多层厂房框架结构设计

混凝土结构课程设计学生姓名：王淑容学号：指导教师：所在学院：武汉工业学院专业：土木工程20 年月目录1、设计资料 (1)2、板的设计 (1)2.1荷载 (2)2.2内力计算 (2)2.3正截面承载力计算 (3)3、次梁的设计 (4)3.1荷载 (4)3.2内力计算 (4)3.3截面承载力计算 (5)4、主梁的设计 (7)4.1荷载 (7)4.2内力计算 (8)4.3截面承载力计算 (12)4.4主梁吊筋计算 (15)1.设计资料本设计为设计任务书上对应学号为2的设计。

对象为某多层厂房，采用内框架结构，边柱为砖墙，楼盖采用钢筋混凝土现浇单项板肋梁楼盖，楼面活荷载标准值为5.02/kN m ，楼面梁格布置1272006900L L mm mm ⨯=⨯,如图1。

楼面层为水泥花砖地面（砖厚25mm ，包括水泥粗砂打底），自重0.62/kN m 。

板底及梁侧采用15mm 厚混合砂浆打底。

板深入墙内mm 120，次梁伸入墙内240mm ，主梁伸入墙内370mm ，柱的截面尺寸为400400mm mm ⨯。

混凝土采用C25（c f =11.92/N mm ），梁的受力纵筋采用HRB335级钢筋（y f =3002/N mm ），其余采用HPB235级钢筋（y f =2102/N mm ）。

图1 楼面梁格布置图2.板的设计板按塑性内力重分部方法设计。

按刚度条件板厚为，按构造要求，工业房屋楼面的最小厚度为80mm ，故取板厚80h mm =，取次梁截面高度450h mm =，截面宽度200b mm =。

板的几何尺寸和计算简图见图2。

图2 板的几何尺寸及计算简图2.1 荷载恒荷载板自重 0.0825 2.0⨯=2/kN m 楼面面层 0.62/kN m 天棚抹灰 0.015⨯17=0.262/kN mk g =2.862/kN m使用活荷载 k q =5.02/kN m 荷载组合设计值根据建筑结构荷载规范（GB5009—2001）规定，对于标准值大于4kN/m 2的工业房屋楼面结构的活荷载应取 1.3Q γ=，所以有:1.2 1.3 1.22.86 1.3 5.09.93k k g q g q +=+=⨯+⨯=2/kN m 1.35 1.30.7 1.35 2.86 1.30.7 5.0k k g q g q +=+⨯=⨯+⨯⨯=8.412/kN m取ｇ＋ｑ＝9.932/kN m2.2 内力计算取一米宽的板带作为计算单元，各跨的计算的跨度为： 中间跨： 0 2.30.20 2.10n m l l ==-= 边跨： 00.200.082.30.12 2.12222n t m l l =+=--+= 边跨与中间跨的计算跨度相差：002.12 2.100.0095102.10-=<故可按等跨连续梁计算反力。

各截面的弯矩计算见表1。

2.3 正截面承载力计算取板的截面有效高度060h mm=，各截面的配筋计算见表2。

板的配筋图、钢筋表见施工图。

表2 板的正截面承载力计算3.次梁的设计取主梁的梁高650h mm =，梁宽250b mm =。

次梁的截面尺寸及支撑情况见图3。

图3 次梁的几何尺寸及支撑情况3.1 荷载恒荷载由板传来 2.86 2.3 6.58⨯=/kN m 次梁自重 250.2(0.450.08) 1.85⨯⨯-=/kN m 梁侧抹灰17(0.450.08)20.0150.19⨯-⨯⨯=/kN m8.62k g =/kN m使用活荷载 5.0 2.311.5k q =⨯=/kN m 荷载组合设计值1.2 1.3 1.28.62 1.311.525.29k k g q g q +=+=⨯+⨯=/kN m1.35 1.30.7 1.358.62 1.30.711.522.10k k g q g q +=+⨯⨯=⨯+⨯⨯=/kN m取25.29g q +=/kN m3.2 内力计算按塑性内力重分布方法计算次梁内力。

计算跨度：中间跨：07.20.25 6.95n l l m ==-=边跨： 00.250.247.20.127.075 1.025 1.025 6.9557.129222n n a l l m l m =+=--+=<=⨯= 边跨和中间跨的计算跨度相差：7.075 6.950.018010%6.95-=<故可按等跨连续梁计算内力。

剪力计算时跨度取净跨。

计算简图如图4所示。

图4 次梁的计算简图次梁内力计算表3，表4。

表3 次梁弯矩计算表4 次梁剪力计算3.3 截面承载力计算次梁跨中截面按T 形截面进行计算，其翼缘宽度取二者中的较小值：6.952.3233f l b m '=== 0.2 2.1 2.3f n b b s m '=+=+=故取 2.3f b m '=。

判别各跨中截面属于哪一类T 形截面，取045035415h mm =-=，则：08023008011.9415821.11115.0822f f f c h b h f h kN m kN m '⎛⎫⎛⎫''-=⨯⨯⨯-=⋅>⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故属于第一类T 形截面。

支座截面按矩形截面计算，第一内支座截面，按两排筋考虑，取045060390h mm =-=；中间支座按一排筋考虑，取045035415h mm =-=。

次梁正截面承载力计算见表5。

表5 次梁正截面承载力计算注：1的计算大于其限制值，但考虑到钢筋伸入支座对减少受压区高度有利，所以此处不予处理。

次梁斜截面承载力计算见表6。

表6 次梁斜截面承载力计算续表6次梁配筋见施工图。

4.主梁的设计按弹性理论计算主梁内力，不考虑塑性内力重分布。

取柱截面尺寸为400400mm mm ⨯。

主梁的截面几何尺寸与支撑情况如图5。

图5 主梁几何尺寸及支撑情况4.1 荷载恒荷载由次梁传来 8.627.262.06⨯=kN 主梁自重（折算为集中荷载） 0.25(0.650.08) 2.3258.19⨯-⨯⨯=kN梁侧抹灰（折算为集中荷载） 2(0.650.08) 2.30.015170.67⨯-⨯⨯⨯=kN70.92k G =kN使用活荷载 11.57.282.8k Q =⨯=kN 荷载组合设计值1.2 1.3 1.270.92 1.382.8192.74k k G Q G Q +=+=⨯+⨯=kN1.35 1.30.7 1.3570.92 1.30.782.8171.09k k G Q G Q +=+⨯⨯=⨯+⨯⨯=kN取 1.270.9285.10G =⨯=kN 1.382.8107.64Q =⨯=kN4.2 内力计算计算跨度如下：中间跨：06900 6.9c l l mm m === 边跨：00.40.40.376.90.12 6.9722222n b a l l m ⎛⎫=++=--++= ⎪⎝⎭ 00.40.41.025 1.025 6.90.12 6.94222n b l l m ⎛⎫=+=--+= ⎪⎝⎭ 取0 6.94l m =。

计算简图见图6。

图6 主梁计算简图（尺寸单位m ）各种荷载工况下的主梁内力计算见表7。

内力计算过程见表8。

最不利组合见图7所示。

主梁的弯矩包络图与剪力包络图见图8。

图7 主梁最不利内力组合图8 主梁弯矩及剪力包络图4.3 截面承载力计算主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下列二值中的最小值：6.92.333f l b m '=== ()0.257.20.257.2f n b b s m '=+=+-=取2300f b mm '=，取065035615h mm =-=。

判别T 形截面类型：08023008011.961522f f f c h b h f h '⎛⎫⎛⎫''-=⨯⨯⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭112590200001259.02359.99kN m M kN m ==⋅>=⋅故属于第一类T 形截面。

主梁支座截面按矩形截面计算，取065080570h mm =-=（因支座截面较大考虑布置两排筋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065060h =-590mm =。

主梁的截面承载力及配筋计算见表9和表10。

表9 主梁正截面承载力计算同次梁（因为配筋均为HRB335级钢筋）。

注：b4.4 主梁吊筋计算由次梁传至主梁的全部集中荷载为：1.262.06 1.382.8182.1G Q kN +=⨯+⨯=则2182100429.32sin 23000.707s y G Q A mm f a +===⋅⨯⨯取2B 18（2509s A mm =）。

主梁配筋图见施工图。