鋼筋混凝土單層廠房設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書設(shè)計(jì)題目 鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 土木工程（建筑管理） 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 日 期 2013.11.19 分 校 鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書1. 設(shè)計(jì)項(xiàng)目某金屬切削加工車間2. 設(shè)計(jì)資料2.1 建設(shè)地點(diǎn)：重慶市某廠區(qū)2.2 自然條件： 基本風(fēng)壓：0.45 KN/m2。 基本雪壓：0.45 KN/m2。 屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5KN/m2。 地質(zhì)條件：場地土組成情況從上至下依次為：0.8m厚雜填土；1.5m厚輕亞粘土，承載力特征值fak=140KPa；3.0m厚亞粘土，承載

2、力特征值fak=180KPa。 抗震設(shè)防烈度：6度。2.3 結(jié)構(gòu)型式：鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)2.4 建筑平面：車間長度為60m，柱距為6 m；車間寬度選用48m，其中AB跨及BC跨尺寸詳見附表。2.5 建筑剖面：兩跨等高排架，室內(nèi)外高差0.2m，柱牛腿頂標(biāo)高9.3m，軌道頂標(biāo)高10.7m，上柱頂標(biāo)高13.5m。2.6 排架柱計(jì)算參數(shù)：上柱均采用b×h=400mm×400mm矩形截面，下柱均采用工字形截面，下柱的截面幾何參數(shù)分別為：A、C列柱： b×h×hf×bw=400mm×900mm×150mm×100mm，A=1.

3、875×105 mm2, I=1.95×1010 mm4, 自重標(biāo)準(zhǔn)值為4.69KN/m；B列柱： b×h×hf×bw=400mm×1000mm×150mm×100mm，A=1.975×105 mm2, I=2.56×1010 mm4, 自重標(biāo)準(zhǔn)值為4. 94KN/m。2.7 吊車系統(tǒng)計(jì)算參數(shù)：吊車：兩跨均設(shè)有兩臺(tái)20/5t軟鉤電動(dòng)橋式吊車，工作級(jí)別均為A4，其中跨度為21m：橋架跨度Lk=19.5m, 寬度B=5.55m, 輪距K=4.4m, 最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pmax,k=205KN, 大車質(zhì)量

4、m1=28t, 小車質(zhì)量m2=7.5t； BC跨度為24m：橋架跨度Lk=22.5m, 寬度B=5.55m, 輪距K=4.4m, 最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pmax,k=215KN, 大車質(zhì)量m1=32t, 小車質(zhì)量m2=7.5t。吊車梁：采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等截面薄腹吊車梁，梁高1.2m, 自重標(biāo)準(zhǔn)值為44.2KN/根。 軌道：高為0.2m, 軌道及連接件自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.8KN/m。 屋蓋鋼支撐體系：取自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.05KN/m2。2.8 屋蓋構(gòu)件計(jì)算參數(shù)：屋面板：采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板，1500mm×6000mm×240mm，板重標(biāo)準(zhǔn)值（含灌縫）為1.4 KN/m2。屋架

5、：采用梯形鋼屋架，共8個(gè)節(jié)間，21m跨端部高度為1.99m、跨中央高度為3.04m；24m跨端部高度為1.99m、跨中央高度為3.19m。屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：0.120.011L（KN/m2），其中L為屋架跨度， 以m計(jì)。鋼筋混凝土天溝板：580mm×6000mm×400mm，板重標(biāo)準(zhǔn)值為12.8 KN/塊。2.9 屋面做法：三氈四油防水層；20mm厚1:3水泥砂漿找平層；250mm厚1:8水泥珍珠巖制品保溫層；一氈二油隔氣層；20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板，板下噴大白漿兩道。2.10 圍護(hù)結(jié)構(gòu)：墻體：370mm厚燒結(jié)普通磚砌體，自重標(biāo)

6、準(zhǔn)值取19KN/m3，外清水墻、內(nèi)噴大白漿兩道。 鋼窗：上窗1.8m×3.6m、下窗3.6m×3.6m，自重標(biāo)準(zhǔn)值取0.45KN/m2。2.11 材料供應(yīng)： 混凝土強(qiáng)度等級(jí)：均采用C30鋼筋：柱內(nèi)受力縱筋采用HRB335級(jí)，柱內(nèi)箍筋及基礎(chǔ)采用HPB235級(jí)。2.12 環(huán)境類別為一類3 畫出車間平面圖及剖面圖見下頁插頁圖1-1和圖1-2圖1-1廠房結(jié)構(gòu)平面圖圖1-2廠房剖平面圖4 計(jì)算簡圖4.1 計(jì)算簡圖與柱截面參數(shù)可以從整個(gè)廠房中選擇具有代表性的排架作為計(jì)算單元，計(jì)算柱距為6m，其計(jì)算簡圖如下圖1-3所示。圖1-3計(jì)算簡圖上柱高：下柱高：柱總高：柱截面幾何參數(shù)，列表如下：柱

7、列上柱下柱bxh(mmxmm)A(mm4)I(mm4)bxhxhfxbw(mm2xmm2)A(mm2)I(mm4)A400x4001.6x1052.13x109400x900x150x1001.875x1051.95x1010B400x4001.6x1052.13x109400x1000x150x1001.975x1052.56x1010C400x4001.6x1052.13x109400x900x150x1001.875x1051.95x10105 荷載計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)值）5.1 恒荷載5.1.1 屋蓋自重 三氈四油防水層 20mm厚1:3水泥砂漿找平層 250mm厚1:8水泥珍珠巖制品保溫層 一

8、氈二油隔氣層 20mm厚1:2.5水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板 屋蓋剛支撐體系 屋面恒荷載 屋架自重：21m跨 故作用于AB、BC跨兩端柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)自重為：5.1.2 柱自重 邊柱A：上柱 下柱 中柱B：上柱 下柱 邊柱C：上柱 下柱 5.1.3 吊車梁及軌道自重AB跨： BC跨： 各恒載作用位置如第8頁圖1-4所示5.2 屋面活荷載： 由荷載規(guī)范查得，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，而雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為，所以僅按屋面活荷載計(jì)算。 AB跨同BC跨：5.3吊車荷載 本車間選用的吊車參數(shù)如下：（AB跨同BC跨）圖1-4廠房結(jié)構(gòu)平面圖圖1-5吊車輪壓簡圖21m跨：20/5t吊車，工作級(jí)別為，吊車

9、梁高1.2m， 吊車梁及支座影響線如第7頁圖1-5所示故作用于排架柱上的吊車豎向荷載分別為：AB跨（同BC跨）： 作用在每個(gè)輪上的吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：對于20/5t軟鉤吊車：AB跨（同BC跨）：5.4 風(fēng)荷載由已知條件可知：基本風(fēng)壓為，風(fēng)壓高度系數(shù)按B類地面取。柱頂：檐口：屋頂：BC跨（同AB跨） 圖1-6風(fēng)荷載體型系數(shù)圖 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 作用在排架上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: 左吹風(fēng)（同右吹風(fēng)） 風(fēng)荷載作用如圖1-7所示圖1-7風(fēng)荷載作用示意圖6 內(nèi)力分析 本廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配系數(shù)法來進(jìn)行內(nèi)力分析6.1 剪力分配系數(shù)的計(jì)算6.1.1 A列柱柱頂位移值的計(jì)算上柱： 下柱： 查附錄9

10、附圖9-1 則 6.1.2 B列柱柱頂位移值的計(jì)算 上柱： 下柱： 查附錄9附圖9-1 則 6.1.3 C列柱柱頂位移值的計(jì)算,同A列柱 6.1.4 各柱剪力分配系數(shù) 6.2 恒荷載作用下的內(nèi)力分析 恒荷載下排架的計(jì)算簡圖，如下圖1-8所示圖1-8恒荷載作用圖A列柱：B列柱： C列柱: 各柱不動(dòng)鉸支座反力: A列柱: 查附錄9附圖9-2，9-3得 B列柱: 查附錄9附圖9-2，9-3得 所以，排架柱不動(dòng)鉸支座總反力: 各柱柱頂最后剪力為： 恒荷載作用下排架柱彎矩圖和軸力圖如圖1-9所示：圖1-9恒載作用下內(nèi)力圖6.3 屋面活荷載作用下的內(nèi)力分析：6.3.1 A，B跨作用有活荷載時(shí)：由屋面活荷載

11、在每側(cè)柱頂產(chǎn)生的壓力：在A，B柱頂及變截面處引起的彎矩分別為：各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：A列柱: ，B列柱: 則排架柱不動(dòng)鉸支座總反力:排架柱最后剪力分別為：A， B跨作用有屋面活荷載時(shí)，排架柱的彎矩圖和軸力圖如下圖1-10所示：圖1-10 AB跨屋面活荷載內(nèi)力圖6.3.2 BC跨作用有屋面活荷載時(shí) 由屋面活荷載在每側(cè)柱上產(chǎn)生的壓力為 其在B,C柱頂及變截面處彎起的彎矩： 各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：B列柱： C列柱： 排架柱不動(dòng)鉸支座總反力為： 各柱柱頂最后剪力分別為： BC跨作用有屋面活荷載時(shí)，排架柱的彎矩圖和軸力圖如下圖1-11所示圖1-11 BC跨屋面活荷載內(nèi)力圖6.4 吊車豎向荷載作用

12、下的內(nèi)力分析（不考慮廠房整體空間工作）6.4.1 AB跨 ,作用于A列柱時(shí) 由于吊車豎向荷載 ，的偏心作用而在柱中引起的彎矩：其計(jì)算簡圖如右圖所示圖1-12 作用于A列柱計(jì)算簡圖各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：A列柱： B列柱： 所以排架柱不動(dòng)鉸支座總反力為： 故排架柱頂最后剪力分別為： 當(dāng)AB跨作用于A列柱時(shí)，排架各柱的內(nèi)力圖如圖1-13所示圖1-13 作用于A列柱內(nèi)力圖6.4.2 AB跨作用于B列柱左側(cè)時(shí) 由于AB跨與的偏心作用而在柱中引起的彎矩為： 其計(jì)算簡圖如下頁圖1-14所示 圖1-14 作用于B列柱左側(cè)時(shí)計(jì)算簡圖故排架柱頂各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：A列柱： B列柱： 排架柱頂不動(dòng)鉸支座總

13、反力為： 故排架柱柱頂最后剪力為： 當(dāng)AB跨作用于B列柱左側(cè)時(shí)，排架各柱的內(nèi)力圖如圖1-15所示 圖1-15 作用于B列柱左側(cè)時(shí)內(nèi)力圖6.4.3 BC跨作用于B列柱右側(cè)時(shí) 由于BC跨與的偏心作用而在柱中引起的彎矩為： 其計(jì)算簡圖如下圖1-16所示 圖1-16作用于B列柱右側(cè)時(shí)計(jì)算簡圖各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：B列柱： C列柱： 所以排架柱不動(dòng)鉸支座總反力為： 故排架柱柱頂最后剪力為： 當(dāng)BC跨作用于B列柱右側(cè)時(shí)，排架各柱的內(nèi)力圖如下頁圖1-17所示圖1-17 作用于B列柱右側(cè)時(shí)內(nèi)力圖6.4.4 BC跨作用與C列柱時(shí)由于BC跨與的偏心作用而在柱中引起的彎矩為：其計(jì)算簡圖如下圖1-18所示圖1-1

14、8各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：B列柱： C列柱： 所以排架柱不動(dòng)鉸支座總反力為： 故排架柱最后剪力為： 當(dāng)BC跨作用于C列柱時(shí)，排架各柱的內(nèi)力圖如下圖1-19所示圖1-196.5 吊車水平荷載作用下的內(nèi)力分析（不考慮廠房整體空間工作）6.5.1 AB跨作用有橫向水平荷載時(shí) 計(jì)算簡圖如下圖1-20所示：=14.67KN 計(jì)算簡圖 作用于AB跨就算簡圖與內(nèi)力圖圖1-20各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：A列柱： 查附錄9附表9-5.9-6得B列柱： 查附錄9附表9-5.9-6得排架柱頂不動(dòng)鉸支座的總反力為：排架柱頂最后剪力分別為：排架各柱的彎矩圖如圖1-20所示6.5.2 BC跨作用有橫向水平荷載時(shí) 計(jì)算簡

15、圖如圖1-21所示，=14.67KN圖1-21 作用于BC跨計(jì)算簡圖與內(nèi)力圖B列柱： C列柱： 查附錄9附表9-5.9-6得排架柱頂不動(dòng)鉸支座的總反力為：排架柱頂最后剪力分別為：排架柱各柱的彎矩圖如圖1-21所示6.6 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析6.6.1 左吹風(fēng)時(shí)，計(jì)算簡圖如圖1-22所示各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：A列柱： 查附表9附圖9-8得C列柱： 查附表9附圖9-8得排架柱頂不動(dòng)鉸支座的總反力為：排架柱柱頂剪力分別為：排架柱的各柱彎矩圖如圖1-22所示圖1-22 左吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡圖與內(nèi)力圖6.6.2 右吹風(fēng)時(shí)，計(jì)算簡圖如圖1-23所示各柱不動(dòng)鉸支座反力分別為：A列柱： C列柱： 排架柱頂剪力

16、分別為：排架柱的各柱彎矩圖如圖1-23所示圖1-23 右吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡圖與內(nèi)力圖專心-專注-專業(yè)內(nèi)力截面永久荷載屋面活荷載吊車荷載風(fēng)荷載作用在AB跨作用在BC跨Dmax,k在A柱Dmin,k在A柱Dmax,k在AB柱Dmax,k在C柱Dmin,k在C柱Tmax,k在BC柱左風(fēng)右風(fēng)項(xiàng)次-M12.57-0.072.45-41.75-42.843.32-2.3527.22±21.8813.3218.01N244.1836000000000-M-37.98-9.072.4589.493.583.32-2.3527.22±21.8813.32-18.01N309.98360437.47

17、154.72000000-M19.84-5.058.16-7.92-96.38113.77-7.8490.72±72.94207.06-141.68N355.98360437.47154.72±0000007.內(nèi)力組合：不考慮廠房整體空間工作，對A柱進(jìn)行最不利組合，具體方法和數(shù)據(jù)見上表。截面 內(nèi)力組合Mmax與相應(yīng)N組合項(xiàng)內(nèi)力組合項(xiàng)內(nèi)力組合項(xiàng)內(nèi)力組合項(xiàng)內(nèi)力-M1.2×+0.9×1.4×+0.9×(+)+90.64(80.79)1.2×+0.9×1.4×+0.8×(+)+0.9×(+)+

18、-64.03(-75.53)1.2×+1.4×14.99(14.97)1.2×+0.9×1.4×+0.8×(+)+0.9×(+)+90.63(80.79)N341.85(260.98)338.38(334.25)343.42(334.25)293.02(260.98)-M1.2×+0.9×1.4×+0.8×(+)+0.9×(+)+120.51（117.1）1.2×+0.9×1.4×+0.9×(+)+11-106.13(-95.19)1.

19、2×+0.9×1.4×(+0.9×)或1.2×+1.4×0.9×44.47或63.21.2×+0.9×1.4×+0.9×(+)+11106.13(-95.19N812.95（806.06）417.34（383.25）923.18或994.8417.34(347.25)-M1.2×+0.9×1.4×+0.8×(+)+0.9×(+)+590.18(424.75)1.2×+0.9×1.4×+0.8×(+)+0.9×(+)+11451.29(-41517)1.2×+0.9×1.4×(+0.9×)或1.2×+1.4×0.9×4.13或9.021.2×+0.9×1.4×+0.9×(+)+480.58(404.9)N868.15(852.06)628.5