鋼筋混凝土單層廠房課程設(shè)計計算書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上單層廠房課程設(shè)計說明書 院 系： 建筑工程學(xué)院 班 級： 土木102班 設(shè) 計 者： 付 愛 寧 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 王 曉 東 設(shè)計時間： 2013-6-6 目錄.3 設(shè)計項目齊齊哈爾市某金工車間設(shè)計，單跨無天窗廠房，跨度為，柱距為，車間總長度，中間設(shè)置一道溫度縫；廠房的橫剖面圖如下圖所示：一、 設(shè)計資料1、建設(shè)地點(diǎn)：哈爾濱市某廠區(qū)。2、自然條件：（1）基本風(fēng)壓：。（2）基本雪壓：。（3）屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：。（4）地質(zhì)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(shè)防烈度：度。3、結(jié)構(gòu)型式：鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。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(biāo)高，軌道頂標(biāo)高，上柱頂標(biāo)高。6、排架柱計算參數(shù)：上柱均采用矩形截面， ，自重標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值為。7、吊車系統(tǒng)計算參數(shù)：（1）吊車：設(shè)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(biāo)準(zhǔn)值， 大車質(zhì)量， 小車質(zhì)量。（2）吊車梁： 采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等截面薄腹吊車梁，梁高， 自重標(biāo)準(zhǔn)值為。（3）軌道：高為， 軌道及連接件自重標(biāo)準(zhǔn)值為。8、屋蓋構(gòu)件計算參數(shù)：（1）屋面板：板重標(biāo)準(zhǔn)值（含灌縫）為。（2）屋架：屋架荷載標(biāo)準(zhǔn)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(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板10、圍護(hù)結(jié)構(gòu)：（1）墻體：厚燒結(jié)普通磚砌體，自重標(biāo)準(zhǔn)值取，外清水墻、內(nèi)噴大白漿兩道。（2）鋼窗：上窗、下窗，自重標(biāo)準(zhǔn)值取。11、材料供應(yīng)：（1）混凝土強(qiáng)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(jié)構(gòu)形式1. 屋面板采用92G410（一），屋面板自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括灌縫在內(nèi)）為。2. 屋架采用G415（三）折線型預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架，跨度，端部高度，跨中高度，自重標(biāo)準(zhǔn)值。3. 吊車梁采用96G425預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)值為，因屋面活荷載大于雪荷載，故不考慮雪荷載。4.3.風(fēng)荷載由荷載規(guī)范查得齊齊哈爾地區(qū)基本風(fēng)壓為。風(fēng)壓高度變化系數(shù)（按B類地面粗糙度?。橹敚喊从嬎?檐口處：按計算 屋頂處：按計算 風(fēng)載

5、標(biāo)準(zhǔn)值為：則作用于排架上的風(fēng)荷載設(shè)計值為：風(fēng)荷載作用下的計算簡圖如Error! Reference source not found.。圖 2風(fēng)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?yàn)槲萆w自重是對稱荷載，排架無側(cè)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(cè)，但必須注明正負(fù)號，亦即取結(jié)構(gòu)力學(xué)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(diǎn)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(diǎn)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(fēng)荷載作用為計算方便，可將風(fēng)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(cè)移，則可按上端為不動鉸支座進(jìn)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(jìn)行計算。柱作用正風(fēng)壓圖 3柱作用正風(fēng)壓圖當(dāng)柱頂作用集中風(fēng)荷載時，當(dāng)墻面作用均不風(fēng)荷載時，查表得，則得圖6 柱作用正風(fēng)壓當(dāng)正風(fēng)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(fù)風(fēng)壓當(dāng)負(fù)風(fēng)壓力作用在柱時，則柱的內(nèi)力如圖75.4.吊車荷載（1）當(dāng)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(gòu)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(jìn)行計算。由于結(jié)構(gòu)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(dāng)值作用于柱圖9 吊車豎向荷載對A柱內(nèi)力圖：（左）當(dāng)作用于A柱，（右）（3）當(dāng)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(dāng)值自右向左作用時其內(nèi)力值與當(dāng)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(fēng)荷載吊車荷載左風(fēng)右風(fēng)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(yīng)的基本組合組合荷載組合內(nèi)力名稱-由可變荷載效應(yīng)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(yīng)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(yīng)的準(zhǔn)永久組合組合荷載組合內(nèi)力名稱-由可變荷載效應(yīng)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(yīng)控制的組合，風(fēng)荷載不參與組合。七、 柱子設(shè)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(yīng)后的彎矩為：又因?yàn)椋核圆豢紤]效應(yīng)。因?yàn)椋喊创笃氖軌河嬎銊t 不符合因配2182再按，計算；，故取 則考慮效應(yīng)后的彎矩為：又因?yàn)椋核圆豢紤]效應(yīng)。則有： 配218綜合兩組計算結(jié)果，最后上柱鋼筋截面面積每側(cè)選用（）上柱箍筋的配置按

14、照構(gòu)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(yīng)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(yīng)后的彎矩為又因?yàn)椋核圆豢紤]效應(yīng)。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(yīng)后的彎矩為：，同理可知在下柱的頂部，也即截面上考慮效應(yīng)后的彎矩為又因?yàn)椋核圆豢紤]效應(yīng)。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(jié)果，最后下柱鋼筋截面面積每側(cè)選用（，）下柱按構(gòu)造配置7.2.柱裂縫寬度驗(yàn)算（1）上柱取一組荷載效應(yīng)組合內(nèi)力值：，

15、進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。因取則取 , 按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計算的縱向受拉鋼筋應(yīng)力裂縫間鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)為則偏心受壓構(gòu)件在縱向受拉鋼筋截面中心處，混凝土側(cè)表面的最大裂縫寬度為滿足要求。（2）下柱取一組荷載效應(yīng)組合內(nèi)力值：，進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。因，故取則按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計算的縱向受拉鋼筋應(yīng)力裂縫間鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)為則偏心受壓構(gòu)件在縱向受拉鋼筋截面中心處，混凝土側(cè)表面的最大裂縫寬度為滿足要求。7.3.牛腿設(shè)計（1）荷載計算共計（2）截面尺寸驗(yàn)算 ， 滿足要求。（3） 配筋計算：縱筋：，取。?。ǎ?，且箍筋選（）。則在上部處實(shí)配箍筋面積為符合要求。7.4.運(yùn)輸、吊裝階段驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(gòu)件的重要性系數(shù)取，則其彎矩設(shè)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(shè)計值為受拉鋼筋截面面積，查表得，原配，安全。(4).裂縫寬度驗(yàn)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(chǔ)設(shè)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(shè)計時可不做地基變形驗(yàn)算。當(dāng)?shù)鼗闯休d力確定基礎(chǔ)底面面積時，應(yīng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行計算。這樣，選取以下兩組控制內(nèi)力進(jìn)行基礎(chǔ)底面計算：，初步估算基礎(chǔ)底面尺寸為，取基礎(chǔ)高度，基礎(chǔ)埋深為，則基礎(chǔ)自重和土重（取基礎(chǔ)與土的平均自重為）由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的外墻重（2）地基承載力驗(yàn)算查表得，。取基礎(chǔ)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(yàn)算，其基礎(chǔ)底面荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值為（2） 按第二組荷載驗(yàn)算，其基礎(chǔ)底面荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值為滿足要求。（3）基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算從表2中取一組（其