某工业厂房钢筋混凝土楼盖设计

1、一、设计题目：某工业厂房钢筋混凝土楼盖设计二、设计参数 1、某工业厂房层高4.8m，楼盖结构平面布置简图如图1所示。板、次梁和主梁伸入墙的深度分别为120mm、240mm和370mm。楼梯设置在旁边的附属房屋内。楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。图1 楼盖平面布置图2、楼面构造：120厚钢筋混凝土现浇板（钢筋混凝土的容重为25kn/m3）；20mm厚水泥砂浆面层（水泥砂浆的容重为20kn/m3）；20mm厚石灰砂浆抹底（石灰砂浆的容重为17 kn/m3）。3、楼面可变荷载标准值为qkn/m2，其分项系数为1.3。4、主梁沿房屋的横向布置，跨度为，次梁沿纵向布置，跨度为。5、板、梁的混凝土

2、强度等级见附录设计参数分组表；主、次梁纵筋采用hrb335级或hrb400级钢筋；主、次梁的箍筋和架立钢筋，板的受力钢筋和构造钢筋均采用hpb235级钢筋。三、设计要求及工作量1、设计要求（1）确定柱网尺寸，布置主次梁，选择构件截面尺寸，绘制楼盖结构平面布置图。（柱：500mm*500mm(设计1), 400mmx400mm(设计2)（2）按考虑塑性内力重分布的方法计算板的内力，进行板的正截面承载力计算，绘制板的配筋图；按考虑塑性内力重分布的方法计算次梁的内力，计算次梁的正截面、斜截面承载力，绘制次梁的配筋图。（3）按弹性方法计算主梁的内力，绘制主梁的弯矩、剪力包络图，根据包络图计算主梁正截面

3、、斜截面承载力，并绘制主梁的配筋图。（4）绘制楼盖结构平面布置图，板配筋布置图及主梁、次梁配筋详图，主梁的内力包络图，并作钢筋明细表，最后完成楼盖施工图两张。2、工作量（1）图纸要求1）楼盖结构平面布置及板的配筋图、次梁配筋详图；（2号图纸一张）2）主梁材料抵抗弯矩图及配筋详图。（2号图纸一张）3）在图中标注有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度及其他相关注意事项等。4）图纸要求图面布局合理、线型分明、干净整洁、表达规范完整，所有尺寸标注必须采用仿宋体。另外，绘图比例自定，但须合乎规范要求。（2）计算书要求1）要求计算准确，步骤完整，内容清晰，层析分明；2）计算书要求字迹

4、端正，清晰；计算书中的图表要求进行编号；3）计算书中的计算简图要求线条清楚，尺寸详细，字体端正。四、附录：设计参数 1、混凝土强度等级：c30 2、楼面活荷载：7.5（kn/m2） 3、主梁跨度l1：7.8m 4、次梁跨度l2：6.0m计算书正文单向板肋形楼盖设计计算书内 容计 算结 果一、 设计资料某工业厂房现浇钢筋混凝土楼盖，建筑轴线及柱网平面见图（1）。层高4.8m，板、次梁、主梁深入墙的深度分别为120mm、240mm、370mm。楼面可变荷载标准值7.5kn/m2，其分项系数为1.3。楼面构造为：120m厚现浇钢筋混凝土板（25kn/m3）；20mm厚水泥砂浆面层（20kn/m3）；

5、下面有20mm厚石灰砂浆抹底（17kn/m3）。梁、板混凝土均采用c30级，主、次梁纵筋均采用hrb335级或hrb400级钢筋。主、次梁的箍筋和架立钢筋、板的受力钢筋和构造钢筋均采用hpb235级钢筋。二、机构布置 楼盖采用单向板肋形楼盖方案，梁板结构布置及构件尺寸如图（1）图（1）工业厂房单向板肋形楼盖梁板结构布置及构件尺寸图内 容计 算结 果三、板的计算厚度120mm1、 荷载 2、 内力3、 配筋 板按塑性内力重分布方法计算，取每米宽板带为计算单元，有关尺寸及计算简图如图（2）可变荷载效应其控制作用p=14.24kn/m图（2）板按内力重分布方法计算的有关尺寸及计算简图20mm水泥砂浆

6、：20kn/m3×0.02m=0.4kn/m2120mm钢筋混凝土板：25kn/m3×0.12m=3.0kn/m220mm石灰砂浆：17kn/m3×0.02m=0.34kn/m2恒载标准值：gk=3.74 kn/m2活载标准值：qk=7.50 kn/m2荷载设计值：p=1.2×3.741.3×7.50=14.24 kn/m2每米板宽：p=14.24 kn/m计算跨度 板厚h=120mm，次梁b×h=200mm×450mm边跨l01=2600120100+120/2=2440mm中间跨l02=2600200=2400mm跨度差

7、（24402400）/2400=0.016<10%，故板可按等跨连续板计算。板的弯矩计算截面位置弯矩系数m=pl02 (kn*m)边跨跨中1/111/11×14.24×2.442=7.58b支座1/141/14×14.24×2.442=5.96中间跨跨中1/161/16×14.24×2.42=5.13中间c支座1/161/16×14.24×2.42=5.13b=1000mm， h=120mm， h0=12020=100mm，fc=14.3n/mm2，ft=1.43n/mm2，fy=210n/mm2内 容计 算

8、结 果3、配筋截面位置m (kn*m)s=m/fcb h02=112sas= fcb h0 /fy (mm2)实配 钢 筋(mm2)边跨跨中7.580.0530.05437112-160 707b支座5.960.0420.04329310/12 -160 599中 间跨 跨 中轴线间5.130.0360.03725110-160491轴线间5.13×0.80.0290.0291978/10-160 403中 间 c支 座轴线间5.130.0360.03725110-160491轴线间5.13×0.80.0290.0291978/10-160 403其中均小于0.35，符合苏

9、醒内力重分布的条件=403/1000/120=0.336% > min=0.2%及0.45* ft /fy=0.45*1.43/210=0.306%板的模板图、配筋及钢筋表如图（3）-a、图（3）-b、图（4）。图（3）-a板的模板图、配筋图局部图（3）-b板的模板图、配筋图全图图（4）板的钢筋表内 容计 算结 果四、次梁计算b= 200mmh=450mm 次梁按塑性内力重分布方法计算，截面尺寸及计算简图如图（5）。图（5）按内力重分布方法计算的次梁截面有关尺寸及计算简图1、 荷载2、内力由板传来的恒载 3.74kn/m2×2.6m=9.72kn/m次梁自重 25kn/m3&#

10、215;0.2m×(0.450.12)m=1.65kn/m次梁抹灰 17kn/m3×0.2m×(0.450,12)m=0.22kn/mp=39.26 kn/m 恒载标准值 gk=11.59 kn/m活载标准值 qk=7.50 kn/m2×2.6m=19.5kn/m荷载设计值 p=1.2×11.591.3×19.50=39.26 kn/m计算跨度主梁 b×h=300mm×800mm边跨 净跨ln1=6000120150=5730mm 计算跨度l01=5730120=5850mm中间跨 净跨ln2=6000300=57

11、00mm 计算跨度l02=ln2=5700跨度差(58505700)/5700=0.96%<10%故次梁可按等跨连续梁计算内 容次梁的弯矩计算截面位置弯矩系数m=pl02 (kn*m)边跨跨中1/111/11×39.26×5.852=122.14b支座1/111/11×39.26×5.852=122.14中间跨跨中1/161/16×39.26×5.72=79.72中间c支座1/161/16×39.26×5.72=79.723、配筋内 容次梁的剪力计算截面位置剪力系数v=pln(kn)边支座a0.40.4

12、15;39.26×5.73=89.98b支座（左）0.60.6×39.26×5.73=134.98b支座（右）0.50.5×39.26×5.7=111.89中间c支座0.50.5×39.26×5.7=111.89正截面承载力计算 次梁跨中截面按t形截面计算，其翼缘宽度为 边跨 bf=1/3×5850=1950mm<b+sn=2600mm 中跨 bf=1/3×5700=1900mm<b+sn=2600mm h=450mm，h0=45035=415mm bf=120mmfcbfhf(h0hf/2)

13、=14.3×1900×120×(415120/2)=1157kn*m>122.14kn*m故次梁跨中截面均按第一类t形截面计算。次梁支座截面按矩形截面计算 b=200mmfc=14.3kn/m2，fy=300 kn/m2 配筋计算表截面位置m (kn*m)bf s=m/fcb h02=112sas=fcb h0 /fy（mm2）实配钢筋（mm2）边跨中122.1419500.0250.0259644181017b支座122.142000.2480.2901147218+222 1269中间跨中79.7219000.0170.017639318763c支座79

14、.722000.1620.178704218+212735其中均小于0.35，符合苏醒内力重分布的条件 =735/200/450=0.82% > min=0.2%及0.45* ft /fy=0.45*1.43/333=0.21%斜截面受剪承载力计算 b=200mm，h0=415mm，fc=14.3 n/mm2 ，ft=1.43n/mm2fyv=210 n/mm2hw/b=2.075<4，0.25cfcbh0=0.25×14.3×200×415=297kn>v截面合适0.7×ft bh0=0.7×14.3×200

15、15;415=83.1kn计 算结 果截面位置v（kn）vcs=0.7×ft bh0+1.25 fyvnasv1 h0/s实配钢筋边支座a89.988-180，83.1+63.7=143.88-180b支座（左）134.988-180，83.1+63.7=143.88-180b支座（右）111.896-150，83.1+41.1=124.26-150中间c支座111.896-150，83.1+41.1=124.26-150sv=nasv1/bs=2×283/200/150=0.189% > (sv)min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210=0

16、.172%smax为180，dmin为6mm.。满足构造要求。次梁布筋图如图（6）图（6）次梁模板钢筋图内容计 算结 果五、主梁计算b=300mmh=800mm 主梁按弹性理论计算。 主梁的截面尺寸及计算简图见图（7）1、荷载计算 由次梁传来的恒载：11.59kn/m×6m=69.54kn 主梁自重：25kn/m3×0.3m×(0.80.12)m×2.6m=13.26kn 主梁侧抹灰重：17kn/m3×0.02m×(0.80.12)m×2.6m=1.20kn恒载标准值：gk=84kn 活载标准值：qk=19.5kn/m

17、15;6m=117kn 恒载设计值：g=1.2×84kn=100.8kn 活载设计值：q=1.3×117kn=152.1kn 图（7）按弹性理论计算的连续多跨主梁的截面尺寸和计算简图内容 计 算结 果2、 内力计算跨度边跨净跨：ln1=7800120250=7430mm计算跨度：l01=7430+250+370/2=7865mm中间跨净跨：ln27800500=7300mm计算跨度：l027300500=7800mml01l02，故按等跨连续梁计算，由附表查得内力系数k见下表。项次内力不利组合荷载简图弯矩 （kn*m）剪力（kn）边跨跨中b支座中间跨跨中a支座b支座k/m1

18、k/m2k/mbk/m3k/m4k/vak/vb左k/vb右0.220.1550.2670.0670.0670.7331.2671.000191.84121.87209.952.6852.6873.89127.7100.80.2890.2440.1330.1330.1330.8661.1340.089342.86284.73157.8115.2115.2131.72172.513.540.0440.0890.1330.2000.2000.1330.1331.00052.20105.6157.8237.28237.2820.2320.23152.10.2290.1250.3110.0960.17

19、00.6891.3111.222271.68148.30368.9113.89201.68104.80119.4185.870.0300.0590.0890.1700.0960.0890.0890.77835.5970.00105.6201.68113.8913.5413.54118.33+534.7406.6367.7102.5205.61300.2114.34+191.3216.28367.7289.9653.66147.9252.9+463.5227017578.9116.57178.69327.1286.67+156.2551.87315.5254.3660.35141.3219.13

20、注： k：为内力系数 m/v：为内力3、配筋正截面承载力计算主梁跨中截面按t形截面计算，其翼缘宽度为 bf=1/3×7800=2600mm<b+sn=6000mm hf=120mm，h=800，h0=745fcbfhf(h0hf/2)=14.3×2600×120×(760-120/2)=3123kn*m>534.77kn*m主梁跨中截面皆按第一类t形截面计算。 主梁支座截面按矩形截面计算： b=300mm， h0=80080=720mm， b支座边m=578.890.25×286.67=507.22kn/m。 fc=14.3n/mm

21、2， fy=300n/mm2。 内 容 计 算结 果3、配筋4、附加箍筋计算5、抵抗弯矩及钢筋布置图截面位置m（kn/m）bf(mm)(或b)h0(mm)s=m/fc bfh02(或b）=112sas=fc bf（或b）h0 /fy（mm2）实配钢筋（mm2）边跨中534.726007450.0260.02624007222661 mm2b支座507.23007200.2280.2622697422+222+220，2909mm2中间跨中290.026007600.0140.01413184221520mm2102.53007450.0430.044468220，628mm2 =均小于b=62

22、8/300/800=0.262% > min=0.2% 斜截面受剪承载力计算b=300mm，h0=720mm，fc=14.3 n/mm2 ，ft=1.43n/mm2，fyv=210 n/mm2。0.25×14.3×300×720=772.2kn>v截面合适0.7×ft bh0=0.7×14.3×300×720=216,2kn截面位置v（kn）vcs=0.7×ft bh0+1.25 fyvnasv1 h0/s实配钢筋边支座a20568-160 216.2+119.3=335.5>v8-160b支座（左）327.18-160 216.2+119.3=335.5>v8-160b支座（右）286.78-160 216.2+119.3=335.5>v8-160smax为250mm，dmin为6mm.用6-250sv=nasv1/bs=2×283/300/250=0.075%<min=0.24ft