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1、钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构-2-2 课程设计课程设计题目：钢筋混凝土单层厂房结构设计题目：钢筋混凝土单层厂房结构设计姓姓 名：名： 班班 级：级：0707 土木土木 学学 号：号：2007*2007*学学 院：院： 青岛理工大学20072007 年年 月月 日日- 1 -钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构-2-2 课程设计任务书课程设计任务书一、题目：题目：钢筋混凝土单层厂房结构设计二、目的与要求目的与要求：了解单层厂房结构设计的全过程，培养单层厂房结构设计的工作能力。要求：（1） 、掌握单层厂房结构布置和结构选型的一般原则和方法；（2） 、综合运用以往所学的力学及钢筋混凝土结构的知识，掌握排架内
2、力分析方法以及构件截面设计方法；（3） 、掌握单层厂房结构施工图的表达方法。三、设计内容：设计内容：1、完成计算书一份，内容包括：（1）设计资料；（2）结构布置与选型；（3）排架内力分析及柱、基础的配筋计算。2、绘制施工图：（1）柱子模板图及配筋图；（2）基础平面布置图及配筋图。四、四、设计资料：设计资料：1、厂房跨度 24 米，总长 102 米，中间设伸缩缝一道，柱距 6 米。2、车间内设有两台软钩 20050kN 中级工作制吊车，轨顶设计标高 10.000米。3、建筑场地地质情况：地面下 0.8 米范围内为杂填土，杂填土下面 3.5 米内为均匀粉土，其承载力标准值 fk200kPa,地下水
3、位为地面下 4.50 米，无腐蚀性。4、基本风压 W0=0.4kN/m2; 基本雪压 S0=0.35kN/m2。5、屋面是不上人的钢筋混凝土屋面，屋面均布可变荷载标准值为 0.7/m2。6、建议采用材料：（1） 、柱：混凝土 C30，纵向受力钢筋 II 级，箍筋 I 级。（2） 、基础：混凝土 C30，II 级钢筋。7、选用的标准图集：（1） 、屋面板：G410（一）标准图集，预应力混凝土大型屋面板，板重标准值（包括灌缝在内）1.4KN/m2。（2） 、天沟板：G410（三）标准图集，JGB77-1 天沟板，板重标准值2.02kNm。（3） 、屋架：G415（三）标准图集中预应力混凝土折线形屋
4、架，屋架自重标准值 106kN。（4） 、吊车梁：G323-12 标准图集 DLZ-4，梁高 1200 毫米，翼缘宽 600 毫- 2 -米，腹板宽 300 毫米，梁自重标准值 44.2kN/根，轨道及零件重 1kN/米，轨道及垫板高度 200 毫米。8、建议采用的柱截面尺寸：上柱为矩形 bxh=400x400mm,下柱为 I 形 bf=400mm，h=800mm，b=100mm，hf=150170mm。9、屋面做法：防水层（0.4KN/平米） 20厚水泥砂浆找平层 （0.4KN/平米） 屋面板64011平面布置图24000 2528064010338060004406000600060006
5、0004406000600060006000600060006000600050060006000600060000.000150-0.15015.99014.30012.4008.60010.000180013505100406024000120020044005500吊车尺寸图剖面图- 3 -结构计算书结构计算书一、一、 结构的计算结构的计算1 1、计算简图的确定、计算简图的确定（1）计算上柱高及柱全高根据图 2.107 及有关设计资料：上柱高 Hu=柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道构造高=12.4-10.0+1.2+0.20=3.8m全柱高 H=柱顶标高-基顶标高=12.4-（-0.5
6、）=12.9m故下柱高 Hl=H-Hu=12.9-3.8=9.1m上柱与全柱高的比值（2）初步确定柱截面尺寸根据表 2.9（A）的参考数据，上柱采用矩形截面，bh=400mm400mm，下柱选用 I 形,bhhf=400mm800mm150mm（其余尺寸见图 2.108） ，根据表 2.8 关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 对于下柱截面高度，有吊车无吊车时 （3）上、下柱截面惯性与其比值排架平面内：可以）(400364259100 25mmbmmHl)(800758129100 12可以mmhmmHl)(80077425255.13 可以mmhmmH295
7、.09.128.3- 4 -上柱下柱比值排架平面外：上柱 下柱 排架计算简图（几何尺寸及截面惯性矩）如图 2.109 所示图2.108 形截面尺寸图2.109 排架计算简图2 2、荷载计算、荷载计算（1）恒荷载（）房屋结构自重4931033.2400400121mmIu410331042.14.4831501212800400121mmIl150.01042.110133.2109 lu II4910133.2mmIu4933 10729.1121004.483 124003.1582mmIl- 5 -预应力混凝土大型屋面板20mm 水泥沙浆找平层一毡二油隔气层 100mm 水泥珍珠岩制品保温
8、层20mm 水泥沙浆找平层 天沟板天窗端壁屋架自重天窗架 1.240=48KN则作用于横向水平面排架一端柱顶的屋盖结构自重(b)柱自重上柱下柱28.15.12.1mKN248.002.0202.1mKN206.005.02.1mKN248.01.042.1mKN242.035.02.1mKN272.3mKNgKN72602.1KN1201002.1KNG24.462482120724.14224672.31mmhheul2002400 2800 222mmheu50150240015021KNG24.188.34.04.0252.12KNG5.531.146.481.1025.02)4.01.
9、0(21.045.024.015.01.9252.1303e- 6 -（c）吊车梁与轨道自重（2）屋面活荷载由荷载规范可知,屋面均匀活荷载标准值为 0.7 KN/m2,大于该厂房所在地区的基本雪压 S0=0.30 KN/m2，,故屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为 ， Q1=1.40.7612=70.56KNe1=50mm（3）吊车荷载由电动双钩桥式吊车数据查得Pmax.K=200KN. Pmin.k=50KN, B=5000mm. k=4000mm Q2.K=75KN根据 B 与 K 及反力影响线，可算得与各轮对应的反力影响线竖标（图 2.110） ，于是可求的作用与上柱的吊车垂直荷载 图2.
10、110计算简图作用于每个轮子上的吊车水平制动设计值KNG2.61)6145(2.14KNyPDikQ588)067.08.0267.00.1(2004.19.09.0.maxmaxKNDPPD14758820050 max maxmin min mmhel350280075027504KNQQTKkcGQ875.6)75200(41.0)(4.2.- 7 -则作用于排架上的吊车水平荷载，按比例关系由 求得 Dmax其作用点到柱顶的垂直距离（4）风荷载 *地区的基本风压 对于大城市市郊，风压高度变化系数按 B 类地区考虑，高度的取值，对 按柱顶标高 12.4m 考虑，查荷载规范得按天窗檐口标高
11、19.86m 考虑，查荷载规范得风荷载体型系数的分布图 2.111 所示。故集中风荷载 Fw 为风向图2.111 风荷载体型系数排架受荷总图如图 2.112 所示。图2.112 作用于排架上的荷载3 3、内力计算、内力计算KNDPTT kQ2.20588200875.6 max .maxmaxmhHyeu6.22.18.3684.08.36.2 uHy,35.020mKNw z21,qq;08.1zwF对BhhhFzwQ0321)2.14.03.1(mKNqmKNqzsBzsQQ 59.1635.0080.15.04.154.2635.0080.18.04.1022011 KN86.28635
12、.026.1)87.32.169.14.09.13.1(4.1 .26.1zz- 8 -（1）恒荷载作用下如前所述，根据恒荷载的对称性和考虑施工过程中的实际受力情况，可将图 2.112 中的恒载 的作用简化为图 2.113a、b、c 所示的计算简图。（a）在 G1 作用下已知 n=0.151，=0.295，由附图 2.2 中的公式图2.113 恒荷载作用下的内力 （ ）的作用；（ ）的作用；（ ）的作用；（ ） 图（ ）（ ） 图（）故在 M11 作用下不动铰支承的柱顶反力由附图 2.3 中的公式2.1 115.01295.01295.01 231111 2322222 nC 故在 M12 作
13、用下不动铰支承的柱顶反力 kNHMCR75.109 .1256.1152 . 1212 212421GGG及、)(56.11525.024.462)(11.2305.024.46221121111 mKNeGMmKNeGM 95.1 115.01295.0115.011295.01231111112332321 nnC kNHMCR49.39.12112.2395.1211 111- 9 -因此，在 M11 和 M12 共同作用下（即在 G1 作用下）不动铰支承的柱顶反力相应的弯矩图如图 2.113a 所示(b)在 G2 的作用下相应的弯矩图如图 2.113b 所示。(c)在 G4 的作用下
14、kNRRR25.1475.105.312111MkNeGM65. 32 . 024.182222- 10 -相应的弯矩图如图 2.113c 所示。将图 2.113a、b、c 的弯矩图叠加，得在 G1、G2、G3 和 G 共同作用下的恒荷载弯矩图（2.113d）,相应的轴力 N 图如图 2.113e 所示。（2）屋面活荷载作用下对于单跨排架，Q 与 G 一样为对称荷载，且作用位置相同，仅数值大小不同。故由 G 的内力图按比例可求得 Q 的内力图。如：柱顶不动铰支承反力相应的 M 图如图 2.114a,b 所示。图2.114 屋面活荷载作用下的内力图（）的作用；（）图（）（3）吊车荷载（考虑厂房整体空间工作）厂房总长 102m，中间设一道伸缩缝，跨度为 24m，吊车起重量为 20t，由表 2.13 可查得无檩屋盖的单跨厂房空间作用分配系数=0.9（a）吊车垂直荷载作用下作用在 A 柱的情况maxD图 2.122 中吊车垂直荷载作用下的内力，可按如图 2.115 所示的简图进行计算。因此，A、B柱顶剪力按图 2.115a 所示简图推导的下列公式进行计算：22 minmaxmax25 . 0HCMMVDDAMkNeGM42.2135. 02 .614444 kNRGQRQ18. 224.46256.7025.14121 1- 11 -
