免，还望老师能给予批评和指导。

施工图