單層廠房設(shè)計(jì)

單層廠房設(shè)計(jì)任務(wù)書城建11土木SY設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)某市郊外（B類地區(qū)）一單層單跨廠房，設(shè)有兩臺(tái)中級(jí)工作制A5的軟鉤吊車，建筑平、剖面圖如圖1、圖2。圖1建筑平面圖圖2建筑剖面圖設(shè)計(jì)題號(hào)縱墻上窗洞高：軌頂標(biāo)高9.3m以內(nèi)為1800mm；12m以上為2400mm?；撅L(fēng)壓為0.3kN/m2，基本雪壓為0.25kN/m2。表1單層單跨工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)題號(hào)跨度L（m）1824吊車噸位Q（t）1015/31015/3軌頂標(biāo)高（m）8.412348.756789.391011129.91314151610.51718192011.12122232411.625262728122930313212.633343536設(shè)計(jì)資料荷載不上人屋面活荷載為0.5kN/m2。材料混凝土：C25，C30，C35。鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB335、HRB400，箍筋采用HPB300。型鋼及預(yù)埋件采用HRB335，HPB300。建筑構(gòu)造屋面：卷材防水屋面，其做法如下：兩氈三油防水層上鋪小石子：0.35kN/m220mm厚水泥砂漿找平層：0.4kN/m2100mm厚水泥珍珠巖制品保溫層：0.5kN/m2一氈兩油隔氣層：0.05kN/m220mm厚水泥砂漿找平層：0.4kN/m2預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：墻體用240mm厚清水磚墻，鋼門窗。地面：室內(nèi)混凝土地面，室內(nèi)外高差150mm。設(shè)計(jì)要求選擇屋面板、屋架、天溝板等（按標(biāo)準(zhǔn)圖集選用）。確定上、下柱的高度及截面尺寸。計(jì)算排架所承受的各項(xiàng)荷載。計(jì)算各種荷載作用下的排架內(nèi)力。柱、牛腿的設(shè)計(jì)。繪制結(jié)構(gòu)施工圖。結(jié)構(gòu)布置圖（屋面板、屋架、天溝板、吊車梁、墻體等的布置）柱施工圖（模板圖及配筋圖）2構(gòu)建選型1、屋面做法兩氈二油防水層上鋪小石子：0.35kN/m20mm水泥沙漿找平層：0.4kN/m100mm珍珠巖保溫層：0.5kN/m一氈二油隔氣層：0.05kN/m20mm水泥沙漿找平層：0.4kN/m合計(jì)：屋面活荷載：（組合值系數(shù)是0.7）屋面外荷載設(shè)計(jì)值：組合一（可變荷載效應(yīng)控制）：1.2x1.7+1.4x0.5=2.74kN/m組合二（永久荷載效應(yīng)控制）:1.35x1.7+1.4x0.7x0.5=2.785kN/m2、屋面板屋面板采用G410（一）標(biāo)準(zhǔn)圖集體。中間跨：YWB—3邊跨：YWB—3S允許外荷載：3.24kN/m>2.785kN/m板自重：1.4kN/m灌縫重：0.10kN/m3、屋架兩氈二油防水層上鋪小石子：0.35kN/m20mm水泥沙漿找平層：0.4kN/m100mm珍珠巖保溫層：0.5kN/m一氈二油隔氣層：0.05kN/m20mm水泥沙漿找平層：0.4kN/m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板及灌縫重：1.5kN/m屋面支撐及吊管自重：0.15kN/m永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：總計(jì)：3.35kN/m可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5kN/m（組合值系數(shù)是0.7）雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.25kN/m（組合值系數(shù)是0.7）組合一（可變荷載效應(yīng)控制）：1.2x3.35+1.4x0.5=4.72kN/m組合二（永久荷載效應(yīng)控制）:1.35x3.35+1.4x0.7x0.5=5.0125kN/m屋架采用G415（一）標(biāo)準(zhǔn)圖集的預(yù)應(yīng)力混凝土折線型屋架（YWJ—24—1Ba）允許外荷載：5.00kN/m屋架自重：11.275t4、天溝板天溝板采用G410（三）標(biāo)準(zhǔn)圖集。（1）、找坡層計(jì)算厚度取6m天溝板中較大的平均找坡層厚度，即取（50=80）/2=65mm計(jì)算焦渣混凝土自重取14kN/m，于是得（2）水泥砂漿找平層20mm，則：（3）三氈四油卷材防水層（無(wú)小石子），則：（4）積水荷載按230mm計(jì)算，則：其中，卷材防水層考慮高、低肋覆蓋部分，按天溝平均內(nèi)寬的2.5倍計(jì)算（b=天溝寬度-190），則：q=1.35b(0.91+0.4+2.5x0.15+2.3)=5.38b由規(guī)范采用TGB77,q=5.38x(0.77-0.19)=3.12kN/m<［q］.5、吊車梁吊車梁選用G323（二）標(biāo)準(zhǔn)圖集,中級(jí)工作制備，兩臺(tái)起重量為10t的吊車,,選用吊車梁：中間跨:DL—7Z,邊跨DL—7B：構(gòu)件自重：。吊車軌道聯(lián)接選用G325標(biāo)準(zhǔn)圖集,中級(jí)吊車自重：。6、排架柱材料選用(1)混凝土：采用C30。(2)鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB400。(3)箍筋：采用HPB235級(jí)。7、排架柱高計(jì)算由吊車資料表可查得：H＝2140mm,軌頂墊塊高為200mm。牛腿頂面標(biāo)高＝軌頂標(biāo)高－吊車梁－軌頂墊塊高＝12.600－0.900－0.200＝11.500m由附錄12查得，吊車軌頂至吊車頂部的高度為2.14m，考慮屋架下弦至吊車頂部所需空隙高度為220m，故柱頂標(biāo)高＝12.600+2.140+0.220＝14.960m上柱高＝柱頂標(biāo)高－牛腿頂面標(biāo)高＝14.960-11.500=3.46m全柱高＝柱頂標(biāo)高－基頂標(biāo)高＝14.96－(－0.500)＝15.460m下柱高＝全柱高－上柱高＝15.460－3.460＝12.000m參考表12-2選擇柱截面形式與尺寸：截面尺寸需要滿足的條件為：b≧H/20＝600mm.h≥H/14＝886mm取柱截面尺寸為：上柱：（b×h）＝600×400下柱：I(b×h×b×h)＝600×900×100×1503計(jì)算單元及計(jì)算簡(jiǎn)圖定位軸線B1：由附表查得軌道中心線至吊車端部的距離B1=230m；B2：吊車橋架至上柱內(nèi)邊緣的距離，一般取B2≧80mm；B3：封閉的縱向定位軸線至上柱內(nèi)邊緣的距離，B3=400mm。B1+B2+B3=230+80+400=710mm<750mm，可以。故取封閉的定位軸線A、B都分別與左、右外墻內(nèi)皮重合。計(jì)算單元取一榀排架為計(jì)算單元，計(jì)算單元的寬度為縱向相鄰柱間間距中心線之間的距離，即B=6m4荷載計(jì)算屋蓋荷載=1\*GB2⑴由屋蓋傳給排架柱的集中活荷載設(shè)計(jì)值=1.2(1.7+1.5+0.15)x12x6+1.2x112.75x6/2x12=343.89kN=2\*GB2⑵屋面活荷載，《荷載規(guī)范》規(guī)定，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m,比屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.25kN/m大，故僅按屋面均布活荷載計(jì)算。于是由屋蓋傳給排架柱的集中活荷載設(shè)計(jì)值=1.4x0.5x6x12=50.4kN、都作用于上部柱中心線外側(cè)=50mm處。柱和吊車梁等恒荷載上部柱自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.6x0.4x25=6kN/m,故作用在牛腿頂截面處的上部柱恒荷載設(shè)計(jì)值=1.2x6x3.46=24.91kN下部柱自重標(biāo)準(zhǔn)值為(2x0.6x0.15+0.6x0.1+4x0.25x0.025)x25=6.31kN/m,故作用在基礎(chǔ)頂截面處的下部柱恒荷載設(shè)計(jì)值=1.2x6.31x12=90.86kN吊車梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為27.5kN/根軌道連接自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.8kN/m，故作用在牛腿頂截面處的吊車梁和軌道連接的恒荷載設(shè)計(jì)值=1.2（27.5+6x0.8)=38.76kN吊車荷載吊車豎向荷載Dmax、Dmin由給出的設(shè)計(jì)資料，查教材附錄12得B=5550mm、K=4400mm，則2S＝B－K＝5550－4400＝1150mm，，，。查教材附錄12得最大輪壓Pmax,k最小輪壓Pmin,k47kN作用在排架上的吊車豎向荷載Dmax、Dmin為：===338.63x47/125=127.33kN作用在吊車梁中心線上。吊車橫向水平荷載Tmax由起重量Q＝10t，小車重G2,k＝3.8t，當(dāng)Q10t時(shí)，對(duì)于軟鉤吊車：作用在排架上的吊車橫向水平荷載Tmax為：=338.63x4.14/125=11.22kN作用在吊車梁頂面處。風(fēng)荷載基本風(fēng)壓:風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz按B類地區(qū)考慮，根據(jù)柱頂離室外地坪的高度為14.96+0.15=15.11m，查看《荷載規(guī)范》用內(nèi)插法得檐口離室外地坪的高度為14.96+0.15+1.2=16.31m,用內(nèi)插法得，則:柱頂風(fēng)荷載集中力設(shè)計(jì)值：5內(nèi)力分析內(nèi)力分析時(shí)所取的荷載值都是設(shè)計(jì)值，故得到的內(nèi)力值都是內(nèi)力的設(shè)計(jì)值屋蓋荷載作用下的內(nèi)力分析=1\*GB2⑴屋蓋集中恒荷載作用下的內(nèi)力分析柱頂不動(dòng)支點(diǎn)反力按，，則查附圖9-2得故作用下不動(dòng)鉸承的柱頂反力為(→)=2\*GB2⑵屋蓋集中活荷載作用下的內(nèi)力分析(→)在、分別作用下的排架柱彎矩圖、軸向力圖和柱底剪力圖，分別如圖所示，圖中標(biāo)注出的內(nèi)力值是指控制截面=1\*ROMANI-=1\*ROMANI、=2\*ROMANII-=2\*ROMANII和=3\*ROMANIII-=3\*ROMANIII截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。彎矩以使排架柱外側(cè)受拉為正，反之為負(fù)；柱底剪力以向左為正、向右為負(fù)。柱自重、吊車梁及軌道連接等自重作用下的內(nèi)力分析。不做排架分析，其對(duì)排架柱產(chǎn)生的彎矩和軸向力如圖所示。吊車荷載作用下的內(nèi)力分析=1\*GB2⑴作用于A柱，作用于B柱，e=（750-900/2)=300,其內(nèi)力為這里的偏心距e是指吊車軌道中心線至下部柱截面形心的水平距離。A柱頂?shù)牟粍?dòng)點(diǎn)支反力，查附圖9-3，得A柱頂不動(dòng)支點(diǎn)反力 B柱頂不動(dòng)支點(diǎn)反力A柱頂水平剪力B柱頂水平剪力D作用于A柱時(shí)，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，A柱頂水平剪力與作用在A柱時(shí)的相同，即內(nèi)力圖如圖所示=3\*GB2⑶在作用下的內(nèi)力分析至牛腿頂面的距離為12.6-11.5=1.1m;至柱底的距離為12.6+0.15+0.35=13.1m。因A柱與B柱相同，受力也相同，故柱頂水平位移相同，沒(méi)有柱頂水平剪力，故A柱的內(nèi)力圖如圖所示。風(fēng)荷載作用下下的內(nèi)力分析左風(fēng)時(shí)，在、作用下的柱頂不動(dòng)鉸支座反力，由附圖9-8查得各柱頂剪力分別為：對(duì)稱結(jié)構(gòu)，左風(fēng)和右風(fēng)正對(duì)稱排架內(nèi)力如圖6內(nèi)力組合表及其說(shuō)明內(nèi)力組合表A柱控制截面=1\*ROMANI-=1\*ROMANI、=2\*ROMANII-=2\*ROMANII和=3\*ROMANIII-=3\*ROMANIII的內(nèi)力組合列于表柱號(hào)、控制界面及正號(hào)內(nèi)力的方向荷載類型恒荷載活荷載荷載編號(hào)=1\*GB3①屋面恒荷載=2\*GB3②柱、吊車梁自重=3\*GB3③屋面均布活荷載=4\*GB3④Dmax=5\*GB3⑤Dmin=6\*GB3⑥Tmax=7\*GB3⑦左風(fēng)=8\*GB3⑧右風(fēng)控制截面內(nèi)力設(shè)計(jì)值MNVMNMNVMNVMNVMNMNMN=1\*ROMANI-=1\*ROMANI內(nèi)力組合荷載組合內(nèi)力組合合恒荷載+0.9（任意兩種或兩種以上活荷載恒荷載+任一種活荷載組合項(xiàng)目MN、V組合項(xiàng)目MN、V+Mmax及相應(yīng)N=1\*GB3①+=2\*GB3②+=7\*GB3⑦+Mmax=3.30N=368.80-Mmax及相應(yīng)N=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=3\*GB3③+=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=8\*GB3⑧)-Mmax=54.58N=414.16Nmax及相應(yīng)M=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=3\*GB3③+=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=8\*GB3⑧)M=-54.58Nmax=414.16=1\*GB3①+=2\*GB3②+=3\*GB3③M=-10.58Nmax=419.20Nmin及相應(yīng)M=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=8\*GB3⑧)M=-53.38Nmin=368.80=1\*GB3①+=2\*GB3②+=8\*GB3⑧M=-27.77Nmin=368.80=2\*ROMANII-=2\*ROMANII+Mmax及相應(yīng)N=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=7\*GB3⑦)+Mmax=94.46N=687.43=1\*GB3①+=2\*GB3②+=4\*GB3④+Mmax=80.41N=721.28-Mmax及相應(yīng)N=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=3\*GB3③+=8\*GB3⑧)-Mmax=-20.89N=428.01=1\*GB3①+=2\*GB3②+=8\*GB3⑧-Mmax=-21.54N=382.65Nmax及相應(yīng)M=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=3\*GB3③+=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=7\*GB3⑦)M=93.25Nmax=732.78=1\*GB3①+=2\*GB3②+=4\*GB3④M=80.41Nmax=721.28Nmin及相應(yīng)M=1\*GB3①+=2\*GB3②+=7\*GB3⑦M(jìn)=9.53Nmin=382.65=3\*ROMANIII-=3\*ROMANIII+Mmax及相應(yīng)N=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=3\*GB3③+=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=7\*GB3⑦)+Mmax=420.17N=848.55V=38.24=1\*GB3①+=2\*GB3②+=7\*GB3⑦+Mmax=293.97N=498.42V=36.08-Mmax及相應(yīng)N=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=5\*GB3⑤+=6\*GB3⑥+=8\*GB3⑧)-Mmax=-361.36N=609.42V=-37.87=1\*GB3①+=2\*GB3②+=8\*GB3⑧-Mmax=214.29N=498.42V=-25.70Nmax及相應(yīng)M=1\*GB3①+=2\*GB3②+0.9(=3\*GB3③+=4\*GB3④+=6\*GB3⑥+=7\*GB3⑦)M=420.17Nmax=848.55V=38.24=1\*GB3①+=2\*GB3②+=4\*GB3④M=45.02Nmax=837.05V=-4.37Nmin及相應(yīng)M=1\*GB3①+=2\*GB3②+=7\*GB3⑦M(jìn)=293.97Nmin=498.42V=36.087排架柱截面設(shè)計(jì)采用就地預(yù)制柱，混凝土強(qiáng)度等級(jí)喂C30，縱向受力鋼筋為HRB400級(jí)鋼筋，采用對(duì)稱配筋。上部柱配筋計(jì)算由內(nèi)力組合表知，控制截面=1\*ROMANI-=1\*ROMANI的內(nèi)力設(shè)計(jì)值為M=54.58kN/m，N=414.16kN=1\*GB