單層工業(yè)廠房課程設(shè)計

1、一、設(shè)計資料（一）、設(shè)計題目：××廠××車間。（二）、設(shè)計條件：1、工藝要求：該車間為一單跨廠房，柱距6m，長度66m，跨度30m，（布置圖見圖11）天窗按需設(shè)計（考慮采光），設(shè)有工作級別A4橋式吊車，吊車噸位30/t臺，軌頂標高9.3m。吊車的有關(guān)參數(shù)見下表1-1。吊車有關(guān)參數(shù)表11吊車噸位起重量Q（KN）吊車寬B（mm）輪 距K(mm)最大輪壓（KN）最小輪壓(KN)起重機總重（KN）小車總重（KN）車高H(m)30300665052503208851511826002、氣象條件：基本風(fēng)壓0.5 KN/m2（組合系數(shù)0.6），基本雪壓0.3 KN/m

2、2（組合系數(shù)0.7）。3、地質(zhì)條件：修正后的地基承載能力特征值：200 KN/m2，基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于1.80m。4、地震設(shè)防烈度：6度。5、建筑資料和荷載資料：2。（2）防水卷材(二氈三油)：0.35 KN/m2。（3）水泥珍珠巖制品，保溫隔熱（100mm）：0.4 KN/m2。（4）20mm水泥砂漿找平層：0.4 KN/m2。（5）圍護墻（240mm厚清水墻）：19KN/m3。(6) 門窗（鋼門窗）：0.45 KN/m2。（7）地面：混凝土地面，室內(nèi)外高差150mm。（8）大型屋面板及灌縫：1.4+0.1=1.5 KN/m2。（9）屋架采用30m預(yù)應(yīng)力折線型屋架，每榀屋架自重標準值139.5K

3、N。（10）維護墻直接支承于基礎(chǔ)梁上，基礎(chǔ)梁截面240/m。（11）天窗采用9m跨度矩形無擋封板的縱向天窗，每榀天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34KN（包括自重，側(cè)板，窗扇支撐等自重）。（12）采用6m跨等截面預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁（截面高度1200mm），每根吊車梁得重力荷載45.50KN，吊車軌道連接重力荷載為0.81KN/m。（三）、設(shè)計任務(wù)：1、設(shè)計內(nèi)容：（1）、建筑學(xué)平面、立面、剖面圖。（2）、結(jié)構(gòu)方案：構(gòu)件選型和結(jié)構(gòu)布置。（3）、結(jié)構(gòu)計算：計算簡圖、荷載計算、內(nèi)力分析與組合、排架柱及牛腿設(shè)計、單獨基礎(chǔ)設(shè)計。（4）、編寫結(jié)構(gòu)計算書。2、施工圖內(nèi)容：（1）、建筑平面、立面、剖面圖。（2）、

4、結(jié)構(gòu)布置圖：基礎(chǔ)及基礎(chǔ)梁布置圖，吊車梁及柱間支撐布置圖，屋蓋結(jié)構(gòu)布置圖。（3）、柱的模板圖和配筋圖。（4）、基礎(chǔ)模板圖和配筋圖。二、屋架選型：屋面荷載值，所以荷載等級為一等，選用單跨外天溝，9m鋼天窗架，所以屋架型號為 屋面板選型：采用預(yù)應(yīng)力屋架，屋面荷載在2.5左右，所以荷載等級為2，采用預(yù)應(yīng)力冷拉HRB235級鋼筋，所以物價型號為 吊車梁選型：根據(jù)吊車為30/5t，承載力等級為4，所以在邊跨用，在中間用 基礎(chǔ)梁選型：墻高為12.55m，大于5.5m,小于14.5m,抗震設(shè)防等級為6級，所以選用二、結(jié)構(gòu)計算簡圖（由于A、B柱的對稱性，所以以下計算過程以A柱為例）1、排架柱的高度（1）、基礎(chǔ)的

5、埋置深度及基礎(chǔ)高度：設(shè)室內(nèi)外地坪高差為150mm，基礎(chǔ)梁高度為450mm，則基礎(chǔ)頂面的標高為0.700m（450+150+100700mm），同時要求滿足任務(wù)書上要求的基礎(chǔ)埋深大于1.8m。（2）、排架柱高度的確定：根據(jù)設(shè)計資料及圖集得軌頂標高為9.3m，吊車梁高為1.2m，軌道及墊層高度為0.17m，車子的高度為2.19m，車子安全行駛的高度取為0.23m。=4.2m,2、柱的截面尺寸及幾何特征及自重（1）、柱的截面尺寸：由書上表172查得邊柱可采用上柱b×h500mm×500mm的矩形截面，下柱采用500mm×1000mm×150mm×10

6、0mm的工字型截面。柱的尺寸和牛腿部位尺寸見下圖柱的尺寸和牛腿部位尺寸（2）、柱的截面幾何特征及柱的自重計算對于排架列柱A、B：上柱 下柱 根據(jù)柱的高度、吊車起重量及工作級別A4等條件，確定柱的截面尺寸，經(jīng)計算得截面幾何特征，匯總見表。 柱截面尺寸及相應(yīng)的計算參數(shù)計算參數(shù) 柱號截面尺寸/面積/慣性矩/自重/A，B上柱矩500500105109下柱I500100015010010510103、荷載計算（1）、屋蓋恒載標準值每榀天窗架每側(cè)傳至屋架的荷載 34則作用于橫向平面排架邊柱柱頂屋蓋結(jié)構(gòu)自重為）（3）、柱的自重重力荷載(4)、吊車梁及軌道連接重力荷載(5)吊車荷載由表1-1可得A4

7、工作級30/5t吊車的參數(shù)為：B=6.65m，K=4.8m，Q300KN,g118KN,320KN,88KN,可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應(yīng)點的豎向坐標值如圖所示吊車影響線作用圖吊車豎向荷載吊車豎向荷載設(shè)計值為：=88（1+0.125）=99在柱A時： 在邊柱A時：吊車橫向水平荷載30/5t吊車一個輪子橫向水平制動力（6）風(fēng)荷載該地區(qū)的基本風(fēng)壓，對于城市地區(qū)，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按B類地區(qū)考慮高度取值。對。對。風(fēng)荷載體型系數(shù)的分布如圖22所示。 風(fēng)荷載體型系數(shù)圖作用長度方向(7)荷載匯總表見下表 荷載匯總表荷載類型簡圖A（B）柱N(KN)M(KN·m)恒載G1AG2AG2A+ G

8、4A=G3AM1A KN·mM2A+M4AKN·m屋面活載G1AM1AKN·mM2A=·m吊車豎向荷載Dmax在A柱：G4ADmin在A柱：G4A=99KNM4A=135 KN·mM4AKN·m吊車橫向水平荷載Tmax11.76KN（一臺30/5）風(fēng)荷載Fwq12.57KN/m，q21.61 KN/m三、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析（由于A、B柱的對稱性，所以以下計算過程以A柱為例）該廠房為單跨等高排架，可用剪力分配法進行排架內(nèi)力分析。其中柱的剪力分配系數(shù)計算，見表3-1，柱的計算簡圖見上表22。表31柱剪力分配系數(shù)表柱的類別A、B柱6內(nèi)力的正負號規(guī)

9、定見下圖 內(nèi)力正負號定義圖1、恒載作用下的排架內(nèi)力計算分配給A柱的剪力為A柱柱頂?shù)募袅閺亩蟮肁柱的其它內(nèi)力為，, ,2、屋面活載作用下的排架內(nèi)力計算分配給A柱的剪力為A柱柱頂?shù)募袅閺亩蟮肁柱的其它內(nèi)力為，3、吊車豎向荷載作用下的排架內(nèi)力計算（1）、當(dāng)Dmax在A柱時：分配給A柱的剪力為A柱柱頂?shù)募袅閺亩蟮肁柱的其它內(nèi)力為，（2）、當(dāng)Dmin在A柱時：分配給A柱的剪力為A柱柱頂?shù)募袅閺亩蟮肁柱的其它內(nèi)力為，4、吊車橫向水平荷載作用下的排架內(nèi)力計算吊車橫向水平荷載是作用于吊車梁頂面。a當(dāng)一臺30/5t的吊車作用于該跨時：分配給A柱的剪力為A柱柱頂?shù)募袅閺亩蟮肁柱的其它內(nèi)力為，5

10、、風(fēng)荷載作用下的排架內(nèi)力計算（1）當(dāng)風(fēng)為右吹時：對于作用，剪力分配對于作用，剪力分配：疊加后：從而求得A柱的其它內(nèi)力為：（2）當(dāng)風(fēng)為左吹時對于作用，剪力分配對于作用，剪力分配：疊加后：從而求得A柱的其它內(nèi)力為：6、A柱的內(nèi)力匯總（1）A柱的內(nèi)力值匯總表見下表 A柱的內(nèi)力值匯總表荷載類型序號M( KN·m)N(KN)M( KN·m)N(KN)M( KN·m)N(KN)V(KN)恒載1屋面活載2a吊車豎向荷載Dmax在A柱3a0Dmin在A柱3b09999吊車橫向水平荷載一臺30/15t的吊車4a±0±0±0±風(fēng)荷載右吹5a00

11、0左吹5b000（2）A柱的內(nèi)力圖匯總表見下表A柱的內(nèi)力圖匯總表荷載類型彎矩圖( KN·m)軸力圖（KN）恒載屋面活載吊車豎向荷載Dmax在A柱Dmin在A柱吊車橫向水平荷載一臺30/5t的吊車風(fēng)荷載右吹左吹四、排架的內(nèi)力組合（由于A、B柱的對稱性，所以以下組合過程以A柱為例）以A柱內(nèi)力組合為例，列表進行內(nèi)力組合，見下表。表中所列組合方式欄意義如下： A柱內(nèi)力組合表組合方式M( KN·m)N(KN)M( KN·m)N(KN)M( KN·m)N(KN)V(KN)+Mmax，相應(yīng)N××0.9(2a+4a+5a)××0.

12、93a+4a+5a××0.93a+4a+5a-Mmax，相應(yīng)N××0.93b+4a+5b××0.9(2a+4a+3b+5b)××0.92a+3b+4a+5bNmax,相應(yīng)±Mmax××0.92a+3b+4a+5b××0.92a+3a+4a+5a××0.92a+3a+4a+5bNmin，相應(yīng)±Mmax××0.93b+4a+5b××0.9(3b+4a+5b)××0.9(3b+4a+

13、5b)五、柱、基礎(chǔ)的配筋計算（由于A、B柱的對稱性，所以以下計算過程均以A柱為例）1、柱的配筋計算材料：混凝土C30， 鋼筋（） 箍筋（）,A柱的截面配筋計算見下表 A柱截面配筋計算表截面-內(nèi)力M ( KN·m)N (KN)2084008800A柱的上柱和下柱截面的配筋圖見下圖41具體鋼筋的型號見施工圖3、牛腿設(shè)計計算（注：材料同柱。）驗算牛腿頂部局部承壓：具體的編號見施工圖4、柱的吊裝驗算柱的吊裝位置及內(nèi)力圖見下圖5、基礎(chǔ)設(shè)計計算（1）地基承載力特征值和基礎(chǔ)材料由建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范修正后的地基承載能力特征值：200。基礎(chǔ)材料采用C20混凝土，fc2,ft=1.10 N/mm2;鋼筋采用HPB