混凝土结构课程设计——多层工业厂房

课程设计

课程名称___ 混凝土结构 _ ___ 题目名称某多层通用厂房

钢筋混凝土结构设计（方案5）学生学院____土木与交通工程学院_____ 专业班级___ 土木工程08级05班_____ 学号___

学生姓名___

指导教师___ _

2010年 1 月20 日

广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书设计名称混凝土结构课程设计

题目名称某多层通用厂房钢筋混凝土结构设计

（方案）

学院土木与交通工程学院

专业班级土木工程08级（5）、（6）班

姓名

学号

一、课程设计（论文）的内容

通过某多层通用厂房钢筋混凝土结构设计，培养学生综合运用所学的理论知识和专业技能，解决混凝土结构设计实际问题的能力。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，遵照国家设计规范要求和规定，选择合理的结构方案和设计方法，按进度独立完成结构计算，并绘制结构施工图。

具体内容包括：进行结构布置，编注板、梁及柱号，初选构件截面尺寸；计算楼板、非框架梁、板式楼梯的内力和配筋；计算指定方向的风荷载及指定轴线框架在风荷作用下的内力、位移；计算指定轴线框架在竖向荷载作用下的内力；对指定轴线框架梁、柱进行内力组合与配筋；绘制结构施工图，包括结构平面图、框架配筋图、梯板配筋图、结构设计说明等。

二、课程设计（论文）的要求与数据

1、课程设计（论文）的要求

学生的课程设计资料包括封面（按学校统一规定格式打印）、课程设计（论文）任务书、目录（三级标题按1……、1.1……、1.1.1……的格式编写）、计算书正文、参考文献、致谢及按规定要求折叠的工程图纸，应按以上排序装订后提交。

计算书应统一格式，用A4纸，上下左右各留边距20mm，可以用铅笔或钢笔等书写。字体要清晰、端正，行距要固定，内容要有系统地编排。要求计算过程清晰、整洁，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并附有构件计算简图、内力图及配筋简图。

参考文献必须是学生在课程设计中真正阅读过和运用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。

工程图纸采用A2规格，应手工绘制（铅笔白纸图）。要求图面清楚整洁，布图美观、匀称、疏密适中，线条粗细分明，汉字用仿宋体，数字用工程字体；尺寸及标注齐全，符号及比例正确，构

造合理，能表达设计意图，符合国家制图标准并与计算书一致。

课程设计过程中应严格遵守纪律。要求在课程设计进程安排表指定的时间内必须到专用课室进行设计并接受指导教师的指导。要定期检查和登记设计进度。学生有事请假按《广东工业大学学生考勤管理规定》的有关规定办理。所有的计算书及图纸必须独立按时完成。

2、课程设计数据

本工程为三层钢筋混凝土框架结构通用厂房，建筑物地点为广州市郊区，建筑结构的安全等级为二级；设计使用年限50年；一类环境。基本风压值：W0=0.5 kN／m2。各层层高均为4.2m，室内外地台差为0.3m，基础顶面标高为室外地面以下0.5m。标准层平面图如图1所示，设计资料如下：（1）楼面活荷载标准值为3.5kN／m2（根据设计方案从表1中选取）；楼梯活荷载标准值为3.5 kN／m2 ；

（2）柱网尺寸为L1= 5400 mm，L2= 6600 mm（根据设计方案从表2中选取）；柱的截面尺寸b×h= 400 mm×400 mm；

γ=20kN／m3），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（3）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（

γ=17kN/m3）；

（

γ=20kN／m3），20mm厚水泥砂浆坐砌10mm厚防（4）上人屋面采用水泥砂浆防水层25mm厚（

γ=22kN／m3）。屋面隔热层重1.5 kN/m2，板底用15mm厚石灰砂浆抹底（γ=17kN/m3）；滑瓷砖（

屋面活荷载标准值为 2.0 kN/m2；

（5）围护墙及隔墙用180厚砖墙，连双面批荡共重4.26 kN/m2，门窗重量0.5 kN/m2，窗台离楼地面高度900mm，屋面女儿墙高1100mm。

（6）混凝土强度等级采用C20、C25或C30，钢筋采用HPB235、HRB335级；

（7）每位同学根据设计方案安排表（表4）查出自己的设计方案及设计选号（表3），请将自己的设计方案和楼面活荷载标准值、柱网尺寸取值填入课程设计任务书中。

表1 活荷载表表2 柱网尺寸表

表3 设计选号表

表4 设计方案安排表

图1：标准层平面图

三、课程设计（论文）应完成的工作

1、计算书部分

确定框架结构及楼盖的结构布置，编注板、梁及柱号，初选构件截面尺寸；计算楼板、非框架梁、板式楼梯的内力和配筋；计算指定方向的风荷载及指定轴线框架在风荷作用下的内力、位移；计算指定轴线框架在竖向荷载作用下的内力；对指定轴线框架梁、柱进行内力组合与配筋。

编制结构计算书一份，要求：步骤完整，内容清晰、计算正确、书写工整。

2、图纸部分

绘制结构施工图一份（手工绘制2号图三张），要求：用铅笔绘制白纸图，尺寸及标注应齐备，满足构造要求。

⑴结构平面图（将结构平面布置图、板模板图及配筋平面图合并为一张图），要标注：柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号，标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸。（比例1：100）；

⑵框架梁柱模板及配筋图，标注框架梁、柱截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸（长度比例1：40，剖面图比例1：20）；

⑶楼梯板、平台板及平台梁配筋图（包括标准层楼梯间结构布置图），次梁模板图及配筋图（长度比例1：40，剖面图比例1：20）

⑷在图中标明有关设计说明，如本工程的楼面活荷载标准值、混凝上强度等级、钢筋的种类、单向板分布筋的直径和间距等。

四、课程设计（论文）进程安排

注：每周一上午先集中讲课，后分班设计。讲课地点当天在课程设计专用课室公布。

五、应收集的资料及主要参考文献

1 杨弗康，李家宝. 结构力学（上册）（第四版）[M].北京：高等教育出版社，1998

2 沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2005

3 沈蒲生.混凝土结构设计[M].北京：高等教育出版社，2005

4 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001．

5 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002．

6 房屋建筑制图统一标准（GB/T 50001—2001）. 北京：中国计划出版社，2002．

7 建筑结构制图标准（GB / T50105-2001）．北京：中国计划出版社，2001．

8 蒋森荣.钢筋混凝土结构计算. 上海：上海科学技术出版社，1978.

发出任务书日期： 2011年 1 月 3 日指导教师签名：

计划完成日期： 2010年 1 月 21日专业责任人签名：

主管院长签章：

课程设计

某多层通用厂房钢筋混凝土结构设计

计

算

书

2010年 1 月20 日

目录

1.设计说明 (1)

2.单向板的设计 (3)

2.1 单向板计算资料 (3)

2.2 荷载计算 (3)

2.3 内力计算 (4)

2.4截面承载力计算 (4)

2.5 连续单向板配筋 (6)

3.单向板的次梁设计 (7)

3.1 次梁的计算资料 (7)

3.2 荷载计算 (8)

3.3 内力计算 (8)

3.4 截面承载力计算 (9)

3.5次梁配筋示意图 (10)

4 双向板的设计 (10)

4.1 双向板计算资料 (10)

4.2 荷载计算 (11)

4.3 按弹性理论计算 (11)

4.4 截面承载力计算 (12)

4.5 双向板配筋示意图 (12)

5双向板支承梁计算 (13)

5.1 双向板支承梁计算资料 (13)

5.2 荷载计算 (13)

5.3 内力计算 (14)

5.4 截面承载力计算 (15)

5.5 双向板支承梁配筋示意图 (15)

6 楼梯设计 (16)

6.1 楼梯设计资料 (16)

6.2 荷载计算 (16)

6.3 内力计算 (17)

6.4 梯梁设计 (18)

6.5 楼梯板、梁配筋示意图 (20)

7 框架结构设计 (21)

7.1 确定框架计算简图（KJ-2） (21)

7.2 框架梁、柱线刚度计算 (21)

7.3 荷载计算 (22)

7.4 竖向荷载作用下框架受荷总图 (24)

7.5 框架在竖向荷载作用下的受荷总图 (27)

7.6 风荷载计算 (28)

7.7 风荷载作用下的位移验算 (29)

7.8 内力计算 (30)

7.9 内力组合 (69)

7.10 框架配筋计算 (79)

8 结构施工图 (91)

9 参考文献 (91)

1.设计说明

1.1 一般说明

1. 全部单位除注明外，均以毫米（mm）为单位，标高则以米（m）

为单位；

2. 本工程0.000为室内地面标高，相当于测量标高10.500米；

3. 本工程遵循有关规范及规程规定。

1.2 设计资料

本工程为现浇钢筋混凝土框架结构通用厂房，其设计计算资料参照设计任务书。

1.3 结构设计说明

1. 结构体系选型：钢筋混凝土现浇双向承重框架结构体系；

2、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋梁屋盖，屋面板厚100mm;

4、楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯；

5、本工程采用天然地基柱下独立基础；

1.4 水平荷载设计说明

1. 本工程为非抗震设防工程，设防烈度为6度；

2. 本工程设计基本风压值w0=0.5KN/m2;

1.5 材料选用说明

1. 本工程主体结构混凝土强度等级采用C25

（f t=1.25N/mm2,f c=11.9N/mm2）;

2. 本工程钢筋采用HPB235（f y=210N/mm2）、HRB335

（f y=300N/mm2）;

3. 围护墙、隔墙采用标准灰砂砖（γ=12KN/m3）

1.6 结构平面布局见图1.1

1.7 其它说明

1. 本工程结构按《混凝土结构设计》.沈浦生.【M】北京：高等教育出版社.2005 相关理论设计计算；

2. 本设计为学生课程设计，仅供评定学生学习成绩及学习交流使用，不作实际工程施工依据；

2.单向板的设计

2.1 单向板计算资料（按塑性内力重分布方法考虑计算） 对于板B 1、B 2、B 3、B 4，L 5400

1==2.45<3L2/32200

对于板B 5、B 6、B 7、B 8，

L 5400

1==2.57<3L /32400

3

板B 1~B 8宜按双向板设计，按沿短边方向受力的单向板计算时，沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。

板的厚度按构造要求取2L /3L /3

3100=68633535h mm mm mm =>>=

次梁截面高度1

11(~)300~4501812h l mm mm ==取400h mm =。

截面宽度11(~

)133~20013

2

b mm mm h ==，取200b mm =

板尺寸及支承情况如图2.1所示：

2.2 荷载计算 标准层恒载标准值

面层：20mm 厚水泥砂浆面层 0.02×20=0.4KN/m 2 结构层：100mm 厚钢筋混凝土板 0.10×25=2.5KN/m 2 抹灰层：15mm 厚石灰砂浆板底抹灰 0.015×17=0.255KN/m 2

q k =3.155KN/m 2 线恒载设计值 g=1.2×3.155=3.786KN/m 线活载设计值 q=1.4×3.5=4.90KN/m 合计（每米板宽） g+q=8.686KN/m 2.3 内力计算 计算跨度

边跨 B 1、B 2：201n l 1502200100150195032l b

l mm ==

--=--= B 6、B 8：306n l 1502400100150215032l b

l mm ==--=--=

中间跨 B 3、B 4：203n l 2200200200032l b

l mm ==-=-=

B 5、B 7：305n l 2200200220032

l b

l mm ==-=-=

板B 1~B 8最大计算跨度差（2200-1950）/1950×100%=12.8%>10%，应按不等跨分别计算内力。取1m 板宽带作为计算单元，计算简图如图2.2所示。

连续板各截面的弯矩计算见表2.1

表2.1连续板各截面的弯矩计算

2.4截面承载力计算

b=1000mm , h=100mm , a s =20mm , h o =h-a s =100-20=80mm , α1=1.0 C25混凝土：f c =11.9N/mm 2 ,f t =1.27N/mm 2