混凝土砌体结构厂房工程施工方案.docx

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1、混凝土砌体结构厂房工程施工方案Mi13 533=-2.27 x= 263kN (一)10.7同时有=1.08231 一矛=x2a 1乙 1 + A3(-1) n故在作用下不动钱承的柱顶反力为R = G /=1.082x665 = 6.84ZN (一)-H10.7故在和加12共同作用下（即在储作用下）不动钱支承的柱顶反力为 &=R+&2=974kN （一）相应的计算简图及内力图如图5-1所示7/7/图5-1恒荷载作用下的内力心电的作用;（b）M图（kNm）； （c）N图（kN）304.14（C）5.1.2 G2, Gv作用计算简图及内力图JJrG2= 15.6kN, G3 =552kN, G4

2、=4O.3kN,4=300%M2 = G2e2 15.6x0.25 = -3.9kN-m (-)= G3e3 = 55.2x0.3 = 16.56kN - m(-*)相应的计算简图及内力图如图5-2所示。(c)图5-2 G2、G3、G4作用计算简图及内力图(a) G2 G3、G4 作用;(b)M 图(kNm)； (c)N 图(kN)5.2屋面活荷载内力计算对于单跨排架，2与G1一样为对称荷载，且作用位置相同，但数值大小不同。故由G1的内力计 算过程可得到。I的内力计算数值；= Q =44.1 x 0.05 = 2.205 kN- mMn =Q2 =44.1 x0.25 = 11.025 kN-

3、mK1 = -C, % = -2.27x 13,533 = 0.47AN111 H10.7&2 = -G 4 = -1.082x 67,665 = 1.09kN-H10.7=Rn+Rn=-1.53 kN (一)相应的计算简图及内力图如图5-3所示。R=1.53kNQi (e 1)Qi(e 2)V=2.67kN (。)(c)50.4图5-3 Q1作用计算简图及内力图(a)Q的作用;(b)M 图(kNm)； (c)N 图(kN)5.3 吊车竖向荷载作用内力计算作用于A柱，。而作用于B柱，其内力为dmax =744.975 X 0.3 = 223.5 kN-mMDmn = D.e. = 182.58

4、6 x 0.3 = 54.7 kN-m厂房总长72m,跨度为21m,吊车其重量为lOt,那么查得有楝条屋盖的单跨厂房空间作用分配系数 u =0. 85oKl max =-X （2 D.max +rii aoq=-0.5 X （2 - 0.85）x 223.5 + 0.85 x 54.7x-y=15.3ZM一）5max =。5 X 1.IM D.max +（2 - D.min .1.08210.7= 12.78N(.)相应的计算简图及内力图如图5-4所示。图5-4 口口”作用计算简图及内力计算(a) D max 的作用;(b)M 图(kNm)； (c)N 图(kN)I)min作用于A柱时，由于结

5、构对称，故只需A柱与B柱的内力对换，并注意内力变号即可。0.5 x 0.85 x 223.5 +（2-0.85）x54.7x5.4 吊车水平荷载作用内力计算当T max向左时，A、B柱的柱顶剪力按推导公式计算：Y=0.641H利用内插法求得C5=0.598。另有Tmax = 16.80kN, 口 =0. 85,那么V% =Vtb = （1一 口 ） C5V% =Vtb = （1一 口 ） C5Tmax = _ L51kN（ 一 ）相应的计算简图及内力图如图5-5所小。图5-5 Tmax的作用计算简图及内力图（a） Tmax的作用；（b）M 图（kNm）；（c）V 图（kN）当Tmax向右时，仅

6、荷载方向相反，故弯矩值仍可利用上述计算结果，但弯矩图的方向与之相反。5. 5风荷载作用风从左向右吹时，先求柱顶反力系数c”为(1 1 +A4 -1(1 1 +万1 I篦1 + 0.31241IJv-C1IH(q1-q2)=0. 5X 12.43-0. 323X10. 7X 19 2.00)=3. 90 kN(-)VB=0.5FKf+CHH(qi-q2)=0. 5X 12. 43+0. 323X10. 7X (3. 19-2. 00)=8. 70 kN (一)相应的计算简图及内力图如图5-6所示。图5-6风荷载作用计算简图及内力图（a）风荷载的作用；（b）M图（kN - m）风从右向左吹时，仅荷

7、载方向相反，故弯矩值仍可利用上述计算结果，但弯矩图的方向与之相反。5. 6最不利荷载组合。由于本例结构对称，故只需对A柱（或B柱）进行最不利内力组合，其步骤如下：（1）确定需要单独考虑的荷载工程。本工程为不考虑地震作用的单跨排架，共有8种需要单独考 虑的荷载工程，由于小车无论向右或向左运行中刹车时，A、B柱在Tmax作用下，其内力大小相等而符 号相反，在组合时可列为一项。因此，单独考虑的荷载工程共有7项。（2）将各种荷载作用下设计控制截面（IK IIIK IIIIII）的内力M、N （HIHI截面还 有剪力V）填入组合表5T。填表时要注意有关内力符号的规定。（3）根据最不利又最可能的原那么，确

8、定每一内力组的组合工程，并算出相应的组合值。计算中， 当风荷载与活荷载（包括吊车荷载）同时考虑时，除恒荷载外，其余荷载作用下的内力均应乘以0. 85 的组合系数。排架柱全部内力组合计算结果列入表5-E表5-1表5-1排架柱内力组合表柱号截面荷载 、项 恒荷 载屋面 活荷 我吊车荷载风荷载内力组合G1.G2G3.G4QiDmax 在A 柱Dmin 在A 柱Tmax左风右风Nmax 及 M、VNmin 及 M、V|M|max 及N、V1234567项 目组合值项 目组合 值项 目组合值A柱I-IM(kN m)20.713.45-35.88-30.8117.6339.47-49.14 + + + -

9、29.35 +0. 85( +-66.54-66.54N(kN)319.7450.4000000370.14319.74319.74II-IIM(kN m)-42.81-9.15114.4716.3317.6339.47-49.14 + + + 80.14 + -91.95+0. 85( + +)103.0；N(kN)374.4650.4501.17157.12000926.03378.46800.45III-IIIM(kN m)57.114.0135.35-51.61149.13297.97-265.0 + + + 245.6 + 355.08+0. 85( + +)470.60N(kN)4

10、14.7750.4501.17157.12000966.34414.77883.60V(kN)+9.21+1.53-9.21-7.915.2943.78-33.716.8352.9952.9第六章排架柱设计6.1 柱截面配筋计算最不利内力组的选用：由于截面3-3的弯矩和轴向力设计值均比截面2-2的大，故下柱配筋由 截面33的最不利内力组确定，而上柱配筋由截面1-1的最不利内力组确定。6.1.1 II截面配筋：.1. M.I组合(与AU组合相同) M=66 54kNm N=319. 74kNho=h- q, 二400-40=360 mmLo=2Ho=2 X 3900=7800 mmA=400x4

11、00=160000mm2纵向受力钢筋采用 HRB335 级( =300N/mnr, W4.55, E, = N / mm?) ea=max (h/30, 20)=20 mmeo=M/N=2O8. 1 mmei= e+ ea =228. 1 mmC i=0. 5fcA/N=0. 5X14. 3X160000/319740=3. 5781 取07800q 2=1. 15-0. 01XL0= 0. 955400xlxO.955 = 1.409xlxO.955 = 1.40911/%、2 万/ i1z7800+ 1400,(了)442 - + 1400X228.1 X( 400360e= n ei+h

12、/2-4二1. 409X228. 1+400/2-40=481. 39 mm319740319740（大偏心受压）X= ho =360 X 0. 155=56 mmho b=360 X 0. 55=198 mm2 as=80 rrnn经比拟：X儿。且京2a”那么说明受压筋不能到达屈服强度，此时应按以下公式计算。h/2+ as =1. 409X228. 1-400/2+40=161. 39mmAs=N es/fy(h-2as) =319740X 161. 39/300X (400-80) =537. 5mm1Am0. 2%X 160000=320 根根22. 组合M=29. 35 kN- m N

13、=370. 14 kNho=h-as=4OO-4O=36O mmLo = 2Ho=2 X 3900=7800 mmA=400 x 400=160000 mm1纵向受力钢筋采用 HRB335 级(4=300N/mnr,。=。55隹,=2xlNN/mm?) ea=max (h/30, 20) =20 mme0=M/N=79. 3 mmeF eo+ ea =99. 3 mmC i=0. 5fc A /N =0. 5X14.3X 160000/370140=3. 09l 取 C 尸 17800 =1. 15-0. 01XL0= 0.955400/7 = 1+(J-金=1 + 一x (2)2 x 1 x

14、 0.955 = 1.9401400ez h 551400x99.3400h()360e= n ei+h/2-凡=L 940X99. 3+400/2-40=354. 07 mm JN370140g = 0.180 W b(大偏心受压)外力力41.Ox 14.3x400 x360X= ho =360X0. 180=65ho & b=360 X 0. 55=198 mm2as=80 mm经比拟X5。且乂1 i=l86003 =1. 15-0. 01XL0X 1000/h=l. 15-O.Olx- = 1, 054l 取 C 2=19004成和-1 +%5600x (1400x5626 v 6005

15、60)2xlxl = l. 100e= Q ei+h/2- as =1. 100X562. 6+600/2-40= 1028. 86 相加e= Q ei+h/2- as =1. 100X562. 6+600/2-40= 1028. 86 相加&二高二如：黑560 （大偏心受压）X= ho =560X0. 180=155 mmh0 1 b=560 X 0. 55=473 mm2as=80 mmhf =150 mm经比拟，hf X 1 取 C 尸 12=1. 15-0. OlXLoX/h=1.15-O.Olx-5 = 1.054l HX 2=19008600X (1400x284.2 v 900

16、860)2 xlxl =1. 197e= n ei+h/2-as=l. 197X284. 2+600/2-40=750. 19 川加Nab瓜996340=0.203 C b（大偏心受压）X= h0 =560 X 0. 203=174. 58 mmh0 ( b=560 X 0. 55=473 mm2as=80 mmhf =150 mm经比拟，hf X % & b ,应重新计算Xv N-aJc(bt. -b)hf966340-1.0x 14.3x(400-100)x 150 X =:= 225./ommaxfchNe a、& = & =fc (% - Mf y (% )+ 100 x 225.76

17、 x 860-225.76、2 )966340x750.19-1.0xl4.3x (400-100)x150x860-300x(860-40)87.02m/7i21 取 C i=l2=1. 15-0. 01XL0X/h=l. 15-0.01x59 = 1.054l 取 心=160077 = i+（5）2 0c = 1x 56oo 2lxl = 1 063/1400ez V h 121400x88611 600560e= n ei+h/2-as=l. 063X886. 1+900/2-40=1351. 92 mm414770q/力图 1.0x14.3x400 x560=0.084 C b（大偏心

18、受压）X二 ho =560 X 0. 0. 084=72. 51 mmho C b=560 X 0. 55=473 mm2as=80 mm hf =150 mm经比拟XNmax满足要求2. IllIII 截面N=933. 03 kN111 Cl XLo/b=688O/4OO=17. 2 查表得 6 =0. 842N = 0.9 (/A +2fvAj =0.9X0. 842 X (14. 3 X 187500+2 X 300 X 1533)二 2728. 88kNNm.xx满足要求6. 3斜截面抗剪和裂缝宽度验算6. 3.1斜截面抗剪验算按Nmin Vmax组合计算V=1.2X+0. 9X1.4

19、X (+) =1.2X9.21+0.9X1.4X (1.54+16, 34) =33.58N=L2X+0.9XL4X (+) =1.2X304. 14+0. 9X1. 4X (50.40+0) =428.47由于风荷载(均布荷载)在水平力中的比例为39. 47/ (39. 47+9.21+1.54) =78. 59%因此可以简化认为该柱承受均布荷载，那么根据取入二a/hO；当入1.5时，取入=1.5。为了防止箍筋充分发挥作用之前产生由混凝土的斜向压碎引起的斜压型剪切破坏,框架柱截面还必须满 足以下条件：当满足条件时，框架柱就可不进行斜截面抗剪强度计算，按构造要求配置箍筋。满足要求.可以按构造配

20、箍筋。6. 3. 2裂缝宽度计算按e0/h00.55的偏心构件可不验算裂缝宽度，比拟后，HIIII截面的组合的最大，故按此组合来 验算。由内力组合表可知，验算裂缝宽度的最不利内力的标准值Mk=57. 11/1. 2+297. 97/1. 4=260. 43Nk=414. 77/1.2=345. 64eok=Mk/Nk=260. 43/345. 64=0. 753P ct=As/Act=1533/0. 5X100X900+(400-100) X 150 =0. 0171nk=l+l/(4000eok/ho) X ( Lo/h) 2=1+1/ (4000 X 753/860) X (8600/90

21、0)2=1. 026ek= n keok+h/2-as=l. 026X 753+900/2-40=1182. 58那么纵向受力钢筋As合力至受压区合力作用点间的距离为Z=0. 87-0. 12(l-y ) (ho/ek)2ho= 0.87-0. 12 X 1-(400-100) X 150/(100X860) X (860/1182)2 X 860=723纵向受拉钢筋As的应力。s=Nk(ek-Z)/(AsZ)=345640 X (1182. 58-723)/(1809 X 723)=121. 45N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数力=1. 1-0. 65ftk/(p ct o s)=

22、l. 1-0. 65X2. 01/(0. 0171 X 121. 45)=0. 371故最大裂缝开展宽度Wmax= a ct 2(2.7c+0.11 a /P ct) y=2. 1X0. 371 X X (2. 7X30+0. 11 X20/0. 0201) X0. 7=0. 070 0.5 + o=0. 8X (1-0. 5X) X555.89= 712. 61 kNFvk =555. 89%N 所以截面尺寸满足要求。6. 4. 3牛腿配筋：由于吊车垂直荷载作用下柱截面内，故该牛腿可按构造要求配筋:作用在牛腿上的荷载有Dmax、G3、TmaxF . =Dmax+G3 =501. 17 + 5

23、4. 72 = 555. 89ZN VK111 d AJFh = Tmax=16. 80 kNF=Tmax = 16. 80/1.4=12.0ho=3OO+3OO-4O=56Omni竖向力作用点位于下柱截面以内（15O/7W1 ）a=-l 5OmmO.3ho=O.3 X 560=168mm 取 a=168 mmFaFh 555890x168F 1.2 -O.85/v/zo fy 0.85x300x560FaFh 555890x168F 1.2 -O.85/v/zo fy 0.85x300x560+ 1.2x16800300= 722 mmP =As/bho=722/(4OO X 560)=0.

24、32%0.2%0.32%0.6%选 4 16(804mm2)因为 a=-l5OmmA /2 = 804/2 = 402 mm23u ss局部承压强度验算：0. 75f A = 0. 75X 14. 3X400X400=1716 kNF , =555. 89kN VV v所以满足要求。6.5柱的吊装验算6. 5.1吊装方案：采用一点翻身起吊，吊点设在牛腿与下柱交接处，动力系数取1.5。6. 5. 2荷载计算：上柱自重：gi =1.2X1. 5X25X0. 4X0. 4 = 7. 2-m1 ?2)牛腿自重： 2= 10. 87 kN-m0.6下柱自重：g3 =1.2XL 5X25X0. 1876

25、= 8.44ZN小5. 3内力计算：1 9M12 =54. 75kN-m1 21 9 1 9= - X7. 2X4. 52 + - X (10. 87-7. 2) X0. 62 =73. 56 kN- m- 2273 56= X8. 44X82 :=30. lkN-m82柱的吊装验算简图如图6-2所示图6-2柱吊装验算简图6.5. 4截面承载力计算：截面1-1：bxh = 400mm x 400mm% = 360 mm,A = A = 628 mm2f = 3OON/mm2故截面承载力为Mu = As fy-as) = 628x300x(360-40) = 60.29 mM =54J5kN-m

26、截面2-2：bxh = 400mm x 600mm% = 860 mm,As =4=1809 mm2f = 300N/mm2故截面承载力为Mu = Asfy(/ -as) = 1809x300x(860-40) = 445.01mM2 =73.564N加 故 满足要求。结论：（1）本设计按单层工业厂房结构的设计步骤及其有关标准或通用、定型构件的选择方法进行设计 与取件，选择出最合理基标注构件与平面尺寸，并对牛腿柱的尺寸、配筋进行计算和合理设计。经计算 设计，符合要求。（2）本设计对屋面恒载、活载、风荷载、吊车荷载、柱自重作用的选择合理的取值方法及各种荷 载在单厂结构上的可能组合方式进行组合；对

27、平面排架进行内力分析，对排架柱的最不利内力的进行组 合，求解排架柱控制截面的最不利内力，得出截面配筋。经计算设计，符合要求。（3）本设计对杯口基础的受力特点和基础底面尺寸的进行计算确定以及对杯口基础底板配筋进行 计算和对基础的抗冲切验算及底板受力筋计算。经计算设计，符合要求。参考文献主要参考文献:1混凝结构设计规范（GB 500102002）,中国建筑工业出版社，2002。2简明混凝土结构设计手册，涂鸣主编，中国建筑工业出版社，2000。3混凝土结构（上册）（第二版），吴培明主编，武汉理工大学出版社，2003o4混凝土结构（下册）（第二版），彭少民主编，武汉理工大学出版社，2004o5单层工业

28、厂房结构设计（第二版），罗福午主编，清华大学出版社，1990。6建筑结构荷载规范（GB 500092001）,中国建筑工业出版事业，2002。7建筑地基基础设计规范（GB 500002002）,中国建筑工业出版事业，2002。8全国通用工业厂房结构构件标准图集，中国建筑标准设计研究院，2000。第一章设计资料1.1设计资料(1)工程名称：某金工车间。(2)工程情况：本工程为某城市郊区一金工车间，无抗震设防要求。工艺要求为一单层单跨厂房，柱 距为6米。设有两台Q-10t中级工作制A5的桥式吊车。厂房采用钢筋混凝土结构。(3)自然条件：基本风压 g =0.35女N/基本雪压S() =0.3kN/m

29、2 Q(4)建筑平面、剖面如图1T和图1-2所示。图1-1建筑平面布置图第二章 厂房标准构件及排架柱材料选用2.1 厂房中标准构件选用情况2.1.1 屋面做法两毡二油防水层上铺小石子：20mm水泥沙浆找平层：100mm珍珠岩保温层：一毡二油隔气层：20mm水泥沙浆找平层：合计：屋面活荷载：屋面外荷载：屋面板采用G410 （）标准图集：1.中间跨：边跨：允许外荷载：板自重：灌缝重：2.1.2 檐口板、嵌板20. 35kN/m20.妹N/m20. 5kN/m20. 05kN/m20.4kN/mgk = Eg = .7 kN I m2q、k = G5kN / m1gu + qlk = 1.7 + 0

30、.5 = 2.2kN / m25nlX 6m预应力混凝土屋面板（卷材防水）YWB211YWB2IIS2A6kN/m2g 2k = 130kN I m?g 3k =0A0kN/m2檐口板、嵌板采用G410 （二）标准图集体。中间跨：YWB1边跨：YWB1S允许外荷载：2. 50kN/m 2板自重：1. 65kN/m 2灌缝重：0. 10kN/m2屋架屋架采用G415 （ 一）标准图集的预应力混凝土折线型屋架（YWJ-21-lBa）允许外荷载：4. OOkN/m 2屋架自重：g4k =60.5kN/m2天沟板天沟板采用G410 （三）标准图集。中间跨：中间跨左开洞: 中间跨右开洞: 端跨左开洞：

31、端跨右开洞： 允许荷载： 构件自重：TGB77TGB771bTGB77laTGB77IsbTGB77Isb23. 05kN/m21. 90kN/m1.1.3 吊车梁吊车梁选用G323 （二）标准图集，中级工作制备, 两台起重量为10t的吊车，4 =19.5加，选用吊车梁：边跨DL11B：构件自重:_ 30.95kN/根为 - 40.弘N/根吊车轨道联接选用G325标准图集，中级吊车自重：g6k = kN/m02排架柱材料选用（1）混凝土：采用 C30. =I4.3N/zwt?a =2.oin/加2）。 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级（/v =300N/92& =0 55, =2、105双

32、/相加2）。箍筋：采用HPB235级（力=210N/w?）。（4）型钢及预埋铁板均采用I级。第三章排架柱高与截面计算2.1 排架柱高计算由吊车资料表可查得：1876mm,轨顶垫块高为200mmo牛腿顶面标高=轨顶标高一吊车梁一轨顶垫块高=7. 800-1.200-0. 200=6. 400nl (取 6. 600m)柱顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0. 220=6. 600+1. 200+0. 200+1. 876+0. 220= 10. 096m (取 10.200m)上柱高H=柱顶标高一牛腿顶面标高= 10.200-6. 600=3. 600m全柱高H =柱顶标高一基顶标

33、高= 10. 200- (-0. 500)=10. 700m下柱高H/ =全柱高一上柱高= 10. 700-3.600 = 7. 100m实际轨顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高=9. 2. 000m那么 (9. 2n17. 8m) +7. 8m=0. 141V0. 220 满足要求。3. 2排架截面尺寸计算截面尺寸需要满足的条件为：b叁/25 = 344mni./12 = 717mn)取柱截面尺寸为：上柱：(bXh) =400X400下柱：I(bf XhXbXh/)=400X600X100X150 (如图 3T)图3-1下柱截面图计算参数上、下柱截面惯性矩I上柱 Iu= 1/12 X

34、 0.4 X 0.43=0.021m4下柱 I=l/12X0.4X0.632Xl/12X (0.15+0.025/3) X (0.55+1/3义0.025X2) 3 = 0.024m4 上、下柱截面面积A上柱 Au=0.4X0.4 = 0.16m2下柱 Ai=0.4X0.6-2X (0.55+0.6) /2X0.15 = 0.154m2上柱与全柱高比值入入=3.6/10.7 = 0.336惯性矩比值nn = 1/11=0.021/0.024=0.875排架计算简图如图3-2所示。图3-2排架计算简图第四章 排架柱上的荷载计算屋盖自重计算G =L2x（gw +g2A +3。柱是巨房;”皮+ I.

35、2xg4& xO.521= 1.2X （1.70+1.30+0. 10） X6X +L2X60.5X0.5=270.66KN（作用在柱顶）2,=./2-150 =400/2-150 = 50mm（与上柱中心线的偏心距）柱自重计算上柱：G2 = 25x0.4x0.4x3.9 = 15.6kN （作用于上柱中心线）八%h710360L-2222下柱：G4 =25x（0.4x0.9 2义吧2xO.15）x8.6 = 4O.3MN（作用于下柱中心为 2e4 = 0mm吊车、吊车梁及轨道自重计算G3=1.2x（g5k+g6k x柱距）= 1.2（40 +1 x 6） = 55.2N（作用于牛腿顶）/ = 750 -与/ 2 = 750 600 / 2 = 450mm（与下柱中心线偏心距）屋面活荷载计算Qi =L4xO.5x厂房跨度/2xB21=1.4%0.5*彳6 = 44.正恒作用位置同61）吊车荷载计算竖向荷载：PmaM =275kN, Pmm.A = 67.4kN, K=44