向肋形樓蓋設計指導書

1、*單向肋形樓蓋設計指導書單層工業(yè)廠房結構課程設計指導書*編寫： 金寶宏 2014年9月15日1 / 19單向肋形樓蓋及樓梯設計任務書一 樓蓋設計資料： 樓層構造，活荷載和選用材料說明 1根據使用要求，樓蓋柱網布置如圖。 2樓板做法：面層20毫米厚水泥砂漿 =20kNm3；現澆混凝土樓板（厚度由設計者自定） g=25kN/m315mm厚混合砂漿天棚抹灰 g=17kN/m3 4活荷載：樓面PkNm2，見表格,指導教師指定； 5材料：混凝土,板C20，梁C30板中鋼筋、梁中架立筋和箍筋可采用HPB235，梁中受力鋼筋可采用HRB335或HRB400。二 設計任務： 1根據上面資料作出樓蓋梁板的合理布

2、置，并完成樓蓋的計算書一份。 主梁按彈性理論計算，并繪出彎矩包絡圖。次梁和板按塑性內力重分布計算。 2繪制施工圖二、三張(2號圖紙) 1）樓面結構平面布置圖（標注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構件編號）。（比例1：1001：200）；2）樓板 模板圖及配筋平面圖（標注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其定位尺寸），（比例1：1001：200）；3）次梁 模板及配筋圖（標注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、編號及其定位尺寸），（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；4）主梁 材料圖、模板圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包羅圖、抵抗彎矩圖、模板圖及配筋圖），（標注主梁截面尺

3、寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、編號及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）； 5）在圖中標明有關設計說明，如混凝土強度等級、鋼筋的種類、混凝土保護層厚度等。 3計算書要求計算準確，步驟完整，內容清晰。 三 結構平面布置： 根據設計任務書的建筑平面圖布置梁，板繪出結構平面圖四 板的設定： 先確定板厚和次梁尺寸：板次梁截面尺寸的確定：，。厚的確定：，且滿足樓面最小板厚構造要求：。2 / 19主梁截面尺寸的確定：，。 (1)荷載：根據樓板構造由上而下逐項列出，便于校驗 (2)計算簡圖：先確定計算跨度，再繪出計算簡圖 (3)內力計算： 對板只需計算彎矩， (4)配筋計算： 對四周

4、與梁整體連接的板，其中間跨的跨中和支座彎矩可降低20，即采用折減系數0.8。配筋可列表計算，表格可自己設計，下面表格僅供參考板的彎矩計算截面邊跨中第一內支座中跨中中間支座彎矩系數(kN.m)板配筋計算截面邊跨中第一內支座中間跨中中間支座在平面上的部位M(kN.m)折減系數選用鋼筋實配As(mm2)說明：軸線間中間跨中及中間支座彎矩考慮推力的有利影響，彎矩可減少20五 次梁設計： (1)荷載：逐項列出，便于校對。恒載標準值(gk)計算，活載標準值(qk)計算，荷載設計值(g+q)計算。 3 / 19(2)計算簡圖： 確定計算跨度，再繪計算簡圖。(3)內力計算：計算彎矩，剪力 (4)配筋計算： 正

5、截面承載能力計算：跨中按T形截面，支座按矩形截面計算，先確定翼緣寬度bf ，再確定截面類型。次梁的彎矩計算截面邊跨中第一內支座中跨中中間支座彎矩系數(kN.m)次梁的剪力計算(剪力計算按靜跨ln計算)截面邊支座第一內支座(左)第一內支座(右)中間支座剪力系數0.40.60.50.5(kN)次梁正截面承載力計算截面邊跨中第一內支座中間跨中中間支座M(kN.m)b或bf(mm)或選用鋼筋實配As(mm2)4 / 19次梁斜截面承載力計算截面邊支座第一內支座(左)第一內支座(右)中間支座V(kN)(kN)(kN)箍筋直徑、肢數實配箍筋間距六主梁設計：主梁按彈性理論計算，柱或墻作為主梁的鉸支座。 (1

6、)荷載： 逐項列出，便于校對。恒載標準值(Gk)計算，活載標準值(Qk)計算，荷載設計值(G+Q)計算，主梁自重可折算為集中荷載。 (2)計算簡圖： 確定計算跨度，再繪計算簡圖主梁中間支座按鉸支于柱上考慮主梁端部支承在370x370rm的磚壁柱上 (3)內力計算： 當計算跨度相差不超過10時，近似按等跨連續(xù)梁計算彎矩和剪力，但在計算支座負彎矩時，計算跨度l0應按相鄰兩跨的較大跨度值計算，計算跨內彎矩則仍按本跨的計算跨度計算。同時，應根據最不利內力組合來確定主梁的最不利內力值。內力計算組合項次荷載簡圖彎矩(kN.m)剪力(kN)M1MBM2MCVAVB左VB右VC左VC右5 / 19內力組合 (

7、4)配筋計算： a 正截面承載能力計算：跨中按T形截面，支座按矩形截面計算，先確定翼緣寬度bf ，再確定截面類型(Mb=MbmaxV b2) b 斜載面承載能力計算 c 次梁支承處附加箍筋計算七參考資料： (1)混凝土結構設計規(guī)范 (GB50010-2002) (2)建筑結構荷載規(guī)范 (GB50009-2001) (3)建筑結構設計綜合手冊 河南科技出版社1990 (4)鋼筋混凝土結構教材 (上，下冊) (5)混合結構設計 清華大學 (6)砌體結構設計原理 同濟大學八平面圖（略）：格式1、設計說明書1.1板梁系布置的優(yōu)缺點評述1.2板厚及梁系截面尺寸的確定板厚的確定：，且滿足樓面最小板厚構造要

8、求：。次梁截面尺寸的確定：，。主梁截面尺寸的確定：，。2、板的計算6 / 1921計算簡圖板按考慮塑性內力重分布的多跨連續(xù)板計算，取1m寬板帶為計算單元。22荷載計算恒載標準值(gk)計算，活載標準值(qk)計算，荷載設計值(g+q)計算。23內力計算當計算跨度相差不超過10時，近似按等跨連續(xù)板計算，但在計算支座負彎矩時，計算跨度l0應按相鄰兩跨的較大跨度值計算，計算跨內彎矩則仍按本跨的計算跨度計算。板的彎矩計算截面邊跨中第一內支座中跨中中間支座彎矩系數(kN.m)24配筋計算截面邊跨中第一內支座中間跨中中間支座在平面上的部位M(kN.m)選用鋼筋實配As(mm2)說明：軸線間中間跨中及中間支

9、座彎矩考慮推力的有利影響，彎矩可減少20。25配筋示意圖3、次梁的計算31計算簡圖次梁按塑性內力重分布方法計算。32荷載計算恒載標準值(gk)計算，活載標準值(qk)計算，荷載設計值(g+q)計算。33內力計算當計算跨度相差不超過10時，近似按等跨連續(xù)梁計算彎矩和剪力，但在計算支座負彎矩時，計算跨度8 / 19l0應按相鄰兩跨的較大跨度值計算，計算跨內彎矩則仍按本跨的計算跨度計算。次梁的彎矩計算截面邊跨中第一內支座中跨中中間支座彎矩系數(kN.m)次梁的剪力計算(剪力計算按靜跨ln計算)截面邊支座第一內支座(左)第一內支座(右)中間支座剪力系數0.40.60.50.5(kN)34次梁正截面承載

10、力計算跨中截面一般按T形截面計算，支座截面一般按矩形截面計算。截面邊跨中第一內支座中間跨中中間支座M(kN.m)b或bf(mm)或選用鋼筋實配As(mm2)34次梁斜截面承載力計算截面邊支座第一內支座(左)第一內支座(右)中間支座V(kN)(kN)(kN)箍筋直徑、肢數實配箍筋間距35次梁的配筋示意圖8 / 194、主梁的計算41計算簡圖主梁按彈性理論計算，柱或墻作為主梁的鉸支座。42荷載計算恒載標準值(Gk)計算，活載標準值(Qk)計算，荷載設計值(G+Q)計算，主梁自重可折算為集中荷載。43內力計算當計算跨度相差不超過10時，近似按等跨連續(xù)梁計算彎矩和剪力，但在計算支座負彎矩時，計算跨度l

11、0應按相鄰兩跨的較大跨度值計算，計算跨內彎矩則仍按本跨的計算跨度計算。同時，應根據最不利內力組合來確定主梁的最不利內力值。項次荷載簡圖彎矩(kN.m)剪力(kN)M1MBM2MCVAVB左VB右VC左VC右內力組合44繪制彎矩包絡圖和剪力包絡圖選擇適當的比例，根據上一步驟中各種內力組合的彎矩和剪力分別繪制出彎矩包絡圖和剪力包絡圖，標出每一根線段的荷載組合情況（要求能反映出包絡圖的繪制過程）。45主梁正截面承載力計算類同于次梁的正截面承載力計算，但應考慮支座寬度對支座彎矩的影響(即削峰)。46主梁斜截面承載力計算類同于次梁斜截面承載力的計算。5、設計圖紙根據本課程設計任務書的要求并參考有關資料，

12、繪制出樓蓋結構平面布置圖，次梁模板及配筋圖，主梁彎矩包絡圖、材料圖、模板及配筋圖，主梁鋼筋材料表，設計說明等。10 / 1951樓蓋結構平面布置圖（板的配筋繪于此圖上）板、梁、柱均要編號且注明定位尺寸；板的配筋可采用分離式或彎起式，鋼筋要編號，同一編號的鋼筋至少有一根鋼筋要注明直徑、間距及截斷或彎起位置。52次梁模板及配筋圖應繪出次梁立面和足夠數量的斷面模板及配筋圖(可以利用對稱性只畫一半)，且次梁截面的幾何尺寸，鋼筋編號、型號、直徑、間距、彎起和截斷位置、搭接長度、錨固長度等標注全面，并應繪出次梁抽出鋼筋圖。53主梁模板及配筋圖同次梁。54整個樓蓋主梁鋼筋材料表55設計說明包括混凝土強度等級

13、、鋼筋級別、混凝土保護層厚度、鋼筋搭接長度、錨固長度等需要說明的問題。10 / 19單層工業(yè)廠房結構課程設計指導書目錄1 單層工業(yè)廠房結構設計任務書11.1 設計題目11.2 設計任務11.3 設計內容11.4 設計資料12.單層廠房結構設計42.1 屋面結構42.1.1 屋面結構42.1.2 排架柱及基礎材料選用情況52.1.3 梁柱的結構布置72.1.4 基礎平面布置92.2 排架結構計算102.2.1 計算簡圖及柱的計算參數102.2.2 荷載計算102.2.3 內力分析132.2.4 最不利內力組合242.3 排架柱的設計312.4 基礎設計443 施工圖543.1 結構布置圖543.

14、2 柱施工圖543.3 基礎施工圖544 參考文獻55 11 / 19 設計指導書一、 結構方案主要承重構件 根據廠房的跨度、注定高度及其吊車起重量的大小。選用結構方案（例如排架結構），畫出結構剖面圖；根據國家建筑標準設計圖集，結合本設計廠房的具體條件。選擇廠房的主要承重構件：屋面板、屋架、吊車梁、天窗架，軌道連接等等二、 計算簡圖及柱截面幾何尺寸的確定（1） 計算簡圖選擇具有代表性的排架作為計算單元，根據建筑剖面及其構造，確定廠房的計算簡圖；（2） 柱截面幾何參數根據吊車起重量、軌頂標高，初步確定廠房柱截面形式以及截面幾何參數：例如：牛腿柱，上、下柱截面尺寸三、 荷載計算（標準值）（1） 恒

15、荷載 屋蓋自重 柱自重 吊車梁及軌道自重（2） 屋面活荷載根據建筑結構荷載規(guī)范要求進行取值。12 / 19（3） 吊車荷載根據吊車主要參數，繪制吊車梁的支座反力影響線，從而確定排架柱上的吊車豎向及橫向荷載。（4） 風荷載根據建筑結構荷載規(guī)范要求進行取值，計算風荷載標準值，從而確定作用在排架上的風荷載的標準值。四、 內力分析 由于本設計工業(yè)廠房為兩跨等高排架，可采用剪力分配法（具體計算步驟參看結構力學課程相關講述部分）進行內力分析。（1） 剪力分配系數的計算（2） 恒荷載作用下的內力分析（3） 屋面活荷載作用下的內力分析（4） 吊車豎向荷載作用下的內力分析（不考慮廠房的整體空間工作）（5） 吊車

16、橫向荷載作用下的內力分析（不考慮廠房的整體空間工作）（6） 風荷載作用下的內力分析五、 內力組合不考慮廠房的整體空間工作，對柱進行最不利內力組合求出起控制作用的截面的最不利內力，作為柱及基礎設計的依據。（1）控制截面上柱柱底截面下柱牛腿頂面柱底截面（2）.荷載效應組合 組合原則. 由可變荷載效應控制的組合：當有多個可變荷載作用時：13 / 19當只有一個可變荷載作用時：. 由永久荷載效應控制的組合： 組合種類根據以上原則，對不考慮抗震設防的單層廠房結構，按承載力極限狀態(tài)進行內力分析時，需進行以下幾種組合：.由可變荷載效應控制的組合： . 1.2永久荷載標準值+0.91.4(風荷載標準值+吊車荷

17、載標準值+屋面活荷載標準值)；. 1.2永久荷載標準值+0.91.4(風荷載標準值+屋面活荷載標準值)；. 1.2永久荷載標準值+0.91.4(風荷載標準值+吊車荷載標準值)；. 1.2永久荷載標準值+1.4任意一個可變荷載標準值（風荷載、吊車荷載或屋面活荷載）；.由永久荷載效應控制的組合：. 1.35永久荷載標準值+1.4(0.6風荷載標準值+0.7吊車荷載標準值+0.7屋面活荷載標準值)。（3）. 內力組合 及相應的、； 及相應的、； 及相應的、； 及相應的、。六、 柱的截面設計14 / 19七、 按對稱配筋偏心受壓截面設計（、組合，較小、一般可不考慮）（1） 柱的縱向鋼筋計算（2） 柱內

18、箍筋的配置（3） 柱的吊裝驗算混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定：“預制構件尚應按制作、運輸及安裝時相應的荷載值進行施工階段的驗算。預制構件吊裝的驗算，應將構件自重乘以動力系數，動力系數可取1.5，但可根據構件吊裝時的受力情況適當增減。” 吊裝承載力驗算*荷載值、按構件自重標準值計算并乘以動力系數1.5；*控制截面：A-A、B-B、C-C。 裂縫寬度驗算-吊裝時最大彎矩標準值（乘以動力系數1.5）；15 / 19-內力臂系數，取=0.87。-不需要進行裂縫寬度的鋼筋的最大允許應力。-最大裂寬度限值，取0.3（0.4）mm或0.2mm。（4） 牛腿的驗算牛腿是支承吊車荷載的重要構件（承受很大的集中荷載和動力作用）應保證其承載力和抗裂性要