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(jié)構(gòu)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(gòu)造，活荷載和選用材料說明 1根據(jù)使用要求，樓蓋柱網(wǎng)布置如圖。 2樓板做法：面層20毫米厚水泥砂漿 =20kNm3；現(xiàn)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(jù)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(nèi)力重分布計算。 2繪制施工圖二、三張(2號圖紙) 1）樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構(gòu)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(shù)、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(shù)、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(guān)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(nèi)容清晰。 三 結(jié)構(gòu)平面布置： 根據(jù)設計任務書的建筑平面圖布置梁，板繪出結(jié)構(gòu)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(gòu)造要求：。2 / 19主梁截面尺寸的確定：，。 (1)荷載：根據(jù)樓板構(gòu)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(nèi)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(shù)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(nèi)支座中跨中中間支座彎矩系數(shù)(kN.m)板配筋計算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座在平面上的部位M(kN.m)折減系數(shù)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(nèi)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(nèi)支座中跨中中間支座彎矩系數(shù)(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(nèi)支座(左)第一內(nèi)支座(右)中間支座剪力系數(shù)0.40.60.50.5(kN)次梁正截面承載力計算截面邊跨中第一內(nèi)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(nèi)支座(左)第一內(nèi)支座(右)中間支座V(kN)(kN)(kN)箍筋直徑、肢數(shù)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(nèi)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(nèi)彎矩則仍按本跨的計算跨度計算。同時，應根據(jù)最不利內(nèi)力組合來確定主梁的最不利內(nèi)力值。內(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (GB50010-2002) (2)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2001) (3)建筑結(jié)構(gòu)設計綜合手冊 河南科技出版社1990 (4)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材 (上，下冊) (5)混合結(jié)構(gòu)設計 清華大學 (6)砌體結(jié)構(gòu)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(gòu)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)支座中跨中中間支座彎矩系數(shù)(kN.m)24配筋計算截面邊跨中第一內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)支座中跨中中間支座彎矩系數(shù)(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(nèi)支座(左)第一內(nèi)支座(右)中間支座剪力系數(shù)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(nèi)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(nèi)支座(左)第一內(nèi)支座(右)中間支座V(kN)(kN)(kN)箍筋直徑、肢數(shù)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(nèi)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(nèi)彎矩則仍按本跨的計算跨度計算。同時，應根據(jù)最不利內(nèi)力組合來確定主梁的最不利內(nèi)力值。項次荷載簡圖彎矩(kN.m)剪力(kN)M1MBM2MCVAVB左VB右VC左VC右內(nèi)力組合44繪制彎矩包絡圖和剪力包絡圖選擇適當?shù)谋壤鶕?jù)上一步驟中各種內(nèi)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(jù)本課程設計任務書的要求并參考有關(guān)資料，

12、繪制出樓蓋結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)課程設計指導書目錄1 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設計任務書11.1 設計題目11.2 設計任務11.3 設計內(nèi)容11.4 設計資料12.單層廠房結(jié)構(gòu)設計42.1 屋面結(jié)構(gòu)42.1.1 屋面結(jié)構(gòu)42.1.2 排架柱及基礎材料選用情況52.1.3 梁柱的結(jié)構(gòu)布置72.1.4 基礎平面布置92.2 排架結(jié)構(gòu)計算102.2.1 計算簡圖及柱的計算參數(shù)102.2.2 荷載計算102.2.3 內(nèi)力分析132.2.4 最不利內(nèi)力組合242.3 排架柱的設計312.4 基礎設計443 施工圖543.1 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)方案主要承重構(gòu)件 根據(jù)廠房的跨度、注定高度及其吊車起重量的大小。選用結(jié)構(gòu)方案（例如排架結(jié)構(gòu)），畫出結(jié)構(gòu)剖面圖；根據(jù)國家建筑標準設計圖集，結(jié)合本設計廠房的具體條件。選擇廠房的主要承重構(gòu)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(jù)建筑剖面及其構(gòu)造，確定廠房的計算簡圖；（2） 柱截面幾何參數(shù)根據(jù)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(shù)：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(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范要求進行取值。12 / 19（3） 吊車荷載根據(jù)吊車主要參數(shù)，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(jù)建筑結(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)力學課程相關(guān)講述部分）進行內(nèi)力分析。（1） 剪力分配系數(shù)的計算（2） 恒荷載作用下的內(nèi)力分析（3） 屋面活荷載作用下的內(nèi)力分析（4） 吊車豎向荷載作用下的內(nèi)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(nèi)力分析（不考慮廠房的整體空間工作）（6） 風荷載作用下的內(nèi)力分析五、 內(nèi)力組合不考慮廠房的整體空間工作，對柱進行最不利內(nèi)力組合求出起控制作用的截面的最不利內(nèi)力，作為柱及基礎設計的依據(jù)。（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(jù)以上原則，對不考慮抗震設防的單層廠房結(jié)構(gòu)，按承載力極限狀態(tài)進行內(nèi)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(nèi)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(nèi)

18、箍筋的配置（3） 柱的吊裝驗算混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范規(guī)定：“預制構(gòu)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(gòu)件吊裝的驗算，應將構(gòu)件自重乘以動力系數(shù)，動力系數(shù)可取1.5，但可根據(jù)構(gòu)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(gòu)件自重標準值計算并乘以動力系數(shù)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(shù)1.5）；15 / 19-內(nèi)力臂系數(shù)，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(gòu)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