多层工业厂房混凝土结构课程设计计算书.docx

1 .设计资料8某多层工业厂房设计使用年限为50年，安全等级为二级，环境类别为一类。结构形式采用框架结构，其中梁柱线刚度比均大于3。楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，厂房底层结构布置图见图1,1.1.=7200,1.2=6600.图1底层结构布置图楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆面层，20mm厚混合砂浆板底抹灰。活荷载：标准值为7kNm材料选用：混凝土采用C40(f=19.1N2,f1.=1.71Nmm2)。钢筋主梁和次梁采用HRB335级(4=300Nmm2);其余均采用HPB300级(v=270Nmm2)o2 .板的设计板按塑性内力重分布方法设计。板的厚度按构造要求取h=80皿>幺"吻&55mm4040次梁截面高度取h-500ww>"W=48Omm,故h取48Omm即可。截面宽度取b=200mmo1515板的几何尺寸和计算简图如图：(取边梁宽30OmnI)图2板的几何尺寸g+q=12.39kNm图3板的计算简图2.1 荷载恒荷载标准值：80mm钢筋混凝土楼板自重20mm水泥砂浆面层20mm混合砂浆板底抹灰楼面活荷载标准值荷载组合设计值O.O8w×25n3=2.0kNm20.02 6 × 2bkN m3 = 0.4kN / m20.02m×kNm3 =0.34kNm2g=2.74kNm2q =7kNm2根据建筑结构荷载规范的规定，对于标准值大于4kNn的工业房屋楼面结构的活荷载,iq=1.3,而犷=1.0,所以取Iin宽的板带有:活荷载控制g+q=1.2×2.14kN/nr×m+.3×7kN/m2×1.n=12.39kN/m故取g+q=12.39kNm2.2 内力计算取1米宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为中间跨：I0=In=2200-200=2000IWi边跨：I0=In=2200-75=2125各截面的弯矩计算如表示：表1连续板各截面弯矩计算截面边跨跨内第一内支座中间跨中中间支座端支座弯矩计算系数1141TT116114116M=,<g+4)/"(kNm)3.63-4.623.10-3.54-3.182.3正截面承载力计算取板的截面有效高度h0=h-,=80-20=50mn,b=1000mm,用HPB300级钢筋。01=1.0b=0.5757表2连续板各截面配筋计算板带部位截面端支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/(kNm)-3.18×0.8=-2.543.63x0.8=2.90-4.62x0.8=-3.703.10×0.8=2.48-3.54×0.8=-2.83M%=OafbE0.0370.0420.0540.0360.041=1.-y-2as0.0380.0430.0560.0370.042Ai=h0a1.fefymm7200美00Jy +( 图4次梁的几何尺寸及支撑情况145164214141160选配钢筋¢8200¢8200。8200¢8200熬200实配钢筋面积/mm2251251251251251注：1.各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中、中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%。2 .板如果要求满足J1的规定，将导致用钢量比按弹性方法计算的还多，因此不考虑J1.的规定。3 .次梁的设计次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。主梁截面高度为%=65Omm>生四=550施机,梁宽为b=300mio1212次梁有关尺寸及支撑情况如图4所示。-11=t¾耳1.«00寸32517000i5q"5695015J50梁侧抹灰17kN/m'×(0.50-0.08/?)x2×0.02w=0.29kN/mg=8.42kN/m楼面使用活荷载q=QkN/m2×2.2m=15.4kN/m荷载组合设计值活荷载控制g+q=1.2×8.3kN利+1.3x15.4RN/帆=30.12kN/m永久荷载控制g+q=1.35X8.31ZN/m+1.3X15.4&N/mX0.7=25.23kN/m故取g+q=30.12kNm3.2内力计算计算跨度边跨：I0=In=7200-75-150=6975mm中间跨：I0=In=7200-300=6900w计算简图如图5：q÷g=30.12kNm697516900690。69006975图5次梁的计算简图次梁内力计算见下表:表3次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座端支座弯矩计算系数4.1141T71161M124M=a(g+q)1.：/(kNm)104.67-133.2189.63-102.43-61.06表4连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧剪力计算系数q,0.500.550.550.55V=r(g+以/kN105.04115.55114.31114.313.3截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面进行计算，其翼缘宽度取二者中的较小值(b=200mm)边跨bf=Z?+5=2+2100=2.3m<-7o=-×6975=2325/w,取瓦=2.3mj303f第二跨和中间跨b1=b+srt=200+2000=2.2m<-0=1.X6900=2.32“，取瓦=2.2"?j33J梁高h=500mm,ho=h-cis=h-(c+)=480-(20+10+10)=460mm翼缘厚hf=SOmm判别T行截面%ajcbfIif(%-羊)=1.0X19.1X2.2X80X(MO-40)=11乃.684NS846.56kN.m>132,17kNm,故各跨内截面均属于第一类T型截面，支座截面按矩形截面计算，6=460mm,次梁正截面及斜截面承载力计算分别如下：表5次梁正截面承载力计算截面端支座边跨中离端第二支座中间跨中中间支座M(kNm)-61.06104.67-133.2189.63-102.434=Maf氏(as=MaJebf芯)0.0760.0120.1650.0100.127=-y-2as0.0790.0120.1810.0100.136As=bfa1.fcfy(v)As=bh0aJefy(v)4637731060644797选配钢筋2183金18220+218318418实配钢筋面积/mn?50976311377631017验证：A>Asmin=(0.2%,0.45f1./fy)mh=226.08ww,中间支座O.1.4O.35表6次梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧VZkN105.04115.55114.31114.31025BJQhJN(Am,b<4)439300>V439300>V439300>V439300>V0.7"%N110124<V110124<V110124<V110124<V选用箍筋2。82。82¢82。8fyvAsvhoV-OJfibho692312326326Asv=nAsvimr101101101101实配箍筋间距mn200200200200验证：pvv="Sg=0.252%>pvvmin=0.24f1./f=0.136%°bs200×200'八'4.主梁的设计按弹性理论计算主梁内力，不考虑塑性内力重分。标高H=4.2m柱截面尺寸450mm×450mm,主梁的支撑情况如图所示：O气¾ MiOO 卜4.1荷载恒荷载由次梁传来8.42ZN/m×72%=60.62kN主梁自重(折算为集中荷载)0.3加(0.65m-0.08"z)2.2nx25RN=9.41kN梁侧抹灰(折算为集中荷载)17火N/X(o.65m-0.08h)×2×2.2m×0.02m=0.85kNG=60.62ZN+9.4IZN+0.89%N=70.88N楼面使用活荷载QK=23kNmx7.2M=165.6kN荷载组合设计值永久荷载控制G+Q=1.35×70.88ZN+1.3×0.7×1.65.6ZN=246.38kN活荷载控制G+Q=1.2×70.88AN+1.3x165.6ZN=3.34kN取G+Q=300.34KNG=1.2×70.88攵N=85.06ZN=1.3×1.65.6%N=215.28kN4.2内力计算计算跨度：边跨1。=1.n÷I÷=(6600-500)÷0+=6350mmI0=63757<1.025+g=1.025x6150+甘=6502.5mm,所以1。=6350"中间跨I0=c=6600>1.051n=1.05×(66005000)=6405所以o=6405加?计算简图如下Q=215,28kNG=85.06kN,Q1.Q1.Q1.Q1Q1QGGGGGG635064056350图7主梁计算简图表7主梁弯矩计算序号计算简图边跨跨内中间支座中间跨跨内KKMS(MC)KM?IgIgIgIgIgIg0.244131.79-0.267-144.840.06736.50aIQIQ.、IQIQ，41身2万入0.289395.07-0.133-182.60的-182.60AAIQUO41工B2万为1”-Mb3=-60.86一0.133-182.60().200273.41,、IQIQIQIQ一，,612万为0.299313.05-0.311-426.98-0.089-122.190.170232.39JQIQ,、IQIQ,A1上，2场为-60.86-122.19(-426.98)232.38最不利荷载组合+526.86-327.44-146.1+70.93-327.44309.91+444.84-571.82(-267.03)268.89+70.93-267.03(-571.82)268.89注：M= KG1.O + KQhV= KG+ KQ表8主梁剪力计算序号计算简图端支座中间支座KK%（嚷）K%n(%n)IgIgIgIgIgIgAI以2XX0.73362.341.267-108.03-1.000-85.061.OOO85.061.267(108.03)IQJQ.“IQIQ.%】工B2M期().866186.43-1.134-244.130PJP“幺I十？M加0.689148.33-1.311-282.23-0.778-167.491.2220.089263.0719.161.JPYP,V=VBeX-19.1679.16(-263.074)167.49(243.48)11I2If加晨不利荷载组合+248.77-352.1685.06+210.67-351.51(-252.55)348.13(127.19)+43.18-127.19(-348.13)252.55(343.71)表9各种荷载工况下主梁内力计算最不利荷载组合+-327.44N526.248.7785422.3185.06352.1651.751.7-352.16I_-85.06-248.77+-327.-38.2/441.X1./70.93309.91/Ux348.93210.6748.20127.191 42.01-70.43-252.54-43.18-351.5143.18252.5470.43-42.011.-127.19-48.02-210.674.3弯矩包络图主梁的弯矩包络图与建立图如图所示:图9主梁的弯矩剪力包络图4.4截面承载力计算主梁跨中截面按T形截面计算,其翼缘宽度取二值中的较小值边跨：bf=×6350Zm=2116.67mm<b+sn=300mm+2025mm=2375mm,所以f33b=2116.67mm/中间跨：bf=×6405w=2135mm<b+s.,=3OOz+2000w=2300Zmv所以J335=2116.67mm/假设钢筋双排布置as=c+¢+t/+=20+10+20+12.5=62.5加机故取65mm判别T形截面类别：aJFfIif(o-)=1.O×19.1×2125×80×(750-40)=1547.26KNM>430.38KNM故可以判别为第一类T形截面。判断是否双筋：查表。=0.5500M11=ajcbhb(1.-)=19.1×300×7102×0.5500(1-°：)。)=850.188>Mmax所以，单筋即可。主梁支座截面按矩形截面计算，取ho=75O-8O=67Omn(因支座弯矩较大，考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面)。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0=750m/n-60，帆=690mm。表10主梁的正截面承载力及配筋截面边跨跨中中间支座中间跨中M(kNm)526.86-571.82309.91-146.1a(kNm)67.58M-j(kNm)504.24Ma0)j娓0.0270.2220.0160.057g=1一正2%0.0270.2540.0160.059A=%/y(mm2)251032501500729选配钢筋4284虫28+2虫25225+2虫202虫25实配钢筋面积(mm?)246334451610982验证：A>As.min=(0.2%,0.45/fyvdvbh=382,69h2,<表11主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧V(kN)248.77352.16348.130.25人月协0/N873825>V873825>V873825>V0.7/Zj0KN21905KV21905KV21905KV箍筋支数、直径208208208ASy=Ad/"11112101101101>vAvv¼)5=V-0.7ftbh0560133129实配箍筋间距S(mm)200200200AV(S=O.7f帆+认FkN344124344124344124V-V.ASO.8tvsincc(mm2)>0>0>04.5主梁吊筋计算:由次梁传至主梁的全部集中荷载为:288.02则：A,=679.Oirun2G+Q=60.62ZNX1.2+165.6kN×1.3=288.02ZN2fysin2×300w2×0.707取：2虫22(A=76Omm2)。详细D=W=G图=纸C=AD请J1.A：三两1爸爸五四零六O3231885406漏&S桀辑资科H男19岁=7月13日（公历）巨蟹座属虎请武三两1爸爸五四零六会修匚9。等修等号工椰子樗与穿心蓬的空间仝套咨制低价桧行杞参考文献1 .沈蒲生主编.混凝土结构设计原理（第4版）.北京：高等教育出版社，20132 .沈蒲生主编.混凝土结构设计（第4版）.北京：高等教育出版社，20133 .建筑结构荷载规范（2006版）（GB500092010）4 .建筑结构制图标准（GB/T501052001）5 .混凝土结构设计规范（GB/500102010）3.1荷载恒荷载标准值由板传来2.14kNm2×2.2m=6.03kN/m次梁自重TSkN1.m3X0.2mX(0.5Om-0.08m)=2.IOkN/m