多层厂房设计-《混凝土结构设计原理》课程设计（下册）.docx

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1、目录1 .设计资料12 .楼盖的结构平面布置13 .板的设计2荷载2(2)计算简图2(3)弯矩设计值3(4)正截面受弯承载力计算34 .次梁设计4(1)荷载设计值4(2)计算简图4(3)内力计算5(4)承载力计算51)正截面受弯承载力52)斜截面受剪承载力65 .主梁设计7(1)荷载设计值7(2)计算简图7(3)内力设计值及包络图81)弯矩设计值82)剪力设计值83)弯矩包络图8(4)承载力计算101)正截面受弯承载力102)斜截面受剪承载力116.绘制施工图12(1)施工说明12(2)结构平面布置图12(3)板配筋图12(4)次梁配筋图13(5)主梁配筋图131 .设计资料某多层厂房的建筑平

2、面如图1所示，环境类别为一类，楼梯设置在旁边的附属房屋内。楼面均布可变荷载标准值为7kN,楼盖拟采用现浇钢筋混土单向板肋梁楼盖。试进行设计，其中板、次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。(1)楼面做法:水磨石面层;钢筋混凝土现浇板;20mm混合砂浆抹底。材料:混凝土强度等级C30;梁钢筋采用HRB400级钢筋,板采用HPB3002 图1+5.00建筑平面3 .楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为6.6m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.63=2.2m,0201=6.6/2.2=3,因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h220

3、030=73mm,对工业建筑的楼盖板,要求hN70mm,取板厚h=80mm(注:在民用建筑中，楼板内往往要双向布设电线管，故板厚常不宜小于IOOmm)O次梁截面高度应满足z=018-012=6600/18-6600/12=367550丽,考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm截面宽度取为b=180mm.主梁截面高度应满足=%/15/0/10=6600/156600/10=440660M,取h=650mm0截而宽度取为b=300mm。4 .板的设计(1)荷载板的永久荷载标准值水磨石面层0.65kNm280mm钢筋混凝土板0.0825=2.0kNm220mm混合砂浆0.0217=0.34kNm

4、2小计2.99kNnr板的可变荷载标准值7.0kNm2永久荷载分项系数取1.3；可变荷载分项系数应取1.5。于是板的永久荷载设计值g=2.99x1.3=3.89kN/m2可变荷载设计值=71.5=10.5kN/m2荷载总设计值g+q=14.39kN/,近似取为g+q=14.40kN/m2(2)计算简图按塑性内力重分布设计。次梁截面为18Omx5OO72,板的计算跨度：边跨01=Zzj=2200-180/2=2110中间跨02=2200-180=2023因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。取Im宽板带作为计算单元,计算简图如图2所示。g+q=14.4KNmS3mm(3)弯矩设计值不考虑板拱

5、作用截面弯矩的折减。查表得板的弯矩系数a,”分别为:边支座-1/16;边跨中1/14;离端第二支座-1/11;中跨中1/16;中间支座-1/14。故Ma=Tg+q)./16=-14.42.11216=-4.0IkNmM1=-(g+)14=14.42.11214=4.58MmM=-+7)11=-14.42.11211=-5.83jWVMC=-(g+q温/14=-14.4x2.022/14=-4.2OkNmM2=(g+)16=-14.42.O22/16=36IkNm(4)正截面受弯承载力计算环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度C=15mm,假定纵向钢筋直径d为IOmm,板厚80mm,贝I

6、J截面有效高为=。一c-g=80-15-10/2=60wn,板厚b=1(X)0mm,C30混凝土，%=1.(),f=14.3攵N/加二；HPB300钢筋，fy=270kNnn2t板配筋计算的过程列于下表。板的配筋计算截面A1B2C弯矩设计值(kNn)-4.014.58-5.833.67-4.20j=M/MfCb片）0.0780.0890.1130.0710.082=1-y1-2as0.08K0.350.0930.1200.0740.0860.35计算配筋(mm2)A=勖%257.4295.5381.3235.2273.3实际配筋(W),8/10200Av=322,8200A=393,10/12

7、200A=479,8200A5=251,8/10200A=322计算结果表明，支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则；Axbh=322/(1000X80)=0.40%,此值大于0.45/fy=0.451.43270=0.24%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。5 .次梁设计根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。(1)荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载次梁自重3.8922=8.56kVw0.18(0.5-0.08)251.3=2.46%N/m次梁粉刷0.2X(0.50.08)X2X17X1.3=0.37ZN/加小计g=.39k

8、Nm可变荷载设计值4=10.5x2.2=23.1AN/m荷载总设计值g+q=34.49ZN/tn(2)计算简图按塑性内力重分布设计主梁截面为3OO2x5(XM0计算跨度:O边跨01=In=6600-KX)-3(X)/2=6350WI中间跨02=In=6600-300=63(X)m机因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图4。g+q=34,49KNA1zxB2Z332强1zxA635016300163PO电001电50田4次累的计算简图(3)内力计算可分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：Ma=Tg+4尼/24=-34.49X6.352/24=一57.95ZNmMI=(g+

9、q)1/14=34.49X6.35214=99.34ZNmMB=Tg+q)脸/11=-34.496.35224=一126.43ZNmM=(g+温/16=34.496.3216=85.57kNmMc=-(g+q)&/14=-34.496.3214=-97.78ZNtn剪力设计值：匕=0.50+q)1nx=0.5034.496.35=.5kN!mVB产0.55X(g+q)1n=0.5534.496.35=120.46AN/mV1ir=Vc=0.55X(g+q)1n2=0.5534.496.3=11951kN/m(4)承载力计算1)正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度

10、取hf=I/3=6600/3=2200?、hf=b+sn=802000=2180w?、H12%=180+12x80=1140小加三者的较小值，故取与=114(痴除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，C30混凝土，梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径IOmm,纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋4=500-20-10-20/2=460ww,二排纵向钢筋=460-25=435加机。C30混凝土,1=1.0,c=1.0,=14.3Nmn9ft=A3N/mn；纵向钢筋采用HRB400钢，fy=36O7VW,v=360/W,正截面承载力计算过程列于下表，经判断跨内截

11、面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值(kNm)-57.9599.34-126.4385.57-97.78,=M/(fb%或ax=M/(a1fcbfh)0.1060.0290.2320.0250.180=1-71-25O.1120.350.0290.2680.0250.20011ax=120.46ZN截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由1=O.78+力,勺4，可得调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，$=0.8x211=169%截面高度在300500,皿的梁，最大箍

12、筋间距200mm最后取箍筋间距s=160mm为方便施工，沿梁长不变。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：0.3/4=0.31.43360=0.12%,实际配箍率PSy=ASJbS=56.6(180x170)=0.18%0.12%,满足要求。5.主梁设计主梁按弹性方法设计。(1)荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载11.396.6=75.17)W主梁自重(含粉刷)(0.65-0.08)0.32.225+(0.65-0.08)22.20.341.3=13.34ZN永久荷载设计值G=75.17+13.34=88.5IkN可变荷载设计值Q=23.16.6=152.46A7V(2)计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5,竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支承中心线之间的距离/0=6600加。主梁的计算简图见图5。图5主轴计算简图(3)内力设计值及包络图D弯矩设计值弯矩M=kfi10+k2Q10式中系数占、&2由表查得。M1inax=0.24488.516.60+0.289X152.46X6.60=433.3AkNmMnax=-0.26788.516.60-0.311152.466.60=-468.91kNmM2max=0.06788.516.60+().200152.466