單層廠房課程設(shè)計方案

單層廠房課程設(shè)計盤算書

專業(yè):

學(xué)生姓名:

學(xué)號:

完成時間:

0

目錄

1.工程表面.....................................................................0

2.體例依據(jù).....................................................................1

3.盤算簡圖簡直定...............................................................1

3.1柱.......................................................................1

3.2定位軸線................................................................1

3.3盤算簡圖................................................................2

4.排架所受的各項荷載盤算......................................................2

4.1永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值..........................................................2

4.1.1屋蓋自重..........................................................2

4.1.2柱自重（不計牛腿自重及施工影響）.................................4

4.1.3吊車梁、軌道及零件自重...........................................4

4.2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值..........................................................5

4.2.1屋面活荷載........................................................5

4.2.2吊車荷載..........................................................6

4.2.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值......................................................9

424雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值......................................................12

4.2.5積灰荷載.........................................................13

5.內(nèi)力闡發(fā)（標(biāo)準(zhǔn)值對應(yīng)的效應(yīng)）...............................................13

5.1屋蓋荷載作用下的內(nèi)力闡發(fā)..............................................13

5.1.1屋蓋自重荷載作用下的內(nèi)力闡發(fā)....................................13

5.1.2屋蓋活載作用下的內(nèi)力闡發(fā)........................................16

5.2柱自重、吊車梁等自重作用下的內(nèi)力闡發(fā).................................19

5.3吊車荷載作用下的內(nèi)力闡發(fā)..............................................20

5.3.1豎向荷載.........................................................20

5.3.2水平荷載.........................................................34

5.4風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力闡發(fā)................................................43

5.4.1左風(fēng)荷載.........................................................43

5.4.2右風(fēng)荷載.........................................................44

6.A軸線處邊柱內(nèi)力組合及設(shè)計.................................................45

6.1A軸線處邊柱內(nèi)力組合..................................................45

6.1.1控制截面1―1.........................................................................................................47

6.1.2控制截面II-II........................................................................................................48

6.1.3控制截面Ill-in........................................................................................................50

6.2A軸線處邊柱截面設(shè)計..................................................51

6.2.1上部柱配筋盤算...................................................52

6.2.2下部柱配筋盤算...................................................54

6.2.3A軸線排架柱的裂縫寬度驗算......................................56

6.2.4A軸線排架柱箍筋................................................57

6.2.5A軸線處邊柱牛腿設(shè)計............................................57

7.B軸線處中柱內(nèi)力組合及設(shè)計...................................................59

7.1B軸線處中柱內(nèi)力組合....................................................59

7.1.1控制截面1―1.........................................................................................................60

7.1.2控制截面H-II........................................................................................................61

7.1.3控制截面nun..........................................................................................................63

7.2B軸線處中柱截面設(shè)計....................................................64

7.2.1上部柱配筋盤算...................................................65

7.2.2下部柱配筋盤算...................................................67

7.2.3B軸線排架柱的裂縫寬度驗算.......................................69

7.2.4B軸線排架柱箍筋.................................................71

7.2.5牛腿設(shè)計.........................................................71

8.排架柱的吊裝驗算............................................................72

8.1A軸線處邊柱...........................................................72

8.2B軸線處邊柱...........................................................75

9.柱下獨立底子設(shè)計............................................................77

9.1A軸線處邊柱柱下底子..................................................77

9.1.1基底內(nèi)力.........................................................77

9.1.2初設(shè)尺寸.........................................................79

9.1.3地基承載力盤算...................................................80

9.1.4抗沖切驗算.......................................................81

9.1.5底子底板配筋.....................................................82

9.2B軸線處中柱柱下底子設(shè)計..............................................85

9.2.1基底內(nèi)力........................................................85

9.2.2初設(shè)尺寸.........................................................86

9.2.3地基承載力盤算..................................................87

9.2.4抗沖切驗算......................................................87

9.2.5基底配筋盤算....................................................89

2

1.工程表面

L1本工程為建立在線的裝配車間，兩跨廠房，AB跨跨度18米，BC跨跨

度24米，吊車起重量15噸，牛腿頂面標(biāo)高7.8米。廠房總長120m,中間設(shè)一

道伸縮縫，柱距6m。廠房標(biāo)高：室內(nèi)地面±0.000,室外地面-0.300。

1.2吊車其它參數(shù)拜見“5~50/5t一般用途電動橋式起重機根本參數(shù)和尺寸

（ZQ1-62系列）”。

1.3自然條件：根本風(fēng)壓、根本雪壓取值等均憑據(jù)工程所在查閱相關(guān)設(shè)計范

例確定。地面粗糙度類別為B類；無抗震設(shè)防要求。

1.4廠房自然地坪下0.6m為回填土，回填土的下層6m為均勻粘土，地基承

載力特征值加=180kPa,土的天然重度為17.5kN/m3,土質(zhì)漫衍均勻。下層為粗

砂土，地基承載力特征值〃=300kPa,地下水位-4.5m。

1.5廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：

屋架采取梯形鋼屋架，按《修建結(jié)構(gòu)荷載范例》附錄A“常用構(gòu)件和質(zhì)料

的自重”，按0.12+0.011L（含支撐，按屋面水平投影面積盤算，單位kN/n?；L

為跨度，以m計）盤算屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值（包羅支撐）。屋架側(cè)端高度1.4m,屋

架在天窗架側(cè)板處的高度為1.7m。

吊車梁選用鋼筋混凝土等截面吊車梁，梁高1200mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值46kN/

根，軌道及零件自重0.8kN/m,軌道及墊層結(jié)構(gòu)高度200mm。

天窗采取矩形縱向天窗，每根天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34kN（包

羅自重、側(cè)板、窗扇、支撐等的自重）。天窗側(cè)板高度2.6m,天窗架坡屋頂高

度0.3mo

天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為2.02kN/mo

1.6圍護墻采取240mm厚粉刷墻，自重5.2kN/n?。鋼窗：自重0.45kN/m2,

窗寬4.0m,窗高4.8m。圍護墻直接支撐于底子梁上，底子梁截面為240mmX

450mmo底子梁自重2.7kN/m。

1.7質(zhì)料：混凝土強度品級C25~C30；柱的縱向鋼筋采取HRB400,底子配

筋HRB335。其余鋼筋HPB300。

1.8屋面卷材防水法及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：

三氈四油防水層上鋪小石子：0.4kN/m2；

25mm厚水泥砂漿找平層：O.SkN/nr2；

100mm厚珍珠巖制品保溫層：0.4kN/tn2；

一氈二油隔汽層：0.05kN/m2；

25mm厚水泥砂漿找平層：0.5kN/n?；

0

6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板：1.4kN/m2o

2.體例依據(jù)

《修建結(jié)構(gòu)荷載范例》GB50009-2012

《修建地基底子設(shè)計范例》GB50007-2011

《修建地基處理懲罰技能范例》JGJ79-2012

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計范例》GB50010-2010

3.盤算簡圖簡直定

3.1柱

由吊車尺寸系列ZQ1-62查得，軌頂至吊車頂高度為2.05m,屋架下弦至吊

車頂所需高度220mm,取軌頂至吊車梁頂距離幻=0.2m。

已知牛腿頂標(biāo)高7.8m,,因此：

軌頂標(biāo)高7.8+1.2+0.2=9.2m

柱頂標(biāo)高9.2+2.05+0.22=11.47m

令底子頂面至室外地坪0.6m,則底子頂面至室內(nèi)地坪為0.9m,因此：

從底子頂面算起的柱高”=11.47+0.9=12.37m

上部柱高Hu=11.47-7.8=3.67m

下部柱高”,=1237—3.67=8.7m

由于吊車梁〃=12（X）mm,所以H*=8.7+1.2=9.9m

憑據(jù)課件表格選用柱截面形式及尺寸（為施工方便，上下柱均采取矩形截

面）：

邊柱（A/C軸線處）上柱400x400mm矩形，下柱400x900mm矩形

中柱（B軸線處）上柱400x400mm矩形，下柱400x1000mm矩形

3.2定位軸線

：由ZQ1-62查得軌道中心線至吊車端部距離用=230mm

星：吊車橋架至上柱內(nèi)邊沿距離一般取B2280mm

B、：封閉的縱向定位軸線至上柱內(nèi)邊沿的距離為53=400mm

+B2+=700mm<750mm,可做封閉軸線，故取封閉的縱向定位軸線

@?都分別與左右外縱墻內(nèi)皮重合。

3.3盤算簡圖

如圖3.3-1所示。

邊柱(A/C)上柱：IL(X)X4(X)mm,/.=—x400x4003=21.33xl08mm4

12

下柱：40()x9(X)mm,=—x400x9003=243xl08mm4

----------------------12

中柱(B)上柱：||400x600mm,/.=—x400x6003=72x10smm4

-------12

下柱：|400x1(X)()mm,=—x400x10003=333.33x10Rmm4

03.3-1

4.排架所受的各項荷載盤算

4.1永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值

4.1.1屋蓋自重

(1)梯形鋼屋架自重按《修建結(jié)構(gòu)荷載范例》GB50009-2012附錄A常用

質(zhì)料和構(gòu)件自重盤算:

2

AB跨:0.12+0.011x18=0.318kN/m2

BC跨：0.12+0.011x24=0.384kN/m2

(2)屋面上永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值

0.4+0.5+0.4+0.05+0.5+1.4=3.25kN/m2

(3)天狗版自重標(biāo)準(zhǔn)值：2.02kN/m

(4)天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：34kN

所以由屋蓋傳給A軸處邊柱的會合荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

1Q

[=(0.318+3.25)x6xj+2.02x6+34=238.79kN

由屋蓋傳給B軸處中柱的會合荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

1o2474+1R

P.=0.318x6x—+0.384x6x—+3.25x6x^—^+2x2.02x6+2x34=546.56

'222

由屋蓋傳給C軸處邊柱的會合荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

[=(0.318+3.25)x6x爭2.02x6+34=307.77kN

[、鳥作用于上柱中心線外側(cè)，e,=e3=50mm

/.Ml=F[e=23&79x0.05=11.94kNm

知2=(A-6)e=(307.77-23879)x0.05=3.45kNm

M3==307.77x0.05=15.39kNm

屋蓋自重荷載如圖4.1.1-1所示

圖411—1屋蓋自重荷載

3

圖4.1,2-1柱自重觸

4.1.2柱自重（不計牛腿自重及施工影響）

邊柱（A/C）：上柱自重舄=3.67x0.4x0.4x25=14.68kN

下柱自重心=8.7x0.4x0.9x25=78.30kN

中柱（B）：上柱自重E=3.67x0.4x0.6x25=22.02kN

下柱自重6=8.7x0.4xlx25=87.00kN

柱自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值如圖4.1.2-1所示

上柱自重作用于牛腿頂面處上柱形心，下柱自重作用于底子頂面處下柱形

心。

4.1.3吊車梁、軌道及零件自重

由設(shè)計條件知吊車梁自重46kN/根，軌道及零件自重0.8kN/m,

邊柱上荷載：吊車梁4=46kN,軌道及零件《=0.8x6=4.8kN,

勺+《=50.8kN

=e9=0.75—0.9=0.3m

=（鼻+8）q=50.8x0.3=15.24kNm

4

中柱上荷載：&=46x2+0.8x6x2=10L6kN

則吊車梁、軌道及零件自重荷載如圖4.1.3-1所示

圖413-1吊車梁、軌道及零件自童觸

4.2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值

4.2.1屋面活荷載

由《修建結(jié)構(gòu)荷載范例》GB50009-2012第5.3.1條可知，不上人屋面活載

為0.5kN/m2

邊柱A：P」xl8x6xO.5=27kN,M=27x0.05=1.35kNm

2

邊柱C：P」x24x6x0.5=36kN,M=36x().()5=1.8kNm

2

中柱B：P=gx(18+24)x6x0.5=63kN,A/=(36-27)x0.05=0.45kNm

屋面可變荷載如圖4.2.1-1所示

5

27kN63kN36kN

1.8kNm

1.35kNm

4.2.2吊車荷載

AB跨吊車1：跨度4=18—2x0.75=16.5m

BC跨吊車2：跨度乙=24-2x0.75=22.5m

查ZQl-62系列得

吊車最大寬輪距P小車自與額定起重

跨度乙max次Pmin,K,

度BK重標(biāo)準(zhǔn)量對應(yīng)的重

(m)(kN)(kN)

(mm)(mm值應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值

)GjkN)

(kN)

吊車16.5565044001653453150

1

吊車22.5555044001855853150

2

(1)吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值〃皿*，4枚

吊車1：按影響線要領(lǐng)確定荷載如圖4.2.2-1所示

6

Pmax,kPmax.kPmax.kPmax,k

3a4400l|25p4400160,

60006000

由《修建結(jié)構(gòu)荷載范例》GB50009-2012第5.3.1條可知兩臺吊車尸=0.9

￡>max>A=幽11a5azy=0.9x165x(0.058^0.7917+1+0.2667)=314.33kN

P.34

D..=D.=314.33x—=64.771kvN

min,欠max人八-1i6/5u

吊車2：按影響線要領(lǐng)確定荷載如圖422-2所示

Dak=0Pmax.》X=09x185x(0075+0.808升1+0.266?)=357.98kN

p58

一

DInTl.in/kC=DIHdA,/Cry=357.98x[O,=11223kNa1

人AoD

Pmax.kPmox,kPmax,kPmax.k

4即440045P4400160,

60006000

7

mox.kmin,k,k

oo

V

吊車豎向荷載作用位置示意圖

（2）吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（該力作用點距牛腿頂面為

1.2+0.2=1.4m）

每臺吊車每個輪最洪流平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

Tk=ia（G2A+G3J=^x0.1x（53+150）=5.075kN

A.兩臺吊車最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

T5075

吊車：

1,1IlldXA=DIlldA.Ay-?=314.33r/xL=9.67kN

—165

T5075

吊車2：T^=D,=357.98x^-^=9.82

?"IJ?mdX,AkITIdA^Cry[OUkN、

/ax火I3?

B.一臺吊車最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

按影響線要領(lǐng)確定如圖4.2.2-3所示

8

㈱吊車2

Pmax,kPmax,k

4400160g4400[603

60006000

吊車i：

=￥*!＞，=165x(l+0.2667)=20900kN

T5075

=Dmaxk=209.00X--=6.43kN

11lax,rtmax,An1NSU

4ax*165

吊車2：

*==185x(1+0.2667)=234.34kN

T5075

1ax*==234.34x^^=6.43kN

%ax*I*〉

4.2.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

(1)柱頂以上屋蓋所受風(fēng)力(左風(fēng))

屋蓋各受風(fēng)區(qū)域如圖4.2.3-1所示。

9

表423-1屋蓋各受風(fēng)面積A,的數(shù)值

編號

A]4A4AA74A4A2

AAoAiA3

迎風(fēng)面積高度僅1.40.32.6

受風(fēng)面積4=6%8.41.815.6

表42.3-2各A,的頂部高度(多按《荷載范例》GB50009-2012第8.2.1條)

編號

AA4AA4AAoA1A3AAA2

離室外地面高13.1713.4716.3716.07

度

1.081.091.161.15

由于廠房高度小于30米，所以風(fēng)振系數(shù)為=1。

2

由《荷載范例》GB50009-2012附錄E查得根本風(fēng)壓例=0.35kN/mo

表4.2.3-2各4的水平風(fēng)力V,.(kN)

編號風(fēng)荷載體型系數(shù)匕=A/?4Msi4偏向

必

A0.88.4xlx0.8x

1.08x0.35=2.54

10

-0.21.8xlx(-0.2)x

1.09x0.35=—0.14

A30.615.6xlx0.6x

1.15x0.35=3.77

<—

4-0.71.8xlx(-0.7)x

1.16x0.35=-0.51

->

A-0.71.8xlx(-0.7)x

1.16x0.35=-0.51

->

A-0.615.6xlx(-0.6)x

1.15x0.35=-3.77

A-0.51.8xlx(-0.5)x

1.09x0.35=-0.34

<-

4-0.51.8xlx(-0.5)x

1.09x0.35=-0.34

A)0.615.6xlx0.6x

1.15x0.35=3.77

<-

Ao-0.61.8xlx(-0.6)x

1.16x0.35=-0.44

->

A,-0.61.8xlx(-0.6)x

1.16x0.35=—0.44

A2-0.515.6xlx(-0.5)x

1.15x0.35=-3.14

T

A|3-0.41.8x1x(-0.4)x

1.09x0.35=—0.27

A4-0.48.4xlx(-0.4)x

1.08x0.35=—1.27

作用在柱頂處的屋蓋收到的會合風(fēng)力V=Z匕=18.39kN(f)。

(2)柱頂一下排架柱上的風(fēng)力(左風(fēng))

11.47+0.3=11.77m,查《荷載范例》GB50009-2012得:

11

=1.。5,4左