工业厂房单向板课程设计

一,设计资料

1.厂房平面示意图

如图所示:

图1-1:厂房平面不意图

2.建筑构造

①生产车间的四周外墙均为口承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为口，柱高

为口.

②楼盖面层做法：20〃〃〃厚水泥砂浆面层

2。团〃?厚混合砂浆天棚抹灰

③梁侧抹灰做法：口厚混合砂浆抹灰

3.荷载参数

楼面活荷载：；

水泥砂浆容重：口；

钢筋混凝土容重y=25ZN/,〃3；

混合砂浆容重：口；

恒载分项系数：口；

活载分项系数：口（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于口）。

4.建筑材料

混凝土：

钢筋：主梁及次梁受力筋采用口级钢筋，板及梁内的其他钢筋采用口级钢筋.

5.建筑尺寸

LxB=33mxl8w

二、屋盖结构平面图

□图2・1:楼盖结

构平面布置图单位：mm

三、板的设计

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的口＞3,宜按单向板设计，本设计按单向

板设计。

板的的厚度按构造要求取一田田.次梁截面高度取h=500【mn＞「mm,截面宽度b=200mm,

板尺寸及支承情况图如图3-1所示。口图3-1:

板的尺寸和计算简图（a）板的尺寸（b）计算简图

1.荷载

（取1m宽板带为计算单元）

恒载标准值

20mm水泥砂浆面层0.02x20kNI桥=OAkN/m2

80mm钢筋混凝土板0.08x25kN/后=2.()kN/nr

20mm混合砂浆天棚抹灰0.02x17雨/M=034kN/M

4=2.74ZN/川

线设计值g=1.2xx2.74kN/m2=3.29kN/m

活荷载设计值q=1.3xl〃ix6.0kN/〃/=73kN/m

合计W.WkN/m

即每米板宽g+4=11.09ZN/〃z

2.内力计算

计算跨度

.hC八八］。°.2"70.08/77

、石密/,,+—=2.0m-0.12m------F-----=1.82〃？

边跨"222

,,a_„八，30.2m0.12m.

L=/,+—=2.0m-0.12m------1------=1.84/77>1.82/〃

°”222

取/0=1.82/77

中间跨/0=2.0-0.2=1.8/72

计算跨度差口，说明可按等跨连续板计算内力。取1□板宽带作为计算单元，计

算简图如图3-1（b）所示。

连续板各截面弯矩计算见表3-1o

表3T连续板各截面弯矩计算

离端第二支离端第二跨跨

截面边跨跨内中间支座

座内中间跨跨内

弯矩计算系数11I1

11111614

M=%n(g+q)l；

3.34-3.342.25-2.57

/(kN.m)

3.板的截面承载力计算

〃二1000mm,h=80nlm,4=8O〃〃7Z-20〃〃〃=60〃〃〃,%=1.0,连续板各截面的配筋计

算见表3-2o

表3-2连续板各截面配筋计算

边区板带（~,~轴线间）中间区板带（②~⑤轴线间）

离端

第二

离

端

离端高端第

板带部位截面跨跨

第

二

二

边跨第中间边跨二跨跨中间

内，中

座

座

支

跨内支支座跨内内、中间支座

间跨

跨跨内

跨内

M2.25x0.8-2.57x0.8

3.34-3.342.25-2.573.34-3.34

/(kN.in)=1.80=-2.07

M

0.0780.0780.0530.0600.0780.0780.0420.048

百0.0810.0810.0540.0620.0810.0810.0430.049

As=^bh.aJc/fy

275.4275.4183.6210.8275.4275.4146.2166.6

/mm2

08①8①8①8①8①8①6/8①6/8

选配钢筋

@180@180@180@180@180@180@180@180

实配钢筋面积

/mm-279279279279279279218218

中间区板②-⑤带轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间

支座考虑板的内拱效应作用，计算弯矩降低20%。

连续板的配筋示意图见图3-2。

(a)

8©18076/8@180

(b)

图3-2板的配筋示意图(a)边区板带(b)中间板带

4.确定板的构造筋

根据构造要求该板必须配如下构造筋：

①整个板与墙体结合的四个边角各配40)12.且长度不宜小于四分之口.经计算钢筋

实长为720mm；

②嵌入墙内的板面陪负弯矩钢筋①12@200,长度不宜小于七分之/〃经计算钢筋实长为

470mm；

③垂直于主梁的板面负弯矩钢筋①12@200,该筋伸出主梁边缘的长度不应小于极短向

净跨度口，经计算钢筋的实长为1520；

④沿板的长边方向配构造筋①8@250,长度为6100；

四、次梁设计

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

取主梁的梁高二650mm＞口，梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支承情况见图4-1(a)。

1.荷载

恒荷载设计值

由板传来3.29ZN/，〃2x2.0/w=658kN/m

次梁自重1.2x25AN/nrx0.2mx(0.50/zz-0.08/n)=2.52kN/fn

梁侧抹灰1.2x17kN/w3x0.015x(0.50m-0.08m)x2=0.26kN/〃?

g=9.36kN/m

活载设计值

由板传来q=7.8AN/"/x2.0/zz=\56kN/m

合计g+q=24.96AN/

2.次梁的尺寸和计算简图

(a)%

g+q=24.96kN/m

(b)

图4T次梁的尺寸和计算简图(a)次梁尺寸(b)计算简图

3.内力计算

计算跨度

0.25/n___

边跨l=6.6w-0.12/w-------=O.355/2Z

n2

0.24…u

l+-=6.355m+----m=6.475〃？

n22

1.025ln=1.025x6.475w=6.514m>6.475m

取，o=6.475〃2

中间跨1°=1tt=6.6m-0.25m=635m

〃〃

跨度差6475?-6.35?=20%<J0%

6.35w

说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图4T(b)。

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表4-1和4-2o

表4T连续次梁弯矩计算

离端第二跨跨

截面边跨跨内离端第二支座中间支座

内、中间跨跨内

弯矩计算系数1111

%.11111614

M=a〃,(g+q)/：

95.13-95.1362.90-71.89

/(kN.ni)

表4-2连续次梁剪力计算

离端第二离端第二中间支座

截面端支座内侧

支座外侧支座内侧外侧、内侧

剪力计算系数

0.45().55().55().55

V=a(g+q)l

vQ71.3887.2487.1787.17

/kN

4.次梁的截面承载力计算

次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：

边跨b-=-/=—x6475〃?〃？=2160/77/WVA+%=200mm+1800nun=2000nvn

f03

离端第二跨、中间跨b=—/()=—x6350/7?/??=2120mm

7f33

梁高口，口

翼缘厚hf=80/wz?

判别T形梁的类型：

对于边跨

.,hfSO/??///

aj.bfhf(h。——-)=1.0x11.9N/mm~x2000〃〃〃x80〃〃〃x(465"〃〃)

2

=SO9.2kN.m>M=95,13iW.777

离端第二跨、中间跨

h'f,80〃〃〃

afcbfhf(ho-=1.Ox1L9N/imtrx2120mmx80/wnx(465mm-

=857.8攵N.m>M=62.90ZN.加

故均属于第一类丁形截面。

支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取口，其他中间支

座按布置一排纵筋考虑，□

连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表4-3和表4-4o

表4-3连续次梁正截面承载力计算

离端第二跨跨

截面边跨跨内离端第二支座内、中间跨跨中间支座

内

M

95.13-95.1362.90-71.89

/(kN.m)

%=M/a}fcbfh-

0.0180.2060.0120.140

(as=Mlajcbhl)

€().0180.233V0.550.012().151

(4二的为a/.//,.)664813469557

/mm2

选配钢筋3a844)1824)182m)

实配钢筋面积

7631017509628

/(mnr)

表4-3连续次梁斜截面承载力计算

离端第二离端第二中间支座

截面端支座内侧

支座外侧支座内侧外侧、内侧

V/kN71.3887.2487.1787.17

0.256J"/N276700>V261800>V26I8OO>V276700>V

0.7例?1)/N82700>V78200<V78200<V82700VV

选用箍筋208268208208

101101101101

1,25/v1Ay%2

s=----------------/mm按构造配筋129013002758

V-O7于小

实配箍筋日距S

2002002(X)200

/mm2

次梁配筋示意图见图42

计算813nlm2计算557nlm2

86200实配1017mm2实配628mm2

4^182^20

计算6641nm2计算,[69mm2

实配763nlm2实配509nlm2

3<bl82018

图4-2连续次梁配筋示意图

5.确定次梁的构造筋

根据构造要求连续次梁的构造配筋如下：

①在边跨跨内配置架立筋2中12,长度经计算得4350mm；

②在中间跨跨内同样配置架力筋2①12,长度经计算得2200mm；（因为配置二级钢筋,

所以该架力筋不用弯钩，直接搭接）

五、主梁设计

主梁按弹性理论计算

柱高H=4.5m,设柱截面尺寸为300皿口300mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图5-1（a）

所不。

1.荷载

恒载设计值

由次梁传来9.36kN/mx6.6m=6L78kN

主梁自重（折算为集中荷载）1.2x25kN/m3x0.25"〃〃x(0.65/??-O.O8〃〃”)x2.0/??

二355kN

3

侧梁抹灰（折算为集中荷载）1.2x17kN/mxO.015mx(0.65加-0.08m)x2x2.0m

=0.70kN

G=7}kN

活载设计值

由次梁传来Q=15.6kN/mx6.6m=1O3.OW

合计G+Q=174kN

2.主梁的尺寸和计算简力图

(a)

//

253

150150

240//1206000，才，6000

A)B

|Q|Q|Q|Q|Q|Q=103.OkN

叵|G|G|G|G|G=71.OkN

(b)力三七

1,20202000)2000,2000)2000:20002000L2000/2020/

1_______6220_______.

t6000,6020/

图57主梁的尺寸及计算简图(a)主奖尺寸(b)计算简图

3.内力计算

fl

边跨/=6.00W-0.12m-归吆=5.73m

'2

L=1.025/+-=1.025x5.73+—=6.02m

°〃22

「abu/0.36/770.30/??/“

<1,+—+—=5.736+-----+------=6.06/7?

“2222

取/0=6.02/7?

中间跨ln=6.00/H-0.30/n=5.70加

/0=/〃+b=5.70"?+0.30，〃=6.00/w

跨度差口，则可按等跨连续梁计算。

计算主梁和柱的线刚度比：

%9•人().25xO""

6.()2。=63>4

0.30x0.303加-

“野也温4.5/7;

故主梁可视为较支于柱顶上的连续梁计算简图如图5-l(b)所示。

各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨

内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则

M=KGlo+KQl°

V=KG+KQ

式中系数K值由《混凝土结构设计》书中的附录7查得，具体计算结果以及最不利

荷载组合见表5T和表5-2。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分

别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图，见图5-2。

表5T主梁弯矩计算

中间支座、中间跨中间支座、中间跨

边跨跨内

序跨内跨内

计算简图

号KKKKKK

WMBM2%

|G|G|G|G|G|G

-0.2440.155-0.2670.0670.067-0.267

①1~

104.2966.25-113.9328.5428.54-113.93

0.2890.244-0.133-0.133-0.133-0.133

179.20151.29-82.33-82.19-82.19-82.33

|Q|Q

(1a2baIj-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133

③

-27.28-55.19-82.33123.6123.6-82.33

BD

|QlQ|Q|Q

0.2290.126-0.3110.0960.170-0.089

④

141.9978.13-195.5259.33105.06-55.09

BCD

|Q|QIQIQ

-0.089/3-0.059-0.0890.1700.096-0.311

⑤

-18.40-36.58-55.09105.0659.33-192.52

BCD

最①+②283.49217.54-196.26-53.65-53.65-196.26

不

利①+③77.0111.06-196.26152.14152.14-196.26

荷

载

①+④246.28144.38-306.4587.87133.60-169.02

组

合

①+⑤85.8929.67-169.92133.6087.87-306.45

表5-2主梁剪力计算

端支座中间支座

序

计算简图KKK

号

以加

“G|G|G,ILK

A<；Ok<0.733-1.267(-l.(X)O)l.(X)()(1.267)

①

52.04-89.96(-71.00)71.00(89.96)

ABC

|Q|Q

P,1a2bVai0866-1.134(0)0(1.134)

②

89.20-116.80(0)0(116.80)

ARCD

|Q|Q

a♦-0.133-0.133(-1.000)1.(X)()(0.133)

③0r

号学7-13.70-13.70(-103.00)103.00(13.70)

ABCD

|Q|Q|Q|Q

1a丫2bQa1Q0.689-1.311(-0.778)1.222(0.089)

④

70.97-135.03(-80.13)125.87(9.17)

ABCD

⑤-0.089-0.089(-1.222)0.778(1.311)

-9.17-9.17(-125.87)80.13(135.03)

最141.24-206.76(-71.00)71.00(206.76)

不

利38.34-103.66(-174)174.00(103.66)

荷

载

123.01-224.99(-151.13)196.87(99.13)

组

合

42.87-99.13(-196.87)151.13(224.99)

4.主梁截面承载力计算

主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为:

并取/?()=650fwn-35mm=615mm

判别T型截面类型:

80叫

=1.0x11.9N/mm~x2000mmx80，m〃x(615mm2）

>M=283.49，故各跨内截面均属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，取口，（因支座弯矩较大考虑布置两排众筋，并布置在

次梁主筋下面）。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取口。

主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5-3和表5-4o

表5-3主梁正截面承载力计算

截面边跨跨内中间支座中间跨跨内

M/(kN.m)283.49-306.45152.14-53.65

V°'kN.m)

26.1

1

-438.71

as=M/

0.0310.2900.0170.052

(a、=M/ajbh。)

g0.0310.3520.0170.053

力/八

（A=劲为囚力/fv）15121990829310

/mnr

选配钢筋436g23①202金20

实配钢筋面积

15202281942628

/mm2

表5-4主梁斜截面承载力计算

离端第二支座外离端第二支座内

截面端支库内侧

侧侧

V/kN141.24224.99196.87

0.25夕/防/N457410>V423940>V423940>V

136680<VI2668O<V126680<V

选用箍筋20)82①8208

Av=/,zwn：101101101

1.25人/%02

s=--------:---------/nun3576154215

V-0.7排回

实配箍筋中距s

150150150

/mm2

-90AziA

283.49

196.871)+⑤

141.241

①+⑸|

22.87J