單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)課 程 設(shè) 計(jì)專(zhuān)業(yè)： 土木工程（本科）學(xué)號(hào)： 姓名： 日期： 2008年4月16日一、設(shè)計(jì)資料 1、白銀有色（集團(tuán)）公司某單層車(chē)間建筑平面圖。2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)。二、計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定2.1 計(jì)算上柱高及全柱高：室外地坪為-0.15m，基礎(chǔ)梁高0.6m，高出地面0.1 m，放置于基礎(chǔ)頂面，故基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-0.65m。根據(jù)設(shè)計(jì)資料得：上柱高=吊車(chē)梁高+軌道構(gòu)造高度+吊車(chē)高度+安全距離=900+200+2734+166=4000=4m全柱高=軌頂標(biāo)高-（吊車(chē)梁高+軌道構(gòu)造高）+上柱高-基頂標(biāo)高=6.8-(0.9+0.2)+4+0.65=10.35故下柱高=10.35-

2、4.0=6.35m上柱與全柱高的比值 2.2 柱截面尺寸：因電車(chē)工作級(jí)別為，故根據(jù)書(shū)表2.9（a）的參考數(shù)據(jù)，上柱采用矩形截面 a、c列柱： b列柱：下柱選用型 a、c列柱： b列柱：（其余尺寸見(jiàn)圖），根據(jù)書(shū)表2.8關(guān)于下柱截面寬度和高度的限值，驗(yàn)算初步確定的截面尺寸，對(duì)于下柱截面寬度a、c列柱： （符合） b列柱： （符合）對(duì)于下柱截面高度：a、c及b列柱皆有：（符合）2.3 上、下柱截面慣性及其比值排架a、c列柱上柱 下柱 +比值：排架b列柱上柱 下柱 +比值：2.4 校核c：對(duì)于邊列柱a、c，吊車(chē)橋架外邊緣至上柱的邊緣的凈空寬度應(yīng)滿(mǎn)足。查表 ，取所以將a、c列柱向外移動(dòng)150mm此時(shí) 滿(mǎn)

3、足要求。對(duì)于中列柱b ，滿(mǎn)足要求。三、荷載計(jì)算3.1 屋蓋結(jié)構(gòu)自重預(yù)應(yīng)力大形屋面板 25mm厚水泥砂漿找平層 一氈而油隔氣層 100mm厚珍珠巖制品保濕層 25mm水泥砂漿找平層 三氈四油防水層上鋪小石子 天溝板 每榀天窗架每側(cè)傳致屋架的荷載 屋架自重 則作用于橫向平面排架邊柱柱頂屋蓋結(jié)構(gòu)自重為 作用點(diǎn)在上柱中線(xiàn)右3.2 柱自重上柱： 下柱： 3.3 吊車(chē)梁及軌道自重3.4 屋面活荷載由荷載規(guī)范可知，對(duì)于不上人的鋼筋混凝土屋面，其均勻活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為，大于該廠(chǎng)房所在地區(qū)的基本雪壓。故屋面活荷載在每側(cè)柱頂產(chǎn)生的壓力為：3.5 吊車(chē)荷載ab跨：由任務(wù)書(shū)表格查得， ，吊車(chē)總重：370kn，小車(chē)重69

4、.77kn根據(jù)b與k及反力影響，可算得與各輪對(duì)應(yīng)的反力影響線(xiàn)豎標(biāo)如圖，于是求得作用于柱上的吊車(chē)垂直荷載：作用于每個(gè)輪子的吊車(chē)水平制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 對(duì)硬鉤吊車(chē)：則作用于排架上的吊車(chē)水平荷載，其作用點(diǎn)到柱頂?shù)拇怪本嚯x （為吊車(chē)梁高）bc跨：由任務(wù)書(shū)表格查得：，吊車(chē)總重：580kn，小車(chē)重155kn作用于每個(gè)輪子的吊車(chē)水平制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值：則作用于排架上的吊車(chē)水平荷載，其作用點(diǎn)到柱頂?shù)拇怪本嚯x （為吊車(chē)梁高） 3.6 風(fēng)荷載xx地區(qū)的基本風(fēng)壓，對(duì)于城市地區(qū)，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按b類(lèi)地區(qū)考慮高度取值。對(duì)按柱頂標(biāo)高9.7m。查荷載規(guī)范表7.2.1得， ，對(duì)按天窗檐口標(biāo)高15m考慮。查荷載規(guī)范表7.2.1得，。風(fēng)

5、荷載體型系數(shù)的分布如圖4所示。s=0.6所以 綜上所述，有排架受荷總圖如下四、排架內(nèi)力計(jì)算4.1 恒荷載作用下排架的內(nèi)力將圖5中的恒荷載及的作用簡(jiǎn)化為圖6中的所示的計(jì)算簡(jiǎn)圖在作用下，規(guī)定彎矩順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)，簡(jiǎn)力向右為正，向左為負(fù)。已知n=0.074，由附圖1.2中的公式得，故在作用下不動(dòng)鉸支承的柱頂反力故附圖1.3中公式故在作用下不動(dòng)鉸支承的柱頂反力因此在和共同作用下（即在作用下）不動(dòng)鉸支承的柱頂反力 相應(yīng)的彎矩圖如圖所示。4.1.1在的作用下相應(yīng)的彎矩圖如圖所示。4.1.2在的作用下相應(yīng)的彎矩如圖所示，將圖的彎矩圖疊加，得在，作用下的恒荷載彎矩圖，相應(yīng)的軸力n如圖，所示因恒荷載對(duì)稱(chēng)，

6、4.2 屋面活荷載作用4.2.1計(jì)算簡(jiǎn)力分配系數(shù)a柱（c）柱n=0.074，由附圖1.1得 b柱n=0.119，由附圖1.1得簡(jiǎn)力分配系數(shù)4.2.2計(jì)算各柱頂剪力4.2.2.1活荷載作用在ab跨 a柱： b柱： 當(dāng)作用與柱頂彎矩時(shí)，a柱：n=0.074，所以b柱：n=0.119， 各柱頂剪力 4.2.3吊車(chē)豎向荷載作用下排架的內(nèi)力4.2.3.1 ab跨由吊車(chē)在a柱 計(jì)算各柱頂剪力。按圖11所示先求ab柱上的吊車(chē)豎向荷載對(duì)下柱軸線(xiàn)產(chǎn)生的彎矩為a柱：n=0.074， b柱：n=0.119， 求各柱總的柱頂剪力其內(nèi)力圖如圖124.2.3.2 ab跨有吊車(chē)在b柱計(jì)算各柱頂剪力。按圖13所示先求出ab柱

7、上的吊車(chē)豎向荷載對(duì)下柱軸線(xiàn)產(chǎn)生的彎矩為a柱：n=0.074， b柱：n=0.119， ， 求各柱總的柱頂剪力其內(nèi)力圖如圖4.2.3.3 bc跨有吊車(chē)在c柱計(jì)算各柱頂剪力。按圖15所示先求出bc柱上的吊車(chē)豎向荷載對(duì)下柱軸線(xiàn)產(chǎn)生的彎矩為c柱：n=0.074， b柱：n=0.119， ，求各柱總的柱頂剪力其內(nèi)力圖如圖4.2.3.4 bc跨有吊車(chē)在b柱計(jì)算各柱頂剪力。按圖17所示先求出bc柱上的吊車(chē)豎向荷載對(duì)下柱軸線(xiàn)產(chǎn)生的彎矩為c柱：n=0.074， b柱：n=0.119， ，求各柱總的柱頂剪力其內(nèi)力圖4.3 吊車(chē)橫向水平荷載作用在排架的內(nèi)力 吊車(chē)橫向水平荷載是作用于吊車(chē)梁頂面。鉚焊車(chē)間的吊車(chē)梁高度為

8、0.9m，故的作用點(diǎn)離柱頂?shù)母叨葹椋?，即?23.494.3.1 ab跨有吊車(chē)，在ab柱計(jì)算各柱頂剪力a柱：n=0.074， 由附圖1.5中得，對(duì)于，對(duì)于，而，利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插得， 所以 b柱：n=0.119， 由附圖1.5中得，對(duì)于，對(duì)于， 而，利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插得， 所以 求各柱總的柱頂剪力各柱彎矩、剪力計(jì)算如下： a柱： 同理可得b、c柱彎矩、剪力內(nèi)力圖如下：4.3.2 bc跨有吊車(chē)，在bc柱計(jì)算各柱頂剪力c柱：n=0.074， 由附圖1.5中得，對(duì)于，對(duì)于， 而，利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插得， 所以 b柱：n=0.119， 由附圖1.5中得，對(duì)于，對(duì)于，而，利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插得， 所以 求各柱總的柱頂剪力內(nèi)力圖如下

9、：4.4風(fēng)荷載作用下排架的內(nèi)力4.4.1求柱頂不動(dòng)鉸支座反力a柱：n=0.074，由附圖1.8得， 求各柱頂總的剪力其內(nèi)力圖如圖：4.4.2墻體自重橫墻的最大間距s=54，32540.6%6.5下柱配筋計(jì)算， 選用， %0.6%6.6柱平面外受壓承載力驗(yàn)算上柱平面外受壓承載力驗(yàn)算時(shí)，最大內(nèi)力為，由混凝土結(jié)構(gòu)（上）表6.1得，所以平面外受壓承載力滿(mǎn)足要求，下柱平面外受壓承載力驗(yàn)算時(shí)，最不利內(nèi)力為，故平面外受壓承載力滿(mǎn)足要求。6.7裂縫寬度驗(yàn)算：6.7.1選用最不利內(nèi)力：上柱：下柱：根據(jù)以上兩組內(nèi)力組合項(xiàng)次，可計(jì)算與該兩組內(nèi)力對(duì)應(yīng)的彎矩和軸力標(biāo)準(zhǔn)值為：上柱：下柱：6.7.2上柱裂縫寬度驗(yàn)算：，因?yàn)?/p>

10、，故應(yīng)做裂縫寬度驗(yàn)算故最大裂縫寬度：，滿(mǎn)足要求。6.7.2下柱裂縫寬度驗(yàn)算：，滿(mǎn)足要求所以下柱配筋選為。6.8柱牛腿設(shè)計(jì)6.8.1 牛腿幾何尺寸的確定 牛腿截面寬度與柱寬度相等為500mm，取吊車(chē)梁外側(cè)至牛腿外邊緣的距離,吊車(chē)梁端部寬為340mm，吊車(chē)梁軸線(xiàn)到柱面外側(cè)的距離為750mm，則牛腿頂面的長(zhǎng)度為750-500+340/2+80=500mm，相應(yīng)牛腿水平截面高度為500+900=1400mm，牛腿外邊緣高度，傾角，于是牛腿的幾何尺寸如圖所示：6.8.2 牛腿配筋由于吊車(chē)垂直荷載作用于下柱截面內(nèi)，即，故該牛腿可按構(gòu)造要求配筋縱向鋼筋取，箍筋取6.8.3 牛腿局部擠壓驗(yàn)算設(shè)墊板的長(zhǎng)度和寬度

11、為500500mm，局部壓力標(biāo)準(zhǔn)組合值：故局部擠壓應(yīng)力為：（滿(mǎn)足要求）6.9 柱的吊裝驗(yàn)算6.9.1 吊裝方案：一點(diǎn)翻身起吊，吊點(diǎn)設(shè)在牛腿與下柱交接處，如圖所示6.9.2 荷載計(jì)算：上柱自重：牛腿自重：下柱自重：，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。6.9.3 內(nèi)力計(jì)算，彎矩圖如圖所示。柱吊裝簡(jiǎn)易圖6.9.4 截面承載力計(jì)算截面1-1：,，故截面承載力：截面2-2：,，。故截面承載力：，所以符合要求。6.9.5 裂縫寬度驗(yàn)算 由承載力計(jì)算可知，裂縫寬度驗(yàn)算截面1-1即可，鋼筋應(yīng)力如下：按有效受拉混凝土面積計(jì)算的縱向鋼筋配筋率：，滿(mǎn)足要求。七、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)7.1 荷載計(jì)算7.1.1 由柱傳致基頂?shù)暮奢d由表6可知荷載值

12、如下：第一組：，；第二組：，；第三組：，；第四組：，。7.1.2 由基礎(chǔ)梁傳致基頂?shù)暮奢d（g5） 墻重（含兩面抹灰）：； 窗重： （4.84.2+1.84.2）0.45=12.47kn； 基礎(chǔ)梁： 64.2=25.2kn 所以荷載設(shè)計(jì)值為267.501.2=321kn 由基礎(chǔ)梁傳致基礎(chǔ)頂面荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 對(duì)基礎(chǔ)底面中心的偏心作用 偏心彎矩：7.1.3 作用于基底的彎矩和相應(yīng)基頂?shù)妮S向力假定基礎(chǔ)高度為800+50+250=1100mm，（800為柱插入深度，由表2.25查得）則作用于基底的彎矩和相應(yīng)基頂?shù)妮S向力設(shè)計(jì)值為：第一組：，第二組：，第三組：，第四組：，7.2 基底尺寸的確定基底尺寸的確定

13、，應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，故由表5得， ，因?yàn)?/b=1.52.0，由1/b=1.5和a=（5.777.34），解得，b=(1.962.3)m，取b=2.3m；l=1.5b=1.52.3=3.5m,取l=4m驗(yàn)算的條件（可以）驗(yàn)算其它三組荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的基底應(yīng)力第一組：；0。第三組：；0。第四組：；0；。所以均可以。因?yàn)樵撥?chē)間屬于可不做地基變形計(jì)算的二級(jí)建筑結(jié)構(gòu)，所以最后確定基底尺寸為2.6m4m，基礎(chǔ)受離圖40所示。7.3 前面已初步確定基礎(chǔ)的高度為1.1m，如采用錐形杯口基礎(chǔ)，根據(jù)構(gòu)造要求，初步確定的基礎(chǔ)剖面尺寸如圖41所示。由于上階底面落在柱邊破壞錐面內(nèi)，故該基礎(chǔ)只須進(jìn)行變階處的抗沖切力驗(yàn)算。7.3.1 在各組荷載設(shè)計(jì)值作用下的低級(jí)最大凈反力第一組：；第二組：；第三組：；第四組：。抗沖切計(jì)算按第一組荷載設(shè)計(jì)值作用下的地基凈反力進(jìn)行計(jì)算。7.3.2 在第一組荷載作用下的沖切力沖切力近似按最大地基凈反力計(jì)算，即取，由于基礎(chǔ)寬度b=2.6m，小于沖切錐體底邊寬，故，7.3.3 變階出處的抗切沖力由于基礎(chǔ)寬度小于沖切錐體底邊寬，故=，因此基礎(chǔ)的高度及分階可按圖40及41所示的尺寸采用。7.4 基底配筋計(jì)算包括沿長(zhǎng)邊和短邊兩個(gè)方向的配筋計(jì)算。沿長(zhǎng)邊方向的配筋計(jì)算，由前述四組荷載設(shè)計(jì)值作用下最大地基凈反力的分析可知，應(yīng)按第三組