单层单跨工业厂房设计计算书修改11823.docx

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1、单层单跨工工业厂房设设计计算书书目 录录 第一章 设计资料料1第二章 厂房标准准构件及排排架柱材料料选用22.1厂厂房中标准准构件选用用情况22.2排排架柱材料料选用3第三章 排架柱柱高与截面面计算43.1排排架柱高计计算43.2柱柱截面尺寸寸计算4第四章 排架柱柱上的荷载载计算64.1屋盖自自重计算64.2柱自重重计算64.3吊车、吊吊车梁及轨轨道自重计计算64.4屋面活活荷载计算算64.5吊车荷荷载计算64.6风荷载载计算7第五章 内力计计算85.1作用内内力计算85.2 屋面面活荷载内内力计算95.3吊车竖竖向荷载作作用内力计计算105.4吊车水水平荷载作作用内力计计算115.5风荷载载

2、作用115.6最不利利荷载组合合12第六章 排架柱柱设计146.1柱截面面配筋计算算146.2柱在排排架平面外外承载力验验算186.3斜截面面抗剪和裂裂缝宽度验验算196.4柱牛腿腿设计206.5柱的吊吊装验算21第七章 排架柱柱设计237.1荷载计计算237.2基底尺尺寸计算237.3基底高高度计算257.4基底配配筋计算26参考文献献30致谢第一章 设设计资料1.1设计计资料 1 工工程名称: 焊接车车间。 2 工工程概况：某工厂拟拟建一个焊焊接车间，根根据工艺布布置的要求求，车间为为单跨单层层厂房，跨跨度为244m，244设吊车330/5tt.10tt吊车各一一台，吊车车均为中级级工作制

3、，轨轨顶标高不不低于100.8m，厂厂房设有天天窗，建筑筑平，立，剖剖面有详图图。 3建筑设设计资料: 屋屋面：采用用卷材防水水屋面，不不设保温层层； 维维护墙：采采用2400厚蒸压粉粉煤灰砖墙墙，外墙面面为水刷石石，内墙为为水泥石灰灰砂浆抹面面； 门门窗：钢门门，钢窗，尺尺寸参见立立面图； 地地面：采用用150厚厚C15素素混凝土，室室内外高差差为3000mm； 4结构构设计资料料： 自自然条件: 基本本风压 ；基本雪压压 。 地地震设防烈烈度：该工工程位于非非地震区，故故不需抗震震设防。 5地质质条件：场场地平坦，地地面以下00-1.55m为填土土，1.55m以下为为粉质粘土土层，该土土层

4、承载力力特征值为为,场地地地下水位较较低，可不不考虑对基基础的影响响。 6吊吊车资料：吊车资料料查阅088G1188单层工业业厂房谁选选用相关标标准资料。建筑平面、剖剖面如图11-1和图图1-2所所示。 图图1-1 建筑平面面布置图 图1-22 I-I剖面图图第二章 厂房标准准构件及排排架柱材料料选用2.1 厂房中标标准构件选选用情况2.1.11 屋面做做法三毡四油防防水层： 0.355kN/mm20mm水水泥沙浆找找平层： 0.4kkN/m合计： 屋面活荷载载： 屋面外荷载载： 屋面板采用用G4100（一）标标准图集：1.5mm6m预应应力混凝土土屋面板（卷卷材防水）中间板： YWB2II边

5、 跨 板： YWB2IISS允许外荷载载： 板自重： 灌缝重： 2.1.22屋架 屋架架采用G4415（一一）标准图图集的预应应力混凝土土折线型屋屋架（YWWJ242Bb）允许外荷载载： 4.00kNN/m屋架自重： 2.1.332.1.33天沟板 天沟沟板采用GG410（三三）标准图图集。中间板： TGBB77中间板左开开洞： TGGB77b中间板右开开洞： TGGB77a端跨左开洞洞： TTGB777sb端跨右开洞洞： TTGB777sa允许荷载： 4.26kN/m构件自重： 2.24kN/m2.1.44吊车梁吊车梁选用用04G4426标准准图集,中中级工作制制备，一台起重量量为30/5t

6、的吊吊车, ,另一台起起重量为110t，选用吊车车梁：中间间跨:YDL4Z,边跨跨YDL4B,构件自重重： 。 吊吊车轨道联联接选用004G3225标准图图集,中级级吊车自重重：。2.2排架架柱材料选选用(1) 混混凝土：采采用C300。(2) 钢钢筋：纵向向受力钢筋筋采用HRRB3355级。(3) 箍箍筋：采用用HPB2235级。(4) 型型钢及预埋埋铁板均采采用I级。第三章 排架柱高高与截面计计算3.1排架架柱高计算算由吊车资料料表可查得得，Q=330/5tt：H22047mmm,轨顶顶垫块高为为200mmm。 牛腿腿顶面标高高 轨顶顶标高吊吊车梁轨轨顶垫块高高 11.0001.22000

7、0.2000 9.6000m 柱顶顶标高 牛腿顶面面标高+吊吊车梁高+轨顶垫块块高+H 9.6000+1.2200+00.2000+2.66 13.66m (取取14.0000m)上柱高 柱顶标高高牛腿顶顶面标高14.0000-99.600=4.400m全柱高柱柱顶标高基顶标高高 14.0000(00.5000)144.5000m下柱高全全柱高上上柱高 14.50004.400100.100m实际轨顶标标高牛腿腿顶面标高高+吊车梁梁高+轨顶顶垫块高 11.000mm3.2排架架截面尺寸寸计算截面尺寸需需要满足的的条件为：bH/25101000/255=4044mm.hhH/12842mmm取柱

8、截面尺尺寸为：上上柱：（bbh）500500下柱：I(bhbh)5001000120200（如如图3-11）图3-1 下柱截面面图计算参数上、下柱柱截面惯性性矩I上柱Iu1/1220.50.530.00052m4下柱Il1/1220.51321/122（0.2+0.0025/33）（0.555+1/30.02252）30.0035355m4 上、下柱柱截面面积积A上柱Au0.50.50.255m2下柱Al0.51-2（0.55+00.6）/20.190.28155m2上柱与全全柱高比值值4.44/14.500.3033惯性矩比比值nnIu/Il=0.00052/0.035335=0.14711

9、排架计算简简图如图33-2所示示。图3-2 排架计计算简图第四章 排架柱上上的荷载计计算4.1屋盖盖自重计算算 （0.755+1.40）6+104.650.5=207.13KNN(作用在在柱顶)4.2柱自自重计算上柱：（作作用于上柱柱中心线） 下柱：4.3吊车车、吊车梁梁及轨道自自重计算 4.4屋面面活荷载计计算 4.5吊车车荷载计算算 竖竖向荷载：290kNN, 700kN, K=48800mmm, B=6150mmm, 3302kNN, 1118kN（双闸闸）。根据B与KK，由影响响线（见图图4-1）图41吊吊车梁影响响线可以求得0.0558 0.7991.000, 0.2由上求得 吊吊车

10、水平荷荷载为则 )其作用点到到柱顶的垂垂直距离4.6风荷荷载计算基本风压:风压高度变变化系数z按C类地区考考虑，根据据柱顶标高高12.00m，本工工程带有矩矩形天窗，按按天窗檐口口标高取值值，查看荷荷载规范用内插法得, 对Fw按檐口标高1.42m, 用内插法得，风载体型系数s1+0.8, s2-0.5,s2-0.2，s20.6，s2-0.6,s2-0.7具体情况见下图4-2图4-2 风荷载体体型系数则柱顶风荷载载集中力设设计值：第五章 内力计算算5.1作用用内力计算算5.1.11 作用(排架无侧侧移) 由, ,则则：故作用下不不动铰承的的柱顶反力力为()同时有故在作用下下不动铰承承的柱顶反反力

11、为()故在共同作作用下（即即在G作用用下）不动动铰支承的的柱顶反力力为 ()相应的计算算简图及内内力图如图图5-1所所示 图5-11 恒荷荷载作用下下的内力(a)G的的作用；(b)M图图(kNm)；(c)N图图（kN）5.1.22 作用计算算简图及内内力图, , , （） （）相应的计算算简图及内内力图如图图5-2所所示。 图图5-2 G、GG、G作用计计算简图及及内力图(a) GG、G、G作用；(b)MM图(kNNm)；(c)N图图(kN)5.2 屋面活荷荷载内力计计算对于单跨排排架，与一样为对对称荷载，且且作用位置置相同，但但数值大小小不同。故故由的内力力计算过程程可得到的的内力计算算数值

12、； ()相应的计算算简图及内内力图如图图5-3 所示。图5-3 Q作用用计算简图图及内力图图(a)Q的的作用；(b)M图图(kNm)；(c)N图图(kN)5.3 吊车竖向向荷载作用用内力计算算作用于A柱柱，作用于于B柱，其其内力为 厂房总长666.488m,跨度度为24mm，吊车其其重量为330/5tt和10tt,则查得得有檩条屋屋盖的单跨跨厂房空间间作用分配配系数0.885。 相应的计算算简图及内内力图如图图 5-44 所示。图5-4 D作用计计算简图及及内力计算算(a) DD的作用；(b)MM图(kNNm)；(c)N图图(kN)D作用于AA柱时，由由于结构对对称，故只只需A柱与与B柱的内内

13、力对换，并并注意内力力变号即可可。5.4 吊车水平平荷载作用用内力计算算当T向左时时，A、BB柱的柱顶顶剪力按推推导公式计计算：Y0.6682H,利用内内插法求得得C0.6008另有TT21.44kN,0.885,则 VVV(1) C TT1.9952kNN() 相应的计算算简图及内内力图如图图5-5所所示。图5-5 T的作用用计算简图图及内力图图（a）T的的作用；(b)M图图(kNm)；(c)V图图(kN)当T向右时时，仅荷载载方向相反反，故弯矩矩值仍可利利用上述计计算结果，但但弯矩图的的方向与之之相反。5.5 风风荷载作用用风从左向右右吹时，先先求柱顶反反力系数CC为对于单跨排排架，A、B

14、B柱顶剪力力分别为0.5FCH(qqq)0.59.4220.333914.5(1.39920.877)3.4227 kNN()0.5F+CH(qqq)0.59.422+0.333914.5(1.39920.877)5.9993 kNN()相应的计算算简图及内内力图如图图5-6 所示。图5-6 风荷载载作用计算算简图及内内力图(a)风荷荷载的作用用； (b)M图图（kNm）风从右向左左吹时，仅仅荷载方向向相反，故故弯矩值仍仍可利用上上述计算结结果，但弯弯矩图的方方向与之相相反。5.6最不不利荷载组组合。由于本例结结构对称，故故只需对AA柱（或BB柱）进行行最不利内内力组合，其其步骤如下下：（1）

15、确定定需要单独独考虑的荷荷载项目。本本工程为不不考虑地震震作用的单单跨排架，共共有8种需需要单独考考虑的荷载载项目，由由于小车无无论向右或或向左运行行中刹车时时，A、BB柱在T作作用下，其其内力大小小相等而符符号相反，在在组合时可可列为一项项。因此，单单独考虑的的荷载项目目共有7项项。（2）将各各种荷载作作用下设计计控制截面面（II、IIIII、IIIIIII）的的内力M、NN（IIIIIII截截面还有剪剪力V）填填入组合表表5-1 。填表时时要注意有有关内力符符号的规定定。（3）根据据最不利又又最可能的的原则，确确定每一内内力组的组组合项目，并并算出相应应的组合值值。计算中中，当风荷荷载与活

16、荷荷载（包括括吊车荷载载）同时考考虑时，除除恒荷载外外，其余荷荷载作用下下的内力均均应乘以00.85的的组合系数数。排架柱全部部内力组合合计算结果果列入表55-2。表5-1 框框架柱内力力汇总表柱号截面荷载项内力恒荷载屋面活荷载载吊车竖向荷荷载吊车水平荷荷载风荷载G1kG22kG3kG44kQ1kDmax,k在A柱Dmin,k在A柱Tmax,k向左Tmax,k向右左风右风 1 22345678A柱1-1M10.15571.7644-35.8812-29.7797-21.33621.36628.555-34.7791N234.663360000002-2M-35.7723-7.2336112.6

17、6686.0433-21.33621.36628.555-34.7791N285.77336593.992143.33500003-3M35.1445.076616.955-62.3354-217.752217.7752196.002-93.332N396.11536593.992143.3350000V7.01661.2155-8.1339-6.7772-19.44419.4443.4277-5.9993表5-2 框架架柱内力组组合表 内力截面 由可变变荷载效应应控制的组组合 1.22恒载+11.4任一一活载组合项Mmax相相应N 、V组合项Mmin相相应N 、V组合项Nmax相相应M、V组

18、合项Nmin相相应M、V1-11752.16618-36.5521214.6661752.166281.556281.556331.996281.5562-213118.44718-91.55813-200.6018-91.5581174.36342.8881174.36342.8883-317316.66018-88.4481365.90017316.66475.338475.3381306.87475.33813.2220.0299-2.98813.222 内力截面 由可变变荷载效应应控制的组组合 1.22恒载+11.40.9(任意两个个或两个以以上活载)组合项Mmax相相应N 、V组合项

19、Mmin相相应N 、V组合项Nmax相相应M、V组合项Nmin相相应M、V1-112750.3881368-49.88612368-47.6641368-49.886331.996281.556331,996281.5562-21357108.116128-95.8821237125.99518-91.5581174.36393.2281136.14342.8883-312367591.2271458591.22712367591.22617316.661236.681269.081269.08475.33828.51128.51128.51113.222 内力截面 由永久久荷载效应应控制的组

20、组合 组合项Mmax相相应N 、V组合项Mmin相相应N 、V组合项Nmax相相应M、V组合项Nmin相相应M、V1-11215.444123-19.666124-13.77418-20.338352.003352.003352.003316.7752-21362.19912-55.33212355.100967.778421.0021003.163-312369.02214-13.6671152.12675.2292.692.84注 第六章 排架柱设设计6.1柱截截面配筋计计算 最不利内内力组的选选用：由于于截面33的弯矩矩和轴向力力设计值均均比截面222的大，故故下柱配筋筋由截面333的最

21、不不利内力组组确定，而而上柱配筋筋由截面111的最不不利内力组组确定。6.1.11 截面面配筋：1. 组合合(与组合合相同)M=52.16 N=281.56h0=h-=500-440=460L0=2HH0=24400=8800A=5000500=2500000mm22纵向受力钢钢筋采用HHRB3335级bea=maax(h/30,220)=220e0M/N=185.3ei= ee0+ ea =2055.31=0.5fCA/N=0.514.332500000/28815600=6.3551取1=1.002=1.15-00.01L0/h= e=eii+h/22-=1.483205.3+500/22

22、-40=514.46 b （大偏偏心受压）X= h00=4600.1555=711.3h0b=4600.555=25332as=880经比较：XX h00b且X1取1=12= =1.155-0.001L0/h=0.97742.31e=eii+h/22-=2.31175.88+500/22-40=385.1 b （大偏偏心受压）X= h00=4600.1077=49.22h0b=4600.555=25332as=880经比较X h0b且X1取1=12= =1.155-0.001L010000/h=1.04991取2=11.14e=eii+h/22- ass =1.14500+1000/2-400

23、=10330 X= h00=9600.1855=177.6h0b=9600.555=4955 2as=880 =200经比较, ，=727.78Amin=0.2%A=0.2%2815500=56.332. 组合M=5911.27 N=12269.008h0=h-as=11000-40=9960L0=1.0H0=101100A=50001000-2（5550+6000）/2219028815000 mm2纵向受力钢钢筋采用HHRB3335级bea=maax(h/30,220)=34 e0M/N=466 ei= ee0+ ea =50001=0.5fc A /N =00.514.332815500

24、/12699080=1.5991取1=1,2= =1.15-00.01L010000/h=1.04991取2=11.14e=eii+h/22- ass =1.14500+1000/2-400=10330 X= h00=9600.1855=177.6h0b=9600.555=4955 2as=880 =200经比较, ，中和轴轴在翼缘内内，且属于于大偏心受受压构件=727.78Amin=0.2%A=0.2%2815500=56.333. 组合合M=3166.6 N=475.38h0=h-as=11000-40=9960L0=1.0H0=101100A=50001000-2（5550+6000）/

25、2219028815000 mm2纵向受力钢钢筋采用HHRB3335级bea=maax(h/30,220)=34 e0M/N=666ei= ee0+ ea =70001=0.5fc A /N =00.514.332815500/4753380=4.2331取1=12=1.15-00.01L0/h=1.04991取2=1 1.1e=eii+h/22-as=1.700+1000/2-400=12330 b （大偏心心受压）X= h00=86000.0699=66.224h0b=9600.555=52882as=880 =200经比较X h0b且X 满满足要求2. 截截面=13066.87L0/b=

26、80800/500=166.2 查表得 =0.886 =0.90.86（14.32815500+2230012566）= 37000 满满足要求63斜截截面抗剪和和裂缝宽度度验算6.3.11垂直于弯弯矩作用平平面承载力力验算柱内箍筋的的配置：由由于没有考考虑地震作作用，柱内内箍筋一般般按构造要要求控制上上下柱均可可以按构造造配箍筋。6.3.22柱的裂缝宽宽度验算按e0/hh00.555的偏心构构件可不验验算裂缝宽宽度，比较较后， 截截面的组合合的最大，故故按此组合合来验算。由内力组合合表可知，验验算裂缝宽宽度的最不不利内力的的标准值上柱： MMk=10.1157+221.366=31.157

27、NNk=234.63 eek=Mk/Nk=31.1157/234.63=132.8mm0.555=0.555*9660=5228mm须做裂缝宽宽度验算。 /h=80080/5500=116.16614,=1.00 =440 =9960mmmek=kkek+h/22-as=1.0638.4+1000/2-400=10998.4ct=AAs/Act=12566/0.512201000+(500-1120)2000=0.009则纵向受力力钢筋Ass合力至受受压区合力力作用点间间的距离为为Z0.87-00.12(1-)(hoo/ek)2ho=0.887-0.121-(5500-1120)2000/(1

28、120960)(960/10098.44)2960=8005.266纵向受拉钢钢筋As的的应力s=Nkk(ek-Z)/(AsZ)=39961500(10998.4-805.26)/(12556805.26)=114.82N/mm2 裂缝间纵向向受拉钢筋筋应变不均均匀系数1.11-0.665ftkk/(ctts)=1.1-0.6522.01/(0.0009114.82)=0.166故最大裂缝缝开展宽度度Wmax=ct (2.77c+0.11/ct)=2.10.166(2.7400+0.111200/0.0009)00.7=00.0300.3满足要求。6.4柱牛牛腿设计6.4.11牛腿几何何尺寸的

29、确确定：牛腿截面尺尺寸与柱宽宽相等，为为500，牛腿腿顶面的长长度为8000，相应应牛腿水平平截面长度度为1300。取牛牛腿外边缘缘高度为hh3000，倾角45,于是牛牛腿的几何何尺寸如图图6-1所所示。图6-1 牛腿几何何尺寸及配配筋图6.4.22牛腿几何何尺寸的验验算：由于吊车垂垂直荷载作作用下柱截截面内，aa750010002500，即取0，则FDGG593.92551.1645.02FT119.440.8(100.5) 8886.99F5555.899所以截面尺尺寸满足要要求。6.4.33牛腿配筋筋： 由于于吊车垂直直作用于下下柱截面内内，即a=750-10000=-25500。 故该

30、该牛腿可以以按构造要要求配筋，纵纵向钢筋取取416（8804mmm2），箍筋取101100。6.4.44局部承压压强度验算算：0.75ffA0.7514.3350050035575 kkNF=555.89所以满足要要求。6.5柱的的吊装验算算6.5.11吊装方案案：采用一点翻翻身起吊，吊吊点设在牛牛腿与下柱柱交接处，动动力系数取取1.5。6.5.22荷载计算算：上柱自重:g1.5250.259.3775牛腿自重:g1.525（0.551）18.775下柱自重:g1.5250.281150010.5566.5.33内力计算算:M9.3754.490.775M9.3755(18.7759.3775)0.6118.875M100.569.559.669柱的吊装验验算简图如如图6-22所示图6-2 柱吊装验验算简图6.5.44截面承载载力计算:截面1-11：故截面承载载力为截面2-22：故截面承载载力为故满足要求求。第七章 基基础设计7.1 荷荷载计算由柱子传至至基顶的荷荷载。由排排架柱内力力组合表可可得设计值值如下：第一组： 第二组： 第三组： 由基础梁传传至基顶的的荷载： 墙重（含含外墙面的的水刷石和和内墙面的的水泥石灰灰砂浆抹面面）： 窗重（钢框框玻璃窗）： 基础梁：