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 m

k 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 1.2

2.86 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 m

2.2 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 2.12222

n t m l l =+

=--+= 边跨与中间跨的计算跨度相差：

002.12 2.10

0.0095102.10

-=<

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

060

h 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 m

8.62k 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 m

1.35 1.30.7 1.358.62 1.30.711.52

2.10k k g q g q +=+⨯⨯=⨯+⨯⨯=/kN m

取25.29g q +=/kN m

3.2 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 6.9557.129222

n n a l l m l m =+

=--+=<=⨯= 边跨和中间跨的计算跨度相差：

7.075 6.95

0.018010%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：

6.95

2.3233

f 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