2.1.1題目:某市輕工業廠房樓蓋設計
圖一2.1.2設計條件
某市輕工業廠房承重體系為鋼筋混凝土內框架，四周為370mm磚牆承重，廠房平面尺寸見下圖，二樓可變荷載為7.0kn/mm2，設計只考慮豎向荷載，要求學生完成二層鋼筋混凝土整澆樓蓋的設計。二層平面尺寸見圖一。
1.永久荷載：樓面面層採用20mm厚水泥砂漿，重度20kn/m3；板底、樑側及梁底抹灰層15mm厚混合砂漿，重度17kn/m3；鋼筋混凝土重度25kn/m3。
2.二樓樓面可變荷載7.0kn/m2。
3.材料：混凝土強度等級c25；主梁、次梁主筋採用hrb335級鋼筋；其餘鋼筋採用hrb235級鋼筋。
4.板伸入牆內120mm，次梁伸入牆內240mm，主梁伸入牆內370mm。
5.柱斷面尺寸400×400mm。
2.1.3設計內容
1.學生承擔的具體設計題號見表一。
2.設計計算書乙份,內容包括:
（1）二層樓面結構平面布置：柱網、主梁、次梁及板的布置。
（2）現澆板、次梁的承載力計算（內力計算按塑性內力重分布考慮）。
（3）主梁的承載力計算（內力計算按彈性理論考慮）。
圖紙一張,內容包括:
（1）二層樓面結構布置圖，板的配筋圖，板的配筋圖畫在結構布置圖上（板採用分離式配筋）。
（2）次梁的配筋圖，主梁的配筋圖。
（3）必要的結構設計說明。
2.1.4時間安排（一周）
結構計算2天
繪製結構施工圖 2天
計算書整理、修改施工圖 1天
2.2.1初步選擇梁、板的截面尺寸
1.板的尺寸除滿足承載力、剛度、裂縫寬度要求外，尚應滿足施工要求。板厚
取h≥l0/40；按施工要求，一般樓板厚度不少於60mm，密肋板厚度不少於50mm，工業建築樓板厚度不少於70mm，本設計樓板厚度選80mm。
2. 次梁截面尺寸：次梁高度取，寬度取。本設計次梁截
面尺寸選b×h=200×450mm。
3. 主梁截面尺寸：主梁高度取，寬度取。本設計主梁截面尺寸選
b×h=300×600mm。
2.2.2在計算書上繪出結構平面布置圖
在計算書上畫出圖二，並標註出柱、主梁、次梁和板的名稱（或編號），布置上板、次梁和主梁的計算單元及荷載的取值範圍。
圖二2.2.3 板的設計
本設計採用單向板整澆樓蓋，按塑性內力重分布方法計算內力。對多跨連續板沿板的長邊方向取1公尺寬的板帶作為板的計算單元。
1.計算簡圖（見圖三）
計算跨度邊跨： 取 ， 兩式較小值
中間跨：
邊跨與中間跨計算跨度相差若不超過10%，可按等跨連續板計算內力。本設計為九跨連續板超過五跨按五跨計算內力。
圖三 2 板的荷載計算（見表二）
3. 板的內力計算
板考慮塑性內力重分布後，各跨中及支座截面的彎矩係數α值按圖四採用，各跨中及支座截面的彎矩按式計算。
圖四 板一般均能滿足斜截面抗剪承載力要求，所以只進行正截面承載力計算。計算b支座負彎矩時，計算跨度取相鄰兩跨的較大值。板的彎矩計算見表三。
板的彎矩計算表表三
4.板的配筋計算（見表四）
b=1000mm，h0=h-20=60mm。各截面配筋計算過程見下表，中間板帶內區格四周與梁整體連線，故m2、 m3及mc應降低20%，計算結果應填在表四括號內。
5.繪製板的配筋施工圖
板採用分離式配筋，板的配筋圖按1∶100的比例繪製在a2圖紙上。
板正截面承載力計算表表四
2.2.4 次梁的設計
1.次梁計算簡圖
計算跨度邊跨： 取 ， 兩式較小值
中間跨：
次梁採用塑性內力重分布方法計算。本設計次樑僅為五跨，按五跨連續梁計算內力。邊跨與中間跨計算跨度相差不超過10%，可按等跨連續梁計算內力。
次梁的構造簡圖如圖五所示，計算簡圖如圖六所示。
圖五圖六2. 次梁荷載計算（見表五）
3.次梁內力計算（見表六）
考慮塑性內力重分布後，跨中及支座截面的彎矩係數α值、剪力係數β值分別按圖七（1）和圖七（2）採用。
圖七 次梁內力計算表表六
4. 次梁配筋計算
（1）次梁正截面承載力計算
次梁支座按矩形截面計算，跨中按t形截面計算，取h0=415mm。次梁翼緣計算寬度取 ，兩式較小者。次梁跨中截面按式判別t形截面型別。次梁正截面承載力計算見表七。
次梁正截面承載力計算表表七
（2）次梁按僅配箍筋進行斜截面承載力計算，次梁斜截面承載力計算見表八。
次梁斜截面承載力計算表表八
5 繪製次梁的配筋圖
由於次梁的各跨跨度相差不超過20%，且q/g≤3，次梁縱筋的截斷可直接按教材的次梁配筋構造要求圖布置鋼筋。次梁配筋圖按1∶50、剖面圖按1∶20的比例繪製在2#圖紙上。
2.2.5 主梁的設計
主梁的荷載較大，且結構的重要性超過板和次梁，為保證主梁具有足夠的可靠性，主梁內力按彈性理論方法計算。
1. 主梁計算簡圖
計算跨度邊跨： 取 ， 兩式較小值
中間跨：
梁計算跨度相差小於10%，計算內力時可採用等跨連續梁的彎矩及剪力係數。主梁構造簡圖如圖八，計算簡圖如圖九所示。
圖八 圖九
2. 主梁荷載計算
為簡化計算，將主梁自重折算成集中荷載，並作用在次梁位置。主梁荷載計算見表九。
主梁荷載計算表表九
3. 主梁內力計算
（1）彎矩 ，式中係數k1、k2由教材附錄3中相應的係數可查得。應先將及值計算出來，在計算及值時b支座計算跨度取相鄰兩跨的平均值。
根據及值及相應的k1和k2係數可求得各跨中及支座彎矩值，主梁彎矩值計算見表十。
主梁彎矩計算表表十
（2） 剪力 ，式中係數k3、k4由教材附錄3中相應的係數可查得。根據g、q值及相應的k3和k4係數可求得各支座左、右剪力值，主梁剪力值計算見表十一。
主梁剪力計算表表十一
注：項次（3）的活荷載布置對任何支座截面均不產生最大剪力，故不必計算。
4. 主梁配筋計算
（1）主梁跨中按t形截面計算，取mm，翼緣計算寬度取 ，兩式較小者，主梁跨中截面按式判別t形截面型別。主梁支座截面按矩形截面計算，取mm（兩排鋼筋）。主梁正截面承載力計算見表十二。
（2）主梁按僅配箍筋進行斜截面承載力計算，主梁斜截面承載力計算見表十三。
主梁正截面承載力計算表表十二
主梁斜截面承載力計算表表十三
5. 主梁附加橫向鋼筋的計算
由次梁傳給主梁的集中荷載為：
優先採用附加箍筋，本設計按每側設定5根、直徑同主梁抗剪箍筋，間距取， 然後按式驗算附加箍筋是否能夠承擔次梁傳給主梁的集中荷載。
若附加箍筋不足以承受次梁傳來的集中荷載，再按式計算所需附加吊筋的面積。
6. 繪製主梁的配筋圖
由於主梁是重要構件，主梁縱筋的截斷需按彎矩包絡圖和抵抗彎矩圖確定，考慮到學生畢業後基本上是面向施工單位，對繪製主梁配筋施工圖進行簡化，主梁縱筋的截斷不按彎矩包絡圖和抵抗彎矩圖確定，主梁縱筋的截斷以及其他鋼筋的設定要求按圖十構造尺寸繪製。
主梁上部架立鋼筋伸入支座的錨固長度不小於鋼筋受拉的錨固長度，架立鋼筋與負彎矩鋼筋的搭接長度取150～200mm。下部鋼筋伸入端支座的錨固長度，伸入中間支座的錨固長度。圖十
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