单层单跨工业厂房设计计算书修改11346.docx

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1、单层单跨工工业厂房房设计计计算书目 录录 第一章章 设计计资料1第二章章 厂房房标准构构件及排排架柱材材料选用用22.11厂房中中标准构构件选用用情况22.22排架柱柱材料选选用3第三章章 排架架柱高与与截面计计算43.11排架柱柱高计算算43.22柱截面面尺寸计计算4第四章章 排排架柱上上的荷载载计算64.1屋盖盖自重计计算64.2柱自自重计算算64.3吊车车、吊车车梁及轨轨道自重重计算64.4屋面面活荷载载计算64.5吊车车荷载计计算64.6风荷荷载计算算7第五章章 内内力计算算85.1作用用内力计计算85.2 屋屋面活荷荷载内力力计算95.3吊车车竖向荷荷载作用用内力计计算105.4吊车

2、车水平荷荷载作用用内力计计算115.5风荷荷载作用用115.6最不不利荷载载组合12第六章章 排排架柱设设计146.1柱截截面配筋筋计算146.2柱在在排架平平面外承承载力验验算186.3斜截截面抗剪剪和裂缝缝宽度验验算196.4柱牛牛腿设计计206.5柱的的吊装验验算21第七章章 排排架柱设设计237.1荷载载计算237.2基底底尺寸计计算237.3基底底高度计计算257.4基底底配筋计计算26参考文文献30致谢第一章 设设计资料料1.1设计计资料 1 工工程名称称: 焊焊接车间间。 2 工工程概况况：某工工厂拟建建一个焊焊接车间间，根据据工艺布布置的要要求，车车间为单单跨单层层厂房，跨跨度

3、为224m，224设吊吊车300/5tt.100t吊车车各一台台，吊车车均为中中级工作作制，轨轨顶标高高不低于于10.8m，厂厂房设有有天窗，建建筑平，立立，剖面面有详图图。 3建筑设设计资料料: 屋屋面：采采用卷材材防水屋屋面，不不设保温温层； 维维护墙：采用2240厚厚蒸压粉粉煤灰砖砖墙，外外墙面为为水刷石石，内墙墙为水泥泥石灰砂砂浆抹面面； 门门窗：钢钢门，钢钢窗，尺尺寸参见见立面图图； 地地面：采采用1550厚CC15素素混凝土土，室内内外高差差为3000mmm； 4结构构设计资资料： 自自然条件件: 基本风风压 ；基本雪雪压 。 地地震设防防烈度：该工程程位于非非地震区区，故不不需抗

4、震震设防。 5地质质条件：场地平平坦，地地面以下下0-11.5mm为填土土，1.5m以以下为粉粉质粘土土层，该该土层承承载力特特征值为为,场地地地下水水位较低低，可不不考虑对对基础的的影响。 6吊吊车资料料：吊车车资料查查阅088G1118单层层工业厂厂房谁选选用相关关标准资资料。建筑平面、剖剖面如图图1-11和图11-2所所示。 图图1-11 建筑筑平面布布置图 图1-22 II-I剖剖面图第二章 厂房标标准构件件及排架架柱材料料选用2.1 厂房中中标准构构件选用用情况2.1.11 屋面面做法三毡四油防防水层： 0.35kkN/mm20mm水水泥沙浆浆找平层层： 0.44kN/m合计： 屋面

5、活荷载载： 屋面外荷载载： 屋面板采用用G4110（一一）标准准图集：1.55m6m预预应力混混凝土屋屋面板（卷卷材防水水）中间板： YYWB2III边 跨 板： YYWB2IIIS允许外荷载载： 板自重： 灌缝重： 2.1.22屋架 屋架架采用GG4155（一）标标准图集集的预应应力混凝凝土折线线型屋架架（YWWJ242Bb）允许外荷载载： 4.000kNN/m屋架自重： 2.1.332.1.33天沟板板 天沟沟板采用用G4110（三三）标准准图集。中间板： TGBB77中间板左开开洞： TGBB77b中间板右开开洞： TGBB77a端跨左开洞洞： TGGB777sb端跨右开洞洞： TGGB

6、777sa允许荷载： 44.26kNN/m构件自重： 22.24kNN/m2.1.44吊车梁梁吊车梁选用用04GG4266标准图图集,中中级工作作制备，一台起重量为30/5t的吊车, ,另一台起重量为10t，选用吊车梁：中间跨:YDL4Z,边跨YDL4B,构件自重： 。 吊吊车轨道道联接选选用044G3225标准准图集,中级吊吊车自重重：。2.2排架架柱材料料选用(1) 混混凝土：采用CC30。(2) 钢钢筋：纵纵向受力力钢筋采采用HRRB3335级。(3) 箍箍筋：采采用HPPB2335级。(4) 型型钢及预预埋铁板板均采用用I级。第三章 排架柱柱高与截截面计算算3.1排架架柱高计计算由吊车

7、资料料表可查查得，QQ=300/5tt：H20447mmm,轨顶顶垫块高高为2000mmm。 牛腿顶顶面标高高 轨轨顶标高高吊车车梁轨轨顶垫块块高 111.00011.200000.2000 99.6000m 柱顶顶标高 牛腿腿顶面标标高+吊吊车梁高高+轨顶顶垫块高高+H 9.6600+1.2200+0.2200+2.66 113.66m (取144.0000m)上柱高 柱顶标标高牛牛腿顶面面标高14.0000-9.600=4.400mm全柱高柱柱顶标高高基顶顶标高 14.0000(0.5000)114.5000m下柱高全全柱高上柱高高 14.500044.40010.100mm实际轨顶标标高

8、牛牛腿顶面面标高+吊车梁梁高+轨轨顶垫块块高 11.0000m3.2排架架截面尺尺寸计算算截面尺寸需需要满足足的条件件为：bbH/2551001000/255=4004mmm.hH/1228442mmm取柱截面尺尺寸为：上柱：（bh）500500下柱：I(bhbh)50010000120200（如如图3-1）图3-1 下柱截截面图计算参数上、下柱柱截面惯惯性矩II上柱Iu1/1120.50.530.00552m4下柱Il1/1120.51321/112（0.2+0.0255/3）（0.55+1/30.0252）30.03535m4 上、下柱柱截面面面积A上柱Au0.550.50.25m2下柱A

9、l0.551-2（00.555+0.6）/20.11900.28815mm2上柱与全全柱高比比值4.44/14.50.3303惯性矩比比值nnIu/Il=0.00552/00.0335355=0.14771排架计算简简图如图图3-22所示。图3-2 排架架计算简简图第四章 排架柱柱上的荷荷载计算算4.1屋盖盖自重计计算 （0.775+11.40）6+1044.6550.55=2007.113KNN(作用用在柱顶顶)4.2柱自自重计算算上柱：（作作用于上上柱中心心线） 下柱：4.3吊车车、吊车车梁及轨轨道自重重计算 4.4屋面面活荷载载计算 4.5吊车车荷载计计算 竖竖向荷载载：2990kNN,

10、 770kNN, KK=48800mmm, B=661500mm, 3002kNN, 1118kkN（双双闸）。根据B与KK，由影影响线（见见图4-1）图41吊吊车梁影影响线可以求得0.0558 0.7791.000, 00.2由上求得 吊吊车水平平荷载为为则 )其作用点到到柱顶的的垂直距距离4.6风荷荷载计算算基本风压:风压高度变变化系数数z按C类地区区考虑，根据柱顶标高12.0m，本工程带有矩形天窗，按天窗檐口标高取值，查看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

11、下图4-2图4-2 风荷载载体型系系数则柱顶风荷载载集中力力设计值值：第五章 内力计计算5.1作用用内力计计算5.1.11 作用用(排架架无侧移移) 由, ,则则：故作用下不不动铰承承的柱顶顶反力为为()同时有故在作用下下不动铰铰承的柱柱顶反力力为()故在共同作作用下（即即在G作作用下）不不动铰支支承的柱柱顶反力力为 ()相应的计算算简图及及内力图图如图55-1所所示 图5-1 恒荷载载作用下下的内力力(a)G的的作用；(b)M图(kNm)；(c)N图（kkN）5.1.22 作用计计算简图图及内力力图, , , （） （）相应的计算算简图及及内力图图如图55-2所所示。 图55-2 G、GG、

12、G作用用计算简简图及内内力图(a) GG、G、GG作用；(b)M图(kNm)；(c)N图(kN)5.2 屋面活活荷载内内力计算算对于单跨排排架，与与一样为为对称荷荷载，且且作用位位置相同同，但数数值大小小不同。故故由的内内力计算算过程可可得到的的内力计计算数值值； ()相应的计算算简图及及内力图图如图55-3 所示。图5-3 Q作作用计算算简图及及内力图图(a)Q的的作用；(b)M图(kNm)；(c)N图(kN)5.3 吊车竖竖向荷载载作用内内力计算算作用于A柱柱，作用用于B柱柱，其内内力为 厂房总长666.448m,跨度为为24mm，吊车车其重量量为300/5tt和100t,则则查得有有檩条

13、屋屋盖的单单跨厂房房空间作作用分配配系数0.885。 相应的计算算简图及及内力图图如图 5-44 所示示。图5-4 D作用用计算简简图及内内力计算算(a) DD的作用用；(bb)M图图(kNNm)；(c)N图(kN)D作用于AA柱时，由由于结构构对称，故故只需AA柱与BB柱的内内力对换换，并注注意内力力变号即即可。5.4 吊车水水平荷载载作用内内力计算算当T向左时时，A、BB柱的柱柱顶剪力力按推导导公式计计算：Y0.6682H,利用用内插法法求得CC0.6608另另有T21.4kNN,0.85,则 VVV(1) CC T1.9952kkN() 相应的计算算简图及及内力图图如图55-5所所示。图

14、5-5 T的作作用计算算简图及及内力图图（a）T的的作用；(b)M图(kNm)；(c)V图(kN)当T向右时时，仅荷荷载方向向相反，故故弯矩值值仍可利利用上述述计算结结果，但但弯矩图图的方向向与之相相反。5.5 风风荷载作作用风从左向右右吹时，先先求柱顶顶反力系系数C为为对于单跨排排架，AA、B柱柱顶剪力力分别为为0.5FCCH(qqq)0.59.44200.333914.55(1.33920.887)3.4227 kkN()0.5F+CCH(qqq)0.59.442+00.333914.5(1.33920.887)5.9993 kkN()相应的计算算简图及及内力图图如图55-6 所示。图5-

15、6 风荷荷载作用用计算简简图及内内力图(a)风荷荷载的作作用； (bb)M图图（kNNm）风从右向左左吹时，仅仅荷载方方向相反反，故弯弯矩值仍仍可利用用上述计计算结果果，但弯弯矩图的的方向与与之相反反。5.6最不不利荷载载组合。由于本例结结构对称称，故只只需对AA柱（或或B柱）进进行最不不利内力力组合，其其步骤如如下：（1）确定定需要单单独考虑虑的荷载载项目。本本工程为为不考虑虑地震作作用的单单跨排架架，共有有8种需需要单独独考虑的的荷载项项目，由由于小车车无论向向右或向向左运行行中刹车车时，AA、B柱柱在T作作用下，其其内力大大小相等等而符号号相反，在在组合时时可列为为一项。因因此，单单独考

16、虑虑的荷载载项目共共有7项项。（2）将各各种荷载载作用下下设计控控制截面面（II、IIIII、IIIIIIII）的内内力M、NN（IIIIIIII截面还还有剪力力V）填填入组合合表5-1 。填填表时要要注意有有关内力力符号的的规定。（3）根据据最不利利又最可可能的原原则，确确定每一一内力组组的组合合项目，并并算出相相应的组组合值。计计算中，当当风荷载载与活荷荷载（包包括吊车车荷载）同同时考虑虑时，除除恒荷载载外，其其余荷载载作用下下的内力力均应乘乘以0.85的的组合系系数。排架柱全部部内力组组合计算算结果列列入表55-2。表5-1 框架架柱内力力汇总表表柱号截面荷载项内力恒荷载屋面活荷载载吊车

17、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向左左Tmax,k向右右左风右风 1 22345678A柱1-1M10.15571.7644-35.8812-29.7797-21.33621.36628.555-34.7791N234.663360000002-2M-35.7723-7.2336112.66686.0433-21.33621.36628.555-34.7791N285.77336593.992143.33500003-3M35.1445.076616.955-62.3354-217.7522217.7752196.

18、002-93.332N396.11536593.992143.3350000V7.01661.2155-8.1339-6.7772-19.44419.4443.4277-5.9993表5-2 框架架柱内力力组合表表 内力截面 由可可变荷载载效应控控制的组组合 1.2恒载载+1.4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、V1-11752.16618-36.5521214.6661752.166281.556281.556331.996281.5562-213118.44718-91.55813-200.6018-91.5

19、581174.36342.8881174.36342.8883-317316.66018-88.4481365.90017316.66475.338475.3381306.87475.33813.2220.0299-2.98813.222 内力截面 由可可变荷载载效应控控制的组组合 1.2恒载载+1.40.99(任意意两个或或两个以以上活载载)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组合项Nmin相相应M、V1-112750.3881368-49.88612368-47.6641368-49.886331.996281.556331,996281.55

20、62-21357108.116128-95.8821237125.99518-91.5581174.36393.2281136.14342.8883-312367591.2271458591.22712367591.22617316.661236.681269.081269.08475.33828.51128.51128.51113.222 内力截面 由永永久荷载载效应控控制的组组合 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、V1-11215.444123-19.666124-13.77418-20.338352.003352.0

21、03352.003316.7752-21362.19912-55.33212355.100967.778421.0021003.163-312369.02214-13.6671152.12675.2292.692.84注 第六章 排架柱柱设计6.1柱截截面配筋筋计算 最不利利内力组组的选用用：由于于截面333的弯弯矩和轴轴向力设设计值均均比截面面22的大大，故下下柱配筋筋由截面面33的最最不利内内力组确确定，而而上柱配配筋由截截面11的最最不利内内力组确确定。6.1.11 截面配配筋：1. 组合合(与组组合相同同)M=52.16 N=2281.56h0=h-=5000-400=460L0=2H

22、H0=244000=88000A=50005000=2500000mmm2纵向受力钢钢筋采用用HRBB3355级bea=maax(hh/300,200)=220e0M/N=1855.3ei= ee0+ ea =2005.331=0.5fCCA/NN=0.514.32500000/28115600=6.33511取1=1.02=1.15-0.001L0/h= e=eii+h/2-=1.44832055.3+500/2-440=5514.46 b （大大偏心受受压）X= h00=4600.1155=71.3h0b=4600.555=22532as=880经比较：XX hh0b且X11取1=12=

23、=1.115-00.011L0/h=0.99742.31e=eii+h/2-=2.33175.8+5000/2-40=3855.1 b （大大偏心受受压）X= h00=4600.1007=49.2h0b=4600.555=22532as=880经比较X h00b且X11取1=12= =1.115-00.011L010000/hh=1.044911取2=11.14e=eii+h/2- as =11.1445000+10000/2-40=10330 X= h00=9600.1885=1177.6h0b=9600.555=4495 2as=880 =200经比较, ，=727.78Amin=0.22

24、%A=00.2%28115000=56.32. 组合M=5911.277 NN=12269.08h0=h-as=10000-400=960L0=1.0H00=1001000A=500010000-2（5550+6000）/2219028115000 mmm2纵向受力钢钢筋采用用HRBB3355级bea=maax(hh/300,200)=34 e0M/N=4666 ei= ee0+ ea =50001=0.5fcc A /N =0.514.328115000/126690880=1.55911取1=1,2= =11.155-0.01L010000/hh=1.044911取2=11.14e=eii

25、+h/2- as =11.1445000+10000/2-40=10330 X= h00=9600.1885=1177.6h0b=9600.555=4495 2as=880 =200经比较, ，中和和轴在翼翼缘内，且且属于大大偏心受受压构件件=727.78Amin=0.22%A=00.2%28115000=56.33. 组合合M=3166.6 N=4755.388h0=h-as=10000-400=960L0=1.0H00=1001000A=500010000-2（5550+6000）/2219028115000 mmm2纵向受力钢钢筋采用用HRBB3355级bea=maax(hh/300,2

26、00)=34 e0M/N=6666ei= ee0+ ea =70001=0.5fcc A /N =0.514.328115000/47553800=4.22311取1=12=1.15-0.001L0/h=1.044911取2=1 1.1e=eii+h/2-aas=1.7000+10000/2-40=12330 b （大偏偏心受压压）X= h00=86600.0669=66.24h0b=9600.555=55282as=880 =200经比较X h00b且X 满足要要求2. 截面=13066.877L0/b=80880/500=16.2 查表表得 =0.86 =0.90.886（144.3281

27、15000+2300012556）= 37000 满足要要求63斜截截面抗剪剪和裂缝缝宽度验验算6.3.11垂直于于弯矩作作用平面面承载力力验算柱内箍筋的的配置：由于没没有考虑虑地震作作用，柱柱内箍筋筋一般按按构造要要求控制制上下柱柱均可以以按构造造配箍筋筋。6.3.22柱的裂缝缝宽度验验算按e0/hh00.555的偏偏心构件件可不验验算裂缝缝宽度，比比较后， 截面的组合的最大，故按此组合来验算。由内力组合合表可知知，验算算裂缝宽宽度的最最不利内内力的标标准值上柱： Mk=10.1577+211.366=311.1557 NNk=2344.633 eek=Mk/Nk=31.1577/2344.

28、633=1322.8mmm00.555=0.55*9600=5228mmm须做裂缝宽宽度验算算。 /h=880800/5000=116.116114,=1.00 =440 =9660mmmek=kkek+h/2-aas=1.06388.4+10000/2-40=10998.44ct=AAs/Actt=12556/0.55122010000+(500-120)200=0.0099则纵向受力力钢筋AAs合力力至受压压区合力力作用点点间的距距离为Z0.87-0.112(11-)(hho/ek)2ho=0.887-00.12211-(5500-120)200/(1220960)(960/10998.4

29、4)2960=8055.266纵向受拉钢钢筋Ass的应力力s=Nkk(ek-Z)/(AAsZ)=39661500(110988.4-8055.266)/(125568055.266)=1114.882N/mm22 裂缝间纵向向受拉钢钢筋应变变不均匀匀系数1.11-0.65fftk/(ctts)=11.1-0.66522.011/(00.00091144.822)=0.16故最大裂缝缝开展宽宽度Wmax=ctt (2.7c+0.111/ctt)=2.10.116(22.740+00.111200/0.0099)00.7=0.00300.3满足要求。6.4柱牛牛腿设计计6.4.11牛腿几几何尺寸寸

30、的确定定：牛腿截面尺尺寸与柱柱宽相等等，为5500，牛牛腿顶面面的长度度为8000，相相应牛腿腿水平截截面长度度为13300。取取牛腿外外边缘高高度为hh3000，倾倾角455,于是是牛腿的的几何尺尺寸如图图6-11所示。图6-1 牛腿几几何尺寸寸及配筋筋图6.4.22牛腿几几何尺寸寸的验算算：由于吊车垂垂直荷载载作用下下柱截面面内，aa75501100002250，即即取0，则FDGG5933.92251.16455.022FT119.440.8(10.55) 8866.9F5555.89所以截面尺尺寸满足足要求。6.4.33牛腿配配筋： 由于于吊车垂垂直作用用于下柱柱截面内内，即aa=7550-110000=-22500。 故该该牛腿可可以按构构造要求求配筋，纵纵向钢筋筋取416（8804mmm2），箍筋筋取101000。6.4.44局部承承压强度度验算：0.75ffA00.75514.3500050035775 kkNFF=5555.889所以满足要要求。6.5柱的的吊装验验算6.5.11吊装方方案：采用一点翻翻身起吊吊，吊点点设在牛牛腿与下下柱交接接处，动动力系数数取1.5。6.5.22荷载计计算：上柱自重:g11.5250.2559.3375牛腿自重:g11.525（0.51）18.75下柱自重:g11.5250.2881500