工业厂房生产车间设计

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、设计项目：2\o"CurrentDocument"二、设计资料2\o"CurrentDocument"三、楼盖的平面布置3\o"CurrentDocument"四、楼板的设计31、荷载计算32、计算简图43、弯矩设计44、正截面受弯承载力计算4\o"CurrentDocument"五、次梁设计51、荷载计算62、计算简图63、内力设计64、承载力计算7六、主梁设计91、荷载设计92、计算简图93、内力值设计与包络图104、承载力计算..13附施工图四X一、设计项目某两层工业厂房生产车间。二、设计资料1、建设地点：XX市某厂区。2、车间类别：服装加工制作车间。3、建筑平面图：详见下图*6600.,660006600..6600.，6600*6600.21广■F123456784、结构型式：现浇钢筋混凝土内框架结构，柱断面尺寸为300mm300mm,外墙为370mm厚砖砌体，内墙为240mm厚砖砌体。5、层高：底层4.5m,二层4.2m。6、材料供应：1）、混凝土强度等级：梁、板、柱均采用相同等级，选用C25；2）、钢筋：板中受力钢筋采用HPB235级，梁中受力钢筋采用HRB335级，箍筋和构造钢筋均采用HPB235级。7、工程做法：1）、楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层，现浇钢筋混凝土板，15mm厚混合砂浆板底抹灰；2）、梁面做法：15mm厚混合砂浆抹灰。

8.楼面活荷载标准值：5kN/m2。9.环境类别为一类。三、楼盖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6m,次梁跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2m，102/101=6.6/2=3.3>3,因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h>2000/40=50mm，对工业建筑的楼盖板，要求h>70mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=10/18-10/12=6600/18~6600/12=367~550mm；考虑到楼面活荷载比较大，取h=500mm，截面宽度取b=200mm。主梁截面高度应满足：h=l0/15~匕/10=6600/15~6600/10=400~600mm；取h=600mm。截面宽度取b=300mm。楼盖的结构平面布置详见施工图。已如前述，轴线①〜已如前述，轴线①〜②、⑥〜⑦的板属于端区格单向板；轴线②〜⑥的板属于中间区格单向板。四、楼板的设计1、荷载计算板的恒载标准值:20厚水泥砂浆面层:0.02x20=0.4kN/m280厚现浇钢筋砼板:0.08x25=2kN/m215厚混合砂浆板底抹灰:0.015x17=0.255kN/m2合计2.655kN/m2板的活载标准值:合计恒荷载分项系数取1.2,因楼面活荷载大于4.0kN/m2。所以活荷载分项应取1.3。

恒载设计值:g=2.655x1.2=3.186kN/恒载设计值:g=2.655x1.2=3.186kN/m2活载设计值:q=5x1.3=6.5kN/m2荷载总设计值:g+g=3.186+6.5=9.686kN/m2，近似取g+g=10kN/m2次梁的截面为200mmx500mm，现浇钢筋砼板在墙上的支撑长度不小于100mm，取板在墙上的支撑长度为120mm，按塑性内力重分布设计，板的计算跨度:边跨：10=l+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm<l+a/2=1840mm取l=1820mm0中间跨计算跨度：10=1=2000-200=1800mm因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，取1m宽板带作为计算单元。计算简图如图1-1图1-1板的计算简图3、弯矩的设计值M1=-Mb=(g+q)1(2/11=10x1.822/11=3.01kN•mMc=-(g+q)12/14=-10x1.822/14=-2.31kN•m0M3=M2=(g+q)12/16=10x1.802/16=2.03kN•m正截面受弯承载力计算

环境类别为一类，C25混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm板厚80mm，h0=80-20=60mm。取板宽b=1000mm。C25混凝土，a1=1.0，f=11.9N/mm2，HPB235钢筋f=210N/mm2，计算过程如下表所示。c板的配筋计算表1-1截面1B2C弯矩设计值(kN-m)3.01-3.012.03-2.31a=M/(ajbhj)0.0700.0700.0470.054E=1—J1—2a'*s0.0730.0730.0480.056轴线①〜②、⑥〜⑦计算配筋(mm2)A=Ebhaf248c/fy248163190实际配筋(mm2)©8@180A=279©8@180A=279©6/8@180A=218©6/8@180A=218轴线②〜⑥计算配筋(mm2)A=Ebh0aJ248/fcy248163X0.8=147190X0.8=152实际配筋(mm2)©6/8@140130A=282©6/8@140130A=281©6@140130130As=202©6@140130As=202计算结果表明&均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，A/bh=218/(1000x80)=0.27%，此值等于0.45//f=0.45x1.27/210=0.27%

，同时此值大于0.2%，符合要求。五、次梁的设计按考虑内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖用次梁和主梁的活荷载不考虑从属面积的荷载不考虑从属面积的荷载折减。1、荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载：3.186乂2=6.37S/m次梁自重:次梁粉刷:活荷载设计值：荷载总设计值:0.2x(0.5-0.08)x25x1.2=2.52kN/m0.015x(0.5-0.08)x2x17x1.2=0.26kN/m图1-2次梁计算简图3、内力计算弯矩设计值：次梁自重:次梁粉刷:活荷载设计值：荷载总设计值:M1=-Mb=(g+q)l2/11=22.15x6.452/11=83.77kN•mMc=-(g+q)l2/14=-22.15x6.32/14=-62.80kN•m0剪力设计值：匕=0.45(g+q)l1=0.45x22.15x6.33=63.09kNV=-0.60(g+q)l=-0.6x22.15x6.33=84.13kNBln1V^=0.55(g+q)l1=0.55x22.15x6.3=76.75kN承载力计算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、一，..―'边跨：按计算跨度考虑气=l0/3=6450/3=2150mm-、一一'一'按梁(肋)净距考虑气=b+s=200+(2000-100-120)=1980mm'取较小值b=1980mm。f，afb'h'(h-f)=1.0x11.9x1980x80x(465-80)=801.11kN•m>83.77kN•m1cff022-'中间跨：按计算跨度考虑b=l/3=6000/3=2000mm,、、一’…'按梁(肋)净距考虑七=b+s=200+(2000-100-100)=2000mm一、.，―一'取较小值b=2000mm。'afb\'(h-f)=1.0x11.9x2000x80x(465—80)=809.2kN-m>54.95kN-mi^ff022由此可知跨内截面均属于第一类T形截面。另外，除支座B截面纵向钢筋按两排置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，C20混凝土，梁的最小保护层厚度c=30mm，一排纵向钢筋h=500-35=465mm，两排纵向钢筋h=500-60=440mm。C20混凝土，a1=1.0，f=11.9N/mm2,f=1.1N/mm2；纵向钢筋采用HRB335，f=300N/mm2,箍筋采用HPB235，f=210N/mm2。正截面承载力计算过程如下表所示。次梁正截面受弯承载力计算表表1-2截面1B3C弯矩设计(kN-m)83.77-83.7754.95-62.80a=M/(a或a=M/(气f0呷6fcbfh2)0.1820.0110.1220.203V0.350.0110.131V0.35E=1-寸1—2a0.016A=&bha或A=&；%(fc/fy584Vc,fy709406483

选配钢筋(mm2)2①18+1016（弯:A=710mm'3016+1016（弯）A-804mm2012+1016（弯:A=427mm2016+101（弯）A=603mm计算结果表明，&均小于0.35,符合塑性内力重分布的设计原则，同时A_427—A_427—s=bh200x500=0.43%>pmin=0.45x一7=0.191%，也大于0.2%，故符合要求。300斜截面受剪承载力计算:验算截面尺寸：顷°-气=440-80=36。皿。因hJb=360『20。=L8v4。截面尺寸按下式验算：0.25pfbh0=0.25x1x11.9x200x440=261.8x103N>V=84.13kN，故截面尺寸满足要求。0.7fbh0=0.7x1.27x200x465=82.68x103N>匕=63.09kN0.7fbh0=0.7x1.27x200x465=82.68x103N>Vc=76.75kN0.7fbh0=0.7x1.27x200x440=78.23x103N>匕=63.09kN0.7fbh0=0.7x1.27x200x440=78.23x103N<V=84.13kN故只需B截面左侧需按计算配置腹筋。计算所需腹筋：采用46双肢箍筋。计算支座B左侧截面。由V=0.7fbh+1.25f土h，所得到箍筋间距：cst0yvs0s=1.25fyvAsvh0=1.25x210x56.6x440=1108心S'-0.7fbh—84.13x103—0.7x1.27x200x440一心Blt0调幅后受剪承载力应加强，梁局部X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，s=0.8x1108=887mm，最后取箍筋间距s=150mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3f^/f^=0.3x1.27/210=0.18%，实际配筋

率p=A/(bs)=56.6/(200x150)=0.189%>0.18%，满足要求。主梁设计主梁按弹性方法设计。荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来恒荷载：9.15x6.6=60.39kN主梁自重(含粉刷)：[(0.6-0.08)x0.3x2x25+2x(0.6-0.08)x0.015x2x17卜1.2=10kN恒荷载G=60.39+10=70.39kN，取G=71kN活荷载Q=13x6.6=85.8kN，取Q=86kN计算简图主梁连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在300mmx300mm的混凝土柱上，其计算跨度：边跨:l=6000-150-120=5730mm因0.0251=143mm＜。/2=185mm匕=1.0251+b/2=1.025x5730+300/2=6023mm取、=6030中跨：l边跨:中跨：l=6000mmo主梁的计算简图见图1—3,因跨度相差不超过10%，故可利用附表6计算内力图1-3主梁计算简图3、内力设计值与包络图1）弯矩设计值弯矩M=kGl+kQl，式中系数k,k由附表6相应栏查得102012M1=0.244x71x6.03+0.289x86x6.03=254.33kN•mM=—0.267x71x6.03-0.311x86x6.03=-275.59kN•mB,maxM2=0.067x71x6+0.200x86x6=131.74kN•m2）剪力设计值剪力V=kG+kQ，式中系数q,k由附表6相应栏查得3434匕=0.733x71+0.866x86=126.52kN=-1.267x71-1.311x86=-202.70kNBl,max=1.0x71+1.222x86=176.09kNBr,max3）弯矩、剪力包络图弯矩包络图：第1、3跨有活荷载，第2跨没有活荷载由附表6知，支座B或。得弯矩值为MB=Mc=-0.267x71x6.03-0.133x86x6.03=-183.28kN•m第1跨内以支座弯矩Ma=0,Mb=-183.28kN•m的连线为基线，作G=71kN,Q=86kN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：-(G+Q)l+-M=1(71+86)x6.03--x183.28=254.48kN-m(与前面计算的303b33M1=254.33kN•m相近)3(G+Q)l0+2Mb=3(71+86)x6.03-3x183.28=193.38kN•m在第2跨内以支座弯矩M=-183.28kN•m，M=-183.28kN•m的连线为基线，BC作G=71kN,Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：|(G+Q)l0+Mb=3x71x6-183.28=-41.28kN•m第1、2跨有活荷载，第3跨没有活荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩M=0,Mb=-275.59kN•m的连线为基线，作G=71kN,Q=86kN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：1(71+86)x6.03-1x275.59=223.71kN•mTOC\o"1-5"\h\z331(71+86)x6.03--x275.59=131.84kN•m33在第2跨内：M=-0.267x71x6.03-0.089x86x6.03=-160.46kN•m，以支座弯C矩M=-275.59kN•m，M=-160.46kN•m的连线为基线，作BcG=71kN,Q=86kN的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩设计值分别为：1(G+Q)l+M+2(M-M)=1(71+86)x6.03-160.46+-x(-275.59+160.46)30C3BC33=78.36kN•m111,///13(G+Q)l0+Mc+3(MB-Mp=3(71+86)x6.03-160.46+3x(-275.59+160.46)=116.73kN•m第2跨有活荷载，第1、3跨没有活荷载Mb=Mc=-0.267x71x6.03-0.133x86x6.03=-183.28kN•m第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：^(G+Q)l0+MB=3(71+86)x6.03-183.28=132.29kN-m,(与前面计算的M2=131.74kN•m相近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1Gl+1M=-x71x6.03--x183.28=81.62kN•m303b333Gl0+2Mb=3x71x6.03-2x183.28=20.52kN•m弯矩包络图如图1—4所示。剪力包络图：①第一跨匕=126.52kN，过第一个集中荷载后为126.52-71-86=-30.48kN，过第二个集中荷载后为-30.48-71-86=-187.48kN。=-202.70kN，过第一个集中荷载后为-202.70+71+86=-45.7kN，过第Bl,max二个集中荷载后为-45.7+71+86=111.3kN②第二跨=176.09kN，过第一个集中荷载后为176.09-71-86=19.09kNBr,max当可变荷载仅作用在第2跨时V=1.0x71+1.0x86=157kN；过第一个集中Br,max荷载后为157-71-86=0。剪力包络图如图1—4（b）所示FD2.70图1-4主梁的内力包络图(a)弯矩包络图(b)剪力包络图4、承载力计算1)正截面受弯承载力....‘跨内按T形截面计算，因七/h0=80/565=0.14>0.1，所以仅按计算跨度10和梁(肋)净距Sn考虑。、一，..―'边跨：按计算跨度考虑七=10/3=6030/3=2010mm-、一一'一'按梁(肋)净距考虑气=b+s=300+(6300-150-120)=6330mm'取较小值b=2010mm。fafb'h'(h-f)=1.0X11.9X2010x80x(565-80)=1004.60S-m>254.48kN-1cff022-'中间跨：按计算跨度考虑b=1/3=6000/3=2000mm,、、一’一、…一，…'按梁(肋)净距考虑bf=b+s=300+(6300-150-150)=6300mm

—一'取较小值bf=2000mm。,，afb'h'(h—4=1.0X11.9X2000X80x(565-80)=999.60kN•m>\32.29kN•mi^ff022由此可见跨内截面判别都属于第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值为：Mb=Mb-V0b/2=-275.59+157x0.3/2=-252.04kN•m纵向受力钢筋除B支座截面为两排外，其余均为一排。正截面承载力计算过程如下表所示。正截面受弯承载力的计算过程列于表表1-3截面1B2弯矩设计值-41.2(kN•m)254.48-252.04132.298Ma=safbh20.0330.2810.0170.0361+..1-2ay=s20.9830.8310.9910.982A=Msyfhsy0152719087882482①22+3①22(弯)2①25选配钢筋A=1900mms2①25+1①22+3①222弯22+1①22(弯)A=982mms(mm)A=2502mmsA=1140mm计算结果表明，&均小于&b=0.550的要求；取中间跨跨中截面验算其承载负弯矩时的最小配筋率:p=A^=―628—=0.35%>p=0.45匕=0.45x127=0.191%®bh300X600minf300同时也大于0.2%，满足要求。2）斜截面受剪承载力一'一验算截面尺寸：h=h0-七=530-80=450mm，因h/b=450/300=1.5<4,截面尺寸按下式计算：0.25Pfbh。=0.25x1.0x11.9x300x530=473.03kN>V=202.70kN，截面尺寸满足要求。0.7fbh0=0.7x1.27x300x530=141.4kN>VA=126.52kN0.7fbh0=0.7x1.27x300x530=141.4kN<'=202.70kN0.7fbh0=0.7x1.27x300x530=141.4kN<匕=176.09kN故B截面左右侧需按计算配置腹筋计算所需腹筋：采用48@200双肢箍筋V=0.7fbh+