鋼筋混凝土單層廠房課程設計計算書

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上單層廠房課程設計說明書 院 系： 建筑工程學院 班 級： 土木102班 設 計 者： 付 愛 寧 學 號： 指導教師： 王 曉 東 設計時間： 2013-6-6 目錄.3 設計項目齊齊哈爾市某金工車間設計，單跨無天窗廠房，跨度為，柱距為，車間總長度，中間設置一道溫度縫；廠房的橫剖面圖如下圖所示：一、 設計資料1、建設地點：哈爾濱市某廠區(qū)。2、自然條件：（1）基本風壓：。（2）基本雪壓：。（3）屋面均布活荷載標準值：。（4）地質條件：地基持力層為及均小于的粘性土（弱凍脹土），寬度修正系數(shù)為，承載力特征值。（5）抗震設防烈度：度。3、結構型式：鋼筋混凝土排架結構。4、建筑

2、平面：車間長度為，柱距為；車間跨度為。5、建筑剖面：單跨等高排架，室內(nèi)外高差，柱牛腿頂標高，軌道頂標高，上柱頂標高。6、排架柱計算參數(shù)：上柱均采用矩形截面， ，自重標準值為下柱均采用工字形截面，下柱的截面幾何參數(shù)分別為：， ， 自重標準值為。7、吊車系統(tǒng)計算參數(shù)：（1）吊車：設有兩臺，雙鉤電動橋式吊車，工作級別均為，橋架跨度， 寬度， 輪距， 最大輪壓標準值， 大車質量， 小車質量。（2）吊車梁： 采用預應力鋼筋混凝土等截面薄腹吊車梁，梁高， 自重標準值為。（3）軌道：高為， 軌道及連接件自重標準值為。8、屋蓋構件計算參數(shù)：（1）屋面板：板重標準值（含灌縫）為。（2）屋架：屋架荷載標準值9、屋

3、面做法：SBS油防水層 厚水泥砂漿找平層 厚水泥珍珠巖制品保溫層；一氈二油隔氣層；厚水泥砂漿找平層；預應力鋼筋混凝土大型屋面板10、圍護結構：（1）墻體：厚燒結普通磚砌體，自重標準值取，外清水墻、內(nèi)噴大白漿兩道。（2）鋼窗：上窗、下窗，自重標準值取。11、材料供應：（1）混凝土強度等級： （2）鋼筋：柱內(nèi)受力縱筋采用級，柱內(nèi)箍筋采用級。12、環(huán)境類別為二類b。二、 選用結構形式1. 屋面板采用92G410（一），屋面板自重標準值（包括灌縫在內(nèi)）為。2. 屋架采用G415（三）折線型預應力鋼筋混凝土屋架，跨度，端部高度，跨中高度，自重標準值。3. 吊車梁采用96G425預應力混凝土吊車梁，高度為

4、，自重；軌道與墊層墊板總高為184mm，自重。柱的各部分尺寸及幾何參數(shù)：廠房計算簡圖及柱截面尺寸：上柱 圖 1廠房計算簡圖及柱截面尺寸下柱 三、 荷載計算4.1、恒荷載（1）屋蓋自重SBS防水層 水泥砂漿找平層水泥珍珠巖制品保溫層隔氣層水泥砂漿找平層大型預應力屋面板（包括灌縫重） 屋架則作用屋架一段作用于柱頂?shù)淖灾?（2）柱自重上柱：下柱：（3）吊車梁及軌道自重 4.2.屋面活荷載由荷載規(guī)范查得屋面活荷載標準值為，因屋面活荷載大于雪荷載，故不考慮雪荷載。4.3.風荷載由荷載規(guī)范查得齊齊哈爾地區(qū)基本風壓為。風壓高度變化系數(shù)（按B類地面粗糙度取）為柱頂：按計算 檐口處：按計算 屋頂處：按計算 風載

5、標準值為：則作用于排架上的風荷載設計值為：風荷載作用下的計算簡圖如Error! Reference source not found.。圖 2風荷載作用下計算簡圖4.4.吊車荷載查表得 ，則根據(jù)支座反力影響線求出作用于柱上的吊車豎向荷載為：作用于每一輪子上的吊車橫向水平剎車力則兩臺吊車作用于排架柱頂上的吊車橫向水平荷載為五、 內(nèi)力計算圖3 取用計算截面5.1 恒荷載（1） 屋蓋自重作用因為屋蓋自重是對稱荷載，排架無側移，故按柱頂為不動鉸支座計算。由廠房計算簡圖及柱截面尺寸圖取用計算截面如圖3， ， ，根據(jù)，查表得，則得計算時對彎矩和剪力的符號規(guī)定為：彎矩圖在受拉一邊；剪力對桿端而言，順時針方向

6、為正（），剪力圖可繪在桿件的任意一側，但必須注明正負號，亦即取結構力學的符號。這樣，由屋蓋自重對柱產(chǎn)生的內(nèi)力如圖4：圖4 恒荷載內(nèi)力圖（2）柱及吊車梁自重作用由于在安裝柱子時尚未吊裝屋架，此時柱頂之間無連系，沒有形成排架，故不產(chǎn)生柱頂反力；因吊車梁自重作用點距離柱外邊緣不少于，。則得內(nèi)力如圖4.5.2. 屋面活荷載作用因屋面活荷載與屋蓋自重對柱的作用點相同，故可將屋蓋自重的內(nèi)力乘以下列系數(shù)，即得屋面活荷載內(nèi)力分布圖4，以及其軸向壓力及剪力為5.3.風荷載作用為計算方便，可將風荷載分解為對稱及反對稱兩組荷載。在對稱荷載作用下，排架無側移，則可按上端為不動鉸支座進行計算；在反對稱荷載作用下，橫梁內(nèi)

7、力等于零，則可按單根懸臂柱進行計算。柱作用正風壓圖 3柱作用正風壓圖當柱頂作用集中風荷載時，當墻面作用均不風荷載時，查表得，則得圖6 柱作用正風壓當正風壓力作用在柱時橫梁內(nèi)反力則柱的內(nèi)力如圖 6圖7 柱作用負風壓當負風壓力作用在柱時，則柱的內(nèi)力如圖75.4.吊車荷載（1）當值作用于柱（Error! Reference source not found.）根據(jù)，查表得。吊車輪壓與下柱中心線距離按構造要求取，則得排架柱上端為不動鉸支座時的反力值為：圖 8吊車豎向荷載作用時柱頂剪力再將值反向作用于排架柱頂，按剪力分配進行計算。由于結構對稱，故各柱剪力分配系數(shù)相等，即各柱的分配剪力為最后各柱頂總剪力為

8、則柱的內(nèi)力如圖9（2）當值作用于柱圖9 吊車豎向荷載對A柱內(nèi)力圖：（左）當作用于A柱，（右）（3）當值自左向右作用時由于值同向作用在、柱上，因此排架的橫梁內(nèi)力為零，則得柱的內(nèi)力如圖10：圖10 吊車橫向水平作用（a）吊車橫向水平作用于排架；（b）橫向水平作用時內(nèi)力圖（4）當值自右向左作用時其內(nèi)力值與當值自左向右作用時相同，但方向相反。六、 內(nèi)力組合表格 1柱在各種荷載作用下內(nèi)力匯總表荷載種類恒荷載活荷載風荷載吊車荷載左風右風荷載編號12345678-9.801.6732.69-43.15-46.73-46.7313.5-13.5316.6850.48.171.1923.35-30.82-33.

9、38-33.389.64-9.64263.936-21.27-5.9732.69-43.15142.5112.4113.5-13.5358.8850.4473.1147.84-17.73-4.2623.35-30.82101.798.869.64-9.64299.0736.0337.93105.6-37.663.97271.86-246.3432.18-97.92114.75-114.75394.0350.4473.1147.846.881.1741.53-32.28-12.98-12.9815-1531.382.84194.19-175.9622.99-69.9481.96-81.96328

10、.3636337.93105.65.730.8429.66-23.06-9.27-9.2710.71-10.71注：（1）內(nèi)力的單位是，軸力的單位是，剪力的單位是；（2）表中彎矩和剪力符號對桿端以順時針為正，軸向力以壓為正；（3）表中第1項恒荷載包括屋蓋自重、柱自重、吊車梁及軌道自重；（4）組合時第3項與第4項、第5項與第6項、第7項與第八項二者不能同時組合；（5）有作用時候必須有同時作用。表格 2柱承載力極限狀態(tài)荷載效應的基本組合組合荷載組合內(nèi)力名稱-由可變荷載效應控制的組合（簡化規(guī)則）1+0.9(2+3)1+0.9(3+5+7)1+0.9(2+3+5+7)40.72362.04148.56

11、784.67418.14865.1847.131+0.9(4+6+8)1+0.9(2+4+6+8)1+0.9(4+6+8)-100.98316.2-78.91548.9-375.45527.09-59.011+0.9(2+4+6+8)1+0.9(2+3+5+7)1+0.9(2+3+5+7)40.72362.04143.19830.03418.14865.1847.131+0.9(4+6+8)1+0.9(4+6+8)1+0.9x4-100.98316.2-71.78358.4-208.68394.03-25.4注：由永久荷載效應控制的組合：其組合值不是最不利，計算從略。表格 3柱正常使用極限狀態(tài)

12、荷載效應的準永久組合組合荷載組合內(nèi)力名稱-由可變荷載效應控制的組合（簡化規(guī)則）值：活：0.7；吊車：0.61+0.7×21+0.6×5+0.7×71+0.7×2+0.6×(5+7)32.36 289.1104.82637301.02590.1136.991+0.6(6+8)1+0.7×2+0.6(6+8)1+0.6(6+8)-52.76 263.9-52.08398.19-250.91402.28-31.321+0.6（6+8）1+0.7×2+0.6×71+0.6×(5+7)+0.7×2-39.

13、25 299.9101.84662.2230.24691.4922.341+0.6(6+8)11-52.76 263.9-22.65263.9225.54328.3635.39注：由永久荷載效應控制的組合，風荷載不參與組合。七、 柱子設計7.1.上、下柱配筋計算上柱：選取兩組最不利的內(nèi)力1先按，計算，需考慮縱向彎曲影響，其截面按對稱配筋計算，其偏心距為，故取 則考慮效應后的彎矩為：又因為：所以不考慮效應。因為：按大偏心受壓計算則 不符合因配2182再按，計算；，故取 則考慮效應后的彎矩為：又因為：所以不考慮效應。則有： 配218綜合兩組計算結果，最后上柱鋼筋截面面積每側選用（）上柱箍筋的配置按

14、照構造配置：下柱：選取兩組最不利的內(nèi)力，都是截面上的內(nèi)力。1 先按，計算，需考慮縱向彎曲影響，其截面按對稱配筋計算，其偏心距為則考慮效應后的彎矩為：，同理可知在柱下柱的頂部，也即截面上考慮效應后的彎矩為又因為：所以不考慮效應。則有： 先按大偏心情況計算受壓區(qū)高度，并假定中和軸通過翼緣，則有2. 再按，計算取， 則考慮效應后的彎矩為：，同理可知在下柱的頂部，也即截面上考慮效應后的彎矩為又因為：所以不考慮效應。則有： 先按大偏心情況計算受壓區(qū)高度，并假定中和軸通過翼緣，則有綜合兩組計算結果，最后下柱鋼筋截面面積每側選用（，）下柱按構造配置7.2.柱裂縫寬度驗算（1）上柱取一組荷載效應組合內(nèi)力值：，

15、進行裂縫寬度驗算。因取則取 , 按荷載標準組合計算的縱向受拉鋼筋應力裂縫間鋼筋應變不均勻系數(shù)為則偏心受壓構件在縱向受拉鋼筋截面中心處，混凝土側表面的最大裂縫寬度為滿足要求。（2）下柱取一組荷載效應組合內(nèi)力值：，進行裂縫寬度驗算。因，故取則按荷載標準組合計算的縱向受拉鋼筋應力裂縫間鋼筋應變不均勻系數(shù)為則偏心受壓構件在縱向受拉鋼筋截面中心處，混凝土側表面的最大裂縫寬度為滿足要求。7.3.牛腿設計（1）荷載計算共計（2）截面尺寸驗算 ， 滿足要求。（3） 配筋計算：縱筋：，取。?。ǎ?，且箍筋選（）。則在上部處實配箍筋面積為符合要求。7.4.運輸、吊裝階段驗算（1）荷載計算上柱矩形截面面積下柱矩形截面

16、面積下柱工字形截面面積上柱線荷載 圖 4柱吊裝驗算計算簡圖 下柱平均線荷載牛腿部分線荷載(2)彎矩計算，則得，求跨最大彎矩，先求反力由；故跨最大彎矩為故最不利截面為B和C截面(3)配筋驗算對截面荷載分項系數(shù)為，動力系數(shù)為，對一般建筑物，構件的重要性系數(shù)取，則其彎矩設計值為受拉鋼筋截面面積（為偏于安全，下柱取工形截面計算），查表得，原配，安全。對跨中截面其彎矩設計值為受拉鋼筋截面面積，查表得，原配，安全。(4).裂縫寬度驗算 對B截面 .滿足要求。 對C截面 . 滿足要求。故采用平吊就能滿足要求。 八、 基礎設計（1）荷載按地基規(guī)范規(guī)定，對地基承載力特征值為，單跨廠房的跨度，吊車起重量不超過的丙級建筑物，設計時可不做地基變形驗算。當?shù)鼗闯休d力確定基礎底面面積時，應按荷載效應標準值進行計算。這樣，選取以下兩組控制內(nèi)力進行基礎底面計算：，初步估算基礎底面尺寸為，取基礎高度，基礎埋深為，則基礎自重和土重（取基礎與土的平均自重為）由基礎梁傳至基礎頂面的外墻重（2）地基承載力驗算查表得，。取基礎底面以上土的平均自重，則修正后的地基承載力特征值為：。（1）按第一組荷載驗算，其基礎底面荷載效應標準值為（2） 按第二組荷載驗算，其基礎底面荷載效應標準值為滿足要求。（3）基礎抗沖切驗算從表2中取一組（其