單層工業(yè)廠房鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)[1]培訓(xùn)講學(xué)

1、單層工業(yè)廠房鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)書單廠鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算本工程為一工業(yè)廠房，根據(jù)工藝要求，該車間為單跨，跨度為24米，柱距6米,長60米，跨內(nèi)有20噸中級工作制吊車(A4) 臺，軌頂標(biāo)高不低于 8.7米，建筑平 、設(shè)計(jì)任面圖、剖面圖如圖1，已知該廠房所在地區(qū)基本風(fēng)壓為0.6 KN/m 2，地面粗糙度B類，務(wù)及資料基本雪壓0.6KN/m2，該地區(qū)工程地質(zhì)良好，地面下1.5米左右為中密粗砂層，地基承載力特征值為200 KN/m 2，常年地下水位為-5米以下?？拐鹪O(shè)防烈度為6度，不要求進(jìn)行抗震計(jì)算，按構(gòu)造設(shè)防。二、確定做法 和相應(yīng)荷載的 標(biāo)準(zhǔn)值廠房平面圖、剖面圖1.屋面用二氈三油防水層加小豆石

2、(0.35 KN/m2),下為20厚水泥砂漿找平(20KN/m2), 80厚加氣混凝土保溫層(0.65 KN/m2)，1.56 m預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板(1.5 KN/m 2),屋蓋支撐(0.07 KN/m 2)，算得屋面荷載為 2.97 KN/m 2。2.21m跨折線型預(yù)應(yīng)力混凝土屋架，每榀重力荷載為109.0KN。3. A4工作制下20/5t吊車，最大輪壓Pmax = 215 KN ,最小輪壓 Pmin =45 KN/ ,輪距 4400mm ,卷揚(yáng)機(jī)小車重 75 KN。4. 用6m跨等截面鋼筋混凝土吊車梁(1200mm，每根梁重力荷載為 41.50 KN，吊車軌道連接重力荷載為0.81KN

3、/m。5圍護(hù)墻用240厚磚砌墻，鋼門窗(0.45 KN/m 2)，圍護(hù)墻直接支承于基礎(chǔ)梁。基礎(chǔ) 梁高450mm。6取室內(nèi)外高差圍150mm,得基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.7m。根據(jù)建筑剖面，考慮基礎(chǔ)頂面為-0.7m，確定A、B兩柱截面尺寸。上柱：b h=400 400下柱：b h hf=400 800150排架柱參數(shù)： H=12.100m, H u =3.90m, H l=8.20mAu=1.6 105 mm2, Iu=2.13 109 mm4;Ai=1.775 105 mm2, Il=14.38 109 mm4;=Hu / H=0.322>0.3n= I u / I i =0.148A = B

4、 =0.5自重荷載：上柱：15.6 KN下柱：49.5KN三、選柱i I'!四、荷載計(jì)算1.屋面恒載：Ra Rb 2.97 6 (12 0.77) 109.0/2 271.4 KNeA 200 150 50mmM1A M1b 271.4 0.0513.57 KN me2250mmM2A 271.4 0.2567.55 KN m2雪荷載(屋面均布荷載不與雪荷載同時考慮，取兩者中較大值，故只考慮雪荷載)坡屋面坡度角<25 °，取Ur = 1.0,得雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Sk =0.6 KN/m 2,作用于一跨時：Q1A 0.6 6 (12 0.77) 36.51KNM1A 1.83

5、KN mM2A 9.13KN m3.柱自重：P上=15.6KNPr= 49.5 KNM 上=3.9 KN m4吊車梁：F4= 49.5 0.81 6 54.36 KNM4= 54.36 0.35 19.03KN m5. 吊車荷載：D max在A柱時：P4A Dmax 215 (1 0.2667)268.75KNM4A 268.75 0.3594.06KN mP4A Dmin 45 (1 0.2667)56.25 KNM4B 56.25 0.35 19.69KN m橫向水平荷載：20/5t吊車一個輪子橫向水平制動力T 0.1 (200 75)/4 6.88KN當(dāng)一臺 20/5t 吊車作用時Tma

6、x 6.95 (1 0.2667) 8.6KN6.風(fēng)荷載：q1 1.4 2.94 4.12KN /mq21.4 1.842.58KN / mFW 12.20 KN何載匯總表荷載類型簡圖A柱N ( KN )M (KN m)恒載H11LfGi=271.4G2=69.96M1=13.57M2=48.52雪荷載:p1fG仁 36.51M1=1.83M2=9.13吊車 豎向何載fV r-i-v'1 rirD max 在 AD max=258.00D min=56.25M max=94.06M min = 19.69吊車橫向 水平荷載 -_ 1T-.T.J7:3 1T max=8.60風(fēng)荷載:向右

7、吹q1=4.12E.q2=2.58Fw=12.204*A)J-4-A1-a>向左吹Fqi=4.12q2=2.58Fw=12.20qM 1_A柱內(nèi)力匯總表序號簡圖M:KN mN: KNV: KNI - In - n川-川MNMNMNV何載類型恒載a1出;；11(JII10. 31287-38.21336.57.69386.06.12雪荷載b.I _ _2.3836.51-6.7536.511.3536.511.08吊車豎向 何載c-36.35057.71268.75-12.19268.75-9.32d|. L-'i-7.61012.0856.25-2.5456.25-1.95橫向荷

8、載e260260109.7809.63風(fēng)荷載fii43.70043.700339.96062.97g-54.880-54.880-298.250-40.26A柱內(nèi)力組合表截面組合目的被組合內(nèi)力序列號M( KN m)N( KN )I - IM max ,相應(yīng)N1.2 a 0.9 1.4 bf93.60390.40Mmax,相應(yīng)N1.2 a 0.9 1.4 eg-135.34344.40Nmax，相應(yīng)Mmax1.2 a 0.9 1.4 beg-132.34390.40Nm.，相應(yīng) Mmax1.2 a 0.9 1.4 e g-135.34344.40n - nM max ,相應(yīng)N1.2 a 0.9

9、1.4 ef107.05742.43Mmax,相應(yīng)N1.2 a 0.9 1.4 b d g-141.05520.68Nmax，相應(yīng)Mmax1.2 a 0.9 1.4 b e f106.18788.43Nmin，相應(yīng) Mmax1.2 a 1.4 g-132.54474.68川-川M max ,相應(yīng)N1.2 a 0.9 1.4 b e e f562.24847.83Mmax,相應(yīng)N1.2 a 0.9 1.4 d e g-520.25801.83Nmax，相應(yīng)Mmax1.2 a 0.91.4 bc e f562.24847.83Nmin相應(yīng)Mmax1.2a 1.4f572.70534.08材料：C3

10、0 混凝土 fc=14.3 N/mm 2, ft=1.43N/mm 2,ftk=2.01N/mm 2鋼筋用 HRB335 f y =fy =300N/mm 2,Es=2.0105 N/mm2箍筋用 HRB235, fy =210 N/mm 2柱截面參數(shù)上柱I -1截面：b=400 mm, h=400 mm, A=1.6 105mm2a=a '45mm, h0=400-45=355 mm,下柱 n - n，川-上柱排架方向計(jì)算長度l0=2.0 Hu =7800 mm山截面:bf = 100mm, hf =162.5 mm,h = 800 mmA=1.775105 mm2 ,a = a =

11、45 mm, h 0=800-45=755mm,下柱排架方向計(jì)算長度10=1.0 Hu=8200mm五、柱的配 筋計(jì)算10.80.551 口 /' J1RJbr300bf1|y11 15Es cu2100.0033I - I截面:Nb fc bbh°14.30.55 4003551116.83 KNn-n,m -山截面:N bf cbbh°b fb hf1290.93KN各組軸力中IN 都小于Nb ,各控帀卩截面都是大偏壓，均用 N 小,M大的內(nèi)力組合作為配筋依據(jù)：其中 I-I截面以 M135.34KN mN344.4KNn-n,N川-川截面以 M5/2./4KN

12、m534.U8KN計(jì)算A柱截面配筋計(jì)算表截面I - I川-川內(nèi)力M( KN m)135.34572.74N( KN )344.4534.08e0 M / N (mm)310.45851.73hea max(20,)(mm)302026.67e eo ea(mm)330.45878.4l02HU ; l0H1(mm)78008200,0.5fcAc/N1.01.01.021.15 (0.01)l0/h 1.01.01.01 -121 101.2921.0651 21400乞-0hNxbfc或 x (mm) bf fc93.37> 2a6.02< 2a =80<hf =162.5

13、當(dāng)x 2a時，取 x=2aN( e - a)22As A 2(mm )fy (-o a)535.65當(dāng)x 2a時，n( e - x)As As (mm2)fy(g a)1360.34minAc(mm2) 一側(cè)縱向鋼筋320355一側(cè)被選受拉鋼筋及面積 (mm2)416(804)41 18(1419)A柱的牛腿計(jì)算Fvk54.36 268.75323.11KNFv1.2 54.36 1.4268.75441.48KNFhk Tmax8.60 KNFh 1.4 8.8312.04 KN六、牛腿計(jì)算b 400mm h 600mmh1h400 200345h° h1 as cta n555a

14、00.651 0.5fhk 丈皿Fvk 0.5 he-572.54 FvkAFva4 C Fh2、 As1.20.85 h°fyfy56.7 55( mm丿，按構(gòu)造配筋柱子的吊裝驗(yàn)算1i J. LI I J14 Iq11.755 1 05/10 6 2 54.44KN /mq2561.6 10 /10254.0KN /mq3(0.8 0.2)0.60.2 0.20.425/0.69.67 KN /m七、柱子吊裝 階段驗(yàn)算算得裂縫寬度:D 面:0.87hbAsAsAte1.5 30.42 1060.87 355 804183.76N/mm28040.5 400400 = °.

15、01005用te和d 22mm，查得2ss 200 N /mms滿足條件因?yàn)镸e M b,所以只計(jì)算B 面:0.87hbA5“41.521。6 66.82N /0.87 755 14192 mmAs1419= 0.015990.5 100 800 300 162.5用 te和 d 18mm，查得 ss 200N /mm2s滿足條件2設(shè)計(jì)資料：地下水位標(biāo)高為-5.000m,承載力特征值fa 200 KN /m，地下1.5m左右為中密粗砂，基礎(chǔ)梁按照GB04320選用，頂面標(biāo)高為-0.15m。八、A柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)用C20混凝土,2 29.6N /mm， ft 1.10N /mm鋼筋用HRB235,

16、 fy 210N / mm2，鋼筋的保護(hù)層厚度為 40 mm基層采用C10混凝土，厚100 mm-rn-1先按構(gòu)造要求假定基礎(chǔ)尺寸：H= 1200 mm,分三個階梯，每階高度 400 mm ,H011155mm，H 0 21 150mm，柱插入深度 H 900mm，杯底厚 250mm ,杯壁最小厚度t=375mm , H1400mm , = 0.94，故杯壁可以不配筋，柱H1截面尺寸為400 800。2.基礎(chǔ)底面尺寸的確定：何載計(jì)算：基礎(chǔ)梁傳來的荷載：梁自重0.24 0.45 6 25=16.2KN窗重(0.9 3.6) 3.6 0.457.29KN墻（圈梁）1.65 10.2 0.1560.

17、93.63.60.24 19 254.45KNPK 277.94 KNP 1.2 FK 333.53KNFk , F對基底的偏心距ew120400520mmMkFkew333.53KNM173.44KNm柱傳來荷載與基礎(chǔ)梁傳來荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合（對基礎(chǔ)底面）內(nèi)力種類Mmax 及Mmax 及相應(yīng)N、V相應(yīng)N、V軸 向柱傳來（Nk ）691.26654.75力基礎(chǔ)梁傳來（PK）277.94277.94合計(jì)（Nk ）969.20932.69彎距柱傳來446.59-412.53柱剪力產(chǎn)生（1.2Vk ）93.42-63.71基礎(chǔ)梁傳來-144.53-144.53合計(jì)（Mdk）395.48-620.773

18、.底面尺寸選取 與地基承載力 驗(yàn)算底面尺寸:A fa 取b l 地基承載:Gk20blP 一1 k max地基反力計(jì)172.89<滿足要求先按Nmax,考慮，取 m=20KN /m3N K969.202詢宀古工亠25.98m，取底面積為1.4A8.37mm d 200 20 1.923.9 2.6m21231.9 38KN /m2W 2.6 3.926.59m36Nk Gk|Mdk|pNk Gk |Mdk|blWkminblW'十算見下表，由該表可見，基礎(chǔ)底面無拉應(yīng)力，且最大壓應(yīng)力1.2 fa 264（ KN /m2）,冋時有 Pkmax Pkmin 均小于 fa 220KN /

19、m22地基反力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表M max組合M max組合Nkbl129.98-133.58Gk bl3838|M dkW94.2093.802P max (KNm)224.18227.38&min(KN m2)35.78839.784.基礎(chǔ)咼度驗(yàn)算基礎(chǔ)邊緣最大地基靜反力設(shè)計(jì)值見下表在M max情況中，基底未全部受壓，edMd774.400.69mNd1135.33基底合力作用點(diǎn)到基底最大壓力邊緣的距離a 39 0.69 1.26m2Pmax 2Nd2 1135.33231.04KN /m23aL23 1.26 2.6基礎(chǔ)邊緣最大地基靜反力設(shè)計(jì)值計(jì)算表+ M max組合-M max組合柱傳來軸力（N）1318.011354.52基礎(chǔ)梁傳來軸力（P）277.94277.94N bT129.98133.58柱傳來彎距（M）-412.53-411.18柱剪力產(chǎn)生（1.2VK）彎距-63.71-62.41基礎(chǔ)梁產(chǎn)生彎距-144.53-144.53合計(jì)M-620.77-618.12W94.2093.80cN|mPmaxN W224.18227.38廠N|MPminNTW35.78.39.7