向肋形楼盖设计指导书

1、*单向肋形楼盖设计指导书单层工业厂房结构课程设计指导书*编写： 金宝宏 2014年9月15日1 / 19单向肋形楼盖及楼梯设计任务书一 楼盖设计资料： 楼层构造，活荷载和选用材料说明 1根据使用要求，楼盖柱网布置如图。 2楼板做法：面层20毫米厚水泥砂浆 =20kNm3；现浇混凝土楼板（厚度由设计者自定） g=25kN/m315mm厚混合砂浆天棚抹灰 g=17kN/m3 4活荷载：楼面PkNm2，见表格,指导教师指定； 5材料：混凝土,板C20，梁C30板中钢筋、梁中架立筋和箍筋可采用HPB235，梁中受力钢筋可采用HRB335或HRB400。二 设计任务： 1根据上面资料作出楼盖梁板的合理布

2、置，并完成楼盖的计算书一份。 主梁按弹性理论计算，并绘出弯矩包络图。次梁和板按塑性内力重分布计算。 2绘制施工图二、三张(2号图纸) 1）楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）。（比例1：1001：200）；2）楼板 模板图及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸），（比例1：1001：200）；3）次梁 模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸），（比例1：50，剖面图比例1：151：30）；4）主梁 材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包罗图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺

3、寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面图比例1：151：30）； 5）在图中标明有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。 3计算书要求计算准确，步骤完整，内容清晰。 三 结构平面布置： 根据设计任务书的建筑平面图布置梁，板绘出结构平面图四 板的设定： 先确定板厚和次梁尺寸：板次梁截面尺寸的确定：，。厚的确定：，且满足楼面最小板厚构造要求：。2 / 19主梁截面尺寸的确定：，。 (1)荷载：根据楼板构造由上而下逐项列出，便于校验 (2)计算简图：先确定计算跨度，再绘出计算简图 (3)内力计算： 对板只需计算弯矩， (4)配筋计算： 对四周

4、与梁整体连接的板，其中间跨的跨中和支座弯矩可降低20，即采用折减系数0.8。配筋可列表计算，表格可自己设计，下面表格仅供参考板的弯矩计算截面边跨中第一内支座中跨中中间支座弯矩系数(kN.m)板配筋计算截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座在平面上的部位M(kN.m)折减系数选用钢筋实配As(mm2)说明：轴线间中间跨中及中间支座弯矩考虑推力的有利影响，弯矩可减少20五 次梁设计： (1)荷载：逐项列出，便于校对。恒载标准值(gk)计算，活载标准值(qk)计算，荷载设计值(g+q)计算。 3 / 19(2)计算简图： 确定计算跨度，再绘计算简图。(3)内力计算：计算弯矩，剪力 (4)配筋计算： 正

5、截面承载能力计算：跨中按T形截面，支座按矩形截面计算，先确定翼缘宽度bf ，再确定截面类型。次梁的弯矩计算截面边跨中第一内支座中跨中中间支座弯矩系数(kN.m)次梁的剪力计算(剪力计算按静跨ln计算)截面边支座第一内支座(左)第一内支座(右)中间支座剪力系数0.40.60.50.5(kN)次梁正截面承载力计算截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座M(kN.m)b或bf(mm)或选用钢筋实配As(mm2)4 / 19次梁斜截面承载力计算截面边支座第一内支座(左)第一内支座(右)中间支座V(kN)(kN)(kN)箍筋直径、肢数实配箍筋间距六主梁设计：主梁按弹性理论计算，柱或墙作为主梁的铰支座。 (1

6、)荷载： 逐项列出，便于校对。恒载标准值(Gk)计算，活载标准值(Qk)计算，荷载设计值(G+Q)计算，主梁自重可折算为集中荷载。 (2)计算简图： 确定计算跨度，再绘计算简图主梁中间支座按铰支于柱上考虑主梁端部支承在370x370rm的砖壁柱上 (3)内力计算： 当计算跨度相差不超过10时，近似按等跨连续梁计算弯矩和剪力，但在计算支座负弯矩时，计算跨度l0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。同时，应根据最不利内力组合来确定主梁的最不利内力值。内力计算组合项次荷载简图弯矩(kN.m)剪力(kN)M1MBM2MCVAVB左VB右VC左VC右5 / 19内力组合 (

7、4)配筋计算： a 正截面承载能力计算：跨中按T形截面，支座按矩形截面计算，先确定翼缘宽度bf ，再确定截面类型(Mb=MbmaxV b2) b 斜载面承载能力计算 c 次梁支承处附加箍筋计算七参考资料： (1)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) (2)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001) (3)建筑结构设计综合手册 河南科技出版社1990 (4)钢筋混凝土结构教材 (上，下册) (5)混合结构设计 清华大学 (6)砌体结构设计原理 同济大学八平面图（略）：格式1、设计说明书1.1板梁系布置的优缺点评述1.2板厚及梁系截面尺寸的确定板厚的确定：，且满足楼面最小板厚构造要

8、求：。次梁截面尺寸的确定：，。主梁截面尺寸的确定：，。2、板的计算6 / 1921计算简图板按考虑塑性内力重分布的多跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元。22荷载计算恒载标准值(gk)计算，活载标准值(qk)计算，荷载设计值(g+q)计算。23内力计算当计算跨度相差不超过10时，近似按等跨连续板计算，但在计算支座负弯矩时，计算跨度l0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。板的弯矩计算截面边跨中第一内支座中跨中中间支座弯矩系数(kN.m)24配筋计算截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座在平面上的部位M(kN.m)选用钢筋实配As(mm2)说明：轴线间中间跨中及中间支

9、座弯矩考虑推力的有利影响，弯矩可减少20。25配筋示意图3、次梁的计算31计算简图次梁按塑性内力重分布方法计算。32荷载计算恒载标准值(gk)计算，活载标准值(qk)计算，荷载设计值(g+q)计算。33内力计算当计算跨度相差不超过10时，近似按等跨连续梁计算弯矩和剪力，但在计算支座负弯矩时，计算跨度8 / 19l0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。次梁的弯矩计算截面边跨中第一内支座中跨中中间支座弯矩系数(kN.m)次梁的剪力计算(剪力计算按静跨ln计算)截面边支座第一内支座(左)第一内支座(右)中间支座剪力系数0.40.60.50.5(kN)34次梁正截面承载

10、力计算跨中截面一般按T形截面计算，支座截面一般按矩形截面计算。截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座M(kN.m)b或bf(mm)或选用钢筋实配As(mm2)34次梁斜截面承载力计算截面边支座第一内支座(左)第一内支座(右)中间支座V(kN)(kN)(kN)箍筋直径、肢数实配箍筋间距35次梁的配筋示意图8 / 194、主梁的计算41计算简图主梁按弹性理论计算，柱或墙作为主梁的铰支座。42荷载计算恒载标准值(Gk)计算，活载标准值(Qk)计算，荷载设计值(G+Q)计算，主梁自重可折算为集中荷载。43内力计算当计算跨度相差不超过10时，近似按等跨连续梁计算弯矩和剪力，但在计算支座负弯矩时，计算跨度l

11、0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。同时，应根据最不利内力组合来确定主梁的最不利内力值。项次荷载简图弯矩(kN.m)剪力(kN)M1MBM2MCVAVB左VB右VC左VC右内力组合44绘制弯矩包络图和剪力包络图选择适当的比例，根据上一步骤中各种内力组合的弯矩和剪力分别绘制出弯矩包络图和剪力包络图，标出每一根线段的荷载组合情况（要求能反映出包络图的绘制过程）。45主梁正截面承载力计算类同于次梁的正截面承载力计算，但应考虑支座宽度对支座弯矩的影响(即削峰)。46主梁斜截面承载力计算类同于次梁斜截面承载力的计算。5、设计图纸根据本课程设计任务书的要求并参考有关资料，

12、绘制出楼盖结构平面布置图，次梁模板及配筋图，主梁弯矩包络图、材料图、模板及配筋图，主梁钢筋材料表，设计说明等。10 / 1951楼盖结构平面布置图（板的配筋绘于此图上）板、梁、柱均要编号且注明定位尺寸；板的配筋可采用分离式或弯起式，钢筋要编号，同一编号的钢筋至少有一根钢筋要注明直径、间距及截断或弯起位置。52次梁模板及配筋图应绘出次梁立面和足够数量的断面模板及配筋图(可以利用对称性只画一半)，且次梁截面的几何尺寸，钢筋编号、型号、直径、间距、弯起和截断位置、搭接长度、锚固长度等标注全面，并应绘出次梁抽出钢筋图。53主梁模板及配筋图同次梁。54整个楼盖主梁钢筋材料表55设计说明包括混凝土强度等级

13、、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋搭接长度、锚固长度等需要说明的问题。10 / 19单层工业厂房结构课程设计指导书目录1 单层工业厂房结构设计任务书11.1 设计题目11.2 设计任务11.3 设计内容11.4 设计资料12.单层厂房结构设计42.1 屋面结构42.1.1 屋面结构42.1.2 排架柱及基础材料选用情况52.1.3 梁柱的结构布置72.1.4 基础平面布置92.2 排架结构计算102.2.1 计算简图及柱的计算参数102.2.2 荷载计算102.2.3 内力分析132.2.4 最不利内力组合242.3 排架柱的设计312.4 基础设计443 施工图543.1 结构布置图543.

14、2 柱施工图543.3 基础施工图544 参考文献55 11 / 19 设计指导书一、 结构方案主要承重构件 根据厂房的跨度、注定高度及其吊车起重量的大小。选用结构方案（例如排架结构），画出结构剖面图；根据国家建筑标准设计图集，结合本设计厂房的具体条件。选择厂房的主要承重构件：屋面板、屋架、吊车梁、天窗架，轨道连接等等二、 计算简图及柱截面几何尺寸的确定（1） 计算简图选择具有代表性的排架作为计算单元，根据建筑剖面及其构造，确定厂房的计算简图；（2） 柱截面几何参数根据吊车起重量、轨顶标高，初步确定厂房柱截面形式以及截面几何参数：例如：牛腿柱，上、下柱截面尺寸三、 荷载计算（标准值）（1） 恒

15、荷载 屋盖自重 柱自重 吊车梁及轨道自重（2） 屋面活荷载根据建筑结构荷载规范要求进行取值。12 / 19（3） 吊车荷载根据吊车主要参数，绘制吊车梁的支座反力影响线，从而确定排架柱上的吊车竖向及横向荷载。（4） 风荷载根据建筑结构荷载规范要求进行取值，计算风荷载标准值，从而确定作用在排架上的风荷载的标准值。四、 内力分析 由于本设计工业厂房为两跨等高排架，可采用剪力分配法（具体计算步骤参看结构力学课程相关讲述部分）进行内力分析。（1） 剪力分配系数的计算（2） 恒荷载作用下的内力分析（3） 屋面活荷载作用下的内力分析（4） 吊车竖向荷载作用下的内力分析（不考虑厂房的整体空间工作）（5） 吊车

16、横向荷载作用下的内力分析（不考虑厂房的整体空间工作）（6） 风荷载作用下的内力分析五、 内力组合不考虑厂房的整体空间工作，对柱进行最不利内力组合求出起控制作用的截面的最不利内力，作为柱及基础设计的依据。（1）控制截面上柱柱底截面下柱牛腿顶面柱底截面（2）.荷载效应组合 组合原则. 由可变荷载效应控制的组合：当有多个可变荷载作用时：13 / 19当只有一个可变荷载作用时：. 由永久荷载效应控制的组合： 组合种类根据以上原则，对不考虑抗震设防的单层厂房结构，按承载力极限状态进行内力分析时，需进行以下几种组合：.由可变荷载效应控制的组合： . 1.2永久荷载标准值+0.91.4(风荷载标准值+吊车荷

17、载标准值+屋面活荷载标准值)；. 1.2永久荷载标准值+0.91.4(风荷载标准值+屋面活荷载标准值)；. 1.2永久荷载标准值+0.91.4(风荷载标准值+吊车荷载标准值)；. 1.2永久荷载标准值+1.4任意一个可变荷载标准值（风荷载、吊车荷载或屋面活荷载）；.由永久荷载效应控制的组合：. 1.35永久荷载标准值+1.4(0.6风荷载标准值+0.7吊车荷载标准值+0.7屋面活荷载标准值)。（3）. 内力组合 及相应的、； 及相应的、； 及相应的、； 及相应的、。六、 柱的截面设计14 / 19七、 按对称配筋偏心受压截面设计（、组合，较小、一般可不考虑）（1） 柱的纵向钢筋计算（2） 柱内

18、箍筋的配置（3） 柱的吊装验算混凝土结构设计规范规定：“预制构件尚应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算。预制构件吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数，动力系数可取1.5，但可根据构件吊装时的受力情况适当增减。” 吊装承载力验算*荷载值、按构件自重标准值计算并乘以动力系数1.5；*控制截面：A-A、B-B、C-C。 裂缝宽度验算-吊装时最大弯矩标准值（乘以动力系数1.5）；15 / 19-内力臂系数，取=0.87。-不需要进行裂缝宽度的钢筋的最大允许应力。-最大裂宽度限值，取0.3（0.4）mm或0.2mm。（4） 牛腿的验算牛腿是支承吊车荷载的重要构件（承受很大的集中荷载和动力作用）应保证其承载力和抗裂性要