單層工業(yè)廠房鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

1、單層工業(yè)廠房鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書本工程為一工業(yè)廠房，根據(jù)工藝要求，該車間為單跨，跨度為18m，柱距6m，長60m，跨內(nèi)設(shè)有10噸中級(jí)工作制吊車（A4）一臺(tái)，軌頂標(biāo)高須不低于8.7m，不設(shè)天窗，采用縱墻開窗方案?；撅L(fēng)壓0.6，地面粗糙度B類，基本雪壓0.6。經(jīng)勘測報(bào)告提供資料，該地區(qū)工程地質(zhì)條件良好，地面下1.5m左右為中密粗砂層，層厚6m，地基承載力特征值200，常年地下水位-5m以下?？拐鹪O(shè)防烈度為6度，不進(jìn)行抗震計(jì)算，按構(gòu)造設(shè)防。 圖1以下為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書 1、經(jīng)設(shè)計(jì)確定以下做法和相應(yīng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值： （1）屋面做法：、二氈三油防水層上鋪小豆石。、20mm厚水泥砂漿找平。、80mm

2、厚加氣混凝土保溫層（0.65）。、預(yù)制大型屋面板。算得包括屋蓋支撐（按0.07計(jì)）在內(nèi)的屋面恒載為2.74 （2）采用24m跨折線形預(yù)應(yīng)力混凝土屋架，每榀重力荷載為65.5。 （3）采用專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ZQ 162）規(guī)定的10t吊車的基本參數(shù)和有關(guān)尺寸。 （4）采用6m跨等截面預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁（截面高度為1200mm），每根吊車梁的重力荷載為41.3；吊車軌道連接重力荷載0.81。 （5）圍護(hù)墻采用240mm厚雙面清水自承重墻，鋼窗（按0.45計(jì)），圍護(hù)墻直接支承于基礎(chǔ)梁；基礎(chǔ)梁截面高度450mm。 （6）取室內(nèi)外高差150mm；于是，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.700mm（450+150+100）。 2

3、、選擇柱截面尺寸，確定其有關(guān)參數(shù)邊柱可采用上柱，下柱。根據(jù)廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則（TJ 674）和（ZQ 162）對(duì)10t橋式吊車有關(guān)尺寸的規(guī)定，以及選定吊車梁端部截面高度和支承吊車梁牛腿外形尺寸的要求，確定邊柱沿高度和牛腿部位的尺寸如圖2.邊柱有關(guān)參數(shù)如表1。圖2 邊柱參數(shù)（H=12.1m，=3.6m，=8.5m） 表1 參 數(shù) 邊 柱(A、C)0.1480.5自重重力荷載（kN）（包括牛腿）上柱：下柱：3、 荷載計(jì)算（均為標(biāo)準(zhǔn)值）（621C627CXX） （1）屋面恒載 （2）屋面活載（取0.5，作用于一跨） （3）柱自重重力荷載 （4）吊車梁及軌道連接重力荷載（吊車梁DL7S） （5）吊

4、車荷載 表2吊車寬輪 距起 重小車重5550440011.5t（112.7kN）2.5t(24.5kN)18t(176.4kN)3.9t(38.22kN)在邊柱：在邊柱：吊車每個(gè)輪子的橫向水平制動(dòng)力所以，當(dāng)10t吊車作用時(shí)， （6）風(fēng)荷載 圖3求 均為求和各部分各值見圖3 表31.041.071.111.111.071.040.80.80.60.50.50.53.03.082.42.01.931.87作用長度（m）1.181.471.471.18方 向求、和的設(shè)計(jì)值 荷載匯總表（所列均為標(biāo)準(zhǔn)值） 表4荷載類型 簡 圖A(C)柱N（kN）M()恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車橫向水平荷載 風(fēng)荷載 A

5、柱內(nèi)力匯總表 表5荷載類型序號(hào)簡 圖恒載16.63257.09-28.63303.2519.33455.21屋面活載21.7938.31-5.8838.313.638.311.03吊車豎向荷載在A柱3a-9043.1148.8420.1148.84-2.5在A柱3b-3.35015.9555.137.3955.13-0.93吊車橫向水平荷載413.28013.28050.103.69風(fēng)荷載向右吹5a63.27063.270226.85011.34向左吹5b-63.270-63.270-226.850-11.34（7）內(nèi)力匯總表如表54、 排架內(nèi)力計(jì)算見表55、排架內(nèi)力組合以A柱內(nèi)力組合為例，列

6、表進(jìn)行內(nèi)力組合，見表6。表中所列組合方式欄意義如下：A：1.2×恒載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值+0.9×1.4×（活+吊車+風(fēng)）荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值B：1.2×恒載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值+0.9×1.4×（吊車+風(fēng)）荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 A柱內(nèi)力組合表 表6截面 組合目的組合方式被組合內(nèi)力項(xiàng)序號(hào)A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3b）+(4)+(5a)】102.44356.78B1.2×（1）+0.9×1.4×【（3a）+(4)+(5b)】-99.72308.51A1.2×（1）+0.9

7、15;1.4×【（2）+（3b）+(4)+(5b)】-90.46356.78B1.2×（1）+0.9×1.4×【（3b）+(4)+(5b)】-92.72308.51A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3a）+(4)+(5a)】108.99 599.71A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3b）+(4)+(5b)】-118.12481.63A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3a）+(4)+(5a)】108.99599.71B1.2

8、15;（1）+0.9×1.4×【（3b）+(4)+(5b)】-110.71433.36A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3a）+(4)+(5a)】401.98 649.8123.34B1.2×（1）+0.9×1.4×【（3b）+(4)+(5b)】-316.49483.46-13.86A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3a）+(4)+(5a)】401.98649.8123.34A1.2×（1）+0.9×1.4×【（2）+（3a）+(4

9、)+(5b)】-295.94649.81-13.86B1.2×（1）+0.9×1.4×【（3b）+(4)+(5a)】381.43483.4624.02B1.2×（1）+0.9×1.4×【（3b）+(4)+(5b)】-316.49483.46-13.86 6、柱的配筋計(jì)算（以A柱為例）材料：混凝土：C30， 鋼筋：HRB335 箍筋：HPB235 柱截面參數(shù)：上柱截面：下柱、截面：截面界限受壓區(qū)高度截面、截面各組軸力N均小于，故各控制截面都為大偏心受壓情況所以截面以計(jì)算配筋截面以計(jì)算配筋。截面配筋同截面。A柱截面配筋計(jì)算見表7。 A柱截

10、面配筋計(jì)算表 表7截 面內(nèi) 力102.44401.98356.78649.81287.1618.620800/30=26.67307.1645.27720085001.01.00.971.01.261.09462.4<90113.6 889.81106.6320355一側(cè)被選受拉鋼筋及其面積A柱上柱及下柱截面配筋見圖4圖4 7、牛腿設(shè)計(jì)計(jì)算（以A柱為例，見圖5） 牛腿截面及外形尺寸：b=400mm，h=600mm，c=200mm，a=0+20=20mm，均見圖5（a）。 驗(yàn)算，取滿足要求。 因?yàn)?，所以?計(jì)算縱向受拉鋼筋： 選用，另選用作為錨筋焊在牛腿頂面與吊車梁連接的鋼板下。 驗(yàn)算配筋

11、率：同時(shí)，滿足要求。驗(yàn)算牛腿頂面局部承壓，近似取，滿足要求。按構(gòu)造要求布置水平箍筋，取，上部范圍內(nèi)水平箍筋總面積，可以。因?yàn)?，可不設(shè)彎筋。見圖5（b）。 圖5牛腿配筋（a） 牛腿外形尺寸（b）牛腿配筋 8、柱的吊裝驗(yàn)算（以A柱為例，圖6），按伸臂梁算得，D截面： 以及d=20mm 查表得，滿足要求B截面： 以及d=20mm 查表得，滿足要求 圖6 圖7 9、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算（以A柱基礎(chǔ)為例，圖7） （1）地基承載力特征值和基礎(chǔ)材料地基持力層為中密粗砂，假設(shè)基礎(chǔ)寬度小于3m，地基承載力特征值；基礎(chǔ)采用C20混凝土，；鋼筋采用HPB235，保護(hù)層厚40mm；墊層采用C10混凝土，厚100mm。 （2）

12、基礎(chǔ)地面內(nèi)力及基礎(chǔ)底面積計(jì)算按表6取柱底截面兩組相應(yīng)荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的內(nèi)力設(shè)計(jì)值相應(yīng)N、V與相應(yīng)、V進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，見下述甲、乙兩組的內(nèi)力值。但因?yàn)榛A(chǔ)底面積計(jì)算按的要求進(jìn)行，故上述兩組內(nèi)力設(shè)計(jì)值均應(yīng)改為相應(yīng)荷載效應(yīng)組合時(shí)的內(nèi)力值，見下述甲、乙兩組的內(nèi)力值。， 基礎(chǔ)杯口以上墻體荷載標(biāo)準(zhǔn)值，相應(yīng)的設(shè)計(jì)值為，它直接施加在基礎(chǔ)頂面，對(duì)基礎(chǔ)中心線的偏心距為。假設(shè)基礎(chǔ)高度，基礎(chǔ)底面尺寸按以下步驟估計(jì)：（a） 基礎(chǔ)頂面軸向力最大標(biāo)準(zhǔn)值；基礎(chǔ)底面至地面高度1.9m，則基礎(chǔ)底面以上總軸向力標(biāo)準(zhǔn)值為。（b） 按軸心受壓狀態(tài)估計(jì)（c）按（1.11.4）估計(jì)偏心受壓基礎(chǔ)底面積A，并求出基底截面抵抗矩W及基底以上基礎(chǔ)及土自重標(biāo)準(zhǔn)值；，取 （d）故按以上甲、乙兩組分別作用了基底面的相應(yīng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合的內(nèi)力值為： （e）基礎(chǔ)底面壓力驗(yàn)算：甲組 乙組 因，均滿足要求。故上述假設(shè)的基礎(chǔ)底面尺寸合理。 （3）基礎(chǔ)其他尺寸確定和基礎(chǔ)高度驗(yàn)算（圖8） 按構(gòu)造要求，假定基礎(chǔ)尺寸如下：H=1200mm，分三階梯