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1、题目： 广州市番禺区某工业厂房第一车间楼盖设计 （两层三跨 柱网:6.3m6.6m 楼面活载5.5KN/m2）目 录一、设计题目4二、设计条件41、结构类型42、建筑资料4（1）屋面做法（自上而下）4（2）楼面做法（自上而下）4（3）设计标准4三、楼面设计41、楼面的结构平面布置52、板的设计5（1）荷载5（2）计算简图6（3）弯矩设计值7（4）正截面受弯承载力计算73、次梁的设计8（1）永久荷载标准值8（2）计算简图9（3）内力计算9（4）承载力计算104、主梁设计12（1）荷载设计值12（2）计算简图12（3）内力设计值及包络图13（4）承载力计算165、主梁的挠度和裂缝宽度验算18（1）
2、挠度计算18（2）裂缝宽度计算18四、屋面设计191、楼面的结构平面布置192、板的设计20（1）荷载计算20（2）计算简图21（3）内力计算21（4）正截面受弯承载力计算223、次梁的设计23（1）荷载计算23（2）计算简图23（3）内力计算24（4）承载力计算254、主梁设计26（1）荷载设计值26（2）计算简图27（3）内力设计值及包络图27（4）承载力计算305、主梁的挠度和裂缝宽度验算32（1）挠度计算32（2）裂缝宽度计算32五、柱子设计331、第二层的柱子设计332、第一层的柱子设计34六、楼梯屋面设计351、荷载计算352、计算简图363、内力计算36七、总结37一、设计题目广
3、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。屋面为不上人屋面，屋面活荷载标准值为；根据该工厂的使用要求，楼面活荷为：，横向柱网尺寸为：6.3m，纵向柱网尺寸为6.6m，混凝土采用30级。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）12.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板40mm厚（重度不大于） 陶粒混凝土找坡 （坡度2%，最薄处20mm厚，重度不大于） 12.5水泥砂浆找平20 mm厚（重度） 现浇钢筋混凝土板（重度） 板底抹灰15
4、mm厚（重度） （2）楼面做法（自上而下）10mm厚耐磨地砖（重度） 13水泥砂浆找平20mm厚（重度）现浇钢筋混凝土楼板（重度） 板底混合砂浆抹灰20mm厚（重度） （3）设计标准混凝土结构设计规范国家标准GB50010-2010建筑结构荷载规范国家标准GB50009-2001建筑结构制图标准国家标准GB/T50105-2001三、楼面设计1、楼面的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为6.3 m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2 m， ，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚，对工业建筑的楼面板，要求，取板厚。次梁截面高度应满足，考虑到楼面
5、可变荷载比较大，取。截面宽度取为。主梁截面高度应满足，取。截面宽度取为。楼面结构平面布置图见图2、板的设计已知前述，轴线、的板属于端区格单向板；轴线的板属于中间区格单向板。（1）荷载板的永久荷载标准值10mm厚耐磨地砖 20mm厚13水泥砂浆找平 现浇钢筋混凝土楼板 20mm厚板底混合砂浆抹灰 小计永久荷载标准值 可变荷载标准值 永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值大于，所以可变荷载分项系数应取1.3，于是板的永久荷载设计值 可变荷载设计值 荷载总设计值勤 （2）计算简图次梁截面为，现浇板在墙上的支承长度不小于，取板在墙上的支承长度为。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨 ，取中
6、间跨 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。（3）弯矩设计值由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14。故：这是对端区格单向板而言，对于中间区格单向板，其和应乘以0.8，分别为；（4）正截面受弯承载力计算环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚试。板厚80mm，；板宽。C30混凝土，；HPB235钢筋，。板配筋计算的过程列于下表：板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值（）3.97-3.972.68-3.060.0770.0770.0520.0590.0800.0800.
7、0530.061轴 线、计算配筋（）327327216249实际配筋（）,8150,8150,8 200,8200轴 线计算配筋（）327327实际配筋（）,8150,8150,8200,8200*对轴线间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘0.8。计算结果表明支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，此值大于，同时大于，满足最小配筋率的要求。垂直于纵向受拉钢筋放置,6180的分布钢筋，其截面面积为：，且，可以。3、次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼面的实际使用情况，楼面的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减
8、。（1）永久荷载标准值板传来的永久荷载标准值 次梁自重 次梁粉刷 小计永久荷载标准值 可变荷载标准值 永久荷载分项系数取1.2；因次梁可变荷载标准值大于，所以可变荷载分项系数应取1.3，于是板的永久荷载设计值 可变荷载设计值 荷载总设计值勤 （2）计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为。计算跨度边跨 ，取中间跨 因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见下图（3）内力计算由表11-1、表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：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形截面计算，翼缘宽度取；又，故取。除支座B截面
9、纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，C30混凝土，梁的最小保护层厚度。C30混凝土，；纵向钢筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢，。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（）90.81-90.8159.42-67.91或0.0090.1100.0130.1600.350.0090.1170.35或634709439519选配钢筋（）2B18+1B18（弯）1B16+1B18+1B16（弯）2B14+1B16（弯）2B16+1B16(弯) 计算结果表明 支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重
10、分布原原则；，此值大于，同时大于，满足最小配筋率的要求。 ，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。2） 斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因4，截面尺寸按下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用,6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由，可得到箍筋间距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%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：，实际配箍率，不满足要求，所以要按最小配箍率配箍筋。，取。所以选,6140双肢箍筋4、主梁设计主梁按弹性方法设计（1）荷载设计值
11、为简化计算，将主梁自重等效为集中何载。次梁传来的永久荷载标准值 主梁自重（含粉刷）标准值 次梁传来的永久荷载设计值 主梁自重（含粉刷）设计值 永久荷载设计值 ，取 可变荷载设计值 ，取（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；中间支承在的混凝土柱上。其计算跨度 边跨 ，因，取 中跨 主梁的计算简图见下图。因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力。（3）内力设计值及包络图1） 弯矩设计值弯矩 ，式中系数、由附表6-2相应栏内查得。2） 剪力设计值剪力 ，式中系数、附表6-2相应栏内查得。3） 弯矩、剪力包络图 第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载由附
12、表6-2知，支座B和C的弯矩值为：在第1跨内以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为；在第2跨内以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值： 第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：在第2跨内：。以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值： 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络
13、图如下图所示剪力包络图： 第1跨；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。 ；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。第2跨；过第1个集中荷载后为。当可变荷载仅作用在第2跨时；过第1个集中荷载后为剪力包络图如下图所示（4）承载力计算1） 正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因0.1，翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。B支座边的弯矩设计值。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（）324.63-351.59168.27-50.87或0.0180.1400.0090.0200.9910.9240.9950.99014
14、271657737224选配钢筋（）2B22+2B25（弯）3B20+2B25（弯）2B18+1B20（弯）2B20主梁纵向钢筋的弯起和发断按弯矩包络图确定。2） 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因4，截面尺寸按下式验算：,截面符合尺寸。计算所需腹筋：采用,8200双肢箍筋，验算最小配筋率：，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，附加箍筋布置范围。取附加箍筋,8200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数， 排，次梁两侧各布置4排。由式，满足要求。因主梁的腹板高度大于，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于。现每侧配置2,
15、 14，0.1%，满足要求。主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。5、主梁的挠度和裂缝宽度验算对于截面1（1）挠度计算 0.01，取 1，取 ，满足要求。（2）裂缝宽度计算 0.01，取 ，0.3mm,所以裂缝宽度符合要求。同理算得截面2最大挠度为10.42mm33mm，最大裂缝宽度为0.285mm0.3mm四、屋面设计1、楼面的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为6.3 m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2 m， ，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚，对工业建筑的楼面板，要求，取板厚。次梁截面高度应满足，考虑到楼面可变荷载比较大，取。截面宽
16、度取为。主梁截面高度应满足，取。截面宽度取为。屋面结构平面布置图见图2、板的设计已知前述，轴线、的板属于端区格单向板；轴线的板属于中间区格单向板。（1）荷载计算板的永久荷载标准值12.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板40mm厚 陶粒混凝土找坡 20mm厚12.5水泥砂浆找平20 mm厚 现浇钢筋混凝土板 板底抹灰15 mm厚 小计永久荷载标准值 可变荷载标准值 永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值小于，所以可变荷载分项系数应取1.4，于是板的永久荷载设计值 可变荷载设计值 荷载总设计值勤 （2）计算简图次梁截面为，现浇板在墙上的支承长度不小于，取板在墙上的支承长度为。按弹性理论设计，
17、板的计算跨度：边跨 ， ，取中间跨 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示（3）内力计算1）弯矩设计值弯矩 式中系数由附表6-2相应栏内查得。（4）正截面受弯承载力计算环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚试。板厚80mm，；板宽。C30混凝土，；HPB235钢筋，。板配筋计算的过程列于下表：截面1B2C3弯矩设计值（）2.25-3.261.02-2.451.430.0440.0630.0200.480.0280.0450.0650.0200.0490.028轴 线、计算配筋（）18426682200115实际配筋（）,8200,8180,8
18、200,8200,8200轴 线计算配筋（）184266实际配筋（）,8200,8180,8200,8200,8200*对轴线间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘0.8。计算结果表明1）支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则2），此值大于，同时大于，满足最小配筋率的要求。3）垂直于纵向受拉钢筋放置,6180的分布钢筋，其截面面积为：，且，可以。3、次梁的设计按弹性理论设计。根据本车间楼面的实际使用情况，楼面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）荷载计算永久荷载标准值板传来的永久荷载标准值 次梁自重 次梁粉刷 小
19、计永久荷载标准值 可变荷载标准值 永久荷载分项系数取1.2；因次梁可变荷载标准值小于，所以可变荷载分项系数应取1.4，于是板的永久荷载设计值 可变荷载设计值 荷载总设计值勤 （2）计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为。计算跨度边跨 ， 中间跨 可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见下图（3）内力计算1）弯矩设计值弯矩 式中系数由附表6-2相应栏内查得。2)剪力设计值剪力 （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形截面计算，翼缘宽度取；又，故取。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，C30混凝土，梁的最小保护层厚度。ZZZ
20、ZN。C30混凝土，；纵向钢筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢，。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C3弯矩设计值（）52.54-70.7222.23-53.2130.98或0.0080.1140.0030.0860.0050.0080.1210.0030.0900.005或390536146399244选配钢筋（）3B143B164B103B144B10 计算结果表明，此值大于，同时大于，满足最小配筋率的要求。2)斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因
21、4，截面尺寸按下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用,6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由，可得到箍筋间距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%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：，实际配箍率，不满足要求，所以要按最小配箍率配箍筋。，取。4、主梁设计主梁按弹性方法设计（1）荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中何载。次梁传来的永久荷载标准值 主梁自重（含粉刷）标准值 次梁传来的永久荷载设计值 主梁自重（含粉刷）设计值 永久荷载设计值 可变荷载设计值 （2）计算简图 主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长
22、度为370mm；中间支承在的混凝土柱上。其计算跨度 边跨 ，因，取 中跨 主梁的计算简图见下图。因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力。（3）内力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩 ，式中系数、由附表6-2相应栏内查得。2)剪力设计值剪力 ，式中系数、附表6-2相应栏内查得。3)弯矩、剪力包络图第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载由附表6-4知，支座B和C的弯矩值为：在第1跨内以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为；在第2跨内以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值： 第1、2跨有可变荷载，
23、第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：在第2跨内：。以支座弯矩，的边线为基线，作，的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值： 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如下图所示剪力包络图：第1跨；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。 ；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。第2跨；过第1个集中荷载后为。当可变荷载仅作用在第2跨时过第1个集中荷载后为剪力包络图如下图所示（4）承载力计算1）正截面受弯
24、承载力跨内按T形截面计算，因0.1，翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。B支座边的弯矩设计值。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（）201.57-219.9662.58或0.0110.0880.0030.9940.9540.9988841005273选配钢筋（）4B184B185B12主梁纵向钢筋的弯起和发断按弯矩包络图确定。2）斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因4，截面尺寸按下式验算：,截面符合尺寸。计算所需腹筋：采用,8200双肢箍筋，验算最小配筋率：，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，附加箍
25、筋布置范围。取附加箍筋,8200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数， 排，次梁两侧各布置4排。由式，满足要求。因主梁的腹板高度大于，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于。现每侧配置2, 14，0.1%，满足要求。主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。5、主梁的挠度和裂缝宽度验算对于截面1（1）挠度计算 0.01，取 1，取 ，满足要求。（2）裂缝宽度计算 0.01，取 ，0.3mm,所以裂缝宽度符合要求。同理算得截面2最大挠度为10.58mm33mm，最大裂缝宽度为0.296mm0.3mm五、柱子设计1、第二层的柱子设计轴心受压设计值计算
26、：柱子承受屋盖次梁和主梁传来的剪力，由次梁和主梁的剪力设计值可知。次梁剪力设计值：主梁的剪力设计值：所以柱子的轴心设计值为：,查表5-1得根据式，设柱子的截面尺寸为得：0所以可按照最小配筋率配置钢筋，采用4B18 单侧配筋率，可以。所以采用4B18，箍筋采用,8200。2、第一层的柱子设计轴心受压设计值计算：柱子承受屋盖次梁和主梁传来的剪力，由次梁和主梁的剪力设计值可知。次梁的剪力设计值：主梁的剪力设计值： 主梁次梁传递荷载为： 二层传递荷载：所以柱子的轴心设计值为：,查表5-1得根据式，设柱子的截面尺寸为得：0所以可按照最小配筋率配置钢筋，采用4B18单侧配筋率，可以。所以采用4B18，箍筋
27、采用,8200。六、楼梯屋面设计1、荷载计算此处楼梯屋面面积较小（尺寸：3300mm6300mm），所以不设受力梁，直接设置屋面板。按高跨比条件，要求板厚h3300/40=82.5mm，对工业建筑的楼盖板h70mm，取板厚h=90mm。建筑资料与屋面设计相同：（1）板的永久荷载标准值： 12.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板40mm厚 陶粒混凝土找坡 12.5水泥砂浆找平 现浇钢筋混凝土板 板底抹灰15 mm厚 小计： 板的永久荷载标准值： 板的可变荷载标准值： 永久荷载设计值： 可变荷载设计值： 荷载总设计值勤 2、计算简图楼梯屋面板的面积为3300mm6600mm，因此可以按照单向板来设计
28、，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。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。按弹性理论设计，板的计算跨度：取。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下：由计算简图可知，可将计算简化为单跨梁所受均布荷载（由于活荷载不利影响较小，故不作考虑）的计算。跨中弯矩3、内力计算相当于一只单跨简支板，计算跨度为3160mm，板厚90mm，计算跨度b=1000mm，承受均布荷载g+q=6.72 kN/m，跨中正截面承收弯矩设计值M=8.39 kN m；混凝土强度等级C30；钢筋采用HPB235级钢筋；环境类别为一类；。所需配筋计算如下：选用,10120，垂
29、直于纵向受拉钢筋放置,6180的分布钢筋，其截面面积为：，且，可以。 验算适用条件： （1）（2），同时大于，满足最小配筋率的要求。七、总结 课程设计已经结束了，终于算是在规定的时间内紧张而又快乐的完成了任务，其中的酸甜苦辣，想必只有我一个人可以体会，通过这次课程设计，我学会了许多课堂上所不能理解的知识，感受颇深。 早有听闻一句话“人跟人的差距不是懂不懂，而是能不能，或者是做不做！”原来也对其有所了解，但这次的课程设计进行下来却又对其有更深的感悟。 这个课程设计进行了一个半星期，但果然与老师所说无二，只要认真做3天也能完成。一个学期的课程下来，加上之前在布置课题的时候老师又在黑板上从总体上详细的把流程讲解了一次，我们本应该很简单的就能做出来，但是最初大家仍然发现有点无从下手的感觉。当然这个除了可能是我们对于知识掌握的不牢靠，很大部分却是第一次接触这种运用上的恐惧。似乎总是不相信自己能做好，要不停的翻书，不停的观摩其他人，不停论证，最后才畏首畏尾的下手。不过这却也可以从另外一个方面看出来大家对这次的重视，未尝不是一件好事。