单层厂房课程设计计算书

辽宁工业大学单层厂房结构课程设计题目：某装配车间厂房(5-5)学院：土木建筑工程学院专业班级：建筑103学号：100501093学生姓名：指导教师：毕重教师职称：教授起止时间：2013.12.30~2014.1.10课程设计（论文）任务及评语学院：土木建筑工程学院教研室：结构学号100501093学生姓名专业班级建筑103课程设计（论文）题目某装配车间厂房(5-5)课程设计（论文）任务该车间为单跨厂房，车间总长度120m，柱距6m,跨度27m,牛腿顶面标高9.6m,厂房每跨设有两台30/5t,A5级工作桥式吊车。1.单层厂房结构布置：确定纵横定位轴线，上柱的高度及截面尺寸；下柱的截面尺寸；布置屋盖支撑，柱及柱间支撑；2.进行排架内力计算与内力组合：排架计算简图及进行荷载计算；排架内力计算与内力组合；3.对排架柱、牛腿进行设计：对排架柱截面的配筋计算；排架柱牛腿设计；4.预制柱下基础设计:5.按照学校有关规定标准格式，用A4纸打印计算书一份。6.绘制单层厂房结构施工图:绘制施工图纸（A1图纸一张）(1)结构布置图（屋面板、屋盖支撑布置、吊车梁、柱及柱间支撑、墙体布置）(2)基础施工图（基础平面平面布置图及基础配筋图）(3)柱施工图指导教师评语及成绩成绩：指导教师签字：年月日目录1、结构方案及主要承重构件选用………………………………………………12、计算简图及柱截面尺寸确定…………………………………………………2(1)计算上柱标高及柱全高………………………………………………………………2(2)初步确定柱截面尺寸…………………………………………………………………23、荷载计算(1)恒荷载…………………………………………………………………………………2(2)屋面活荷载……………………………………………………………………………3(3)吊车荷载………………………………………………………………………………3(4)风荷载…………………………………………………………………………………44、内力计算………………………………………………………………………5(1)恒荷载作用下…………………………………………………………………………5(2)屋面活荷载作用下……………………………………………………………………6(3)吊车荷载作用下………………………………………………………………………7(4)风荷载作用下…………………………………………………………………………85、内力组合………………………………………………………………………96、柱子设计………………………………………………………………………9(1)柱截面配筋计算………………………………………………………………………9(2)裂缝宽度验算…………………………………………………………………………11(3)柱牛腿设计……………………………………………………………………………11(4)柱的吊装验算…………………………………………………………………………127、基础设计………………………………………………………………………13(1)荷载计算………………………………………………………………………………13(2)基础底面尺寸的确定…………………………………………………………………14(3)确定基础高度…………………………………………………………………………15(4)基底配筋计算…………………………………………………………………………168、参考文献………………………………………………………………………18辽宁工业大学课程设计说明（计算）书1第一章结构方案及计算简图1.1结构方案及主要承重构件选用根据厂房现有设计资料分析，本车间采用钢筋混凝土排架结构，结构布置如图：图1.11.2计算简图及柱截面尺寸的确定本车间为装配式车间，工艺无特别要求，结构布置均匀，荷载分布（除吊车荷载外）也基本均匀，现可从整个厂房中选择一部分排架作为计算单元。如图，计算单元宽为6m。6m6m6m12346m图1.2图1.3轨顶标高为10.8m牛腿顶面标高=10.8-1.2-0.2=9.4m,取9.6m,轨顶标高取11m柱顶标高=11+2.6+0.22=13.82取14.1m上柱高uH=柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道构造高=14.1-9.6=4.5m全柱高mH7.146.01.14下柱高mHHHul2.105.47.14辽宁工业大学课程设计说明（计算）书2上柱与全柱高之比306.07.145.4第二章确定柱截面尺寸图2.1截面尺寸:上柱可采用矩形截面：mmhb500500下柱选用工字型截面：mmmmmmmmhhhbff2002001000500'关于柱截面尺寸限值，对初选柱截面尺寸进行验算，对于下柱截面宽度：mmbmmHHu500408251020025（满足）对于下柱截面高度：有吊车时mmhmmHHu1000850121020012（满足）2.2截面惯性矩及其比值：排架平面内：上柱4931021.5500500121mmIu下柱41023311069.33252275253002125503001211000500121mmI）（比值141.01069.31021.51091IInu第三章荷载计算3.1恒荷载3.1.1屋盖结构自重预应力混凝土大型屋面板2/74.2mkN20mm厚1：3水泥砂浆找平层2/4.002.020mkN辽宁工业大学课程设计说明（计算）书3一毡二油隔气层2/05.0mkN100mm厚水泥珍珠岩制品保温层2/4.01.04mkN20mm厚水泥砂浆找平层2/4.002.020mkN三毡四油防水层上铺小石子2/35.0mkN2/34.4mkNgk2/208.5mkNg天沟板KN12.12602.2屋架自重kN109作用于横向平面排架一端柱顶的屋盖结构自重标准值为kNGk16.41812.122109227634.41kNG79.50116.4182.11偏心距mme5013.1.2柱自重上柱kNGk125.285.05.05.4252kNG75.33125.282.12偏心距mmhheul2502500100022下柱kNGk87.91025.025.02.022.055.022.05.01.12.10253kNG24.11087.912.13偏心距mme033.1.3吊车梁及轨道等自重kNGk36.50681.05.454kNG432.6036.502.14偏心距mme40035075043.2屋面活荷载由《混凝土规范》知，对不上人钢筋混凝土屋面，其均不活荷载标准值为2/5.0mKN，而该厂房所在地区的基本雪压20/45.0mKNS，仅按屋面活荷载计算，故屋面活荷载设计值在每侧柱顶产生的压力为：kNQ7.5622765.04.11偏心距mme501.3.3吊车荷载meLLk5.2575.02272辽宁工业大学课程设计说明（计算）书4由电动双钩桥式吊车数据查得起重量30/5：kNPk310max,，kNPk78min,，mmB6650，mmK5250，起重机质量tm5.471，小车质量tm8.112根据与K及反力影响线，可算得与各轮对应的反力影响线竖标，于是可求得作用于柱上的吊车垂直荷载，查表，9.0，计算简图如下图：图3.1kNyPDikk775.52766.475.013109.0max,max,kNrDDQk885.7384.1775.527max,maxNPPDDkkk913.18531078885.738max,min,maxmin作用于每个轮子上的吊车水平制动力设计值kNgQmTk45.1010)8.1130(41.0)(42kNPTDTkk91.2431045.10885.738max,maxmax3.4风荷载该厂房所在地区的基本风压20/55.0mKN，对于城市郊区，风压高度变化系数z按B类地区考虑，风压高度变化系数按檐口离室外地坪的高度15.45m考虑，查《荷载规范》，得15.1z，取mhh2.121风荷载标准值为：kNhhBWzk46.52.16.05.02.15.08.0655.015.16.05.05.08.0210kNWrWkQ65.746.54.1mkNBqzsQ/14.4655.012.18.04.1011辽宁工业大学课程设计说明（计算）书5mkNBqzsQ/59.2655.012.15.04.1022排架承受荷载总图：图3.2第四章内力计算4.1恒荷载作用如前所述，根据恒荷载对称性和施工过程中的实际受力情况，可将恒荷载1G，2G，3G和4G的作用简化（1）在1G作用下mkNeGM09.2505.079.5011111mkNeeGM36.10005.025.079.50112112已知：306.0141.0n0.2)1141.01(306.01)141.011(306.015.1)11(1)11(15.132321nnC在11M作用下，不动铰支撑的柱顶反力)(42.33.1509.250.211111kNHMCR16.1)1141.01(306.01306.015.1)11(115.132322nC在12M作用下，不动铰支撑的柱顶反力)(92.77.1436.10016.112212kNHMCR在11M和12M共同作用下（即在1G作用下），不动铰支撑的柱顶反力为)(5.492.742.312111kNRRR辽宁工业大学课程设计说明（计算）书6（2）在2G作用下)(44.825.075.33222mkNeGM（3）在3G，4G作用下)(17.244.043.60444mkNeGM恒荷载组合作用下弯矩图如图所示，得在1G、2G、3G和4G共同作用下的恒载弯矩图，相应的轴力图如图所示图4.14.2屋面活荷载1Q作用活荷载也为对称荷载，且作用于柱顶，与1G相似，仅数值大小不同，故由1G得内力图按比例可求得1Q的内力图，如：柱顶不动铰支承反力)(51.05.479.5017.561111kNRGQRQm84.209.2579.5017.56111111kNMGQMQmkNMGQMQ34.1136.10079.5017.56121112相应的M图和N图如图所示：图4.2辽宁工业大学课程设计说明（计算）书74.3吊车荷载厂房总长120m，中间设一道伸缩缝，跨度为27m，吊车起重量为30/5t。4.3.1吊车垂直荷载作用下maxD作用在A柱的情况：kNHCMMVDDA6.147.1416.1)4.091.1854.089.738(5.0)(5.02min,max,max,kNVVAB6.14max,max,相应弯矩图:图4.3maxD作用在B柱的情况：由于结构对称，只需将A柱与B柱的内力对调，并注意内力弯矩正负即可。4.3.2吊车水平荷载作用下maxT从左向右作用于A，B柱的内力，可按如下简图进行计算。A,B的柱顶剪力为kNVVTBTA0,相应的弯矩图如下：图4.4辽宁工业大学课程设计说明（计算）书8maxT从右向左作用于A,B柱的内力，于上述情况仅荷载方向相反，故弯矩可利用上述计算结果，但弯矩图与之相反。4.4风荷载风从左向右吹：先求柱顶反力系数11C，当风荷载沿柱高均匀分布时，34.0)