某抽水站厂房的设计任务书.doc

某抽水站厂房的设计任务书一、设计资料（一）结构形式及平面布置1.结构形式：某抽水站厂房为一单跨单层钢筋混凝土厂房， 2.平面布置：厂房总长 66m，跨度 24m，柱距 6m，设有 20/5t、10t 各一台轻级工作级别吊车纵、横向定位轴线布置见厂房平面布置图（图 1） 图 1（二）剖面布置：1.厂房高度：轨顶标高（+10.2m、+10.8、+11.4 任选一个） ，室外标高－150mm，初步拟定基础顶面标高－0.6m；2.围护结构：240mm 厚普通砖墙，双面抹灰；3.钢框玻璃窗宽×高：（低侧窗）4000mm×5100mm 和（高侧窗）4000mm×1800mm；4.地面：钢筋混凝土地面标高±0.00图 2（三）设计基本原始资料1.自然条件：基本风压为 0.4kN/m ，地面按 B 类，基本雪压为 0.3kN/m ,屋面活荷载为2 2 0.5kN/m 2 2.地质条件：场地地面以下 0.6m 内为填土，填土下层 3.8m 内为粉质粘土，地基承载力设计值f=240kN/m ,地下水位为-4.2m2 3.该工程位于非地震区，不考虑抗震设计4.，建筑物安全级别为三级四）建筑材料等级1.钢筋：箍筋为 HpB235 级钢筋、受力钢筋 HRB335 级钢筋。

2.混凝土：柱采用 C30，基础采用 C15五）屋盖布置及自重标准值的确定为保证屋盖的整体性，屋盖系统采用无檩体系1.构件选型：（1）屋面板：采用 1.5m×6m 的预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，选用标准图集 92G410(一)中的 Y—WB—2，厚 240mm, 屋面板自重标准值为 1.4kN/m (包括灌缝重)2 （2）天沟板（外天沟排水）：选用 92G410(三)标准图集中的 JGB77-1，端部高 400mm，自重标准值 2.02kN/m 2 （3）屋架：采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图级 95G415(三)，每榀屋架自重标准值为 106kN4）屋盖支撑：在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑自重标准值取 0.05KN/m22.屋面构造层及自重标准值：（1）二毡三油防水层（上铺绿豆砂） ，自重标准值为 0.35KN/m22）20mm 厚水泥砂浆找平层，自重标准值为 0.4KN/m23）100mm 水泥膨胀珍珠岩保温层，自重标准值为 0.4KN/m24）一毡二油隔气层，自重标准值为 0.05KN/m2。

5）20mm 厚水泥砂浆找平层，自重标准值为 0.4KN/m2六）吊车梁选型和排架柱尺寸的拟定：1.吊车梁：选用 95G425 标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁，梁高 1200mm，吊车梁底宽340mm；每根自重标准值 44.2kN；轨道及垫层构造高度 200mm，轨道及连接自重标准值 1kN/m2.排架的上柱截面为矩形，下柱采用工字形截面，尺寸拟定参考教材 p125--126 页及表 13-83.所选吊车的数据如下表大连起重机厂桥式吊车 DSQD 型吊车数据 表一吊车吨位（t）G1k(kN)G2k(kN)吊车宽B(mm)轮距 K(mm)Pmax,,k(kN)Pmin,k(kN)20/5 320 69.77 6055 4100 216 7910 240 34.61 5980 4050 136 51（七）围护结构和基础的布置1.围护结构：采用 240mm 厚普通砖墙双面抹灰，自重标准值 5.24KN/m22.圈梁布置：高、低侧窗顶各布置一道圈梁，窗过梁与圈梁合二为一，檐口处布置一道圈梁，共布置三道圈梁3.钢框玻璃窗：自重标准值为 0.45KN/m24.基础梁：，承受外纵墙重量，高 450mm；采用上宽 300mm、下宽 200mm 的梯形截面；标志长度为 6m；一根基础梁自重标准值为 16.9KN。

5.基础：基础采用自然地基上的浅基础，尺寸由基础设计确定取 0.6--3.8m 粉质粘土层作持力层，地基设计值 f=240KN/m二、设计成果要求（一）设计计算书一份内容：1.设计计算依据的资料；2.初步确定排架结构布置方案（平面布置图、剖面布置图） ；3.横向排架的荷载计算：1）恒载标准值计算：屋盖系统自重 F1，k ；上柱自重 F2, k；下柱自重 F3, k；吊车梁及轨道联结自重 F4, k2）活载标准值计算：屋里活荷载标准值 F/k；吊车竖向荷载标准值 Dmax ,k、D min, k；吊车横向水平荷载标准值 Tmax,k；排架柱上均布风荷载标准值 q1,k、 、 、q 2,k；柱顶水平集中风荷载标准值 Wk4.排架的内力计算：分别画出单个荷载作用下的计算简图，逐个计算排架柱控制截面的内力标准值，并画出内力图；将恒载的各项内力叠加作为单独一项内力参加组合，作内力汇总表5.将 A 柱控制截面的内力设计值进行组合，并列表6.排架柱设计（A 柱）：1）排架柱截面配筋计算；2）排架柱牛腿设计；3）排架柱吊装验算；4）排架柱构造设计并画配筋草图；7.A 柱柱下基础设计：1）初步确定基础高度和杯口尺寸；2）确定基础底面尺寸；3）验算基础高度；4）基底配筋计算；5）画出基础的模板和配筋图。

二）建筑结构施工图（2 张 2 号图纸）1.抽水站厂房的立面图、剖面图2.柱的模板图与钢筋布置图（含几个剖面图） 3.基础的模板和配筋图某抽水站厂房的设计参考资料一、结构布置（画平面图、剖面图）可由已知资料确定柱顶标高（屋架下弦底标高） ，牛腿标高，室内、外地坪高差、基础顶面标高，并符合模数要求确定高、低侧窗标高，布置圈梁，计算出檐口标高由平面和剖面图画出厂房的立面图（画在一张 2 号图上） 二、排架的计算简图与荷载计算1.计算简图：由教材表 13-8 初估排架柱截面尺寸；排架计算简图的确定；参数计算（n、λ、 ） 2.荷载计算：课程中已详细讲述了各种荷载的标准值、设计值的计算，在此省略风荷载计算中风载体形系数如下图：图 3计算 q1、q 2 时风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度取值，计算 Wk 时风压高度变化系数按檐口标高取值3．内力计算（1） 恒载作用下：由于单层厂房多属于装配式结构，柱、吊车梁及轨道的自重，是在预制柱就位完毕而屋架尚未安装时施加在柱子上的，此时尚未构成排架结构但在设计中，为了与其他荷载项计算方法一致，并考虑到使用过程的实际受力情况，在柱、吊车梁及轨道的自重作用下，仍按排架结构进行内力计算。

在屋盖自重 G1k、上柱自重 G2k、吊车轨道及连接 G4k 作用下，由于结构对称、荷载对称，内力计算按无侧移排架计算2） 活荷载作用下：除了屋面活荷载外，排架结构对称、荷载非对称，其计算分三个步骤进行（课程中已有详细讲述，从略） 3）作内力汇总表（可参考表二格式）A 柱内 力 汇 总 表 表二恒荷载 屋面活荷载 吊车竖向荷载 吊车水平荷载 风荷载F1k、F2kF3k、F4kF/k Dmax,k Dmin,k Tmax,k向左Tmax,k向右左风 右风柱号截面荷载项内力（1） （2） （3） （4） （5） （6） (7) （8）M1-1NM2-2NMNA柱3-3V4.内力组合A 柱内力组合可列表计算，表格形式可参考教材五、排架柱的设计1． 柱在排架平面内的配筋计算由于横向排架为对称结构，可仅对 A 柱进行截面设计截面最不力内力由内力组合表中上、下柱配筋截面的多组内力进行比较，得到一组或几组最不利内力作为柱设计的依据用列表的方法将配筋计算的系数、计算参数和过程清楚表示，可参考下表的格式，也可由学生自己设计计算表格的式样柱在排架平面内的计算参数表三 内力组合 e0 h0 ei ξ1 l0 h ξ2 ηM(KN﹒m)N(KN)M(KN﹒m)1-1N(KN)M(KN﹒m)N(KN)M(KN﹒m)3-3N(KN)注：1，e0=M/N, e i=e0+ea, ea=20mm、h/30 二者较大值， 考虑吊车荷载时， l0=2.0Hu， l0=2.0Hl。

2， 210ihe1485.NA5fc1. 当 时，取hl01.52501.柱在排架平面内的配筋计算表四As=A/s(mm2)截面 内力组 ei η e x ξb 偏心情况计算 实配M(KN﹒m) 大偏压N(KN)M(KN﹒m)1-1N(KN)M(KN﹒m)N(KN)M(KN﹒m)3-3N(KN)注：1. sia2he2. 钢筋等级 HPB335 相应的 ξb=0.5502.柱在排架平面外的承载力验算上柱：已配纵向钢筋，当作用最大 N 时，按轴心受压构件进行承载力验算注意：l0=1.5Hu；采用公式 Nu=φ (fcAc+2fyAs)≧N max下柱：在排架平面外考虑吊车荷载时 l0=1.0Hl ；下柱截面为工字形，由 代入公式进行承载力验算Iil3.裂缝宽度的验算要点 1）规范规定，对 e0/h0≦0.55 的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度2）验算裂缝宽度的荷载标准组合值计算公式：QiKn2cQ1KGKSM式中：M GK----1-1、3-3 截面恒载产生的弯矩标准值MQ1K----1-1、3-3 截面最大可变荷载产生的弯矩值（最大正、负弯矩值）---第 i 个可变荷载的组合系数，风荷载取 ，其它可变荷载均取ci60c.。

70. SQiK---第 i 个可变荷载标准值的效应3）最大裂缝宽度的计算公式：limteqSskcrmax Wd089C1EW..式中：W lim--------规范规定的最大裂缝宽度限值W lim=0.3mm-------构件受力特征系数，偏心受压构件取 2.1crψ----------裂缝间纵向钢筋应变不均匀系数 ψ 按下式计算 01f650120skte... σ sk------按荷载效应标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力zAeNsKsk02fhe287Z/.ys---截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离0s； 0f/ffbh// 200s hle41ρ te------按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 Ate 有效受拉混凝土截面面积， testA计算公式：A te=0.5bh+(bf-b)hf .Es-------钢筋弹性模量C-------最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离Deq-----受拉区纵向钢筋的等效直径。

4.牛腿设计1）牛腿几何尺寸的设计：牛腿宽与柱同宽；牛腿端部高要求 h1≧h/3、h 1≧200mm；吊车梁外边缘离牛腿边缘的距离为 C1≧70mm；轨道中心线到下柱外边缘的距离为a；下柱外边缘至牛腿边缘的距离 C=a+b/2 十 C1 ，b 为牛腿顶面予埋件并与吊车梁底相连接垫板宽度 牛腿高度 h 除了满足抗裂要求进行计算外，还应满足构造要求，并符合模数h=h1+C*tanα α 一般取 4502）牛腿配筋：配纵筋与水平箍筋3）牛腿局部承压验算：牛腿顶予埋的垫板面积下的混凝土，在竖向力标准值作用下产生的压应力，不应超过 0.75fccvs75fAF.5.柱的吊装验算1）控制截面承载力计算2）控制截面的裂缝宽度验算：裂缝宽度的验算可近似转为强度来验算，计算纵向受力钢筋应力满足允许值六、基础设计（一）荷载计算1． 由柱传至基础的荷载1）对柱 3-3 截面内力组合，参考下表格式3-3 截面内力组合表表五序号 组。