单层厂房计算书0205.doc

浙江农林大学土木工程专业课程设计计算书 共 46 页 第51 页《混凝土结构设计》课程设计计算书 设计题目钢筋混凝土单层工业厂房结构设计专业班级 土木工程102 学生姓名 刘成祥 学 号 201008370225 指导教师 张 文 金 完成时间 2013.6.22 成 绩 目录一、 设计项目……………………………………………………….3二、 设计资料……………………………………………………….3三、 计算简图……………………………………………………….5四、 荷载计算……………………………………………………….6五、 内力分析 …………………………………………………….101、剪力分配系数计算 ………………………………………….102、恒荷载作用下的内力分析 ………………………………….113、屋面活荷载作用下的内力分析 …………………………….134、吊车竖向荷载作用下的内力分析 ………………………….165、吊车水平荷载作用下的内力分析 ………………………….226、风荷载作用下的内力分析 ………………………………….24六、 内力组合 …………………………………………………….26七、 截面设计 …………………………………………………….29八、 牛腿设计 …………………………………………………….37九、 基础设计 …………………………………………………….38十、 附柱、基础施工图 ………………………………………….46 一、 设计项目某机械加工制作车间。

二、设计资料1、建设地点：临安市某厂区2、自然条件： 1）、基本风压：0.45 KN/m22）、基本雪压：0.45 KN/m23）、屋面均布活荷载标准值：0.5KN/m24）、地质条件：场地土组成情况从上至下依次为：0.8m厚杂填土，重度15KN/m3；1.5m厚粉土，ρc≥10％、重度17KN/m3、承载力特征值fak=140KPa；3.0m厚粉质粘土，e及IL均＜0.85，重度19KN/m3、承载力特征值fak=180KPa5）、抗震设防烈度：6度3、结构型式：钢筋混凝土排架结构4、建筑平面：车间长度为60m，柱距为6 m；车间宽度选用48m，其中AB跨及BC跨尺寸均为24m5、建筑剖面：两跨等高排架，室内外高差0.2m，柱牛腿顶标高9.3m，轨道顶标高10.7m，上柱顶标高13.5m6、排架柱计算参数：上柱均采用b×h=400mm×400mm矩形截面，下柱均采用工字形截面，下柱的截面几何参数分别为：A、C列柱： b×h×hf×bw=400mm×900mm×150mm×100mm，A=1.875×105 mm2, I=1.95×1010 mm4, 自重标准值为4.69KN/m；B列柱： b×h×hf×bw=400mm×1000mm×150mm×100mm，A=1.975×105 mm2, I=2.56×1010 mm4, 自重标准值为4. 94KN/m。

7、吊车系统计算参数：1）、吊车：两跨均设有两台20/5t软钩电动桥式吊车，工作级别均为A4，其中21m跨度为：桥架跨度Lk=19.5m, 宽度B=5.55m, 轮距K=4.4m, 最大轮压标准值Pmax,k=205KN, 大车质量m1=28t, 小车质量m2=7.5t；24m 跨度为：桥架跨度Lk=22.5m, 宽度B=5.55m, 轮距K=4.4m, 最大轮压标准值Pmax,k=215KN, 大车质量m1=32t, 小车质量m2=7.5t2）、吊车梁： 采用预应力钢筋混凝土等截面薄腹吊车梁，梁高1.2m, 自重标准值为44.2KN/根3）、轨道：高为0.2m, 轨道及连接件自重标准值为0.8KN/m4）、屋盖钢支撑体系：取自重标准值为0.05KN/m28、屋盖构件计算参数：1）、屋面板：采用预应力钢筋混凝土大型屋面板，1500mm×6000mm×240mm，板重标准值（含灌缝）为1.4 KN/m22）、屋架： 采用梯形钢屋架，共8个节间，21m跨端部高度为1.99m、跨中央高度为3.04m；24m跨端部高度为1.99m、跨中央高度为3.19m屋架自重标准值按下式计算：0.12＋0.011L（KN/m2），其中L为屋架跨度，以m计。

3）、钢筋混凝土天沟板：580mm×6000mm×400mm，板重标准值为12.8 KN/块9、屋面做法：三毡四油防水层；20mm厚1:3水泥砂浆找平层；250mm厚1:8水泥珍珠岩制品保温层；一毡二油隔气层；20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层；预应力钢筋混凝土大型屋面板，板下喷大白浆两道10、围护结构：1）、墙体：370mm厚烧结普通砖砌体，自重标准值取19KN/m3，外清水墙、内喷大白浆两道2）、钢窗：上窗1.8m×3.6m、下窗3.6m×3.6m，自重标准值取0.45KN/m211、材料供应：1）、混凝土强度等级：选用C302）、钢筋：柱内受力纵筋采用HRB335级，柱内箍筋采用HPB300级12、环境类别为一类3、画出车间平面图及剖面图见施工图图1-1和1-2三、计算简图1、可以从整个厂房中选择具有代表性的排架作为计算单元，计算柱距为6m，其计算简图如下1-3所示: 上柱高：下柱高：柱总高：2、柱截面几何参数，列表如下：柱列上柱下柱(mm×mmA()I()A()I()A400×4001.6×2.131．8751.95B400×4001.6×2.131．9752.56C400×4001.6×2.131．8751.95四、荷载计算（标准值）1、恒荷载1）、屋盖自重 三毡四油防水层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 250mm厚1:8水泥珍珠岩制品保温层 一毡二油隔气层 20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层 预应力钢筋混凝土大型屋面板 屋盖钢支撑体系 屋面恒荷载 屋架自重（24m跨） 钢筋混凝土天沟板 12.8 KN/块故作用于AB、BC跨两端柱顶的屋盖结构自重为： 2）柱自重 边柱A：上柱 下柱 中柱B：上柱 下柱 边柱C：上柱 下柱 3）吊车梁及轨道自重 AB跨： BC跨：各恒荷载作用位置如图1-4所示。

图1-4 恒荷载作用位置2.屋面活荷载 由《荷载规范》查得，屋面均布活荷载标准值0.5，而雪荷载的标准值为0.45，所以仅按屋面活荷载计算 AB跨： BC跨：3.吊车荷载 本车间选用的吊车参数如下： 24m跨：20/5t吊车，工作级别为，吊车梁高为1.2m，B=5.55m，k=4.4m，=215KN，=45KN，G=280KN，g=75KN，；吊车梁与支座影响线如1-5所示故作用于排架柱上的吊车竖向荷载分别为：AB跨(同BC跨)：作用在每个车轮上的吊车横向水平荷载标准值：对于20/5t软钩吊车：=0.1，AB跨（同BC跨）：4.风荷载 由已知条件可知，基本风压为，风压高度系数按B类地面取柱顶：H=13.5+0.2m=13.7m，=1.104 檐口：H=13.5+1.99+0.2=15.69m，=1.155 屋顶：H=13.5+3.19+0.2=16.86m，=1.181 1-6 风荷载体形系数作用在排架上的风荷载标准值为：左吹风 =[(0.8+0.4)×1.155×（15.69-13.7）×0.45+（-0.6+0.5）×1.181×（16.86-15.69）×0.45] ×6=7.07KN右吹风荷载相差很小，故取相同荷载值风荷载作用示意图如1-7所示。

五、内力分析本厂房为两跨等高排架，可用剪力分配系数法进行内力分析1、剪力分配系数的计算1）A列柱（同C列柱）柱顶位移值计算 上柱： 下柱： n== 查附录9附图9-1得=2.46则2）B列柱柱顶位移值的计算 上柱：下柱：查附录9附图9—1得=2.31,则3）各柱剪力分配系数（2）恒荷载作用下的内力分析恒荷载下排架的计算简图，如下图1—8所示 A列柱：==294.25×0.05= (逆时针)=(+)=16.8+49=65.8 KN=(+)-=(294.25+16.8)×0.25-49×0.3=63.06(逆时针)==45.96KNB列柱：=+=294.25+294.25=588.5N =.-.=0（顺时针） =++=49+16.8+49=114.8 KN =0 ==48.4KNC列柱：==294.25KN =.=294.25×0.05=14.71（顺时针） =(+)=16.8+49=68.5 KN =(+)-. = (294.25+16.8)×0.25-49×0.3 =63.06 ==45.96KN各柱不动铰支座反力为：A列柱：n=0.109, =0.3,查附录9附图9-2，9-3 得 =2.14 , =1.13 ==14.71/14.0×2.14=2.25KN ==63.06/14.0×1.13=5.09KNKN(→)B列柱：n=0.083，=0.3，查附录9附图9-2，9-3可得：=2.32===0/14.0×2.32=0(→)C列柱：n=0.109，=0.3，查附录9附图9-2，9-3可得：=2.14 , =1.13==-14.71/14.0×2.14=-2.25KN(←)==63.。