雙向板設計實例

時間：2023-05-01 07:48:50 資料我要投稿

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雙向板設計實例

雙向板肋梁樓蓋課程設計

1、設計任務書 1設計資料 1）結構形式。某公共洗衣房樓蓋平面為矩形，二層樓面建筑標高為3.6m，軸線尺寸為15.3m×13.5m，內框架承重體系，外墻均為370mm厚承重墻，鋼筋混凝土柱截面尺寸為400mm× 400mm，混凝土強度等級C20，樓蓋采用現澆雙向板肋梁樓蓋，其平面如圖1-12所示。 2）樓面做法。水泥砂漿面層20mm厚，鋼筋混凝土現澆板，石灰砂漿抹底15mm厚。

2設計內容

1）雙向板肋梁樓蓋結構布置。 2）按彈性理論進行板的設計。 3）按塑性理論進行板的設計。 4）支撐梁的設計。 3設計成果

（1）設計計算書一份，包括封面、設計任務書、目錄、計算書、參考文獻、附錄。（2）圖紙。

1）結構平面布置圖； 2）板的配筋圖； 3）支撐梁的配筋圖。 2、計算書

1結構布置及構件尺寸選擇

雙向板肋梁樓蓋由板和支撐梁構成。雙向板肋梁樓蓋鐘，雙向板區格一般以3~5m為宜。支撐梁短邊的跨度為4500mm，支撐梁長邊的跨度為5100mm。根據圖1~12所示的柱網布置，選取的結構平面布置方案如圖1~13所示。

板厚的確定：連續雙向板的厚度一般大于或等于l /50=4500/50=90mm，且雙向板的厚度不宜小于80mm，故取板厚為120mm。

支撐梁截面尺寸：根據經驗，支撐梁的截面高度h=l/14~l/8，長跨梁截面高度為（5100/14~5100/8）mm=364.3~637.5mm 故取h=500mm：截面寬度

b=h/3~h/2=(400/3~400/2)mm=133.3~200mm 故取b=250mm。短跨梁截面高度為

（4500014~4500/8）mm=321.4~562.5mm 故取h=400mm;截面寬度

b=h/3~h/2=(450/3~450/2)mm=150~225mm 故取b=200mm. 2荷載計算

120mm厚鋼筋混凝土板：0.12×25=3kN/m2； 20mm厚水泥砂漿面層：0.02×20=0.4kN/m2； 15mm厚石灰砂漿抹底：0.015×17=0.255kN/m2；恒荷載標準值：gk=3+0.4+0.255=3.655kN/m2；活荷載標準值：qk=3.0kN/m2。

p'=g+q/2=1.2×3.655+1.4×3.0/2=6.5kN/m2 p"=q/2=4.2/2=2.1kN/m2

P=1.2×33.655+1.4×3.0=8.6kN/m2 3按彈性理論設計板

此法假定支撐梁不產生豎向位移且不受扭，并且要求同一方向相鄰跨度的比值l0min/lmax≥0.75，以防誤差過大。

當求各區格跨中最大彎矩時，活荷載應按棋盤式布置，它可以簡化為當內支座固支時g+q/2作用下的跨中彎矩值與當內支座鉸支時±q/2作用下的跨中彎矩之和。

支座最大負彎矩可近似活荷載滿布求得，即支座固支時g+q作用下的支座彎矩。所有區格板按其位置與尺寸分為A，B，C，D4類，計算彎矩時，考慮混凝土的泊松比ν=0.2（查《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）第4.1.8條）。彎矩系數可查附表1-6。（1）A區格板計算第一文庫網。

1）lx=4.5m≈1.05l0=(4.5-0.25) ×1.05=4.46m ly=5.1m<1.05l0=(5.1-0.2) ×1.05=5.15m lx/ly=4.5/5.1=0.88 2)跨中彎矩。

Mx=彎矩系數× p'lx +彎矩系數×p"lx=(0.0258×6.5+0.0535×2.1) ×4.52=5.67kN·m/m 22My=彎矩系數× p'lx+彎矩系數× p"lx=(0.0200×6.5+0.0433×2.1) ×4.52=4.47kN·m/m

3)支座彎矩。圖1-13中（a，b）支座；

b2b支座Mx=彎矩系數×plx=-0.0603×8.6×4.52=-10.50kN·m/m 2a支座My=彎矩系數×plx=-0.054588.6×4.52=-9.49kN·m/m

4)配筋計算。

截面有效高度：由于是雙向配筋，兩個方向的截面有效高度不同。考慮到短跨方向的彎矩比長跨方向的大，故應將短跨方向的跨中受力鋼筋放置在長跨方向的外側。因此，跨中截面h0x=120-20=100mm(短跨方向)，h0y=120-30=90mm(長跨方向)；支座截面h0=100mm.。

對A區格板，考慮到該板四周與梁整澆在一起，整塊板內存在穹頂作用，使板內彎矩大大減小，故其彎矩設計值應乘以折減系數0.8，近似取γs為0.95。跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235.

Asx=0.8Mx/fyγsh0=0.8×5.67×106/210×0.95×100=227mm2 Asy=0.8My/fyγsh0=0.8×4.47×106/210×0.95×90=199mm2

支座配筋見B，C區格板計算，因為相鄰區格板分別求得的同一支座負彎矩不相等時取絕對值的較大值作為該支座最大負彎矩。（2）B區隔板計算。

lx=ln+(h+b)/2=4.5-0.185-0.25/2+(0.25+0.12)/2=4.38<1.05l0=4.4m ly=501m<1.05l0=(5.1-0.2) ×1.05=5.15m lx/ly=4.38/5.1=0.86 2)跨中彎矩。

Mx=彎矩系數*× p'lx +彎矩系數× p"lx=(0.0305×6.5+0.0554×2.1) ×4.382=6.04kN·m/m

My=彎矩系數× p'lx +彎矩系數× p"lx=(0.0276×6.5+0.0432×2.1) ×4.382=5.18kN·m/m

3)支座彎矩。圖1-13中（b，c）支座：

b2b支座Mx=彎矩系數×plx=-0.0678×8.6*×4.382=-11.19kN·m/m

c2c支座My=彎矩系數×plx=-0.0699×8.6×4.382=-11.53kN·m/m

4)配筋計算。近似取γs=0.95，h0x=100mm,h0y=90mm。跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235.

Asx=Mx/fyγsh0=6.04×106/210×0.95×100=303mm2 Asy=My/fyγsh0=5.18×106/210×0.95×90=288mm2 支座截面配筋計算：鋼筋選用用HRB335。 b支座：取較大彎矩值為-11.19kN·m/m。

Absx=Mbxmax/fyγsh0=11.19*106/300*0.95*100=393mm2 c支座配筋見D區隔板計算。（3）C區隔板計算。 1)計算跨度 Lx=4.5m

Ly=5.1-0.18+0.12/2=4.98<1.05l0 Lx/ly=4.5/4.98=0.90 2)跨中彎矩

Mx=彎矩系數*p’lx2+彎矩系數*p”lx2=(0.0300*6.5+0.0516*2.1)*4.52=6.14kN·m/m My=彎矩系數*p’lx2+彎矩系數*p”lx2=(0.0209*6.5+0.0434*2.1)*4.52=5.18kN·m/m 4）支座彎矩。圖1.13中（d，a）支座：

d支座Mxd=彎矩系數*plx2 =-0.0663*8.6*4.52=-11.55kN·m/m a支座Mya=彎矩系數*plx2 =-0.0563*8.6*4.52=-9.8kN·m/m 4)配筋計算。近似取γs為0.95，h0x=100mm，h0y=90mm。跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235。

Asx=Mx/fyγsh0=6.14*106/210*0.95*100=308mm2 Asy=My/fyγsh0=4.60*106/210*0.95*90=256mm2 支座截面配筋計算：鋼筋選用用HRB335。 a支座：取較大彎矩值為-9.8kN·m/m。

Absx=Mbxmax/fyγsh0=9.8*106/300*0.95*100=343.9mm2 d支座配筋見D區隔板計算。（4）D區隔板計算。 1)計算跨度 Lx=4.38m Ly=4.98m

Lx/ly=4.38/4.98=0.88 2)跨中彎矩

Mx=彎矩系數*p’lx2+彎矩系數*p”lx2=(0.0349*6.5+0.0535*2.1)*4.382=6.51kN·m/m My=彎矩系數*p’lx2+彎矩系數*p”lx2=(0.0286*6.5+0.0433*2.1)*4.382=5.31kN·m/m 5）支座彎矩。圖1.13中（d，c）支座：

d支座Mxd=彎矩系數*plx2 =-0.0797*8.6*4.382=-13.15kN·m/m

c支座Myc=彎矩系數*plx2 =-0.0723*8.6*4.382=-11.93kN·m/m 4)配筋計算。近似取γs為0.95，h0x=100mm，h0y=90mm。跨中正彎矩配筋計算：鋼筋選用HPB235。

Asx=Mx/fyγsh0=6.51*106/210*0.95*100=326mm2 Asy=My/fyγsh0=5.31*106/210*0.95*90=296mm2 支座截面配筋計算：鋼筋選用用HRB335。 d支座

-13.15kN·m/m。

d62

Asdx =Mxmax/fyγsh0=13.15×10/300×0.95×100=461mm

c支座：取較大彎矩值為-11.93kN·m/m。

c62Ascy=My/fyγsh0=11.93×10/300×0.95×100=418.6mm

(5)選配鋼筋。跨中截面配筋如表1-17所示，支座截面配筋如表1-18所示。表1-17 跨中截面配筋

4.按塑性理論設計板

鋼筋混凝土為彈性體，因而按彈性理論計算結果不能反映結構的剛度隨荷載而改變的特點，與已考慮

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