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1、宁波大学课程设计计算书（混凝土单层工业厂房结构设计）指导教师 李辉班级 土木081姓名 张成初学号 0847741352011年04月混凝土单厂结构设计一、设计任务及资料本工程为一工业厂房，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为24米，柱距6米，长60米，跨内设有10吨，中级工作制吊车（A4 ） 一台，轨顶标高须不低于8.1米，采用纵墙开窗方案。该厂房所在地区基本风压 0.6 KN/怦，地面粗糙度 B类；基本雪压 0.6 KN/怦。该地区 工程地质条件良好， 地面下1.5米左右为中密粗砂层， 层厚6米，地基承载力特征值 200KN/ 血2,常年地下水位-5米以下。抗震设防烈度为6度，不进行抗震计算
2、，按构造设防。建筑平剖面图如下：、确定做法并选型:1、 屋面为二毡三油防水层上铺小豆石作法(0.35KN/m 2)，下为20mm厚水泥砂浆找平层(0.4KN/m 2)，80mm 厚加气混凝土保温层(0.65KN/m 2)，6m预应力混凝土大型屋面板(1.5KN/m 2)，算得包括屋盖支撑(0.07KN/m2)在内的屋面死载为 2.97KN/m 2。可变荷载的标准 值为基本雪压0.6KN/m 2。2、屋面荷载设计值q=1.35 X2.97+1.4 x 0.6x 0.7=4.6KN/m 2,q=1.2 x 2.97+1.4 x 0.6=4.404KN/m 2,故取 q=4.6KN/m 2。由于跨度
3、为24m,可考虑不设天窗，排水方式选择两端外天沟排水，故采用24m跨折线形预应力混凝土屋架，屋架型号为YWJ24-1Ba。每榀屋架重力荷载为121.7 KN/m 2。3、 根据轨顶标高要求选择柱子，采用上柱buhu=400mm x 400mm, 下柱 bx h x bfx hf= 400mm x 800mm x 162.5mm x 100mmITnn柱子有关参数如下表:柱子参数(H=11.5m , Hu=3.6m, Hi=7.9m)参数A(B)柱Au(mm2)1.6x 105Iu(mm4)2.13 x 109Al(mm2)1.775 x 105Il(mm4)14.38 x 109启 H u/H
4、0.3130.3n= 1 u/Il0.148n0.5自重重力荷载(KN)(包括牛腿)上柱 P2a=P2b=14.40KN下柱 P3a=P3b=48.22KN三、荷载计算1、屋面死载上柱 Pia=Pib=2.97 x 6x (12+0.77)+121.7/2=288.41KNM ia=M ib= Pia eiA =288.41 x 0.05 =14.42KN mM2a=M 2b= P1A e2=288.41 x 0.20=57.68KN m2、屋面可变荷载(取0.06 KN/m2作用于一跨)P1a=P1b=0.6 x 6 x (12+0.77)=45.97KNM 1a=M 1b= P1a e1A
5、 =45.97 x 0.05 =2.30KN mM2a=M 2b= P1a e2=45.97 x 0.20 =9.19KN m3、柱自重重力荷载柱选用 BZ624 c-4A，自重6.39tP2a=P2b=0.16 x 3.6x 25=14.40KNM2a=M 2b= P2a e2=14.40 x 0.20 =2.88KN m P3a=P3b=63.90 14.40=45.25KN4、吊车梁及轨道连接重力荷载吊车梁选用 DL-6B,自重2.82tP4a=P4b=28.20+0.81 x 6=33.06KN ,M4a=M 4b= P4a e4=33.06 x 0.35 =11.57KN m5、吊车
6、荷载1)吊车主要参数吊车吨位Q(KN)吊车宽度B(mm)轮距K(mm)P max(KN)Pmin(KN)Q1(KN)101005550440012547392)吊车竖向荷载的标准值Dmax= 125 x (1+0.267)=158.33KND min= 47 x (1+0.267)=59.55KNa. 当D max在A柱：施加于 A 柱的 P4a=N=158.33KN , M4a=M=158.33 x 0.35=55.42 KN m施加于 B 柱的 P4a=N=59.55KN , M4a=M=59.55 x 0.35=20.84KN mb. 当Dmin在A柱：施加于 A 柱的 P4a=N=59
7、.55KN , M4a=M=59.55 x 0.35=20.84KN m施加于 B 柱的 P4a=N=158.33KN , M4a=M=158.33 x 0.35=55.42 KN mc. 吊车横向水平荷载一台 10t 吊车作用时， T=0.12 x (100+39)/4=4.17KNTmax=4.17 x (1+0.267)=5.28KN6、风荷载占兰壬壬壬三qq1q2q3q4q5q6p1.02241.063981.063981.063981.063981.06398p0.80.50.80.50.60.5qik2.941.843.061.922.301.92作用长度1.181.181.791
8、.79方向*1）求 pz柱顶处（按离地面10.8m计），求得 吟1.0224。檐口处（柱顶及以上各部分风荷载均可近似以平均离地高度2）求p和各部分的qikqik=Dw k=D p pzw0=6 x 0.6 p pz=3.6qik值计算12.285m 计),p=1.06398。3)求q1、q2和Fw的设计值q1= y q1k =1.4 x 2.94=4.12KN/mq2= y q2k =1.4 x 1.84=2.58KN/mFw= y 1.18(q 3k+ q4k)+1.79(-q5k+ q6k)= 1.4 x 1.18(3.06+ 1.92)+1.79(-2.30+ 1.92)=7.27KN荷
9、载汇总表荷载类型简图A(B)柱N(KN)M(KN m)Pia= 288.41KNP2a=14.40KN(上柱)P2A + P4A=47.46KN(下柱)P3A= 49.50KNM 1a=14.42KN mM2a=57.68+2.88 11.57=48.99KN m屋面活载Pia=45.97KNMia=2.30KN mM2a=9.19KN m吊车竖向荷载D max在A柱P4A= 158.33KND min在A柱P4A= 59.55KNM4a=55.42 KN mM4a=20.84KN m吊车横向荷载T max=5.28KNqi=4.12KN/m q2=2.58KN/m Fw= 7.27KNA柱内
10、力汇总表何载类型序 号简图M(KN m)V (KN)N (KN)I In nmmM(KN m)N(KN)M(KN m)N(KN)M(KN m)N(KN)V(KN)死载112.22302.81-36.77335.8721.69385.377.40屋面 活载22.4545.97-6.7445.973.6945.971.32吊 车 竖 向 荷 载Dmax在A柱3a-19.94035.48158.33-8.29158.33-5.54D min在A柱3b-7.49013.3559.55-3.0859.55-2.08吊车横 向水平 何载4 4.750 4.750 46.460 5.28风荷载向 右 吹5a
11、28.93028.930279.57048.00向 左 吹5b-46.390-46.390-247.080-36.32A柱内力组合表截面组合目的被组合内力项序号M(KN m)N(KN)V(KN)I I+ M max,相应 N1.2(1)+0.9 x 1.4 x (2)+(5a)54.20421.29-M max,相应 N1.2(1)+0.9 x 1.4 x (3a)+(4)+(5b)-74.90363.37Nmax，相应 M max1.2(1)+0.9 x 1.4x (2)+(3a)+(4)+(5b)-71.81421.29Nmin，相应 M max1.2(1)+0.9 x 1.4 x (3b
12、)+(4)+(5b)-74.90363.37n n+ M max,相应 N1.2(1)+0.9 x 1.4x (3a)+(4)+(5a)43.02602.54-M max,相应 N1.2(1)+0.9 x 1.4 x (2)+(5b)-111.07460.97Nmax，相应 M max1.2(1)+0.9 x 1.4 x (2)+(3a)+(4)+(5a)34.53660.46Nmin，相应 M max1.2(1)+0.9 x 1.4x(5b)-102.58344.59mm+ M max,相应 N1.2(1)+0.9 x 1.4x (2)+(3b)+(4)+(5a)437.59595.4075
13、.06-M max,相应 N1.2(1)+0.9 x 1.4 x (3a)+(4)+(5b)-354.28661.94-50.52Nmax，相应 M max1.2(1)+0.9 x 1.4 x (2)+(3a)+(4)+(5a)431.03719.8670.70Nmin，相应 M max1.2(1)+0.9 x 1.4x(5a)378.29462.4469.36四、柱的配筋计算材料：混凝土 C30, fc=14.3N/mm2, ftk=2.01N/mm2, ft=1.43N/mm2钢筋(HRB335) f y= f y=300N/mm 2箍筋(HPB235) f y =210N/mm 2, Es=2.0 x 105N/mm 2(HRB335)柱截面参数：上柱 I I 截面： bx h=400mm x 400mm, A=1.6 x 105mm2, a=a =45mm , ho=355mm ； 下柱 n
