广州市番禺区某工业厂房第一车间楼盖设计计算书——课程设计.doc

仲恺农业工程学院《钢筋混凝土结构设计》课程设计计算书题目： 广州市番禺区某工业厂房第一车间楼盖设计 （两层两跨 柱网:6.3m6.6m 楼面活载5.5KN/m2）院 系： 城 市 建 设 学 院 专业班级： 土木工程专业 姓 名： 学 号： 指导教师： 2010年12月目 录一、设计题目： 3二、设计条件 3三、楼面设计 4A、板的设计 5B、次梁设计 8C、主梁设计（按弹性方案设计） 11四、屋面设计 19A、板的设计(按弹性方案计算) 20B、次梁设计 23C、主梁设计（按弹性方案设计） 27五、柱子设计 35六、楼梯屋面设计 37一、设计题目：广州市番禺区某工业厂房第一车间（两层）楼盖，采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构形式混凝土采用C30级，梁中的纵向受力钢筋和弯起钢筋采用HRB335，其他钢筋采用HPB235屋面活荷载标准值为0.5kN/m；（第七组数据）楼面活荷载为：5.50 kN/m，横向柱网尺寸取为：6.3m，纵向柱网尺寸为：6.6m。

二、设计条件1、 结构类型：砌体结构2、 建筑资料：（1）、屋面做法：（自上而下） 1:2.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板40mm厚 陶粒混凝土找坡（坡度2%，最薄处20mm厚，重度不大于14 kN/m） 1:2.5水泥砂浆找平20mm厚（重度20 kN/m）现浇钢筋混凝土板、板底抹灰15mm厚（重度17 kN/m）（2）、楼面做法：（自上而下）10mm厚耐磨地砖（重度22 kN/m）1:3水泥砂浆找平20mm厚（重度20 kN/m）现浇钢筋混凝土楼板、板底混合砂浆抹灰20mm厚（重度17kN/m） 三、楼面设计楼面的结构平面布置：a.主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置主梁的跨度为6.6m，次梁跨度为6.3m，主梁每跨内布置两次梁，板跨度为2.2m，L=6.3/2.2= 2.86 ,因此可以按照单向板来设计，但应适当增加沿长跨方向的分布钢筋，以承担长跨方向的弯矩 b. 按高跨比条件，要求板厚h≥2200/40=55mm，对工业建筑的楼盖板h≥70m，取板厚h=80mmc.次梁截面高度：h=L/18~L/12=6600/18~6600/12=367~550mm。

考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm截面宽度取200mmd.主梁的截面高度应满足h=L/15~L/10=6600/15~6600/10=440~660mm取h=650mm截面宽度取为b=300mmA、板的设计如图所示，轴线①~②、⑤~⑥的板属于端区格单向板；轴线②~⑤的板属于中间区格单向板1、荷载（1）板的永久荷载标准值： 10mm厚耐磨地砖（重度22 kN/m） 0.22 kN/m1:3水泥砂浆找平20mm厚（重度20 kN/m） 0.40 kN/m80mm现浇钢筋混凝土楼板 2.00 kN/m板底混合砂浆抹灰20mm厚（重度17kN/m） 0.34 kN/m小计 2.96 kN/m（2）板的可变荷载标准值：5.50 kN/m 取永久荷载分项系数为：1.2；可变荷载分项系数为：1.3则有： 永久荷载设计值 g=2.96×1.2=3.55 kN/m可变荷载设计值 q=5.50×1.3=7.15 kN/m荷载总设计值 g＋p=10.7 kN/m2、计算简图 次梁截面为200mm×500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。

按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：（1）边跨： 取 （2）中间跨：=2200-200=2000mm由于跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下：3、弯矩设计值 查表可知：α分别为，边跨中：1/11离端第二支座：﹣1/11中跨中：1/16中间支座：1/14所以，对于端区单向板：M M M 对于中间区格单向板，将M和M乘以系数0.8： M=0.8×﹣3.06=﹣2.45kN mM=0.8×2.68=2.14kN m4、正截面受弯承载力计算 环境类别一级，C30混凝土，，保护层厚度c=15mm板厚度80mm，h=80-20=60mm；板宽b=1000mmHPB235钢筋，f=210N/mm板的配筋计算过程列表如下：截面1B2C弯矩设计值（kN m）3.97-3.972.68-3.060.07710.07710.05210.0594ζ0.08030.08030.05350.0613轴线①~②、⑤~⑥计算配筋（mm）328.3328.3 218.5250.5实际配筋（mm）φ8@150A=335φ8@150A=335φ6/8@150A=262φ6/8@150A=262轴线②~⑤计算配筋（mm）328.3328.30.8×218.54=174.80.8×250.5=200.4实际配筋（mm）φ8@150A=335φ8@150A=335φ6/8@150A=262φ6/8@150A=262计算结果表明：1）支座截面的ζ均小于0.35，符合塑性内力重分布原则2）/b h=262/(1000×60)=0.44%，此值大于0.45×h/h=0.45×1.43/210×80/60=0.41%，同时大于0.2%，所以满足最小配筋率要求。

3）垂直于纵向受力钢筋放置φ8@200的分布钢筋，其截面面积50.3×1000/200=250mm＞0.15%×b×h=0.15×1000×80=120mm，且＞15%=0.15×561=84.15 mm，满足构造要求B、次梁设计 按考虑塑性内力重分布设计根据本车间楼盖的实际情况，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 3.55×2.2=7.81kN/m 次梁自重 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52 kN/m 次梁粉刷 0.02×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.34 kN/m小计 g=10.67 kN/m可变荷载设计值 q=7.15×2.2=15.73 kN/m 荷载总设计值 q+g=26.4 kN/m 2、计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为240mm。

主梁截面为300mm×650mm计算跨度：（1）边跨： 取 （2）中间跨：=6300-300=6000mm由于跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算次梁的计算简图如下：3、内力计算查表可得弯矩系数和剪力系数 a.弯矩设计值：M M M b.剪力设计值：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行截面计算，翼缘宽度取b=L/3=6000/3=2000mm和b=b+s=200+2000=2200mm中的较小值，故取b=2000mm环境类别一级，梁的最小保护层厚度为c=25mmh=500-35=465C30混凝土，，，，；纵向钢筋采用HRB335钢，f=300N/mm，箍筋采用HPB235钢，f=210N/mm正截面承载力计算过程如下表经计算：所以，12.16小于所有M设计值因此跨内截面均属于第一类T行截面次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kN m）90.77- 90.7759.4-67.89或0.01470.1470.009610.110ζ0.01480.159<0.350.009650.117<0.35计算配筋（mm）或655.5707.0 427.9516.8实际配筋（mm）3φ18A=7631φ18+2φ14A=7153φ14A=4611φ16+2φ14A=662计算结果表明：1）支座截面的ζ均小于0.35，符合塑性内力重分布原则 2）/b h=461/(200×465)=0.49%，此值大于0.45×h/h=0.45×1.43/300×500/465=0.23%，同时大于0.2%，所以满足最小配筋率要求。

2）斜截面受剪承载力 a.截面复核：h，因为，所以按下式验算：即截面尺寸满足要求b.计算所需腹筋：采用φ8双肢箍筋，计算支座B左侧截面由于受到均布荷载作用，所以由可以得到： 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%或将箍筋间距减少20%结合查表资料，最后取s=200mm为方便施工，沿梁长不变即箍筋取φ8@200 c.验算配箍率下限：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：0.3=0.3×1.43/210=0.2% 实际配筋率：/(bs)=100.6/(200×200)=0.25%>0.2%，所以满足要求C、主梁设计（按弹性方案设计）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 ： 10.67×6.3=67.22kN主梁自重（含粉刷）： [（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+2×（0.65-0.08）×0.02×2.2×17]×1.2=12.31kN永久荷载设计值： G=67.22＋12.31=79.53kN，取G=80kN可变荷载设计值： Q=15.73×6.3=99kN。

2、计算简图 主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上其计算跨度： a.边跨：=6600-200-120=6280mm，因0.025=157＜a/2=185mm，所以取小值作为伸进支座的计算长度即：=1.025。