单层单跨工业厂房课程设计

1钢筋混凝土课程设计设计题目：某厂装配车间单层工业厂房设计班级学生学号学院城市建设学院指导老师武汉科技大学城市建设学院2O12年12月2目录第一章设计资料.............................................1第二章厂房标准构件及排架柱材料选用..........................22.1厂房中标准构件选用情况..................................22.2排架柱材料选用..........................................3第三章排架柱高与截面计算...................................43.1排架柱高计算............................................43.2柱截面尺寸计算..........................................4第四章排架柱上的荷载计算...................................64.1屋盖自重计算............................................64.2柱自重计算..............................................64.3吊车、吊车梁及轨道自重计算..............................64.4屋面活荷载计算..........................................64.5吊车荷载计算............................................64.6风荷载计算..............................................7第五章内力计算.............................................85.1XG作用内力计算..........................................85.2屋面活荷载内力计算......................................95.3吊车竖向荷载作用内力计算...............................105.4吊车水平荷载作用内力计算...............................115.5风荷载作用.............................................115.6最不利荷载组合.........................................12第六章排架柱设计..........................................156.1柱截面配筋计算.........................................156.2柱在排架平面外承载力验算...............................186.3斜截面抗剪和裂缝宽度验算...............................306.4柱牛腿设计.............................................326.5柱的吊装验算...........................................32参考文献....................................................333一、设计资料：1.1、某厂装配车间，该车间为一钢筋混凝土单层单跨厂房。1.2、建设地点：某市市郊某地，厂区地形平坦，工程地质条件均匀，地基为亚粘性土，其承载力标准值kpafk280，最高地下水位在地表以下m15。1.3、厂房的主要设计参数：设计跨度为m21，柱距为m6，厂房纵向长度为m96。该跨内设有两台双钩桥式起重机（中级工作制）额定起重量为t20，轨顶标高为m2.10。吊车相关资料见教材附录12。1.4、屋面构造屋面构造三毡四油防水层找平层mm20厚水泥砂浆100厚水泥珍珠岩制品保温层一毡两油隔汽层mm20厚水泥砂浆找平层预应力砼大型屋面板1.5、围护结构采用mm370厚烧结粘土空心砖（重度为28mkN）。吊车梁以上设高侧窗，洞口尺寸为mm8.12.4，吊车以下设低侧窗，洞口尺寸为mm42.4，圈梁设在柱顶处。41.6、建筑材料排架柱采用30C混凝土，纵向受力钢筋为400HRB级，箍筋为235HPB级；柱下单独基础采用20C混凝土，采用钢筋335HRB级。1.7、自然条件基本风压值为24.0mkN，基本雪压值为225.0mkN，土壤冻结深度为m5.0。二、厂房中构件选择2.1、屋面做法三毡四油防水层235.0mkN找平层mm20厚水泥砂浆240.0mkN100厚水泥珍珠岩制品保温层25.0mkN一毡两油隔汽层205.0mkNmm20厚水泥砂浆找平层24.0mkN预应力砼大型屋面板（包括填缝）25.1mkN合计：212.3mkNggk屋面活荷载215.0mkNqk屋面外荷载2117.35.02.3mkNqgkk屋面板采用一410G标准图集：mm65.1预应力混凝土屋面板（卷材防水）中间板2YWB边跨板SYWB2允许外荷载25.2mkN52.2、屋架物价采用一415G标准图集的预应力混凝土折线型屋架（YWJ-24-2Bb）允许外荷载29.92mkN屋架自重229.92mkNgk2.3、天沟板天沟板采用)(410三G标准图集中间跨TGB77中间跨左开洞TGB77b中间跨右开洞TGB77a端跨左开洞TGB77sb端跨右开洞吧TGB77sa允许荷载205.3mkN构件自重290.1mkN2.4、吊车梁吊车梁选用G232(一)标准图集，中级工作机制，两台起重量为t20，mLk5.19，选用吊车梁：中间跨DL-8Z，边跨DL-8B，构件自重：kNgk4.3018241821198.41193,吊车轨道连接用G325标准图集，中级吊车自重：mkNgk8.04。2.5、排架柱材料选用（1）混凝土：采用2243.1,3.1430mmNfmmNfCtc6（2）钢筋：252100.2,518.0,360400mmNEmmNfHRBsby级（3）箍筋：采用2210235mmNfHPBy级（4）型钢及预埋件均采用级三、排架柱高与截面计算3.1、排架柱高计算有吊车资料可查得，mmHtQ2300:520，轨顶垫块高为mm200。牛腿顶面标高=10.2m轨顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁+轨顶垫块高度=10.2+1.2+0.2=11.6m柱顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H=10.2+1.2+0.2+2.3=13.9m（取14.0m）上柱高uH=柱顶标高-牛腿顶面标高=14.0-10.2=3.8m全柱高H=柱顶标高-基顶标高=14.0-（-0.5）=14.5m下柱高kH=全柱高-上柱高=14.5-3.8=10.7m实际轨顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高=10.2+1.2+0.2=11.6m3.2、排架截面尺寸计算7截面尺寸需要满足条件为:由,1210mHmk所以要求mmHhmmHblk89212,428251070025取柱的截面尺寸为：上柱：500500hb下柱:1000500hb下柱截面尺寸3.3、屋盖自重计算作用在柱顶厂房跨度柱距kNggGkk248.050.592.922162.32.15.022.1211mmhe100150-21上（与上柱中心线的偏心距）3.4、柱自重计算上柱：5.288.35.05.0252.12G（作用于上柱中心线）mmhhe250250021000222上下8下柱：5.1607.100.15.0252.13G（作用于下柱中心线）mme03上柱截面惯性矩：410052.05.05.0121mI下柱截面惯性矩：410417.05.00.1121mI上柱截面面积：2125.05.05.0mA下柱截面面积：2150.05.00.1mA上柱与全柱高比值：262.05.148.3上下柱惯性矩比值：1248.00417.00052.021IIn排架计算简图如图所示：排架计算简图3.5、吊车、吊车梁及轨道自重计算kNggGkk24.4268.04.302.12.1434柱距（作用于牛腿顶）mmhe2502100075027504下（与下柱中心线偏心距）3.6、屋面活荷载计算9kNBQ1.4462215.025.04.11厂房跨度（作用在柱顶）3.7、吊车荷载计算竖向荷载：kNgkNQmmBmmKkNpkNpkkkk78,200,5550,4400,35,205min,max,（双闸）根据B与K，影响线如图：吊车梁影响线可求得267.0,000.1,808.0,075.04321yyyy由此求得kNyPDikQ35.555267.0000.1808.0075.02054.19.0max,max（同3G）kNyPDikQ91.93267.0000.1808.0075.0784.19.0min,min（同3G）10吊车水平荷载kNgQTkkk95.67820041.04则kNyTTik83.18267.0000.1808.0075.095.69.04.14.1max（作用于吊车梁顶面）其作用点到柱顶的垂直距离为y上柱高-吊车梁高-垫块高=3.8-1.2-0.2=2.4m632.03.82.4上Hy3.8、风荷载计算：2040.0mkN,因为地点是市郊，所以风压高度系数按B类地区考虑，根据柱顶标高14.0m，查表10-4得:离地面标高10m时;00.11zu离地面标高15m时，,14.12zu用内插法求得12.1su，风载体形系数为5.0,6.0,5.0,8.04321uuuuss，具体情况如图：风荷载体形系数11mkNBuuqmkNBuuqzszs88.1640.012.15.04.14.101.3640.012.18.04.14.10201柱顶风荷载集中力设计值：kNBuhhFzw82.964.012.12.11.01.23.14.16.05.05.08.04.1021四、内力计算4.1、xG作用内力计算（1）、1G作用内力计算（排架无侧移）mkNeGMmkNeGM01.6225.005.248805.241.005.24821121111由262.0,1248.0n有：973.111111123321nnC故11M作用下不动铰承的柱顶反力为：kNHMCR376.35.14805.24973.111111同时有：241.1111123322nC故在12M作用下不动铰承的柱顶反力为：kNHMCR307.55.1401.62241.112211相应的计算简图及内力图如图所示12恒荷载作用下的内力G1的作用；(b)M图(mkN)；(c)N图（kN）（2）、432GGG、、作用计算简图及内力图mkNeGMeGMmkNeGMmmemmemmekNGkNGkNG56.1025.024.420125.725.05.2