{工厂管理运营管理}钢筋混凝土单层厂房排架结构设计DOC46页

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1、工厂管理运营管理钢筋 混凝土单层厂房排架结构 设计 DOC46 页 工厂管理运营管理钢筋 混凝土单层厂房排架结构 设计 DOC46 页 15 届课程设计 钢筋混凝土单层厂房排架结构设计钢筋混凝土单层厂房排架结构设计 说明书说明书 由于本学期开设了混凝土结构设计课程，在教学大纲的要求下我们需要开展课程设 计工作。进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节，是对课程 作业的综合补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。此次课程设计目的是为了加 强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解，学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高 钢筋混凝土结构的计算，设计及构造处理，绘制结构施工

2、图的能力。培养正确熟练运用结构 设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计， 施工全面协调统一的思想。我的设计任务是根据已有的资料对某厂房进行排架结构设计。 目录目录 1 设计任务.11 设计任务.1 1.1 设计题目 2 1.2 设计内容 2 1.3 设计要求 2 1.4 设计资料 2 2 结构选型 22 结构选型 2 3 荷载计算 53 荷载计算 5 3.1 恒载 5 3.2 屋面活荷载 6 3.3 风荷载 6 3.4 吊车荷载 7 4 排架内力分析 84 排架内力分析 8 4.1 恒荷载作用下排架内力分析 9 4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 11

3、 4.3 风荷载作用下排架内力分析 15 4.4 吊车荷载作用下排架内力分析 16 5 内力组合 235 内力组合 23 6 柱截面设计（A 柱）256 柱截面设计（A 柱）25 6.1 上柱配筋计算 25 6.2 下柱配筋计算 27 6.3 柱裂缝宽度验算 29 6.4 牛腿设计 30 6.5 牛腿吊装验算 31 7 基础设计 337 基础设计 33 7.1 作用于基础顶面上的荷载计算 34 7.2 基础尺寸及埋置深度 35 7.3 基础高度验算 36 7.4 基础底板配筋验算 38 致 谢. .41 致 谢. .41 参考文 献. . . . . . . . . . . 参考文 献. .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . .42 . . . . . . . .42 1设计任务1设计任务 1.1 设计题目1.1 设计题目 单层工业厂房排架结构设计 1.2 设计内容1.2 设计内容 1、确定剖面尺寸和结构布置，包括支撑、圈梁、连系梁、基础梁等。 2、构件选型。 3、排架内力计算：确定计算简图，荷载计算；各种荷载下的内力计算；绘 制内力图。 4、内力组合。 5、设计某柱及柱下单独基础。 6、绘制结构施工图一张 A1，内容包括： 厂房平面结构布置图：要求从牛腿顶面处剖开。 排架柱的配筋图和模板图。 柱下独立基础的配筋图和模板图。 结构说明。 1.3 设计要

5、求1.3 设计要求 1、计算书书写工整，插图应按一定比例绘制，图文并茂，纸张规格为 A4； 2、图纸应符合房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001） 和建筑结 构制图标准（GB/T501052001） 的要求。 1.4 设计资料1.4 设计资料 某金工车间为单跨厂房，跨度为 22m，柱距为 9m，车间总长度 81m。每跨设有 300/50KN 吊车 2 台，吊车工作级别为 A6 级，轨顶标高 9.6m。采用 SBS 放水卷材 0.45KN/,240mm 厚 双面清水维护砖墙，钢窗宽度 4.8m，室内外高差为 150mm，素混凝土地面，厂房剖面如图 1 所示。厂房所在地点的基本风压为 0

6、.45KN/，地面粗糙度为 B 类；基本雪压为 0.45KN/， 修正后的地基承载力特征值为 180KN/。活荷载和吊车荷载组合值系数均取；风荷载组合值 系数取 0.6。吊车荷载准永久值系数，活荷载和风荷载准用值系数均为。环境类别为一类。 要求进行排架结构设计（不考虑抗震设防） 。 1、跨度见表 1.1，柱距为 6m，厂房纵向长度为 66.48m。 2、每跨内设有二台双钩桥式起重机（） ，额定起重量、轨顶标高见表 1.1。 表 1.1 分组情况表表 1.1 分组情况表 3、屋面 构 造 为 ： 防水层 （ 六 层作 法 ， 二 毡 三油 铺 绿 豆砂） 找平层（20mm 厚水泥砂浆） 预应力混

7、凝土大型屋面板 2 结构构件选型及柱截面尺寸确定2 结构构件选型及柱截面尺寸确定 采用 240mm 厚粘土墙（双面粉刷） 。在牛腿顶面标高处设一道连系梁， 支承在边柱外侧的牛腿上，用以承受上部墙重，吊车梁以上设高侧窗，洞口 尺寸为 3.62.1m（4.8） ，吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸为宽 3.6m，高 梁号跨度（m）吊车起重量（kN）轨顶标高（m） L130300/50 L230200/50 9.6 4.8m，圈梁设在柱顶处。 2.1 材料2.1 材料 排架柱：混凝土：C30 钢筋：纵向受力钢筋 HRB400 级，箍筋 HPB235 级 柱下单独基础：混凝土 C15 或 C20 钢筋：HP

8、B235 级 相关资料见表 1.2： 表 1.2 主要构件选型表 1.2 主要构件选型 尺寸吊车工作级别 A4 起重量 Q /kN 跨度 Lk /m 宽度 B /mm 轮距 K /mm 轨顶以 上高度 H /mm 轨道中心至 端部距离 Bl /mm 最大 轮压 Fp,max /kN 最小 轮压 Fp,min /kN 起重机 起重量 G /kN 小车 总质量 g /kN 300/502166505250260030032088515117 200/50216400525023002602406541075 2.2 设计剖面尺寸2.2 设计剖面尺寸 22 结构选型 该厂房跨度在 1536 之间，

9、且柱顶标高大于 8m， 故采用钢筋混凝土排架结构。 为了使屋盖具有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面 板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各主要构件选型见表 2.1 表 2.3 主要承重构件选型表表 2.3 主要承重构件选型表 构件名称标准图集重力荷载标准值 屋面板 G410（一） 1.5m6m 预应力混凝土屋面板 1.40kN/m2 （包括灌缝重） 天沟板 G410（三） 1.5m6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板） 1.91kN/m2 屋架 G415（三） 预应力混凝土折线形屋架（跨度 30m） 139.5kN/榀 0.05kN/m2 （屋盖钢支撑） 吊车梁

10、 G323（二） 钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为 A4） 39.5kN/根 轨道连接 G325（二） 吊车轨道联结详图 0.80kN/m 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁 16.7kN/根 由表 1.1 知轨顶标高为 11.4 米，由设计剖面尺寸可知轨顶至柱顶的高度为 3.3 米，牛腿顶面标高为 10.2m，设室内地面至基础顶面的距离为 0.5 米，则计 算简图中柱的总高度 H、下柱高度 Hl和上柱的高度 Hu分别为： H=11.4m+3.0m+0.5m=15.2m Hl=10.2m+0.5m=10.7m Hu=15.2m-10.7m=4.5m 表 2.4 柱截面尺寸及相应的参数表 2.4

11、 柱截面尺寸及相应的参数 计算参数 柱号 截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/（kN/m） 上柱矩 5005002.510552.081086.25A 下柱I50010001002002.7105348.921086.75 上柱矩 5006003105901087.5B 下柱I50012001002002.91055571087.25 上柱矩 500400210526.671085C 下柱I50010001002002.7105348.921086.75 本题仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图 2 所示。 屋架重力荷载为，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为： （2）吊车

12、梁及轨道重力荷载设计值： (3)柱自重重力荷载设计值： A，B 柱： 各项恒载作用位置如图 3 所示： 3.荷载计算3.荷载计算 3.1 屋盖恒载：3.1 屋盖恒载： SBS 防水卷材 20mm 厚水泥砂浆找平层 100mm 厚水泥蛭石保温层 一毡两油隔气层 20mm 厚水泥砂浆找平层 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 屋盖钢支撑 屋架重力荷载为 139.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为： G1=1.2（3.15kN/m26m30m/2+139.5kN/2）=354.66kN (1)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G3=1.2（39.5kN+0.8kN/m6m）=53.16kN

13、(2)柱自重重力荷载设计值 A 柱 上柱 G4A=1.26.25kN/m3.9m=29.25kN 下柱 G5A=1.26.75kN/m9.9m=80.19N B 柱 上柱 G4B=1.27.5kN/m4.5m=40.5kN 下柱 G5B=1.27.25kN/m10.7m=93.09kN C 柱 上柱 G4C=1.25kN/m3.9m=35.1kN 下柱 G5C=1.26.75kN/m9.9m=92.07kN 3.2 屋面活荷载3.2 屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是 0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.40.5kN/m26m21=44.1kN Q1的作用位置与 G1作用

14、位置相同。 3.3 风荷载3.3 风荷载 风荷载标准值按 k=zsz0计算，其中 0=0.4kN/m2,z=1.0，z根 据厂房各部分标高及 B 类地面粗糙度由附表 5.1 确定如下： 柱顶（标高 14.70m）z=1.092 檐口（标高 16.50m）z=1.153 屋顶（标高 18.00m）z=1.84 s如图 3.2 所示，由式 k=zsz0可得排架的风荷载的标准值： k1=zs1z0=1.00.81.0920.4=0.393kN/m2 k2=zs2z0=1.00.41.0920.4=0.197kN/m2 图 3.2 风荷载体型系数和排架计算简图 则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为： q1=1.40.3936=3.30kN/m q2=1.40.1976=1.565kN/m FW=Q(s1+s2)zh1+(s3+s4)zh2z0B =1.4(0.8+0.4)1.1531.8m+(-0.6+0.5)1.2061.5m1.00.4kN/m26.0m =11.05KN 3.4 吊车荷载3.4 吊车荷载 由表 1.2 可查得 300/50 吊车的参数为 ： B=6.65m， K=5.25m， g=117kN