双向板弯矩配筋计算
双向板楼板配筋计算书
双向板楼板配筋计算书双向板楼板配筋计算书一、给定参数:1. 设计荷载:q = 5 kN/m22. 矩形平面图:3m × 3m,板厚200 mm3. 抗剪强度设计值:fcr = 25 MPa4. 混凝土强度设计值:fck = 25 MPa5. 钢筋强度设计值:fyk = 400 MPa6. 控制配筋率:ρmin = 0.16‰,ρmax = 3.2‰7. 负偏差:δs = 0.108. 接头系数:μ = 1.09. 面积转换系数:As/As' = 1.0二、按照《建筑结构设计规范》GB50010-2010的规定进行处理,具体计算如下:1. 根据日常的经验,斜对角方向的板的配筋率更高,次之为水平方向,最低为竖直方向。
为了满足最小配筋率,经验法则是先计算斜对角方向的配筋量。
2. 按照标准的计算步骤,可以首先计算板的弯矩系数,然后计算标准配筋率ρs,进而计算出最小配筋量和最多配筋量。
3. 对板进行合理配筋,需要按照以下步骤:先计算出最小配筋量和最大配筋量,然后计算不同斜率方向的配筋量,最终对所有筋进行布置,每个筋的直径和间距都应该符合标准的规定。
4. 最后,需要根据标准指导的方法进行验算,检查板在工作状态下弯矩和剪力的情况,以确保板的安全性和稳定性。
具体计算过程如下:1. 弯矩系数的计算:αx = 0.116 × 103 (n/mm3)αy = 0.116 × 103 (n/mm3)2. 最小配筋量的计算:Asmin = ρmin × b × h = 0.16 × 3000 × 200 = 96000 mm2/m3. 最多配筋量的计算:Asmax = ρmax × b × h = 3.2 × 3000 × 200 = 1920000 mm2/m 4. 斜对角方向的配筋计算:4.1 计算弯矩的大小:Mx = q × L2 / 8 = 5 × (30003 / 8) = 281250 Nm My = q × L2 / 8 = 5 × (30003 / 8) = 281250 Nm 4.2 计算弯矩对应的最小配筋率和钢筋面积:ρsx = δs × fcr / (αx × fck) = 0.0077Asx = ρsx × b × h = 46200 mm2/mρsy = δs × fcr / (αy × fck) = 0.0077Asy = ρsy × b × h = 46200 mm2/m4.3 计算弯矩对应的最大配筋率和钢筋面积:ρmx = 0.95 × μ × fcr / (αx × fck) = 0.0430 Asmx = ρmx × b × h = 258000 mm2/mρmy = 0.95 × μ × fcr / (αy × fck) = 0.0430 Asmy = ρmy × b × h = 258000 mm2/m5. 水平方向的配筋计算:5.1 计算弯矩的大小:Mx = q × L2 / 8 = 5 × (30003 / 8) = 281250 Nm My = 05.2 计算水平方向的最小配筋率和钢筋面积:ρsx = δs × fcr / (αx × fck) = 0.0077Asx = ρsx × b × h = 46200 mm2/m5.3 计算水平方向的最大配筋率和钢筋面积:ρmx = 0.95 × μ × fcr / (αx × fck) = 0.0430 Asmx = ρmx × b × h = 258000 mm2/m6. 竖直方向的配筋计算:6.1 计算弯矩的大小:Mx = 0My = q × L2 / 8 = 5 × (30003 / 8) = 281250 Nm 6.2 计算竖直方向的最小配筋率和钢筋面积:ρsy = δs × fcr / (αy × fck) = 0.0077Asy = ρsy × b × h = 46200 mm2/m6.3 计算竖直方向的最大配筋率和钢筋面积:ρmy = 0.95 × μ × fcr / (αy × fck) = 0.0430Asmy = ρm y × b × h = 258000 mm2/m7. 布置钢筋:根据上述计算结果,可以得到板的双向配筋情况:7.1 斜对角方向的钢筋:间距:s = 2000 mm / (3 + 1) = 500 mm直径:d = √(As / (0.785 × π)) = √(258000 / (0.785 × π)) = 20 mm 横向主筋:π20/500纵向主筋:π20/5007.2 水平方向的钢筋:间距:s = 2000 mm / (3 + 1) = 500 mm直径:d = √(As / (0.785 × π)) = √(258000 / (0.785 × π)) = 20 mm 横向主筋:π20/500纵向箍筋:π10/1507.3 竖直方向的钢筋:间距:s = 2000 mm / (3 + 1) = 500 mm直径:d = √(As / (0.785 × π)) = √(258000 / (0.785 × π)) = 20 mm 横向箍筋:π10/1508. 验算:8.1 在斜对角方向进行验算:钢筋面积:Asx = Asy = 258000 mm2/m最小钢筋面积:Asmin = 96000 mm2/mAsx / Asmin = Asy / Asmin = 2.69 > 1.258.2 在水平方向进行验算:钢筋面积:Asx = 258000 mm2/mAsy = 0最小钢筋面积:Asmin = 96000 mm2/mAsx / Asmin = 2.69 > 1.258.3 在竖直方向进行验算:钢筋面积:Asx = 0Asy = 258000 mm2/m最小钢筋面积:Asmin = 96000 mm2/mAsy / Asmin = 2.69 > 1.25以上步骤都符合规范的要求,因此整个设计方案得以通过验算。
2.4板配筋计算
2.4 板配筋计算2.4.1 楼板厚度的确定房间楼板短跨方向最大为6000mm ,梁、板用C25混凝土,柱用C30混凝土 ,1111h ~~6000120~150********L mm ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则取板厚t=120mm 。
2.4.2 荷载计算恒荷载标准值:客房、过道、其余的房间:25mm 水磨石面层 20.02525=0.625kN/m ⨯ 30mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯ 20mm 厚石灰砂浆抹底 20.0217=0.34kN/m ⨯ 恒荷载标准值: 合计:24.6kN/m 卫生间、厨房:20mm 防滑地砖 20.0222=0.44kN/m ⨯ 30mm 水泥砂浆找平层 20.0320=0.60kN/m ⨯ 120mm 现浇混凝土楼板 20.1225=3kN/m ⨯恒荷载标准值: 合计:24.04N/m k 活荷载标准值:根据规范卫生间取2k q 2.5/kN m =,其它的地方取2k q 2.0/kN m =,由于4.6 2.3 2.82k k g q ==< 则是活载起控制作用。
2.4.3 内力计算按弹性方法进行内力计算,双向板恒活载设计值计算计算结果见表1;板弯矩计算计算结果见表2 ,板配筋计算计算结果见表3,板跨中配筋计算见表4。
板支座配筋计算见表5.现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)尽量用二级钢包括直径φ10(目前供货较少)的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。
钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。
(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。
跨度小于2米的板上部钢筋不必断开。
板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。
顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋,拉通筋均应按受拉搭接钢筋。
双向板钢筋计算例题
双向板钢筋计算例题问题描述某建筑工地要进行一个双向板的钢筋计算,该双向板的尺寸为3m × 3m,并且厚度为200mm。
设计师要求在该板上设置双向钢筋以增强板材的强度和稳定性。
你作为结构工程师负责进行钢筋计算和设计。
计算步骤步骤一:计算板的负荷首先,我们需要计算板的负荷。
根据建筑设计师提供的信息,该板的重量为1000kg/m3,即板的体积密度为1000kg/m3。
可以通过以下公式计算板的负荷:负荷 = 体积 × 密度在我们的例子中,板的尺寸为3m × 3m × 0.2m,所以板的体积为3m × 3m × 0.2m = 1.8m^3。
将板的体积代入计算公式,我们可以得到板的负荷:负荷 = 1.8m^3 × 1000kg/m^3 = 1800kg所以该板的负荷为1800kg。
步骤二:计算板的弯矩接下来,我们要计算板的弯矩。
由于板是双向的,所以我们需要计算两个方向的弯矩。
对于单一加载情况下,我们可以使用以下公式计算弯矩:弯矩 = 负荷 × 距离在我们的例子中,板的负荷为1800kg,并且板的尺寸为3m × 3m,所以距离为1.5m。
将负荷和距离代入计算公式,我们可以得到弯矩:弯矩 = 1800kg × 1.5m = 2700kg·m所以,在单一加载情况下,该板在两个方向的弯矩均为2700kg·m。
步骤三:计算钢筋的截面面积接下来,我们要计算钢筋的截面面积。
钢筋的截面面积决定了其承载能力。
根据结构设计师的要求,我们使用直径为10mm的钢筋。
钢筋的截面面积可以通过以下公式计算:截面面积= π × (直径/2)^2将钢筋直径代入计算公式,我们可以得到钢筋的截面面积:截面面积= π × (10mm/2)^2 ≈ 78.5mm^2所以钢筋的截面面积为78.5mm^2。
步骤四:计算钢筋的数量最后,我们要计算钢筋的数量。
双向板配筋讲解
1. 荷载设计值活荷载标准值为2KN/m2,取γQ=1.4。
q=1.4x2=2.8KN/m。
2恒荷载标准值为3.76KN/m2,设计值为g=3.76×1.2=4.51KN/m。
2 合计 p=g+q=7.31KN/m2. 按弹性理论计算在求各区格板跨内正弯矩时,按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算,取荷载’2 g=g+q/2=5.91KN/m’2 q=q/2=1.4KN/m‘’在g作用下,各内支座可视作固定,某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心点处,在q作用下,各区格板四边均可视作简支,跨内最大弯矩则在中心点处。
计算弯矩时,考虑混凝土的泊松比u=0.2(查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第4.1.5条),在求各中间支座最大弯矩(绝对值)时,按恒载及活载均布各区格板计算,取荷载2 P=g+q=7.3KN/m3. A区格板计算(1)计算跨度中间跨:l0x=1.1ln=1.1x(3.95-0.275)=4.04m>lc=3.95ml0y=1.1ln=1.1x(4.00-0.25)=4.13m>lc=4.0ml0x/l0y=3.95/4=0.99(2)跨中弯矩A区格板是中间部位区格板,在g+q/2作用下,按四边固定板计算;在q/2作用下按四边简支计算。
A区格弯矩系数查《混凝土结构设计》附表8,结果如下表所示:2UUUMX=MX1+MX2=(mx1+0.2my1)(g+q/2)l0x+(mx2+0.2my2)(q/2)l0x22=(0.0180+0.2⨯0.0175)⨯5.91⨯3.952+(0.0376+0.2⨯0.0367)⨯1.4⨯3.952=2.96KN.m/mMy=My1+My2UUU=(my1+0.2mx1)(g+q/2)l0x+(my2+0.2mx2)(q/2)l0x22=(0.0175+0.2⨯0.0180)⨯5.91⨯3.952+(0.0367+0.2⨯0.0376)⨯1.4⨯3.952=2.91KN.m/m(3)支座弯矩a支座:MX=mx(g+q)l0x=-0.0520⨯7.3⨯3.952=-5.92KN.m/m a'2b支座:My=my(g+q)l0x=-0.0516⨯7.3⨯3.952=-5.66KN.m/m(4)配筋计算 a'2截面有效高度:跨中截面h0x=120-20=100mm(短跨方向)h0y=120-30=90mm(长跨方向)支座截面h0=h0x=100mm对A区格板四周与梁整体连接,整块板内存在穹顶作用,使板内弯矩大大减小,故弯矩值乘以折减系数0.8,由跨中正弯矩配筋计算 As=mfy=300N/mm2 0.95fyh0,MXASX=0.8⨯=0.8⨯2.96⨯106/(300⨯0.95⨯100)=84mm20.95h0fyASy=0.8⨯MyUU0.95h0fy=0.8⨯2.91⨯106/(300⨯0.95⨯90)=91mm2(5)支座配筋计算a支座:Asy=m2=5.92⨯106/(300⨯0.95⨯100)=208mm 0.95fyh0b支座配筋见B、C区格板计算,因为相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时,取绝对值的较大值作为该支座的最大负弯矩。
一双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
显示更多隐藏2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
单向、双向板配筋全图
要点二
楼板跨度
楼板的跨度是指楼板两对边之间的距离,根据跨度的不同 ,楼板的厚度也会有所不同。一般来说,单向板跨度在 2.5-3.0m之间,双向板跨度在3.0-4.0m之间。
钢筋的直径和间距要求
钢筋直径
根据楼板的跨度和荷载的不同,钢筋的直径 也有所不同。一般来说,单向板的主筋直径 在8-12mm之间,双向板的主筋直径在1016mm之间。
单向、双向板配筋全 图
目录
CONTENTS
• 单向板配筋图解 • 双向板配筋图解 • 配筋计算方法 • 钢筋混凝土楼板的构造要求 • 实际工程中的单向、双向板配筋示例
01 单向板配筋图解
板顶筋
总结词
板顶筋是单向板中位于板顶面的钢筋,主要承受板顶面的负弯矩。
详细描述
板顶筋通常采用直径较小的钢筋,如直径为8-12mm的钢筋,以节约成本。在 单向板中,板顶筋通常垂直于长跨方向布置,以承受负弯矩产生的拉力。
板底筋
总结词
板底筋是单向板中位于板底面的钢筋,主要承受板底面的正 弯矩。
详细描述
板底筋通常采用直径较大的钢筋,如直径为12-18mm的钢筋 ,以提高承载能力。在单向板中,板底筋通常垂直于短跨方 向布置,以承受正弯矩产生的压力。
悬挑板配筋
总结词
悬挑板是一种特殊类型的单向板,其配筋方式与普通单向板有所不同。
大跨度结构的单向、双向板配筋
总结词:特殊设计
详细描述:大跨度结构的楼板需要承受较大的荷载和变形,因此需要进行特殊设计。单向板和双向板 的配筋都需要根据具体情况进行计算和配置,以确保结构的安全性和稳定性。
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详细描述
极限状态设计法根据结构的两个极限状态: 承载能力极限状态和正常使用极限状态,分 别计算出板所需的钢筋面积。该方法考虑了 结构的可靠性和安全性,适用于各种类型的 板。
双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2{M=αmp(g+p)l x2 αmp为单向连续板(αmb为连续梁)考虑塑性内力重分布的弯矩系数。
}式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的计算跨度(m)。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
(整理)(一)双向板按弹性理论的计算方法.
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
显示更多隐藏2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
[整理](一)双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
双向板的弹性和塑性计算
一、设计任务书1、设计目的和方法通过本设计对所学课程内容加深理解,并利用所学知识解决实际问题;培养学生正确的设计观点、设计方法和一定的计算、设计能力,使我们掌握钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和步骤;培养用图纸和设计计算书表达设计意图的能力,进一步掌握结构施工图的绘制方法。
根据某多层建筑平面图,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构的要求,并考虑支承结构的合理性确定支承梁的结构布置方案。
确定板的厚度和支承梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级。
分别按照塑性计算方法和弹性理论计算方法进行板、支承梁的内力和配筋的计算。
2、设计资料(1)结构形式:某多层工业厂房,采用现浇钢筋混凝土结构,平面尺寸l x =3.3m,ly=3.9m。
内外墙厚度均为300mm,设计时只考虑竖向荷载作用,要求完成该钢筋混凝土整体现浇楼盖的设计,其平面如图1.1所示。
楼盖结构平面布置图1.1(2)楼面做法:20mm厚水泥砂浆地面,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹底。
(3)荷载:永久荷载主要为板、面层以及粉刷层自重,钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,楼面均布活荷载q=4kN/m,分项系数Rg =1.2,分项系数Rq=1.3或1.4。
(4)材料:混凝土强度等级为C25。
采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2。
3、设计内容(1)双向板肋梁楼盖结构布置:确定板厚度,对板进行编号,绘制楼盖结构布置图。
(2)双向板设计:1)按弹性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。
2)按塑性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。
(3)支承梁的设计。
4、设计任务(1)设计书一份,包括封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计施工图、参考文献、设计心得、成绩评定表。
(2)图纸。
1)结构平面布置图2)板的配筋图3)支承梁的配筋图5、设计要求施工图要求做到布图合理,图面整洁,按比例作图并符合“建筑制图统一标准”中关于线型、符号、图例等各项规定;图中书写字体一律采用仿宋体;同一张施工图中各截面编号及钢筋编号均不得重复。
钢筋混凝土梁板结构—双向板肋梁楼盖设计
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图8.39 双向板支承梁所承受的荷载
8.3.4 双向板肋梁楼盖设计实例
【例8.2】 某商店现浇钢筋混凝土楼盖的平面布置如图8.40所
示。四周为240mm厚砖墙,梁的截面尺寸b×h= 200mm×350mm,楼面为20mm厚水泥砂浆抹面,天棚采用 15mm厚混合砂浆抹灰,楼面活荷载标准值为3kN/m2。混凝土 强度等级为C25,钢筋采用HPB300级。要求按弹性理论方法进 行板的设计,并绘出板的配筋图。
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8.3.3 双向板的配筋计算和构造要求
1.双向板的配筋计算
双向板双向板内两个方向的钢筋均为受力钢筋,跨中沿短跨方向的板底钢筋应 配置在沿长跨方向板底钢筋的外侧。配筋计算时,在短跨方向跨中截面的有效高度 h01按一般板取用,即h01=h-as ;而长跨方向截面的有效高度应取h02=h01-d,d为板 中受力钢筋的直径。
1.单跨双向板的内力计算
双向板的弹性计算法是依据弹性薄板理论进行计算的,由于这种方法考虑边界条 件,其内力分析比较复杂。为便于计算,通常是直接应用根据弹性理论方法所编制的 计算用表(附录中附表B.2)来求解内力。
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在计算时,根据双向板两个方向跨度的比值以及板周边的支承条件,从表中直接 查得弯矩系数,表中系数是取混凝土泊松比ν=1/6而得出的。单跨双向板的跨中或支 座弯矩可按下式计算:
M=表中系数×(g+q)l02
(8-9)
式中 M——跨中或支座单位板宽内的弯矩设计值;
g、q——作用于板上的均布恒荷载及活荷载设计值;
l0——板短跨方向的计算跨度,取lx和ly中的较小值,见附表B.2 中插图。
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(1)
板配筋计算
LB-1矩形板计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: LB-1二、示意图三、依据规范《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002四、计算信息1.几何参数计算跨度: Lx = 3300 mm; Ly = 6000 mm板厚: h = 120 mm2.材料信息混凝土等级: C25 fc=11.9N/mm2 ft=1.27N/mm2 ftk=1.78N/mm2 Ec=2.80×104N/mm2钢筋种类: HRB335 fy = 300 N/mm2 Es = 2.0×105 N/mm2最小配筋率: ρ= 0.200%纵向受拉钢筋合力点至近边距离: as = 30mm保护层厚度: c = 25mm3.荷载信息(均布荷载)永久荷载分项系数: γG = 1.200可变荷载分项系数: γQ = 1.400准永久值系数: ψq = 1.000永久荷载标准值: qgk = 7.000kN/m2可变荷载标准值: qqk = 4.000kN/m24.计算方法:弹性板5.边界条件(上端/下端/左端/右端):固定/固定/固定/固定6.设计参数结构重要性系数: γo = 1.00泊松比:μ = 0.200五、计算参数:1.计算板的跨度: Lo = 3300 mm2.计算板的有效高度: ho = h-as=120-30=90 mm六、配筋计算(lx/ly=3300/6000=0.550<2.000 所以按双向板计算):1.X向底板钢筋1) 确定X向板底弯矩Mx = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= (0.0385+0.0056*0.200)*(1.200*7.000+1.400*4.000)*3.32 = 6.040 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*6.040×106/(1.00*11.9*1000*90*90)= 0.0633) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.063) = 0.0654) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*90*0.065/300= 231mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 231/(1000*120) = 0.193%ρ<ρmin = 0.200% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.200%*1000*120 = 240 mm2采取方案d8@200, 实配面积251 mm22.Y向底板钢筋1) 确定Y向板底弯矩My = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= (0.0056+0.0385*0.200)*(1.200*7.000+1.400*4.000)*3.32 = 2.028 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*My/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*2.028×106/(1.00*11.9*1000*90*90)= 0.0213) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.021) = 0.0214) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*90*0.021/300= 76mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 76/(1000*120) = 0.063%ρ<ρmin = 0.200% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.200%*1000*120 = 240 mm2采取方案d8@200, 实配面积251 mm23.X向支座左边钢筋1) 确定左边支座弯矩M o x = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0814*(1.200*7.000+1.400*4.000)*3.32= 12.410 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o x/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*12.410×106/(1.00*11.9*1000*90*90)= 0.1293) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.129) = 0.1384) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*90*0.138/300 = 494mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 494/(1000*120) = 0.411%ρ≥ρmin = 0.200% 满足最小配筋要求采取方案d8@100, 实配面积503 mm24.X向支座右边钢筋1) 确定右边支座弯矩M o x = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0814*(1.200*7.000+1.400*4.000)*3.32= 12.410 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o x/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*12.410×106/(1.00*11.9*1000*90*90)= 0.1293) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.129) = 0.1384) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*90*0.138/300 = 494mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 494/(1000*120) = 0.411%ρ≥ρmin = 0.200% 满足最小配筋要求采取方案d8@100, 实配面积503 mm25.Y向上边支座钢筋1) 确定上边支座弯矩M o y = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0571*(1.200*7.000+1.400*4.000)*3.32= 8.705 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o y/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*8.705×106/(1.00*11.9*1000*90*90)= 0.0903) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.090) = 0.0954) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*90*0.095/300 = 338mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 338/(1000*120) = 0.282%ρ≥ρmin = 0.200% 满足最小配筋要求采取方案d8@140, 实配面积359 mm26.Y向下边支座钢筋1) 确定下边支座弯矩M o y = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0571*(1.200*7.000+1.400*4.000)*3.32= 8.705 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o y/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*8.705×106/(1.00*11.9*1000*90*90)= 0.0903) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.090) = 0.0954) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*11.9*1000*90*0.095/300= 338mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 338/(1000*120) = 0.282%ρ≥ρmin = 0.200% 满足最小配筋要求采取方案d8@140, 实配面积359 mm2七、跨中挠度计算:Mk -------- 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值1.计算荷载效应Mk = Mgk + Mqk= (0.0385+0.0056*0.200)*(7.000+4.000)*3.32 = 4.746 kN*mMq = Mgk+ψq*Mqk= (0.0385+0.0056*0.200)*(7.000+1.000*4.000)*3.32 = 4.746 kN*m2.计算受弯构件的短期刚度 Bs1) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)= 4.746×106/(0.87*90*251) = 241.490 N/mm2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*120= 60000mm2ρte = As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)= 251/60000 = 0.418%3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(0.418%*241.490) = -0.045因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψ = 0.24) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = Es/Ec = 2.0×105/2.80×104 = 7.1435) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf=06) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*ho)= 251/(1000*90) = 0.279%7) 计算受弯构件的短期刚度 BsBs = Es*As*ho2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混凝土规范式8.2.3--1) = 2.0×105*251*902/[1.15*0.200+0.2+6*7.143*0.279%/(1+3.5*0.0)] = 7.399×102 kN*m23.计算受弯构件的长期刚度B1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ'=0时,θ=2.0 (混凝土规范第 8.2.5 条)2) 计算受弯构件的长期刚度 BB = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bs (混凝土规范式 8.2.2)= 4.746/(4.746*(2.0-1)+4.746)*7.399×102= 3.700×102 kN*m24.计算受弯构件挠度f max = f*(q gk+q qk)*Lo4/B= 0.00246*(7.000+4.000)*3.34/3.700×102= 8.674mm5.验算挠度挠度限值fo=Lo/200=3300/200=16.500mmfmax=8.674mm≤fo=16.500mm,满足规范要求!八、裂缝宽度验算:1.跨中X方向裂缝1) 计算荷载效应Mx = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2= (0.0385+0.0056*0.200)*(7.000+4.000)*3.32= 4.746 kN*m2) 光面钢筋,所以取值v i=0.73) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)=4.746×106/(0.87*90*251)=241.490N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000 mm2ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)=251/60000 = 0.0042因为ρte=0.0042 < 0.01,所以让ρt e=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)=1.1-0.65*1.780/(0.0100*241.490)=0.6217) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/200=58) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=5*8*8/(5*0.7*8)=119) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1) =2.1*0.621*241.490/2.0×105*(1.9*25+0.08*11/0.0100)=0.2187mm ≤ 0.30, 满足规范要求2.跨中Y方向裂缝1) 计算荷载效应My = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2= (0.0056+0.0385*0.200)*(7.000+4.000)*3.32= 1.593 kN*m2) 光面钢筋,所以取值v i=0.73) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)=1.593×106/(0.87*90*251)=81.066N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000 mm2ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)=251/60000 = 0.0042因为ρte=0.0042 < 0.01,所以让ρte=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)=1.1-0.65*1.780/(0.0100*81.066)=-0.327因为ψ=-0.327 < 0.2,所以让ψ=0.27) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/200=58) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=5*8*8/(5*0.7*8)=119) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1) =2.1*0.200*81.066/2.0×105*(1.9*25+0.08*11/0.0100)=0.0237mm ≤ 0.30, 满足规范要求3.支座上方向裂缝1) 计算荷载效应M o y = 表中系数((qgk+qqk)*Lo2)= 0.0571*(7.000+4.000)*3.32= 6.840 kN*m2) 光面钢筋,所以取值v i=0.73) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)=6.840×106/(0.87*90*359)=243.333N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000 mm2ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)=359/60000 = 0.0060因为ρte=0.0060 < 0.01,所以让ρte=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)=1.1-0.65*1.780/(0.0100*243.333)=0.6257) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/140=78) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=7*8*8/(7*0.7*8)=119) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1) =2.1*0.625*243.333/2.0×105*(1.9*25+0.08*11/0.0100)=0.2217mm ≤ 0.30, 满足规范要求4.支座下方向裂缝1) 计算荷载效应M o y = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2= 0.0571*(7.000+4.000)*3.32= 6.840 kN*m2) 光面钢筋,所以取值v i=0.73) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)=6.840×106/(0.87*90*359)=243.333N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000 mm2ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)=359/60000 = 0.0060因为ρte=0.0060 < 0.01,所以让ρte=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)=1.1-0.65*1.780/(0.0100*243.333)=0.6257) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/140=78) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=7*8*8/(7*0.7*8)=119) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1) =2.1*0.625*243.333/2.0×105*(1.9*25+0.08*11/0.0100)=0.2217mm ≤ 0.30, 满足规范要求5.支座左方向裂缝1) 计算荷载效应M o x = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2= 0.0814*(7.000+4.000)*3.32= 9.751 kN*m2) 光面钢筋,所以取值v i=0.73) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)=9.751×106/(0.87*90*503)=247.580N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000 mm2ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)=503/60000 = 0.0084因为ρte=0.0084 < 0.01,所以让ρte=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)=1.1-0.65*1.780/(0.0100*247.580)=0.6337) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/100=108) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=10*8*8/(10*0.7*8)=119) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1) =2.1*0.633*247.580/2.0×105*(1.9*25+0.08*11/0.0100)=0.2285mm ≤ 0.30, 满足规范要求6.支座右方向裂缝1) 计算荷载效应M o x = 表中系数(qgk+qqk)*Lo2= 0.0814*(7.000+4.000)*3.32= 9.751 kN*m2) 光面钢筋,所以取值v i=0.73) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)=9.751×106/(0.87*90*503)=247.580N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000 mm2ρte=As/Ate (混凝土规范式 8.1.2-4)=503/60000 = 0.0084因为ρte=0.0084 < 0.01,所以让ρte=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)=1.1-0.65*1.780/(0.0100*247.580)=0.6337) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/100=108) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=10*8*8/(10*0.7*8)=119) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1) =2.1*0.633*247.580/2.0×105*(1.9*25+0.08*11/0.0100)=0.2285mm ≤ 0.30, 满足规范要求。
双向板计算.doc
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
双向板计算
0.95。 (2)钢筋分带布置问题
当按弹性理论计算求得的最大弯矩配筋时,考虑到近支座处弯矩比计算的最大弯矩小得 多,为了节约钢材,可将两个方向的跨中正弯矩配筋在距支座 lx/4 宽度内减少一半(见上图)。 但支座处的负弯矩配筋应按计算值均匀布置。支座负弯矩钢筋可在距支座不小于 lx/6 处截 断一半,其余的一半可在距支座不小于 lx/4 处截断,或弯下作为跨中正弯矩配筋。
(二)双向板按塑性理论的计算方法
1.双向板的塑性铰线及破坏机构 (1)四边简支双向板的塑性铰线及破坏机构
(a)简支双向板的裂缝分布图
(b)简支双向板的塑性铰线及破坏机构图
均布荷载作用的四边简支双向板,板中不仅作用有两个方向的弯矩和剪力,同时还作用 有扭矩。由于短跨方向弯矩较大,故第一批裂缝出现在短跨跨中的板底,且与长跨平行(上 图 a)。近四角处,弯矩减小,而扭矩增大,弯矩和扭矩组合成斜向主弯矩。随荷载增大, 由于主弯矩的作用,跨中裂缝向四角发展。继续加大荷载,短跨跨中钢筋应力将首先到达屈 服,弯矩不再增加,变形可继续增大,裂缝开展,使与裂缝相交的钢筋陆续屈服,形成如上
当按塑性理论计算时,钢筋布置已反映在所选用的弯矩计算公式中,跨中钢筋的配筋数 量不分中间带及边带。当边支座为简支时,边区格及角区格与楼板边缘垂直的跨中钢筋一般 不宜截断,或通过计算确定截断钢筋的数量及位置。支座上负弯矩钢筋可在伸入板内不少于 lx/4 处截断。
(3)边支座构造钢筋及角部附加钢筋
简支板角部裂缝图 无论按弹性或塑性理论计算,边支座一般按简支支座考虑,计算上取 M=0。但实际上由 于砖墙或边梁的约束作用,仍存在有一定的负弯矩,故需在简支支座的顶部设置构造钢筋, 其数量与单向板的要求相同。角区格的角部受荷后有翘起的趋势(见上图),如支座处有砖墙 压住,限制了板的翘起,角部板的顶面将出现见如上图所示斜裂缝。为了控制这种裂缝的发 展,需在简支板的角部 lx/4 范围内配置顶部附加钢筋(参见本章第四节板中构造钢筋图)。
双向板弯矩计算表格.doc
攀枝花学院土木工程学院第二部分结构计算1 工程概况1.1 设计概况:1.1.1 建设项目名称:攀枝花某小区住宅B栋1.1.2 建设地点:攀枝花金江区1.1.3 设计资料:攀枝花某小区住宅B栋,可占用土地为50m*10m,实际占地面积为50*10,主体为五层,室内外地坪高差为600mm,层高3m, 女儿墙高1.2m,总高21.7m。
.每层一个单元,一梯两户,户型为三室两厅,框架结构。
其各层楼的具体布置见图纸。
地质勘察表明,勘查范围内基底岩石有辉长岩和灰岩,其中辉长岩分布于Ⅰ-Ⅰ1剖面的CK1~CK3钻孔附近,灰岩分布于Ⅱ-Ⅱ1剖面的CK4~CK6号钻孔(详见有关剖面图)。
2、补勘察施工的钻孔在灰岩揭露深度内未见有岩溶。
3.根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)综合判定,该场地属于中硬场地土,II级建筑场地,处于建筑抗震的有利地段。
攀枝花地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.1g。
4.持力层建议设在含碎石粉质粘土层。
5.气象资料:全年主导风向:偏南风夏季主导风向,常年降雨量为:350mm,时间是5—7月,基本风压为:0.4kN/m2(B类场地)6.底层室内主要地坪标高为±0.000,室外-0.60001.2 结构承重方案选择根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用纵横框架承重方案,框架梁、柱布置参见结构平面图一。
在计算时采用横向框架1.3 主要构件选型及尺寸初步估算1.3.1. 主要构件选型(1)梁﹑板﹑柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构(2)墙体采用:粘土空心砖(3)墙体厚度:内外墙均为200mm(4)基础采用:柱下独立基础1.3.2. 梁﹑柱截面尺寸估算(1)主梁:纵向主梁的跨度为L1=2400mm ,L2=4300mm ,L3=3300mm ,L4=3600mm ,L5=5500mm ,所以L 取较大值。
h=(1/10~1/15)L=366mm~550mm 取h=400mm截面宽度: (1/2~1/3)h=133~200mm ,取b=250mm ,满足200,b mm >且b/h=400/250=1.6<4故主要框架梁初选截面尺寸为:b ×h=400mm ×250mm(2)次梁:截面高度:h=(1/10~1/15)L=240mm~360mm ,取350mm 截面宽度:b=(1/2~1/3)h=116mm~175mm ,取250mm , 故次要框架梁初选截面尺寸为: b ×h=250mm×350mm (3) 框架柱:11112~(~3000374.7~281,(1~),.152015203h H mm mm b h b h ==⨯===())取又根据公式:,Vc n cN A f μ=其中n μ为轴压比限值,一般取0.9. 各层的重力代表值近似取212/KN m ,由结构平面布置图可得中柱的负荷面积是3.6×4.8/2+3.6×3.6/2=15.12mm 2,则竖向荷载的轴压估计值:选35C 型混凝土,216.7/,c f N mm =KN Nv 1134512.151225.1=⨯⨯⨯=,2754497.169.01134mm Ac =⨯=,且框架柱截面高度不宜小于400mm,故初选截面450450.b h mm mm ⨯=⨯2 . 板的设计板采用整体现浇式,板厚100C混泥土,板中钢筋采用,采用30h mmHPB级钢筋。
双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2{M=αmp(g+p)l x2 αmp为单向连续板(αmb为连续梁)考虑塑性内力重分布的弯矩系数。
}式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的计算跨度(m)。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
双向板弯矩计算表格
第二部分结构计算
1工程概况
1.1设计概况:
1.1.1建设项目名称:攀枝花某小区住宅B栋
1.1.2建设地点:攀枝花金江区
1.1.3设计资料:
攀枝花某小区住宅B栋,可占用土地为50m*10m,实际占地面积为50*10,主体为五层, 室内外地坪高差为600mm,层高3m, 女儿墙高1.2m,总高21.7m。.每层一个单元,一梯两户,户型为三室两厅,框架结构。其各层楼的具体布置见图纸。
1.95+0.2*2.83=2.52kN·m/m
1.5+0.2*0.68=1.64kN·m/m
支
座
计算简图
0.0656*7.6*3.32=5.43kN·m/m
0.0776*7.6*2.12=2.6kN·m/m
0.0653*7.6*3.32=5.4kN·m/m
0.1057*7.6*2.12=3.54kN·m/m
0.0784*7.6*1.82=1.93kN·m/m
0.0676*7.6*4.22=9.06kN·m/m
0.1146*7.6*1.82=2.82kN·m/m
区格
17
3.6/3.6=1
跨
内
计图算简
(0.0227*6.2+0.0368*1.4)*3.62=2.49kN·m/m
(0.0168*6.2+0.0368*1.4)*3.62=2.02kN·m/m
2.1板的荷载计算
2.1.1楼面荷载计算:
选用细石混凝土楼面:
40厚C20细石混凝土撒1:1水泥砂子压实抹光:0.4×24=0.96 N/m2
120mm厚钢筋混泥土板 25 0.12=3 N/m2
水泥浆一道(内掺建筑胶) 0.05 N/m2
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Lx /Ly=0.967741935
跨中弯矩系数 Mx
0.041Mx u =
0.2629125
(未调整)
Ly u =
0.233415
二Lx /Ly=0.96774194
跨中弯矩系数 Mx 0.0198弯矩Mx u
=0.1269675(未调整)
弯矩My u
=
0.110295
支座弯矩系数Mx
0.055
支座弯矩系数 My 0.0528弯矩Mx u
=
0.3526875(未调整)
弯矩My u
=
0.33858
按四边固计算跨中和支座弯矩:
1. 跨 中 弯 矩:
2. 支座弯矩:
q′=g+0.5p=0.5925t/M 2q〞=±0.5p=0.12
t/M 2
Mx u =0.105584(未调整)My u =0.09172跨中Mx=0.120869
跨中My=
0.10932
Mx u =
0.04428(未调整)
My u =0.03931跨中Mx=0.050832
跨中
u
0.04669
四
b f b'f
挠度验算
2. 支座弯矩: (本方法所求支座弯矩与按四边固计算的支座弯矩相在q′作用下:在q〞作用下:三1. 跨 中 弯 矩 :
S (mm )
S C 按《静力手册》连 续 板 实 用 计 算 方 法
17.84314ρ=
γf =
2Mx=0.301813My=
MS=0.579045MI =
B I =B I =
3挠度系数0.00663
求构件的短期刚度B S
(b f -b)h f /b/h 0=
长 期 挠 度 验 算:
q =g+ρ0p=
q = g+ p =
B S =(0.025+0.28αE ρ)(1+0.55γf '+0.12γf )E C
对应于荷载的长期组合:
挠度验算:
短 期 挠 度 验 算:对应于荷载的短期组合:S /
θ=
求构件的长期刚度B L
αE =E S /E C =M S ×B S /(M I (θ-1)+M S )
受拉钢筋
翼缘高 f
(mm 2 )
四边固计算的支座弯矩相同:)
0.007634
ρ'=
0γ'f =
0.2772320.534765
1.1E+131.1E+13
0.65f=0.02mm
0.55
f=0.02758mm
(b'f -b)h'f /b/h 0=
T形截面受拉T形截面受压翼)(1+0.55γf '+0.12γf )E C bh 03=
B S /θ=
2.14165E+13
S ×B S /(M I (
θ-1)+M S )=
矩 系 数。