混凝土结构单层厂房排架柱设计计算书.doc

混凝土结构单层厂房设计一 设计资料1. 工程概况某锻工车间为一单层单跨钢筋混凝土装配式结构，跨度 18m,长度 66m，选用两 台中级工作制桥式吊车，轨顶标高 9.8m，考虑散热通风要求，需设置天窗及挡 风板2. 设计要求①. 完成屋面板、屋架、天窗架、天沟、吊车梁、基础梁等构件的选型，幵初步确 定排架柱的截面尺寸；②. 进行结构布置（包括支撑布置）③. 排架荷载计算；④. 排架内力计算；⑤. 排架内力组合；⑤. 柱子配筋设计（包括牛腿）⑦. 柱下单独基础设计；⑧. 绘制施工图（1 号图纸及 2 号图纸各一张），内容包括⑴ 基础平面布置图及基础配筋图⑵ 屋盖结构布置及结构平面布置图⑶ 柱子配筋图⒊ 设计资料3.1 荷载钢筋混凝土容重 25KN/m3一砖墙（单面粉刷） 4.92KN/m220mm 水泥砂浆找平 0.4 KN/m2 钢门窗自重 0.4 KN/m2 钢轨及垫层 0.6 KN/m2 二毡三油防水层 0.35 KN/m2 (沿斜面)屋面活荷载 0.5 KN/m2 （沿水平面） 屋面积灰荷载 0.5 KN/m2（沿水平面）施工活荷载 0.5 KN/m2（沿水平面）3.2 工程地质资料由勘察报告提供的资料，天然地面下 1.2m 处为老土层，修正后的地基承载力 为 120 KN/m2，地下水位在地面下 1.3m（标高-1.45m）3.3 材料混凝土：柱 C30，基础 C15置车置钢筋：受力筋为 HRB335 级钢筋，钢箍、预埋件及吊钩为 HPB235 级钢筋 砌体：M5 砖，M2.5 砂浆1B吊车位位天 窗 位 置吊A1图 1 建筑平面图+17.520+15.150-0.1501 12图 2 建筑立面图+17.520+17.220+15.150+14.500+12.000+9.600+9.800+8.400+4.500+3.300 ±0.000 -0.150A B图 3 建筑剖面图二 结构选型和结构布置1. 屋面板采用 1.5m×6m 预应力钢筋混凝土屋面板[G410(一)、（二）]，板自重 1.3，嵌缝 重 0.1（均沿屋架斜面方向）2. 天沟板天沟板[G410(三)]的截面尺寸见图 4，重 17.4KN/块（包含积水重）。

11.5KN26.2KN 26.2KN11.5KN图 4 天沟板截面尺寸（单位：mm） 图 5 天窗架及挡风板示意图（单位：mm）3. 天窗架 门型钢筋混凝土天窗架（G316）的示意图如图 54. 屋架预应力钢筋混凝土折线型屋架 YMJA-18-xBb，屋架的几何尺寸如图 6上弦杆 b×h=240mm×220mm下弦杆 b×h=240mm×220mm腹杆 b×h=120mm×240mm（F1）b×h=200mm×240mm（F2） b×h=120mm×120mm（F3~F6） 屋架自重： 60.5KN/榀i=1/5i=2/15F1 F2 F3 F4 F6A B图 6 屋架几何尺寸5. 屋盖支撑 0.05 KN/m2（沿水平面）6. 吊车梁重 44.2 KN/根（高 1200mm）7. 基础梁重 15.7 KN/根8. 连系梁、过梁均为矩形截面，尺寸见剖面图 39. 排架柱尺寸： 上柱为矩形 400mm×400mm下柱为工字型 400mm×800mm图 7 排架柱上柱截面 图 8 排架柱下柱截面+0.400±0.000-0.600图 9 排架柱标高10. 基础采用单独杯形基础或条形基础，基础顶面标高为 0.6m，如图 11TGB-2 TGB-1ZC-1HG ZC-2CC-2ZC-1LL-1 LL-1YDL-1 1 1 1LL-2 LL-1 LL-1 LL-1 HG HG HG HG HG BYDL-1 YDL- YDL- YDL- YDL-2SC1YWGACC-3 LG SC-3LG LG LGLG LG LG LGLG LG HGSC2YWGAKZ-1HG HG HG HG HG HG HG HG HG HG HGSC-3CC-3YWGAYWGAYWGAYWGALG LG LG LGLGLG LG LGCC-1SC2L-2LG LG HGYDL-1YDL-1YDL-1YDL-1YDL-1YDL-2LL-2 LL-1 LL-1 LL-1 LL-1 LL-1HG HG HG ZC-2ZC-1HG HG HG ACC-2 ZC-11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12图 10 结构平面布置图J-2Z-2 Z-3 Z-1 Z-2 Z-3 Z-1 Z-2 Z-3KZ-1J-2KZ-1JL-3 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-3 BJL-2J-1L-2J-1JL-3 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-3 AZ-3 Z-2 Z-1 Z-3 Z-2 Z-1 Z-3 Z-21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12图 11 柱、基础平面布置图三. 排架的荷载计算JL-21. 恒载1.1 屋盖部分传来的恒载 P1p天窗重 26.2×2=52.4KN 屋面板重 1.3×6×18=140.4 KN 嵌缝重 0.1×6×18=10.8 KN 防水层重 0.35×6×18=37.8 KN 找平层重 0.4×6×18=43.2 KN 屋盖支撑重 0.05×6×18=5.4 KN 屋架重 60.5 KN350.5 KN每块天沟板及积水重 17.4 KNP1p=350.5/2+17.4=192.3KN1.2 柱自重 P2p 和 P3p上柱重： P2p=25×0.4×0.4×3.6=14.4 KN下柱重：柱身 25×[0.187×7.2+0.4×0.8×（0.2+0.4+0.6）]=43.26 KN牛腿 25×[（0.8+1）/2×0.2+0.4×1] ×0.4=5.8 KN P3p=38.46+5.8=49.06 KN1.3 混凝土吊车梁及轨道中的 P4pP4p=44.2+0.6×6=47.8KN2. 活荷载2.1 屋面活荷载 P1Q雪荷载为 0.35 KN/m2，屋面积灰荷载为 0.5 KN/m2，屋面活荷载为 0.5 KN/m2。

排架 计算时，屋面积灰荷载不雪荷载或屋面均布活载中较大值同时考虑P1Q=(0.5+0.5)×6×18/2=54KN P1Q 的作用位置同 P1p2.2 吊车荷载采用两台中级工作级别吊车，起重量分别为 Q=10t,20/3t.吊车具体参数见表 1表 1 吊车荷载表吊车跨度 Lk=16.5m额定起重量 Q(t)吊车宽度B(m)轮距K(m)吊车总重G(m)小车重g(KN)最大轮压Pmax(KN)最小轮压Pmin(KN)1054.114729.910122.520/35.164.122570.118329.5注：Pmin=G+Q/2-Pmax 竖向吊车荷载如图 12 所示 （β=0.9）P2maxP2max P1maxP1maxP2maxP12max P1max P1max情况 a：a bX=1图 12 求 Dmax 时的吊车布置图X=1Dmax=β[101×1.6 + 56+183×（1+1.96）]=316.85KN情况 b:Dmin=β[22.5×1.6 + 56+29.5×（1+1.96）]=57.23KNDmax=β[101×6 + 2.66+183×0.9 + 56]=292.23KNDmin=β[22.5×6 + 2.66+29.5×0.9 + 56]=55.17KN经过比较，设计时采用情况 a 中的荷载，作用位置同 P4p2.2.2 水平吊车荷载 每个轮子水平刹车力：110t 吊车： T1=4120/3t 吊车: T2=4α (Q+g)=α (Q+g)=1×0.12×(98+29.9)=3.84KN41×0.1×(196+70.1)=6.65KN4产生 Tmax 时吊车的作用位置不①中的情况 a 相同，于是有：Tmax=β[3.84×3. 风荷载1.6 + 56+6.65×（1+1.96）]=11.68KN3.1 均布风荷载单层厂房的风载体型系数如图 13 所示，根据《建筑结构荷载规范》可得风压高度变化 系数如表 2 所示，框架风荷载计算简图如图 14 所示：+0.3-0.8-0.7 -0.7-0.60 风向W q1-0.6+0.8-0.5 q2图 13 风载体型系数图 图 14 框架风荷载计算简图表 2 风压高度变化系数μ z(B 类粗糙度)标高（m）10152030μ z11.141.251.42注：以下所用的μ z 均从表 2 中的数据线性插值求得。

柱顶离室外地坪高度为 12+0.15=12.15。