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1、单层工业厂房钢筋混凝土排架结构单层工业厂房钢筋混凝土排架结构设设计计书书单厂钢筋混凝土结构设计计算单厂钢筋混凝土结构设计计算一、设计任 务及资料本工程为一工业厂房（无天窗） ，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为 24 米，柱距 6 米，长 60 米，跨内有 30/5t 中级工作制吊车（A4）一台，轨顶标高不低于 9.3 米，建筑 平面图、剖面图如图 1，已知该厂房所在地区基本风压为 0.6 kN/m2 ,地面粗糙度 B 类， ，1基本雪压 0.6kN/m2，该地区工程地质良好，地面下 1.5 米左右为中密粗砂层，即为持力层，地基承载力特征值为=200 kN/m2，常年地下水位为-5 米以下。抗
2、震设防烈度为 6 度，af不要求进行抗震计算，按构造设防。，2厂房平面图、剖面图二、确定做法 和相应荷载的 标准值(1)屋面用二毡三油防水层上铺小豆石（0.35 kN/m2） ，下为 20mm 厚水泥砂浆找平（20 kN/m3） ，80 厚加气混凝土保温层（0.65 kN/m2） ，1.5 6 m 预应力混凝土大型屋面板 （自重加灌缝：1.4+0.1=1.5 kN/m2）,屋盖支撑（0.07 kN/m2） ，算得屋面荷载为 2.97 kN/m2。 (2)24m 跨折线型预应力混凝土屋架，每榀重力荷载为 11.275t9.8N/kg=110.495kN。 (3) A4 工作制下 30/5t 吊车
3、，起重量 Q=300kN,最大轮压 Pmax= 290 kN，最小轮压 Pmin=70kN，吊车宽度 6150mm,轮距 4800mm , 卷扬机小车重 118 kN。 (4)用 6m 跨等截面钢筋混凝土吊车梁，截面高度为 1200mm，每根吊车梁重力荷载为 39.984kN，吊车轨道连接重力荷载为（44.65+9.05)kg/m9.8N/kg=0.526 kN/m。 (5)围护墙用 240 厚砖砌墙，钢门窗（0.45 kN/m2） ，围护墙直接支承于基础梁 （0.24m19.0kN/m3） ，基础梁高 450mm。 (6)取室内外高差围 150mm,得基础顶面标高为-0.700m（450+1
4、00+150=700mm） 。三、选柱确定 A、B 两柱截面尺寸。 上柱：buhu=400500 下柱：bhbilhil=4001000212.5100 排架柱参数： H=13.900m, Hu =4.200m, Hl=9.700mAu=2.0105 mm2, Iu=4.17109 mm4; Al=2.275105 mm2, Il=2.1121010 mm4;= Hu / H=0.3020.3n= Iu / Il =0.19731/（i=a,b） （N/mm）=0.0212Ei= 0.5AB四、荷载计算1.屋面恒载 112.97 6 (120.77) 110.495/ 2282.4ABPPKN
5、 1500/ 2 150100Aemm11282.8 0.128.28ABMMKN m21000/ 2500/ 2250emm2282.28 0.2570.70AMKN m2.雪荷载（屋面均布荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中较大值，故只考虑雪荷载）：坡屋面坡度角2a10()cfcNNxxmmbfbf或fh2022()2() ()issyxaxahNea AAmm fha 当时，取503.70202()22() ()issyxahxNe AAmm fha 当时，1808.322 min()cA mm一侧纵向钢筋400=4550.002lA2()mm一侧被选受拉钢筋及面积418 (1017)422
6、，220 (2148)六、牛腿计算A 柱的牛腿计算43.14348391.14VKFKN1.2 43.14 1.4 348538.97VFKNmax12.54hkFTKN1.4 12.5417.56hFKN400bmm650hmm15003hh 150cmm4501tan605shhac0a 0.65，满足要求01 0.5622.21391.14 0.5hktk VK VKFF bhFaF h计算纵向受拉钢筋，由于000.3181.5,181.5ahamm取，选用 414，另选 212 作201.2704.320.85Vh s yyF aFAmmh ff2615sAmm为锚筋焊在牛腿顶面与吊车
7、梁连接的钢板下。 验算牛腿顶面局部承压，近似取11满足要求。10171.430.4%0.2%,0.450.450.21%,400 605300tyf f按构造要求布置水平箍筋，取8100，上部（410mm）范围内水平箍筋总面积02 3h可以。241012 50.3412.46402,1002sAmm因为=00.3,可不设弯筋。0a h牛腿配筋见下图：七、柱子吊装 阶段验算柱子的吊装验算562.755 10 /10255.69/KN m1q562.0 10 /10255.0/KN m2q0.65 1.150.5 0.15 0.150.4 25/0.6511.33/KN m3q按伸臂梁算得DBM4
8、4.10kN mM60.14kN m ，D验算裂缝宽度：面126 201.5 44.10 10164.31/0.870.87 455 1017s sMN mmh Ate te8040.01070.5 400 500sADA面用和，查得 满足条件。te18dmm2190/sssN mm因为，所以只计算 B 面：cbMM6 201.5 60.14 1050.55/0.870.87 955 2148s sMN mmh Ate te21480.01890.5 100 1000300 212.5sA A用和，查得 满足条件。te22dmm2175/sssN mm八、A 柱 基础设计1. 设计资料：地下水
9、位标高为-5.000m,承载力特征值，地下 1.5 2200/afKN mm 左右为中密粗砂，基础梁按照 GB04320 选用，基础埋置深度处的标高设为- 2.200m，假设基础宽度小于 3m。基础用 C20 混凝土，29.6/cfN mm21.10/tfN mm钢筋用，钢筋的保护层厚度为 40 mm235HRB2210/yfN mm基层采用 C10 混凝土，厚 100 mm2. 基础底面内力及基础底面积计算 按柱底 III-III 截面三组相应荷载效应基本组合时的内力设计值13见下述甲乙三组的内力maxmaxNVNVMM相应、与相应、进行基础设计，值。但因为基础底面积计算按的要求进行，故上述
10、三组内力设计值kmaxP1.2af均应改为相应荷载效应标准值组合时的内力值，见下述甲乙两组的内力值。甲组： 乙组：588.37(507.73)656.30( 453.16)68.49( 45.49)NMV 978.93(837.11)432.17( 267.91)66.44( 44.04)NMV 基础杯口以上墙体荷载标准326.71wkNkN相应设计值，它直接施加在基础顶面，对基础底面326.71 1.2392.05wNkN中心线的偏心距为/ 2240/ 21000/ 2240/ 20.62wehm假设基础高度121.50mLLH ，基础底面尺寸（）按以下步骤估计：（a）基础顶面轴向力最大标准
11、值831.11 326.711163.82kNwwkNN；基础底面至地面高度为 2.2m，则基础底面以上总轴向力标准值为（这里 20.0 为基础自重及上土自重的平均重力密度，为01163.822.2 20.0 A0A基础底面积） 。（b）按轴心受压状态估计：0A001163.82+2.2 20.0 AAaf2 0A1163.82/(2.2 20.0)1163.82/(2002.2 20.0)7.46afm（c）按估计偏心受压基础面积，并求出基底截面抵抗矩及基底01.11.4 A:AW以上基础及土自重标准值：Gk22 121.11.47.468.2110.44,AL L4.0 2.610.40m
12、mm:取23 121L L6.93m6W G24.0 4.0 2.6 1.5 17.0 4.0 2.62.2 1.5498.18kkN（d）故按以上甲乙两组分别作用了基底面的相应标准组合的内力值为：甲组：507.73326.71498.181332.62453.1645.49326.71 0.62723.96dkdkNkNMkN m 14乙组：837.11 326.71498.181662.00267.91 44.04326.71 0.62536.53dkdkNkNMkN m （e）基础底面压力验算：甲组：dk max min1332.62723.96 10.46.93dk kMNPAW232
13、.61 23.67乙组：dk max min1662.00536.53 10.406.93dk kMNPAW237.23 82.39则,均满足要求，故上述假2 maxmin240/ m,0,akkfKNPP1. 2maxmin 2kkPPaf设的基础底面尺寸合理，为2 12AL L4.0 2.610.40m3.基础其他尺寸确定和基础高度验算（见图）按构造要求，假定基础尺寸如下: 分三级阶梯，每阶高度 500；柱插1500,Hmm0 1011455,1450;IIIHmm Hmm入深度杯底厚度11200,Hmm1300amm厚度故杯壁可不配2250025475,500, /475/5000.95
14、0.75,tmm Ht H筋；柱截面。4001000bhmmmm 以上述甲乙两组相应荷载效应基本组合求得的地面基底净反力验算基础高度：甲组：507.73392.05899.78656.3068.49 1.5392.05 0.621002.73ddNkNMkN m 15由于基础底面合力作用点至基础底面最大/1002.73/899.781.11,ddeMNdN压力边缘的距离，因为，4.0/ 2 1.110.89ammax2132dnNPaL所以，按比例关系求得2 max 222 899.78259.23/33 0.89 2.6d nNPkN maL222 123113.60/,162.14/,21
15、0.69/nInInIPkN mPkN mPkN m乙组：978.93392.051370.98432.1766.44 1.5392.05 0.62774.90ddNkNMkN m d max min1370.98774.90 10.406.93d nMNPAW243.65 20.01，显然应以甲组基底净反力验算（见图）：2maxmin131.83/2nnPPkN m截面： 11 0 1150045 1455IHmm400,1000bmm hmm0 124002*14553310IbHmm0 1400 14551855IbHmm属于情况0 120 12IIbHLbH1 max0 1230.3322lnILhVPHLKN，满足要求。3 0 10 10.71953.55 10uhtIIlVf
