混凝土结构课程设计钢筋混凝土双向板肋形楼盖设计

混凝土结构课程设计

设计题目：钢筋混凝土双向板肋形楼盖设计

学院：土木与环境工程学院

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

北京科技大学 2014年6月

目录

一、设计任务书 (1)

1、设计目的和方法 (1)

2、设计任务 (1)

3、设计资料 (1)

4、设计要求 (2)

5、设计成果 (2)

6、设计要求 (2)

二、设计说明书 (3)

1、结构布置及构件尺寸选择 (3)

2．荷载设计值 (4)

3.板的计算 (4)

3.1按弹性理论设计板 (4)

3.1.1 A区格板计算 (5)

3.1.2 B区格板计算。 (6)

3.1.3 C区格板计算 (7)

3.1.4 D区格板计算 (8)

3.1.5选配钢筋 (10)

3.2按塑性理论设计板： (10)

3.2.1 A区格板计算 (12)

3.2.2 B区格板计算 (13)

3.2.3 C区格板的计算 (15)

3.2.4 D区格板的计算 (16)

4.双向板支承梁设计 (19)

4.1纵向支承梁L-1设计 (20)

4.1.1计算跨度 (20)

4.1.2荷载计算 (20)

4.1.3内力计算。 (21)

4.1.4正截面承载力计算 (25)

4.1.5 斜截面受剪承载力计算 (26)

4.2 横向支承梁L-2设计 (28)

4.2.1 计算跨度。 (28)

4.2.2荷载计算 (28)

4.2.3内力计算。 (29)

4.2.4正截面承载力计算 (32)

4.2.5 斜截面受剪承载力计算 (34)

三、参考文献 (35)

四、设计心得 (36)

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主、次梁的结构布置方案。确定板的厚度和主、次梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级。按照塑性内力重分布的方法进行板、次梁的内力和配筋的计算。按照弹性理论进行主梁的内力和配筋的计算。

2、设计任务

某二层建筑物，为现浇混凝土内框架结构(中间为框架承重，四周为墙体承重)，建筑平面示意图见下图。试对楼盖（包括标准层和顶层）进行设计。

图1-1 楼盖结构平面布置

3、设计资料

（1）建设地点：北京市

（2）楼面做法：水磨石地面、钢筋混凝土现浇板，20mm 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,

γ=1.2。活载分项水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,恒载分项系数

G

γ =1.3或1.4。

系数

Q

（4）材料：平面尺寸ly=5.1m，lx=4.5m。楼面均布活荷载q=5.0kN/m。混凝土强度等级为C25。采用HRB335钢筋。

4、设计要求

(1)楼盖、屋盖的结构平面布置。

(2)楼盖板的内力分析与配筋计算（考虑内力重分布）。次梁的内力分析与

配筋计算（考虑内力重分布）。

(3) 主梁的内力分析与配筋计算。

5、设计成果

(1)设计计算说明书一份，包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录、设计心得。

(2)楼板配筋图、次梁配筋图、主梁的弯矩包络图和配筋图。

6、设计要求

(1)独立完成，严禁抄袭。

(2)设计计算书要完整、计算过程及结果正确，表达清晰。

(3)配筋图要达到施工图的要求，施工图上的配筋应与计算书的计算结果一

致。原则要打印。

二、设计说明书

1、结构布置及构件尺寸选择

双向板肋梁楼盖由板和支承梁构成。双向板肋梁楼盖中，本双向板肋梁楼盖设计双向板区格平面尺寸ly=5.1m，lx=4.5m，即支承梁短边的跨度为4500mm，支承梁长边的跨度为5100mm，根据图1所示的柱网布置，选取的结构平面布置方案如图1-2所示。

图2-1 双向板肋梁楼盖结构平面布置图

板、次梁和主梁的截面尺寸拟定：

板厚的确定：连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=5100/50=102mm，且双向板的厚度不宜小于80mm，故取板厚为120mm。

支撑梁截面尺寸：根据经验，支撑梁的截面高度h=l/14～l/8,

长跨梁截面高度h=(5100/14～5100/8)=364.3～637.5mm,故取h=500mm。

长跨梁截面宽 b=h/3～h/2=(500/3～500/2)=166.7～250mm,故取b=200mm。

短跨梁截面高 h=(4500/14～4500/8)mm=321.4～562.5mm,故取h=500mm 短跨梁截面宽 b= h/3～h/2=400/3～400/2=133.3～200mm,故取b=200mm。

由于板面的载荷沿短跨方向传递程度要大于沿长跨方向的传递程度，故取得短跨梁尺寸要偏大一点。

2．荷载设计值

由于活荷载标准值大于4kN/m2，则取Q γ =1.3。 恒荷载设计值：k q q Q γ==1.3×5=6.5kN/m2 活荷载设计值：k g g G γ== 1.2×k g 30mm 厚水磨石地面：0.65kN/m2

100mm 厚钢筋混凝土现浇板：0.12m ×25kN/m3=3kN/m2 20mm 厚石灰砂浆抹底：0.020m ×17kN/m3=0.34kN/m2 k g =0.65+3+0.34=3.99kN/m2 g=3.99×1.2=4.788kN/m2 折算恒载设计值： p ′=g+q/2=3.99+6.5/2=7.24kN/m2 折算活荷载设计值：p ″=q/2=6.5/2=3.25kN/m2 荷载设计值：p=g+q=4.788+6.5=11.288kN/m2

3. 板的计算

3.1按弹性理论设计板

此法假定支撑梁不产生竖向位移且不受扭，并且要求同一方向相邻跨度比值lmin /lmax ≥0.75,以防误差过大。

当求各区格跨中最大弯矩时，活荷载应按棋盘式布置，它可以简化为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时±q/2作用下的弯矩之和。

所有区格板按其位置与尺寸分为A 、B 、C 、D 四类，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》（GB50010-2002）第4.1.8条）

弯矩系数可查《混凝土结构设计》附表2。

g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2

g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2

q/2

-q/2-q/2-q/2

-q/2-q/2-q/2-q/2

q/2q/2q/2q/2q/2

q/2

q/2

g+q g g+q g

g+q g g+q g

g+q g g g g+q

g+q

g+q

=

+

图2-2 荷载布置图