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1、混凝土与砌体结构课程设计学生姓名：张唯一学 号：20074023248指导教师：解国粱所在学院：工程学院专 业：土木工程中国大庆2010年10I - I -目 录 单层厂房结构设计任务书一、设计题目：金属结构车间双跨等高厂房。 (每人一题，按学号分配)二、设计内容：1计算排架所受的各项荷载；2计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用)；3柱及牛腿设计，柱下单独基础设计；4绘施工图：柱模板图和配筋图；基础模板和配筋图。三、设计资料1金属结构车间为两跨厂房，安全等级为一级，厂房总长54m，柱距为6m，厂房剖面如图1、2、3所示；2厂房每跨内设两台吊车，吊车均为软钩吊车；3建设
2、地点为东北某城市(基本雪压0.40kNm，基本风压0.50kNm2，冻结深度2.0m)；4地基为均匀粘性土，地基承载力特征值190Kpa；5厂房标准构件选用及载荷标准值：(1)屋架采用梯形钢屋架，屋架自重标准值：18m跨81.50kN每榀，21m跨95kN每榀，24m跨109kN每榀，27m跨122kN每榀，30m跨136kN每榀(均包括支撑自重)(2)吊车梁选用预应力混凝土吊车梁，参数见表3。轨道及零件自重0. 8kNm，轨道及垫层构造高度200mm；(3)天窗采用矩形纵向天窗，每榀天窗架重：18m跨25.5kN每榀，21m跨30kN每榀，24m跨34kN每榀，27m跨38.3kN每榀，30
3、m跨42.5kN每榀(包括自重，侧板、窗扇支撑等自重)；(4)天沟板自重标准值为2.02kNm；(5)围护墙采用240mm双面粉刷墙，自重5.24kN/m2。塑钢窗： 自重0.45KNm2，窗宽4.2m，窗高见图1。(6)基础梁截面为250 mmX600mm；基础梁自重4.2kNm；6材料：混凝土强度等级为C30，柱的受力钢筋采用HRB335级或HRB400级，箍筋采用HPB235级；7屋面卷材防水做法及荷载标准值如下：防水层：0.4kNm2；25mm厚水泥沙浆找平层：0.5kNm2；100mm厚珍珠岩制品保温层：0.4kNm2；隔汽层：0.05kNm2；25mm厚水泥砂浆找平层：0.5kNm
4、2；预应力大型屋面板：1.4kNm2。8屋面均布活荷载为0.5kNm2。图1 图2图3表1 各学号所对应的桥式吊车和牛腿标高跨度左跨吊车序号右跨吊车序号C1C2C3C4C1C2C3C4C1C2C3C418123456789101112C118131415161718192021222324C218252627282930313233343536C321373839404142434445464748C121495051525354555657585960C221616263646566676869707172C324737475767778798081828384C42485868788899
5、0919293949596C124979899100101102103104105106107108C227109110111112113114115116117118119120C327121122123124125126127128129130131132C427133134135136137138139140141142143144C130145146147148149150151152153154155156C230157158159160161162163164165166167168C330169170171172173174175176177178179180C4轨顶标高(m)7
6、.88.18.48.79.09.39.69.910.210.510.811.1表2 吊车数据（工作级别A5）吊车序号起重量(kn)桥跨LQ(m)小车重g(kn)最大轮压Pmax(kn)大车轮距BQ(m)轨道中心之端部距离b(mm)轨顶以上高度H(mm)大车宽B(m)吊车总重G(kn)C1160/3216.563.261634.0023020975.95523019.563.261854.1026020976.05527022.563.261934.1026021876.05530025.563.262055.0026021856.39034028.563.262145.0026021856.3
7、90380C2200/5016.569.771854.0023020995.95524019.569.772074.1026020996.05529022.569.772164.1026021896.05532025.569.772305.0026021896.39037028.569.772395.0026021896.390400C3320/5016.51092784.6526023416.64033019.51093014.7030024716.69038022.51093134.7030024716.69041025.51093315.0030024716.99046028.51093
8、445.0030024716.990500C4500/10016.51554204.8030027346.77544019.51554304.8030027346.77549022.51554564.8030027346.77553025.51554745.0030027346.97558028.51554875.0030027346.975620表3 吊车梁数据（工作级别A5）梁型号起重量(kn)跨 度(m)梁 高(mm)梁 重(kn)YDL116016.5-28.5120041.3YDL220016.5-28.5120041.5YDL332016.5-28.5120046.0YDL4500
9、16.5-28.5150060.3注： 1、土木07专升本选1-55号方案2、土木07（2）选60-114号方案3、土木07（1）选120-16VI- VI - 1 设计资料本设计对应任务书第100号方案，左跨吊车为C4，右跨吊车为C2，轨顶标高9.9m，跨度24m。2结构计算2.1 计算柱高因该厂房跨度在1536m之间，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刚度，选用预应力混凝土折线型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。由图可知轨顶标高为9.9m，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H，上柱高度和下柱高度分别为：由于为双跨
10、等高厂房，所以边柱A、C，中柱B的标高均一致。柱顶标高上柱高估计基础埋深2.2,基础高1.6，因室外地坪标高为-0.15，所以基顶标标高-0.75。全柱高下柱高因此边柱A，C及中柱B顶面标高为12.3 ，上柱高4.0，下柱高9.0，全柱高12.9。2.2 确定柱截面尺寸及相应计算参数A柱：上柱截面尺寸(mm)：bh=500500下柱截面尺寸(mm)：bhhf=5001200200B柱：上柱截面尺寸(mm)：bh=500700下柱截面尺寸(mm)：bhhf=5001600300C柱：上柱截面尺寸(mm)：bh=400400下柱截面尺寸(mm)：bhhf=400800150本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。图1 计算单元和计算简图和截面尺寸3 荷载计算3.1 恒荷载3.1.1屋盖恒荷载 防水层 0.4 kN/m225mm厚水泥砂浆找平层 0.5 kN/m2 10mm厚珍珠岩制品保温层 0.4 kN/m2 隔汽层 0.05 kN/m225mm厚水泥砂浆找平层 0.5 kN/m2预应力大型屋面板 1.4 kN/m2 3.25 kN/m2屋架自重 109 kN/榀天窗架 34 =17kN天沟板 2.026= 12.12kN则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷
