某公司钢结构厂房设计方案15300.docx

毕业设计 目录第一章 设计资资料- 5 -1.1工程程概况- 5 -1.2.设设计资料- 5 -第二章 建建筑设计说说明5 22.2 厂厂房的剖面面设计- 6 -2.3 厂厂房天然采采光设计- 6 -第三章 结构选选型及排架架计算简图图确定- 6 -3.1 结结构选型- 7 -3.2 天天沟板- 7 -第四章 荷载计计算- 8 -4.1荷载载计算- 8 - 44.1.22风荷载- 122 - 44.1.33墙体自重重- 122 -4.2内力力计算- 155 -4.3排架架的内力组组合- 233 -第五章 柱、基基础的配筋筋计算- 244 -5.1柱的的配筋计算算- 244 -5.2牛腿腿设计计算算- 266 -5.3柱的的吊装验算算 （以AA柱为例）- 28 -第六章 基础础设计计算算- 299 -6.1地基基承载力特特征值和基基础材料- 299 -6.2基础础地面内力力及基础底底面积计算算- 299 -6.3基底底反力验算算- 300 -6.4基础础高度验算算- 300 -6.5基础础底面配筋筋计算- 311 -6.6排架架柱裂缝宽宽度验算- 322 -第七章 梁、柱柱截面尺寸寸的初步确确定- 333 -第八章 框架架侧移刚度度的计算- 344 -8.1横梁梁线刚度ii的计算- 344 -8.2纵梁梁线刚度ii的计算- 355 -8.3柱线线刚度i的的计算- 355 -8.4各层层横向侧移移刚度计算算- 355 -第九章 重力荷荷载代表值值的计算 99.1资料料准备- 37 -9.2重力力荷载代表表值的计算算- 377 -第十章 框架结结构的内力力和侧移计计算 110.1横横向自振周周期的计算算- 411 -10.2 水平地震震作用及楼楼层地震剪剪力的计算算- 411 -10.3水水平地震作作用下框架架内力计算算- 433 -10.4风风荷载计算算- 455 -第十一章 竖向向荷载作用用下框架结结构的内力力计算- 52 -11.1计计算单元的的选择确定定- 52 -11.2荷荷载计算- 52 -11.3恒恒荷载作用用下梁的内内力计算- 55 -11.4内内力计算- 57 -11.5 梁端剪力力和柱轴力力的计算- 60 -11.6框框架梁的内内力组合- 61 -11.7框框架柱的内内力组合- 65 -11.8柱柱端弯矩设设计值的调调整- 67 -第十二章 楼板板设计与截截面设计- 70 -12.1楼楼板计算- 70 -12.2 板的计算算- 70 -12.3板板的配筋计计算- 72 -12.4次次梁计算- 72 -12.5主主梁计算- 75 -12.6框框架柱- 700 -第十三章 基基础设计- 83 -13.1 设计基本本资料- 83 -13.2确确定持力层层承载力- 83 -13.3计计算基础底底面尺寸- 83 -13.4计计算基底边边缘压力- 84 -13.5验验算基底的的允许条件件- 84 -13.6基基础的冲切切破坏验算算- 84 -13.7基基础变阶处处验算- 88 -13.8 基础底板板配筋计算算- 88 - 第二章 建筑筑设计说明明2.1 厂厂房的平面面设计2.1.11 建筑平平面的选择择 柱网网的选择 定位位轴线的划划分图2-1 厂房平面面图Fig.22-1 PPlantt layyout2.2 厂厂房的剖面面设计2.2.11 厂房天然然采光设计计 门窗明细细表见表22-1所示示。表2-1 门窗明细细表Tap 22-1 DDoor and winddow llist门窗编号尺寸数量高（mm）宽（mm）TM1450042002C15100360023C21800360026C41800360011 图3-1 厂房剖面面图Fig.33-1 PPlantt proofilee3.1 结结构选型3.1.11 天沟板板采用外天沟沟排水，选选用04GG410标标准图集中中的TGBB771。3.1.22 屋架采用GWJJ-24-4, GGWJ-224-5, GWJJ-24-6(244m钢屋架架),自重重(估计):55KKN/榀。3.1.33 吊车梁梁吊车梁:选选钢筋混凝凝土吊车梁梁CG4226(二), YMMDL-66B、YMMDL-66Z，自重重45.55KN/根根。3.2 排排架计算简简图的确定定3.2.11确定柱高高(1)确定定柱高。轨顶标高HH + (0.2000.330)=99.00+2.588+0.33=11.88m, 取112.000m;上柱柱高=柱顶标高高-牛腿顶顶标高=112.000-7.88=4.22m（2） 下柱工字字型截面4400×10000×200×100 3.2.22 确定柱的的截面尺寸寸A、 B柱参数（=12.7m, =4.2m, =8.5m）表3-1 吊车参参数Tab.33-1 CCranee parrametters参数边柱（A、BB） (mmm2)2.0×1105 (mm2)4.17××109 (mmm2)1.7755×105 (mmm2)14.388×109= /0.3311>0.330.2900(N/mmm)0.01993Ec 图4-22 屋面活活荷载弯矩矩计算简图图Fig.44-2 RRoof livee loaad moomentt callculaationn diaagramm图4-3柱柱自重弯矩矩计算简图图Fig.44-3 SStrinng weeightt momment calcculattion diaggram图4-4吊吊车弯矩计计算简图Fig.44-4 CCalcuulatiion oof beendinng moomentt diaagramm of cranne图4-5 求Dmaax时的吊吊车位置图图Fig.44-5 CCranee possitioon off Dmaax表4-2 风荷载载汇总表Tab.44-2 WWind loadd summmaryy staable1.061.061.211.211.211.211.211.210.80.50.80.20.60.60.60.51781.112.030.511.521.521.521.27作用长度231192.672.671.1923方向 表4-33 荷载汇汇总表Tab.44-3 LLoad summmary stabble荷载类型简图A（B）柱柱N(KN)M(KN··m)恒载=297.84KNN21KNN+=21+550.366=71.336KN=43.882KN=59.557KN.m+=44.668+3.15-332.733=15.11KN·m屋面活载 =388.31KKN=7.666KN.mm=5.755KN.mm吊车竖向荷荷载Dmax在在A柱=5505.225KNDmin在在A柱：=126.50KNN=328.41KNN·m=82.223KN··m续表4吊车横向水水平荷载Tmax17.330KN（一一台30/5,一台台15/33）Tmax12.554KN(一台300/5)风荷载Fw166.91KKNq12.54KNN/m，qq21.559KN/m水平地震作作用Fw188.28KKN 图4-9 风荷载作作用下内力力图(一)Fig.44-9 WWind loadd intternaal foorce 表表4-2 A柱内力力汇总表Tap4-2.Thhe A coluumn iinterrnal forcce diiagraam荷载类型序号M( KNN·m)N(KN)M( KNN·m)N(KN)M( KNN·m)N(KN)V(KN)恒 载131.300318.8816.2369.2241413.002-6.733屋面活载2a5.6038.311-0.15538.311-4.31138.311-0.499吊车竖向荷荷载Dmax在在A柱3a-83.2290245.112505.22576.577505.225-19.883Dmin在在A柱3b-83.3330-1.1126.550-169.74126.550-19.884吊车横向荷荷载一台30/5t一台台15/33t4a±15.8850±15.8850±152.950±16.113 一一台30/5t4b±15.0050±15.0050±121.640±12.554风荷载右吹5a44.877044.8770231.7750-29.555左吹5b-51.6660-51.6660-216.13024.077水平地震作作用6a±38.3390±38.3390±109.680±9.1446b±38.3390±38.3390±109.680±9.144（2）A柱柱的内力图图汇总表见见下表表4-3 A柱内力力汇总表Tap4-3.Thhe A coluumn iinterrnal forcce diiagraam suummarry荷载类型弯矩图( KN·m)轴力图（KKN）恒载屋面活载吊车竖向荷荷载Dmax在在A柱Dmin在在A柱续表6吊车横向水水平荷载一台30/5t的吊吊车一台30/5t,一一台15/3t 风荷荷载右吹左吹水平地震作作用4.4排架架的内力组组合表4-4 A柱内力力组合表Tap4-3.组合方式M(KN.m)N(KN)M(KN.m)N(KN)M(KN.mN(KNV(KN),相应的1.2×11+1.44×0.9(2a+55a)1.2×11+1.44×0.93a+44a+5aa1.2×11+1.44×0.93a+44a+5aa104.884430.888328.1131079.97511.7711132.55-83.998，相应1.2×11+1.44×0.93b+44a+5bb1.2×11+1.44×0.9(2a+44a+3bb+5b)1.2×11+1.44×0.92a+33b+4aa+5b-124.57382.66-72.225650.007-682.10703.2223.611,相应1.2×11+1.44×0.92a+33b+4aa+5b1.2×11+1.44×0.92a+33a+4aa+5a1.2×11+1.44×0.92a+33a+4aa+5b-117.52430.888327.9941128.2-443.48118023.611，相应±MMmax1.2×11+1.44×0.93b+44a+5bb1.2×11+1.44×0.9(3b+44a+5bb)1.2×11+1.44×0.9(3b+44a+5bb)-124.57382.661-72.006601.880-636.73655.00124.222 第五章章 柱、基础础的配筋计计算（由于A、BB柱的对称称性，所以以以下计算算过程均以以A柱为例例）5.1柱的的配筋计算算材料：混凝凝土C300， 钢筋（） 箍筋（）,(级钢)。5.1.11柱截面参参数截面界限受受压区高度度截面 ，截面、截面面 ;截面以 ;截面配筋同同截面。表5-1 A柱截截面配筋计计算表Tap5-1.截 面面-内 力M ( KKN·m)124.557682.110N (KNN)382.661703.228325.558969.8882026.677345.558996.555840085001.01.00.98221.041.26441.0644688.772350.22400355 (7100.1)(24733)图5-1柱柱配筋图 Fiig.5-1Reiinforrcemeent oof coolumnns5.2牛腿腿设计计算算（注：材料料同柱。）5.2.11·：按下式验算算：验算顶面局局部承压，近近似取按结构要求求安排箍筋，取取1000，上部即即500mmm领域内能满满足大于的的要求，,弯起钢筋筋由于，可可以不设，见见下图。 图5-2柱柱构造配筋筋图 Fiig.5-2 Coolumnn strructuual rreinfforceementt of grapph5.3柱的的吊装验算算 （以A柱柱为例）按伸臂梁算算得式中，M为为考虑动力力荷载后按按柱自身重重力荷载算算得的最不不利的弯矩矩 D截面：D截面，认认为满足要要求。B截面：B截面图5-3吊吊装验算时时计算简图图Fig.55-3 LLiftiing ccheckk callculaationn 第六章章 基础设计计计算根基底面的的配筋依据据第二组基基底净土反反力开始计算,见表6-1。表6-1 基础底板板配筋表 Fiig.6-1 Baase pplatee of reinnforcced ssheett截 面 P（）E566.117333.66478.833219.331实配受拉钢钢筋（）24F122,即F12110021F8，即即F81906.6排架架柱裂缝宽宽度验算表6-2 排架柱配配筋表 Fiig.6-2 Beent fframee collumn reinnforcced ssheett柱截面1-1截面面3-3截面面内力标准值值（KN·mm）34.377+44.87+00.7（115.855+5.66）=944.26456.889（KN）318.884+388.31=357.15528.44994.266/3577.15=0.2664<0.55h456.889/5228.499=0.886>0.55不需验算0.016661.02221351.22644.44201.3360.18110.10660.33mm满足要求 第七七章 梁、柱截截面尺寸的的初步确定定7.1梁截截面尺寸的的确定梁截面高度度一般取梁梁跨度的11/12至至1/8。主主梁截面取取b×h=2550×500，次次梁的截面面初步定为为b×h=2200×400。7.1.11 框架柱柱截面尺寸寸的确定 （1）柱组组合的轴压压力设计值值N=Fg E n（2）AccN/uNfc 7.1.22计算过程程对于边柱：N=Fgg E n=11.3×5.6225×14×2=2004.755（KN） AAcN/uNfc=2044.75××103/0.99/14.3=155909.09（mmm2） 取4000mm×400mmm对于内柱：N=Fgg E n=11.25××3.3775×14×2=1118.1225（KNN） AcN/uNfc=1188.1255×103/0.99/14.3=91178.332（mmm2） 取取400mmm×400mmm图7-2计计算简图表7-1 梁截面尺尺寸及各层层混凝土强强度等级混凝土等级级横梁（b××h）纵梁（b××h）AB跨、CCD跨BC跨C30250×5500250×5500200×4400柱截面尺寸寸（mm）层次混凝土等级级b×h1C30400×44002C30400×4400 第第八章 框架架侧移刚度度的计算8.1横梁梁线刚度ii的计算表8-1 横梁线刚刚度i表类别Ec（N/mmm2）b×h（mm×mmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（N··mm）边框1.55EcI0/l（NN·mm）中框2EccI0/l（NN·mm）AB跨、CCD跨3.0×1104250×55002.60××10945001.73××10102.60××10103.46××1010BC跨3.0×1104250×55002.60××10930002.60××10103.90××10105.20××10108.2纵梁梁线刚度ii的计算表8-2 纵梁线刚刚度i表类别Ec（N/mmm2）b×h（mm×mmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（N··mm）1.5EccI0/l（NN·mm）2EcI00/l（NN·mm）16跨3.0×1104200×44001.07××10930001.07××10101.61××10102.14××10108.3柱线线刚度i的的计算表8-3 柱线刚度度i表层次hc（mmm）Ec（N/mm2）b×h（mm×mmm）Ic（mm4）EcIc/hc（N·mmm）141003.0×1104400×44002.13××1091.56××1010230003.0×1104400×44002.13××1092.13××1010边框图8-1边边框计算简简图8.4各层层横向侧移移刚度计算算表8-4 各层横向向侧移刚度度表楼层ic）（KKN.M）一般层K=/2底层K=/一般层=KK/2+KK底层=0.5+K/2+KD=12/2(KN/MM)根数1A,D轴边边框边柱1.56××1041.670.596.5×11034A,D轴中中框边柱2.220.647.1×11038B,C轴边边框中柱4.170.768.5×11034B,C轴中中框中柱5.550.808.9×11038(KN/mm)18.8××1042A,D轴边边框边柱2.13××1041.220.381.08××1044A,D轴中中框边柱1.620.451.28××1048B,C轴边边框中柱3.050.601.70××1044B,C轴中中框中柱4.070.671.9×11048(KN/MM) 336.566×104纵向框架侧侧移刚度计计算方法与与横向框架架相同 第九章 重力力荷载代表表值的计算算9.1资料料准备查荷载规规范可取取：屋面永久久荷载标准准值（上人人） V型轻钢钢龙骨吊顶顶 0.255 KN/m2 合计 5.355 KN/m21-2层层楼面：木块地面（加加防腐油膏膏铺砌厚776mm） 0.77 KN/m2V型轻钢龙龙骨吊顶 00.25 KN/mm2 合计 3.995 KNN/m2表9-1梁梁参数表类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KKN/m33）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁4500250×5500250.5612141683000250×5500250.3869.557纵梁3000200×4400250.24456270-表9-2柱柱参数表类别计算高度（mmm）截 面（mm）密 度（KKN/m33）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱3000400×4400250.482412288（2）内外外填充墙重重的计算外墙单位墙墙面重力荷荷载为：00.5+00.02××17+00.37××5.5=2.888 KN/m2 AB跨跨，CD跨跨内墙总重重：4.55×2.7×6×2=1445.8KKNBC跨内墙墙总重：（33×2.7-2.7××1.8）××2×2.888=18.66KNN横墙总重：18.666+1445.8+34.999=1999.455KN外纵纵墙： 16跨跨外墙总重重：（3××2.7-2.7××1.8）××9=299.16KKN内纵墙：墙墙厚2400mm，计计算长度33000mmm，计算算高度30000-3300=22700mmm。16跨内内墙总重：（3×2.7-1.2××2.4）××7+3×2.7×2=522.74KKN纵墙总重：29.116+522.74=81.99KN 窗户户2尺寸：18000mm×27000mm 自重：0.4KKN/m22 数量：11重量：1.8×2.7×0.4×11=221.388KN 总重：111.677+21.38=333.055KN 自重：00.4KNN/m2 数量：11重量：2.7×2.7×0.4=2.9116KN 总重：33.0244+2.9916=55.94KKN（5）楼板板恒载、活活载计算（楼楼梯间按楼楼板计算） 面面积：4.5×3×10+33×3×5=1880m2 恒恒载：3.95×180=711KKN 活活载：2.0×180=360KKN由以上计算算可知，一一层重力荷荷载代表值值为G1=G 恒+0.5×G活=（1688+57+270+288）×1.05+199.45+81.90+33.05+5.94+711+360×0.5=20333.49KKN9.2.22第二层重重力荷载代代表值计算算表9-3梁梁、柱计算算表类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KKN/m33）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁4500250×5500250.5612141683000250×5500250.3869.557纵梁3000200×4400250.24456270-类别计算高度（mmm）截 面（mm）密 度（KKN/m33）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱3000400×4400250.482412288 BC跨内内墙总重：（3×2.7-2.7××1.8）××2×2.888=18.66KNN横墙总重：18.666+1445.8+27.999=1992.455KN纵墙总重量量：81.9KN 总重：15.555+233.33=38.888KN（5）楼板板恒载、活活载计算（楼楼梯间按楼楼板计算） 面积积：4.55×3×10+33×3×5=1880m2 恒载载：3.995×180+180××5.355=16774KN 活载载：2.00×180=360KKN雪载：1880×0.2=171.01444KN 女儿墙自自重：0.6×0.377×2×15+00.6×0.377×2×12=111.999KN由以上计算算可知，顶顶端重力荷荷载代表值值为G2=G恒恒+0.55×G活=（1688+57+270+288）×1.05+192.45+81.90+38.88+3.024+1674+360×0.5+171.01444×0.5=30777.92KKN图9-1各各层重力荷荷载代表值值简图 第十十章 横向水平平荷载作用用下框架结结构的内力力和侧移计计算10.1横横向自振周周期的计算算uT按以下下公式计算算：VGi=Gk（u）ii= VGii/D ij uT=（u）k表10-11结构顶点点的假想侧侧移计算层次Gi（KNN）VGi（KKN）D i（NN/mm）ui（mmm）ui（mmm）23077.923077.9236560008.4235.61112033.495111.41188000027.19927.199T1=1.7T （uT）1/2 =1.7×0.6×(0.0035611)1/22=0.1992(s)10.2 水平地震震作用及楼楼层地震剪剪力的计算算10.2.1结构等等效总重力力荷载代表表值GeqqGeq=00.85Gi=0.855×（20333.499+30777.922）=43444.6999（KN）10.2.2计算水水平地震影影响系数1查表得设防防烈度为66度的max=00.041=（TTg/T1）0.9max =（00.3/00.1922）0.99×0.044 =0.0598810.2.3结构总总的水平地地震作用标标准值FEEkFEk=1Geq=0.05598×43444.6999 =2599.8133（KN）因1.4TTg=1.44×0.3=0.422s>T11=0.1192s， Fi=GGiHiFEk（1-n）/（GkHk） =2259.8813GiiHi/（GkHk）（KNN）地震作用下下各楼层水水平地震层层间剪力VVi为Vi=FFk（i=11，2，n）表10-22各质点横横向水平地地震作用及及楼层地震震剪力计算算表层次Hi（m）Gi（KNN）GiHi（KKN·m）GiHi/GjHjFi（KNN）Vi（KNN）27.13077.92218533.23220.7244188.1105188.110514.12033.498337.3090.276671.7008259.8813301900.5411图10-11地震剪力力沿房屋高高度的分布布10.2.4多遇水水平地震作作用下的位位移验算（u）ii = VVi/D iju i=（u）k表10-33 横向水水平地震作作用下的位位移验算层次Vi（KN）D i（NN/mm）（u）ii （mmm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi2188.110536560000.51551.897730001/582251259.881318800001.38221.382241001/2966710.3水水平地震作作用下框架架内力计算算10.3.1框架柱柱端剪力及及弯矩分别别按下列公公式计算Vij=DDijV i /DijM bijj=Vij×yh M uij=Vij（1-y）hy=yn+y1+y2+y3表10-44 各层柱柱端弯矩及及剪力计算算（边柱）层次hi（m）Vi（KNN）D ijj（N/mmm）边 柱Di1（N/mmm）Vi1（KN）ky（m）M bi11（KN·mm）M ui11（KN·m）23188.110536560001280006.58660.450.407.9010.87714.1259.8813188000071009.81220.640.6526.15514.088例：第二层层边柱的计计算： VVi1=122800××188.105/3656600=66.5866（KN） yy=y nn MM bi1=6.586××0.400×3=7.90（KKN×m） MM ui1=6.586××（1-00.40）×3=10.87（KN×m）表10-55 各层柱柱端弯矩及及剪力计算算（中柱）层次hi（m）Vi（KNN）D ijj（N/mmm）中 柱Di2（N/mmm）Vi2（KN）kY（m）M bi22（KN·m）M ui22（KN·m）23188.110536560001900009.770.670.4011.72217.59914.1259.88131880000890012.3000.800.6532.78817.65510.3.