钢筋混凝土肋梁楼盖设计.doc

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1、成绩 课 程 设 计 说 明 书题目： 钢筋混凝土肋梁楼盖设计 钢筋混凝土单层工业厂房设计 目 录钢筋混凝土肋梁楼盖设计11.板的计算11.1设计资料11.2结构布置及构件尺寸选择11.3荷载设计值21.4按弹性理论设计板22. 次梁设计82.1计算简图82.2 荷载计算92.3内力计算102.4次梁配筋计算103 主梁设计123.1计算简图123.2荷载计算123.3内力计算134 构造说明18 4.1板的构造配筋和温度筋18 4.2梁中钢筋的锚固长度19钢筋混凝土单层工业厂房设计191.结构构件选型及柱截面尺寸确定191.1设计资料191.2设计要求211.3柱截面尺寸确定及定位轴线211

2、.4计算简图222.荷载计算232.2屋面可变荷载242.3吊车荷载252.4风荷载263.排架内力分析263.1内力分析有关系数263.2永久荷载作用下的排架内力分析283.3屋面可变荷载作用下排架内力分析293.4吊车荷载作用下排架内力分析303.5风荷载作用下排架内力分析344 .A柱内力组合355.A柱截面设计356.B内力组合467.B柱截面设计46图纸列表56钢筋混凝土肋梁楼盖设计1.板的计算1.1设计资料某内框架建筑现浇钢筋混凝土楼盖，双向板肋梁盖由板和支撑梁构成，支撑梁短边的跨度为7200mm，支撑梁长边的跨度为78000mm，外墙为370砖墙，偏轴线（内120，外250）。1

3、、钢筋混凝土容重25，楼面可变荷载标准值4.02、楼面面层采用大理石面层，面层总厚度：50mm，自重:1.163、板底为15mm厚水泥砂浆粉刷，重度=20。4、材料 混凝土强度等级：C30。钢筋：板中分布筋、梁中箍筋和架立筋采用HPB335。 梁配筋HRB5001.2结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁盖由板和支撑梁构成，支撑梁短边的跨度为7200mm，支撑梁长边的跨度为7800mm。根据柱网布置，选取的结构平面布置方案如图1所示。 0图1 结构平面布置图 板厚的确定：连续双向板厚度高跨比一般不小于1/40,，取；次梁截面尺寸的确定：多跨连续次梁高跨比宜取，梁高mm,取，梁宽，取；主梁截面尺寸的确

4、定：多跨连续主梁高跨比宜取，梁高mm,取，梁宽，取1.3荷载设计值 由活荷载标准值等于，取。50mm厚大理石面层 15mm厚水泥砂浆粉刷层 110mm厚钢筋混凝土现浇板 恒荷载标准值 活荷载标准值 恒荷载设计值 活荷载设计值 1.4按弹性理论设计板 此法假定支撑梁不产生竖向位移且不受扭，并且要求同一方向相邻跨度比值lmin /lmax 0.75,以防误差过大。当求各区格跨中最大弯矩时，活荷载应按棋盘式布置，它可以简化为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时q/2作用下的弯矩之和。所有区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D 四类，计算弯矩时，考虑混凝土的泊松比u=0.2（查混

5、凝土结构设计规范（GB50010-2002）第4.1.8条）弯矩系数可查混凝土结构设计附表2。图2 棋盘式荷载布置(1)A区格板计算。 1) 计算跨度。 中间跨：lx=3.9m1.05lo=1.05(3.9-0.3=3.78m ly=7.2m1.05lo=1.05(7.2-0.3)=7.24m lx/ly=3.9/7.2=0.54 2）跨中弯矩。 A区格板是中间部位区格板，在 g+q/2作用下，按四边固定板计算；在q/2作用下按四边简支计算。A区格板弯矩系数查混凝土结构设计附表2，结果如表1所示。 表1 A区格板弯矩系数 lx/lymxmymxmy四边固定0.540.03880.0052-0.

6、0817-0.0574四边简支0.540.09050.0202- 3支座弯矩a支座：b支座： 4)配筋计算。截面有效高度：由于是双向配筋，两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大，故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。因此，跨中截面 (短跨方向)， (长跨方向)；支座截面。对A区格板，考虑到该板四周与梁整浇在一起，整块板内存在穹顶作用，使板内弯矩大大减小，故其弯矩设计值应乘以折减系数0.8，近似取，。跨中正弯矩配筋计算： 支座配筋见B、C区格板计算，因为相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时，取绝对值的较大值作为该支座的最大负弯矩。（1） B区格板计算。

7、1) 计算跨度。 边跨：lx=ln+h/2+b/2=(3.9-0.12-0.3/2)+0.1/2+0.2/2=3.78m 1.05lo=1.05(3.9-0.12-0.23/2)=3.81m 中间跨：ly=7.2m1.05lo=1.05(7.2-0.12）=7.43m lx/ly=3.78/7.2=0.53(2）跨中弯矩。 B区格板是边区格板，在 g+q/2作用下，按三边固定一边简支板计算；在q/2作用下按四边简支计算。B区格板弯矩系数查混凝土结构设计附表2，结果如表2所示。表2 B区格板弯矩系数lx/lymxmymxmy三边固定，一边简支0.530.07940.0799-0.0782-0.1

8、119四边简支0.530.09290.0193-3、支座弯矩a支座：c支座：4、板配筋计算近似取，。跨中正弯矩配筋计算：支座截面配筋计算：a支座：取较大弯矩值为。c支座配筋见D区格板计算。（2）C区格板计算。 1) 计算跨度。 中间跨：lx=3.9m 边跨：ly=7.2-0.12-0.3/2+0.1/2+0.2/2=7.08m 支座弯矩。d支座：c支座：4配筋计算。近似取，。跨中正弯矩配筋计算：支座截面配筋计算：d支座：取较大弯矩值为。c支座：取较大弯矩值为。(5)选配钢筋。跨中截面配筋如表5所示，支座截面配筋如表6所示。表5 跨中截面配筋截面A区格板跨中B区格板跨中C区格板跨中D区格板跨中X

9、方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向X方向Y方向计算钢筋面积/mm2301126621594289384415199选用钢筋8140820010110101108150811081008220实际配筋面积/mm2359251714714335457503251表6 支座截面配筋截面a支座b支座c支座d支座计算钢筋面积/mm2412384557529选用钢筋812081208/101108/10110实际配筋面积/mm24194195855852. 次梁设计2.1计算简图按弹性理论设计支承梁。双向板支承梁承受的荷载如图所示：图3 双向板支撑梁受荷简图 图4 次梁的计算简图2.2 荷载计算中间跨：边

10、跨： 边跨取7050mm。边跨于中间跨的计算跨度相差（7050-6900）/6900=2%V328.9V328.9V92.09V92.09V92.090.00140.00250.00140.00250.0014 由于次梁的q/g=12.79/14.86V645.50V645.50V645.50V645.50V198.19V180.18V180.18V180.18V选用箍筋双肢8200双肢8200双肢8200双肢8200双肢8200-289.18300.17-实配弯起钢筋无（6）附加横向钢筋：有次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为： 主梁内支承次梁处附加横向钢筋面积为：则一侧所需附加吊筋的截面面

11、积为，选用2C20（）吊筋，见配筋图。（7） 主梁纵筋的弯起和截断4 构造说明4.1 板的构造钢筋和温度筋分布钢筋：分布钢筋是与受理钢筋垂直布置的钢筋，其作用是浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置；抵抗收缩和温度变化产生的内力；承担并分布板上局部荷载产生的内力。单向板中单位长度上的分布钢筋，其截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；分布钢筋的间距不宜大于250mm，直径不宜小于6mm。对于集中荷载较大的情况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm。分布钢筋应均匀布置与受力钢筋的内侧，且在受力钢筋的弯折处须布置分布钢筋。为了避免板受力

12、后，在支座上部出现裂缝，通常是在这些部们上部配置受拉钢筋，这种钢筋称为负筋。 1、对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙内的现浇混凝土板，应沿支承周边配置上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm，痩距不宜大于200mm，并应符合下列规定： (1)该构造钢筋的截面面积：沿受力方向配置时不宜小于跨中受力钢筋截面面积的1/3，沿非受力方向配置时可根据实践经验适当减少。 (2)该构造钢筋伸入板内的长度：对嵌固在承重砌体墙内的板不宜小于板短边跨度的1/7，在两边嵌固于墙内的板角部分不宜小于板短边跨度的1/4(双向配置)；对周边与混凝土梁或墙整体浇筑的板不宜小于受力方向板计算跨度的1/5(单向板)、1/4(双向

13、板)，见图2-21。 2、当现浇板的受力钢筋与梁平行时，应沿梁长度方向配置间距不大于200mm且与梁垂直的上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm，且单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3。该构造钢筋伸人板内的长度不宜小于板计算跨度Lo的1/4。板的温度筋是温度、收缩应力较大的现浇板，在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋。依据规范，钢筋间距宜取150200MM，温度筋除了在板的未配筋表面布置外一般也在双柱或者多柱之间表面时也设置， 温度筋是防止构件由于温差较大时而裂缝设置。温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行设置构造钢筋网，与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件

14、中锚固。但现在一般受力筋可以起到温度筋的作用，所以有些工程不单独配了。温度筋的计算：温度筋的长度=净跨-两侧负筋伸入板内的净长+2*搭接（计算设置中所设定的搭接长度）温度筋的根数= (净跨-两侧负筋伸入板内的净长)/温度筋的布置间距+14.2梁中钢筋的锚固长度1.纵向受力钢筋在支座处的锚固 （1）伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋的锚固（2）简支梁和连续梁简支端下部纵筋的锚固在简支梁和连续梁的简支端附近，弯矩接近于零。但当支座边缘截面出现斜裂缝时，该处纵筋的拉力会突然增加，如无足够的锚固长度，纵筋会因锚固不足而发生滑移，造成锚固破坏，降低梁的承载力。为防止这种破坏，简支梁和连续梁简支端的下部纵向受

15、力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度应符合下列规定：当 时 ，当 时带肋钢筋光圆钢筋此处，为纵向受力钢筋的直径。对混凝土强度等级为及以下的简支梁和连续梁的简支端，当距支座边（为梁截面高度）范围内作用有集中荷载，且时，对带肋钢筋宜采取附加锚固措施，或取锚固长度。如果纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时，应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。在砌体结构中的独立简支梁支座处，由于约束较小，故应在锚固长度范围内加强配箍，其数量不应少于两个，直径不宜小于纵筋最大直径的，间距不宜大于纵筋最小直径的倍；当采取机械锚固措施时，箍筋间距不宜大于纵筋最小直径的倍。如

16、果纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时，应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。在砌体结构中的独立简支梁支座处，由于约束较小，故应在锚固长度范围内加强配筋箍，其数量不应少于两个，直径不宜小于纵筋最大直径的1/4，间距不宜大于纵筋最小直径的10倍，当采取机械锚固措施时，箍筋间距不宜大于纵筋最小直径的5倍。（3） 连续梁或框架梁下部纵向钢筋在中间支座或中间节点处的锚固。 在连续梁或框架梁的中间支座或中间节点处，上不纵筋受拉而下部纵筋受压。因而其上部纵筋应贯穿中间支座或中间节点，下部纵筋在中间支座或中间节点处应满足下列锚固要求：1） 当计算中不利用该

17、钢筋的强度时，其伸入节点或支座的锚固长度对带肋钢筋不小于12d，对光圆钢筋不小于15d，d为钢筋的最大直径；2） 当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，钢筋应按受压钢筋锚固在中间节点或中间支座内，其直线锚固长度不应小于0.7；3） 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋可采用直线方式锚固在节点或支座内，锚固长度不应小于钢筋的受拉锚固长度；4） 钢筋也可在节点或支座外梁中弯矩较小处设置搭接接头，搭接长度的起始点至节点或支座边缘的距离不应小于1.55） 当柱截面尺寸不足时，也可采用钢筋端站加锚头的机械锚固措施，可弯折锚固的方式钢筋的绑扎搭接问题;1.受拉钢筋搭接接头处得粘结强度低于相同钢筋锚固状态的粘

18、结强度，因此其搭接长度应大于锚固长度。2.接头位置应尽量设置在受力较小处且应相互错开；在同一受力钢筋上宜少设连接接头；在结构的重要构件和关键传力部位，纵向受力钢筋不宜设置连接接头；在连接区域宜采取必要构造措施，如适当增强混凝土强度保护层厚度或钢筋间距和加密箍筋。3.钢筋绑扎搭接接头连接区段长度为（为搭接长度） =为纵向受拉钢筋的锚固长度纵向受拉钢筋搭接长度修正系数纵向钢筋搭接接头面积百分率25501001.21.41.64. 在任何情况下，纵纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度均不应小于300mm5. 受压钢筋的搭接长度不应小于按上式确定的受拉钢筋搭接长度的70%，且不应小于200MM6. 并筋

19、问题直径在28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根；直径在32mm钢筋并筋数量宜为2根；直径在36mm及以上的钢筋并筋数量不应采用并筋；钢筋混凝土单层工业厂房设计1.结构构件选型及柱截面尺寸确定1.1设计资料1建筑地点：安阳市厂区2地质条件：土壤冻结深度冻土深度为0.3m，地下水位位于地面以下7m，建筑场地类别为0类，地基承载能力特征值为170kN/m2。3气象条件：地面粗糙程度为B类，基本风压0.45kN/m2，基本雪压0.4kN/m2，4建筑平面、剖面和吊车设置：车间长度6.007=42m，厂房为两跨，厂房跨度见见表1-1；每跨设置工作级别为A4级电动桥式吊车两台，吊车起重量见表1；轨顶标

20、高见表2见表1-1。表1 厂房跨度、轨顶标高及吊车设置情况厂房跨度（m）吊车设置情况（t）轨顶标高(m)30109.65 结构类型：钢筋混凝土排架结构，钢筋混凝土独立基础；6 墙体做法：240mm厚，内外清水墙；基础梁按04G320选择：JL-3用于240墙，JL-7用于370墙，7 屋面做法：三毡四油防水层（0.35kN/m2）20mm厚1：3水泥砂浆找平层（20kN/m3）100mm厚水泥珍珠岩制品保温层（3.5kN/m3）一毡二油隔气层（0.05kN/m2） 20mm厚1：2水泥砂浆找平层（20kN/m3） 预应力钢筋混凝土大型屋面板 8. 屋面板：预应力钢筋混凝土大型屋面板：板宽1.5

21、m，板长6m，自重标准值1.50kN/ m2； 9预应力混凝土屋架根据04G415-1要求进行选择：跨度30m预应力混凝土屋架YWJ27-1自重14.235吨屋架边高1.65m，跨中高4.06m;屋盖钢支撑自重标准值：0.080kN/ m2；10吊车系统计算参数：根据相关设计手册或教材附录查吊车高度、等钢筋混凝土等截面薄腹吊车梁按照04G323选用：表2 吊车梁选用表吊车起重量（t）吊车梁编号吊车梁高（m）梁重(t/根)10（30m跨度）DL-812003.95(4.08) 轨道及零件参看04G325，自重为0.80kN/m，轨道高200mm。 11材料供应：混凝土C25、C30、C35、C4

22、0； 钢筋HPB300级、HRB335级、HRB400级，HRB500级；图1 厂房平面图图2 厂房剖面图1.2设计要求1进行结构平面布置，绘制结构平面布置草图注意结构平面布置草图中应标明厂房轴线编号、尺寸，柱与抗风柱编号，吊车梁编号，柱间支撑布置及编号等。2结构计算（不考虑抗震）（1）确定计算简图，统计荷载；（2）横向排架内力分析：对一榀排架进行内力计算及内力组合；（3）厂房牛腿柱设计：确定一根排架柱各控制截面的最不利内力，并进行截面设计和吊装验算；（4）厂房柱下独立基础设计。3绘制结构施工图：（1）对应于结构计算中一根排架柱的模板图、配筋图；1.3柱截面尺寸确定及定位轴线由设计资可知，吊车

23、轨顶标高为9.60m，对于起重为10t、工作级别为A4级电动桥式吊车，当厂房跨度为30m时，可求得吊车的跨度为，吊车轨顶以上高度为2.19m。选定吊车梁的高度为1.2m，暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距=0.20m，则牛腿顶面标高可按下式计算：牛腿顶面标高=轨顶标高。由建筑模数的要求，故取牛腿顶面标高取为8.40m，实际轨顶标高。考虑吊车行驶所需的空隙尺寸，柱顶标高可按下式计算；柱顶标高=牛腿顶面标高吊车高度 。故柱顶标高取12.20m。取室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度、上柱高度分别为： 根据柱的高度、吊车起重和工作级别等条件，确定柱截面尺寸为 A、 C轴

24、上轴 口 下柱 B轴 上轴 口 下柱 横向定位轴线除端柱外，均通过柱截面几何中心。对于起重为10t。工作级别为A4的吊车，可查得轨道中心至吊车端部距离，吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空宽度，一般取对中柱，取纵向定位轴线为柱的几何中心，则，故中柱 符合要求。 边柱取封闭定位轴线，即纵向定位轴线与纵墙内皮重合，则，故 ，符合要求。1.4计算简图本厂房为普通车间，工艺无特殊要求。且结构布置及荷载分布均匀（除吊车荷载外），故取一榀横向排架作为基本计算单元。计算单元的跨度为B=6.0m.根据建筑剖面图及其构造确定排架计算简图如图3所示图3 计算简图由柱的截面尺寸，可求得柱的截面几何特征及自重标准值表1柱

25、的截面几何特征及自重标准值柱列截面尺寸（）面积（）惯性矩自重AC上柱口4.00下柱4.69B上柱 口6.00下柱4.942 荷载计算 2.1永久荷载 （1）屋面自重标准值 一毡二油隔气层 三毡四油防水层 20mm厚1:3的水泥砂浆找平层 100mm水泥珍珠岩保温层 20mm厚1:3的水泥砂浆找平层 钢屋架支撑 屋面板 屋面恒载总和 屋架自重（AB跨=BC跨） 142.35kN/榀 则作用于柱顶的屋盖结构自重标准值为 （2） 吊车梁及轨道自重标准值 （3） 柱的自重标准值 A、C轴 上柱 下柱 B轴 上柱 下柱 各项永久荷载作用位置如图4所示图4 永久荷载作用位置图（单位：kN）2.2屋面可变荷

26、载由荷载规范查得屋面活荷载的标准值为，而雪荷载的标准值为，由于后者小于前者，故金按屋面活荷载计算，作用于柱顶的屋面活荷载标准值为： 的作用位置与的作用位置相同，如图4所示2.3吊车荷载 对于起重为10t、吊车的工作级别，由附表可查得吊车的起重量、最大轮压和最小轮压进行单位换算，可得： 、。根据B和K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值，如图5所示 图5 吊车荷载作用下支座反力影响线 (1)吊车竖向荷载 吊车竖向荷载标准值 (2)吊车横向水平荷载 作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力，即 故 故作用于排架柱上的吊车水平荷载为 2.4风荷载该地区的级别风压为，风压高度系数按B类地粗糙度取：由表可查得风压高度变化系数为 柱顶（标高） 檐口（标高） 屋顶（标高） 风荷载体型系数如图6（a）所示，排架迎风面及背风面的风荷载标准值为： 则作用于排架柱计算简图如图6（b）上的风荷载标准值为