單層工業(yè)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、.南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名稱(chēng):設(shè)計(jì)題目:系部 :專(zhuān)業(yè) :學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.2008年7月.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.一設(shè)計(jì)資料 .1二構(gòu)件選型 .32.1屋面板 .32.2屋架 .32.3天溝板 .32.4吊車(chē)梁 .42.5吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié) .42.6基礎(chǔ)梁 .52.7過(guò)梁 (GL）、 圈梁 （ QL）、連系梁 (LL).52.8門(mén)窗 .6三柱設(shè)計(jì) .73.1尺寸的確定 .73.2材料的選用 .8四荷載計(jì)算 .94.1荷載作用位置 .94.2屋蓋荷載 .94.3上柱自重 .94.4下柱自重 .錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.5吊車(chē)梁等自重 .94.6吊車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 .104.

2、7圍護(hù)墻等永久荷載 .114.8風(fēng)荷載 .11五橫向排架內(nèi)力分析 .135.1恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算.135.2活載作用下的內(nèi)力計(jì)算.16六荷載組合及最不利內(nèi)力組合.246.1 截面 .錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.2 截面 .錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.3 截面 .錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。七柱配筋計(jì)算 .27八柱在排架平面外承載力驗(yàn)算.33九斜截面抗剪和裂縫寬度驗(yàn)算.34.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.9.1斜截面抗剪驗(yàn)算 .349.2裂縫寬度計(jì)算 .34十牛腿設(shè)計(jì) .3710.1幾何尺寸確定 .3710.2牛腿配筋計(jì)算 .3710.3牛腿局部抗壓驗(yàn)算 .錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。十一柱的吊裝驗(yàn)算 .3911.1荷載計(jì)算 .3911.2

3、內(nèi)力計(jì)算 .4011.3正截面驗(yàn)算 .4111.4裂縫寬度計(jì)算 .41十二基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .4212.1確定基礎(chǔ)尺寸 .4312.2抗沖切驗(yàn)算 .4412.3基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算 .46.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.一設(shè)計(jì)資料1工程名稱(chēng) ：三明市三元區(qū)宏大機(jī)械公司金工裝配車(chē)間2單跨裝配車(chē)間 ，總長(zhǎng) 84m ，柱距 6m ，車(chē)間平面布置圖和剖面圖如附圖所示。跨中設(shè)有二臺(tái) 20/5t 吊車(chē)， A5 級(jí)工作制 ，其軌頂標(biāo)高為 10.2m ，柱頂標(biāo)高為 12.9m ，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為 -1.5m 。3建筑地點(diǎn) ：三明市三元區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向 ：全年為偏北風(fēng) ，夏季為偏南風(fēng) 。雨雪量：年降雨量 1450mm ，最大積雪深度 100 mm

4、 ?；撅L(fēng)壓 ： w00.35kN / m 2 ，基本雪壓 ： s00.2kN / m 2 。4地質(zhì)條件 ：（ 1）填砂：遍布場(chǎng)地表層 ，厚度為 0.5-1.25m ，平均 1.0m ；，褐灰 ，主要由中粗顆粒石英砂及貝殼碎片等組成，該層屬新近回填 （回填時(shí)間小于 3 年），有經(jīng)專(zhuān)門(mén)振沖密處理 ，呈中密狀 ，局部稍密狀 。密實(shí)度及均勻性較好，力學(xué)強(qiáng)度一般 ，工程性能一般 。承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fak =120 kPa 。 重度18kN / m3 。（ 2）粉質(zhì)粘土 ：全場(chǎng)地分布 ，厚度為 2.20-2.50m ，平均 2.30m 。 褐紅、褐綠、灰綠、灰白等色 ，大多呈硬塑狀 ，局部可塑 ，成份主要

5、由粘 、粉粒及石英砂性組成，砂礫含量約 20% ，巖芯搖振無(wú)反應(yīng) ，切面較光滑 ，干強(qiáng)度中等 ，韌性好 。該層屬中等壓縮性土 ，強(qiáng)度較高 ，工程性能較好 。 fak=250 kPa 。 重度19kN / m3 。（ 3）中砂：厚度為 2.0014.50m ，平均厚度 6.8m 。褐黃 、灰白色，可塑 硬塑狀，大多呈硬塑狀 ，局部可塑 ，成份主要由長(zhǎng)石風(fēng)化的粘土礦物 ，石英顆粒及云母碎屑等組成 ，土中 >2mm 顆粒含量約 15% ，手捏易散 ，泡水易化 ，崩解，原巖結(jié)構(gòu)特證清楚 ，母巖為花風(fēng)巖 。 巖芯搖振無(wú)反應(yīng) ，切面稍有光滑 ，干強(qiáng)度中等 ，韌性低 。 該 層屬 中等 壓縮 性土 ，

6、強(qiáng) 度較 高 ，工 程性 能較 好 。 fak=260 kPa 。 重 度23kN / m3 。（ 4 ） 全風(fēng) 化花 崗巖 ：厚 度為 1.6012.30m ， 變化 較大 ，其頂板 埋深 為 17.80-30.90m ，頂板高程為 -21.92-8.84m 。 褐黃、灰白色 ，堅(jiān)硬狀 ，成份主要由未完全風(fēng)化的長(zhǎng)石 、石英、云母碎屑等組成 ，巖芯量散體結(jié)構(gòu) ，堅(jiān)硬狀 。 該層屬.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.低壓縮性土 ，強(qiáng)度較高 ，工程性能好 。f ak=500 kPa. （地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖 2）場(chǎng)區(qū)勘探深度內(nèi)地下水為空隙潛水，接受大氣降水入滲補(bǔ)給 ，勘察期間地下水埋深 2.97 3.03 米。根鄰近地下水

7、質(zhì)資料 ，場(chǎng)區(qū)地下水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性 ，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性 。5材料供應(yīng) ：砂石、磚、瓦該地區(qū)能保證供應(yīng) ；水泥、鋼材、木材品種齊全 。6施工能力 ：承建公司技術(shù)力量較強(qiáng) ，機(jī)械裝備水平較高 。 可進(jìn)行各種類(lèi)型的預(yù)制構(gòu)件的吊裝 ，專(zhuān)用預(yù)制構(gòu)件廠(chǎng)能生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和各類(lèi)鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件 。7依建筑材料供應(yīng)情況和施工能力 ，車(chē)間的主要承重構(gòu)件采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.二構(gòu)件選型2.1 屋面板：采用全國(guó)通用工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)構(gòu)件圖集04G410-11.5m ×6.0m 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 ，根據(jù)屋面板上作用的荷載選用 。防水層0.35kN / m2保溫層0.48kN /

8、m 220 厚水泥砂漿找平層20 0.02 0.40kN / m2屋面活荷載0.70kN / m 2雪荷載0.20kN / m 2外荷載基本組合設(shè)計(jì)值 ：q 1.35 (0.35 0.48 0.4) 1.4 0.7 0.72.35kN / m2選Y-WB-3x ， 自 重 （ 加 灌 縫 ） 1.50kN / m 2 ， 允 許 荷 載3.24kN / m22.35kN / m 2 ，滿(mǎn)足要求 。2.2天溝板 ：選用04G410-2圖集1500 ×6000預(yù)應(yīng)力混凝土天溝板，天溝寬580mm, 溝壁平均厚度為80mm 。防水層0.35kN / m 2保溫層0.48kN / m 265

9、 厚焦渣混凝土找平層0.065140.40kN / m220 厚砂漿抹面0.4kN / m 2積水荷載按 200 高計(jì)2.00kN / m 2卷材防水層考慮高低肋覆蓋部分，按天溝平均內(nèi)寬b 的 2.5 倍計(jì)算（ b= 天溝寬-190=580-190=390），則q1.35b(0.910.42.50.352.0)5.590.392.18kN / m選用 TGB58(有落水洞口 )允許荷載 3.0kN / m2.18kN / m，滿(mǎn)足要求 。注：積水荷載取為 200mm 高，比其他荷載大 ，故天溝板驗(yàn)算取積水荷載 ，當(dāng)排架分析時(shí)仍取屋面活荷載 0.70kN / m 2 。2.3 屋架：按 05G5

10、11梯形鋼屋架圖集選用防水層（屋面板）0.35kN / m 2.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.保溫層（屋面板）0.48kN / m 2找平層（屋面板）0.40kN / m 2屋面板自重 （加灌縫）1.50kN / m2屋架支撐自重0.05kN / m 2雪荷載0.20kN / m 2屋面活荷載0.70kN / m 2荷載組合 ：、永久荷載效應(yīng)控制 ：11.35 0.35 0.4 0.48 1.500.051.40.70.7 4.44kN / m 2、活荷載效應(yīng)控制 ：21.2 (0.35 0.4 0.48 1.500.05)1.40.74.32kN / m 2選用 GWJ30-3 （無(wú)天窗），允許荷載 4.5

11、kN/m 2 > 4.44kN / m 2,滿(mǎn)足要求 ，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集查得屋架自重50.9kN 。2.4吊車(chē)梁：按 04G323-2 圖集選用廠(chǎng)房配有二臺(tái) Q 相同、A5 級(jí)工作制 20/5t 吊車(chē)， Lk 28.5m ，柱距 6m ，吊車(chē)起重量 20t ，根據(jù)圖集確定選用 DL 10s 吊車(chē)梁（梁重 4.08t ）。2.5吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié) ：按 04G325 圖集選用1） 軌道聯(lián)結(jié)按 A5 級(jí)工作級(jí)別 ， Q=200kN ， Lk28.5m根據(jù)吊車(chē)規(guī)格參數(shù)計(jì)算最大輪壓設(shè)計(jì)值：PdQ m Pdk1.051.41.15240405.72kN選用：軌道聯(lián)結(jié) DGL-11則 405.72kN <

12、;510 kN ，滿(mǎn)足要求 。吊車(chē)梁上螺栓孔間距A=240mm ，軌道面至梁頂面距離190mmDGL-11 的參數(shù)鋼軌0.380 kN/m聯(lián)結(jié)件0.086 kN/m彈性墊層0.004 kN/m混凝土找平層（0.82×10/1000+0.023×25 ）=0.583 kN/m1.060 kN/m.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.2）. 車(chē)擋選用：車(chē)擋 CD-32.6基礎(chǔ)梁 04G320墻厚度 240mm ，磚強(qiáng)度等級(jí) MU10 ，砂漿強(qiáng)度等級(jí) M5 。墻體采取突出于柱外的方案。柱距為 4.2m 時(shí)窗寬 3m ，柱距為 6m 時(shí)窗寬 4.2m 。安全等級(jí)為二級(jí) ，重要性系數(shù) 1.0。1）縱墻（柱

13、距為 6m ）磚墻 H 12.9m 15m窗洞寬度 3000mmbh4200mm4200mm窗洞迭加高度 4200 4800 9000mm 8600mm窗上口至墻頂距離 600mm 600mm多層窗兩窗之間的距離 1200mm 1200mm根據(jù)以上資料選用 ：JL-3（有門(mén)、有窗）凈跨度 ln 4950mm基礎(chǔ)梁的支座中心線(xiàn)間的距離 lc 59505005450 mm2）山墻磚墻 H 12.9m 15m窗洞寬度 3000mmbh3000mm4200mm窗洞迭加高度 420048009000mm8600mm窗上口至墻頂距離 600mm600mm多層窗兩窗之間的距離1200mm1200mm柱距為

14、4.5m根據(jù)以上資料選用 ：JL-24（有窗）凈跨度 ln3450mm基礎(chǔ)梁的支座中心線(xiàn)間的距離lc44505003950mm柱距為 6m根據(jù)以上資料選用 ：JL-3（有門(mén)、有窗）凈跨度 ln4950mm基礎(chǔ)梁的支座中心線(xiàn)間的距離lc59505005450 mm2.7過(guò)梁 (GL）G322-1 、圈梁（QL ）、連系梁 (LL)4.5m 柱距：窗戶(hù)寬 3000mm ，選用 GL-4240 。梁高 180mm ，混凝土 C20，鋼筋 HRB235。.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.6m 柱距：窗戶(hù)寬 4200mm ，選用 GL-4420 。梁高 300mm ，混凝土 C20，鋼筋 HRB335。墻體材料選用機(jī)制普

15、通磚，墻厚 240mm ，門(mén)窗洞口寬4200mm ，荷載等級(jí)為0。由于考慮三梁合一統(tǒng)一取為GL-44202.8門(mén)窗4.5m 柱距：窗戶(hù) 3000mm ×4200mm 、3000mm ×4800mm 。6m 柱距：窗戶(hù) 4200mm ×4200mm 、4200mm ×4800mm 。門(mén)：3000mm× 3600mm.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.三柱的設(shè)計(jì)3.1尺寸的確定1）軌頂標(biāo)高 ：根據(jù)廠(chǎng)房工藝需求 （最大設(shè)備及吊物與跨越物間的安全距離 、吊車(chē)相關(guān)尺寸等 ）確定軌頂標(biāo)高為 H 1 10.2m ；2）軌頂至柱頂高度 ： H 2 = 吊車(chē)梁高 + 軌道高 + 吊

16、車(chē)頂端與柱頂?shù)膬艨粘叽?0.19+2.136+0.3=2.626調(diào)整為 H2=2.7m （ 吊車(chē)頂與柱頂凈空調(diào)為374mm ）；3）柱頂標(biāo)高 HH 1 H 2 10.2 2.7 12.9m ；4）牛腿標(biāo)高 =10.2-1.2-0.19=9.81m（取為 9000mm ）；注：1.2 為 DL 10s 高度；0.19 為 DGL11 高度 。柱軌頂標(biāo)高實(shí)際為9.00+1.2+0.19=10.39m與 10.2m 相差0.2m 范圍內(nèi)，滿(mǎn)足要求。5）上柱高度 H u12.99.03.9m ；6）下柱高度 H L9.0( 1.5)10.5m ；（ *-1.5 為基頂標(biāo)高 ）7）柱的計(jì)算高度 = 12

17、.91.5014.4m ；8）初定截面尺寸b H l /20=10500/20=525mmh H l /12=10500/12=875mm由參考尺寸取 ：上柱（矩形） b×h=400 ×500mm下柱（矩形） b×h=400 ×1000mm表 3.1柱截面計(jì)算參數(shù)截面尺寸 (mm)面積 (mm 2 )慣性矩 (mm 4)自重 ( kN/m)上柱400 ×5002.0 ×10 521.3 ×1085.0下柱400 ×10004.0 ×10 5333.3 ×108109）柱的插入深度 h 1 應(yīng)滿(mǎn)足

18、：預(yù)制柱插入基礎(chǔ)杯口應(yīng)有足夠的深度，使柱可靠地嵌固在基礎(chǔ)中，插入深度對(duì)于截面尺寸 800 h 1000 的應(yīng)滿(mǎn)足 ：插入深度為 0.9h ，且 800mm ，同時(shí)插入深度還應(yīng)滿(mǎn)足柱縱向受力鋼筋錨固長(zhǎng)度的要求和柱吊裝時(shí)穩(wěn)定性的要求，即應(yīng)使 h 1 0.05.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.倍柱長(zhǎng)（吊裝時(shí)的柱長(zhǎng) ）。最終插入深度取值為900mm 。3.2材料的選用C30 混凝土， fc14.3N / mm2 , f tk2.01N / mm2 , f t1.43 N / mm2C25 混凝土， f c11.9N / mm2 , f tk1.78 N / mm2 , ft1.27N / mm2鋼筋：受力筋為 HRB3

19、35， f y 300N / mm2 , Es 2.0105 N mm2箍筋為 HRB235， f y 210N / mm2.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.四荷載計(jì)算4.1荷載作用位置e1hu / 20.150.05me2hl / 2hu / 20.50.250.25me4( LLk ) / 2hl/ 20.750.50.25me5hl / 20.24/ 21.0/ 20.120.62m注：上柱截面高 hu500mm，下柱截面高 hl1000mm ，墻厚240mme1 作用于上柱柱頂豎向偏心力對(duì)上柱計(jì)算軸線(xiàn)的偏心距；e2 上柱豎向力對(duì)下柱計(jì)算軸線(xiàn)的偏心距；e4 吊車(chē)梁支座鋼墊板的中心線(xiàn)對(duì)下柱計(jì)算軸線(xiàn)的偏心距；

20、e5 圍護(hù)墻自重對(duì)下柱計(jì)算軸線(xiàn)的偏心距；4.2屋蓋荷載 (永久荷載 G，活荷載 Q)G1 k 0.5(跨度柱距 ) （屋面荷載支撐荷載）0.5 屋架重柱距天溝重0.5（306） 2.780.550.962.18288.73kN則屋蓋結(jié)構(gòu)自重G1 1.2G1K1.2288.73346.48kN屋面活荷載 Q1k0.7 (30 2)663kNQ1Q Q1k1.4 6388.2kN4.3柱自重1 ）上柱自重 ： G2k4.0H u4.03.918.72kN2）下柱自重 ： G3k10H L1010.5126kN4.4吊車(chē)梁等自重 G4KG4 k40.81.06647.16kNF1150 e1 F27

21、50F4e2e4F3圖 4.1荷載作用位置.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.4.5吊車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)設(shè)計(jì)資料 ，吊車(chē)按兩臺(tái)考慮 。其中： L 6m ， B6.4m ， K5.25m ，起重量 Q=20t, 大車(chē)質(zhì)量 m141t ，小車(chē)質(zhì)量 m27.5t ，吊車(chē)最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值 Pmax, k240 kN ,Pmin, k(G1 ,kG 2 , kG3 , k ) / 2Pmax, km1m 2m 3 g / 2 Pmax, k(41 7.5 20)10/ 2240102.5kN吊車(chē)梁支座反力影響線(xiàn)及兩臺(tái)吊車(chē)的布置如圖4.2 示。Dmax, kPmax, kyi0.9240(0.1251.00.81)417.6kN

22、DmaxQ Dmax, k1.4417.6584.64kNPmin, kDmin, kDmax, k pmax,k417.6102.5 / 240178.35kNDminQ D min, k1.4178.35249.69kN1(m2Q)gTk40.25 0.100.9(7.520)106.19kNTmaxDmaxTk584.646.19 / 240 11.97kNPmax, k.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.4.6圍護(hù)墻等永久荷載G5k (G5k 包括 QL ， JL，墻體，門(mén)窗等重量 )圈梁 (QL)自重：20.3 0.244.422515.91kN基礎(chǔ)梁 (JL)自重：0.450.245.952516.0

23、7kNC1（4.2m ×4.2m ）鋼窗自重4.24.20.457.94kNC2（4.2m ×4.8m ）鋼窗自重4.24.80.459.07kN240 厚墻（雙面抹灰 ）自重19.0 0.241.05.56kN / m2(612.94.24.24.24.80.34.4220.455.95)5.56190.5kNG5k15.9116.07190.57.949.07239.49kNG5G G51.2239.49287.4kN4.7風(fēng)荷載風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 4.3，其中 h11.99m ； h21.50mkzzso ，基本風(fēng)壓o0.35kN / m2風(fēng)振系數(shù)z1.0 （規(guī)范規(guī)定

24、單層廠(chǎng)房取1.0）屋面坡度arctan(3490 1990) / 150005.7o15o風(fēng)載體型系數(shù)s 查規(guī)范如下 ：s10.8 ， s20.6 ， s30.5 ， s40.5圖 4.3s4.專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)資料.風(fēng)壓高度變化系數(shù)按地面粗糙變化類(lèi)別為B 類(lèi)，查規(guī)范如表 4.1：表 4.1風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面（或海面）5m10m15m20m高度z1.001.001.141.25中間按線(xiàn)性插入 ：柱頂Z112.9 0.45 13.35m檐口Z212.90.451.9915.34m屋脊Z212.90.453.4916.84m注：室內(nèi)外高差為 0.45m 。z1z2z21.091.151.18排架迎風(fēng)面和背風(fēng)面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為：1kzz1s1o1.00.8 1.09 0.35 0.305kN / m22kzz2s 2o1.0( 0.6) 1.09 0.350.229kN