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1、单层单跨工业厂房设计例题

1、单层单跨工业厂房设计例题
1、单层单跨工业厂房设计例题

注意:此例题中存在的错误请自行纠正!!

一、设计题目:某单层厂房,装配式钢筋砼排架结构

二、设计资料

1、建设地点:苏州市郊区(暂不考虑抗震设防)

2、主要工艺参数

①单跨,跨度为18m;

②柱距6m,不抽柱,厂房纵向总长度66m;

③设有两台桥式双钩吊车,A5(中级)工作制,额定起重量20t,轨顶标高12.0m;

④室内外高差200mm ;风荷载0.6kN/m2;

⑤两端山墙各设4.2m宽钢木推拉门一樘,供汽车运输使用。

3、屋盖结构

选用预应力砼折线型屋架,1.5×6m预应力钢筋砼屋面板,不设天窗。

4、屋面做法

外天沟排水;三毡四油防水层,20mm厚水泥砂浆找平层。屋面活载按不上人考虑,不考虑积灰。

5、围护砖墙240mm厚,用轻质空心砖,外墙水泥砂浆抹灰,内墙混合砂浆抹灰,刷白色涂料。

6、工程地质

厂区地形平坦。土层分布:

①素填土,地表下0.80m厚,稍密,软塑,γ=17.5 kN / m3。

②灰色粘性土,10~12m厚,呈可塑~硬塑,可作持力层,f k=200 kN / m2, γ=19.2 kN / m3;

③粉砂,中密,f k=240 kN / m2,

地下水位在自然地面以下3.5m。

三、构件选型

㈠标准构件

1、屋面板

①屋面荷载为

三毡四油防水层G1k = 0.35 kN/m2;

20mm水泥砂浆找平层G2k =0.02×20=0.40 kN/m2;

屋面均布活荷载标准值Q1k = 0.7 kN/m2

②均布荷载组合设计值

q =1.2×(0.35+0.4)+1.4×0.7 =1.88 kN/m2

③查图集号:92G410(一),选YWB-1Ⅱ(P4第(3)款)

允许荷载:[q]=1.99 kN/m2,端部选取YWB-1Ⅱsa

板自重及灌缝重: 1.50 kN/m2

2、天沟板(92G410(一)P5 :下述计算来自图集中选用实例)

屋面排水方式采用外天沟,无抗震设防要求,取天沟宽度770mm.

荷载标准值计算:(天沟内找坡厚度按最厚处和中间处的平均)

焦渣砼找坡层;按12m排水坡,0.5%坡度,最低处厚度20mm,考虑6m天沟最大找坡层重按(80+50)

/2=65mm 厚度计算,焦渣砼自重取14 kN/m 3,于是得G 1k =0.065×14=0.91 kN/m 2;

20mm 水泥砂浆找平层 G 2k =0.02×20=0.40 kN/m 2; 三毡四油卷材防水层(无小石子) G 3k = 0.15 kN/m 2; 积水荷载按230mm 高计 Q 1k = 2.3 kN/m 2

其中:卷材防水层考虑高低肋复盖部分,按天沟平均内宽b 的2.5倍计算(b 为天沟宽度减去190mm ),天沟宽取770mm ,则b=580mm 。

外荷载组合设计值

q =1.2b ×(0.91+0.4+2.5×0.15)+1.4b ×2.3 =5.242b=5.242×(770-190)×103=3.04 kN/m

图集号:92G410(三),选TGB77-1 (P4第(3)款)

允许荷载:[q] =3.16 kN/m ;端部采用TGB77-1Sa ,开洞的采用TGB77-1a 。 天沟板自重:2.24 kN/m

3、 屋架

(1)屋面荷载计算

三毡四油防水层(上铺小石子) 0.35 kN/m 2; 20mm 水泥砂浆找平层 0.40 kN/m 2; 预应力大型屋面板及灌缝重 1.5 kN/m 2; 屋面支撑及吊管自重 0.15 kN/m 2;

恒载标准值 2.4 kN/m 2 活载标准值 0.70 kN/m 2 (2)屋面荷载设计值为 q =1.2×2.4+1.4×0.7 =3.86 kN/m 2 (3)查图集:95G415(一),选YWJ18-1-B a 屋面允许荷载设计值:[q] =4.0 kN/m 2

屋架自重:69 kN / 榀(查95G415(一)p.6表6)

屋架端部高度1.65m ,屋架斜坡高度1.00m (=2.65-1.65)。

(P5,选用说明和实例,18为屋架跨度,1为按允许荷载4.0查表4按无悬挂吊车得屋架承载能力等级为1级;B —由表2,单跨,两端外天沟,a —由表3,屋面无天窗;自重:P6,表6按Ⅱ、Ⅲ级钢取用,化吨为69kN.) (P26模板图,左上角几何简图,斜坡高度=中部高 - 端部高) 4、吊车梁

先查95G325 p.36得到吊车参数,再查95G425 p.10选用吊车梁。

吊车参数:计算荷载200/50 kN ,吊车跨度16.5m ,吊车高度H 1=1810 mm ,

吊车梁图集号:95G425 型号:Y-XDL-7 吊车梁高h=1.2m ,吊车梁下部宽=0.34m , 上部宽=0.5m ,P32查到吊车梁上预留螺栓孔间距240mm ,自重荷载 45 kN / 根 (先在轨道连接95G325的P36中查大连起重机厂DSQD 型桥式起重机技术规格,20T

的吊车荷载为

20

200/50kN , 最大轮压152kN,吊车总宽度B=W+2D=4+2×0.418=4.836m ,两外轮间距K=W=4m ,吊车总重19.3T=193kN ,小车重Q 2k =57.97 kN ,吊车跨度= (厂房跨度-1.5m),查吊车高度H 1=1810 mm ,再在95G425的P10中按A5工作制中由起重量和吊车跨度查得吊车梁型号,Y-XDL-7Z ,Y-XDL-8B ,B 为边跨。注意:用95制订,不用85订95确认的。注意三种不同的吊车系列) 5、轨道连接

查图集号95G325 p.7 型号:DGL-11;轨道高度:0.17m (考虑安装偏差可按0.2m 计算);自重荷载0.49 kN/m (表中各项材料重量相加,其中砼容重取20)

(P7,由最大轮压设计值≤510kN 和A5工作制的起重量和跨度以及吊车梁顶预留螺栓孔间距查出) 6、屋盖支撑

上弦横向水平支撑 垂直支撑CC 水平系杆GX

布置图见95G415(一)P.7,屋盖支撑自重标准值取0.05 kN/m 2 7、基础梁

檐口标高:14.10+1.65=15.75 m

外纵墙高(拟定)=檐口标高+室内外高差+室外地面到基础顶面高度=15.75+0.5=16.25m

查图集93G320 P.9,外纵墙基础梁选用突出于柱外墙,有窗,非抗震设计,基础梁选JL-3,其自重为16.1kN 。

山墙基础梁选用突出于柱外墙,有门,非抗震设计,基础梁选JL-5,其自重为16.1kN 。 基础梁高取450mm (查93G320 P.12~13图)。 ㈡柱的几何尺寸 1、柱高

查吊车产品目录(大连),200/50 kN ,吊车跨度吊车高度 H 1=1.810 m ,

柱±0.00到基础顶面取0.50m ,(地面低0.05m ,基础梁高按450m 考虑,基顶到±0.00为0.05+0.45=0.5m )

上柱高度:

H u =1.2+0.2+1.81+0.29=3.5m 取H u =3.5m 下柱高度(算至基础顶面):

H l =12-(1.2+0.2)+0.5=11.1m 全柱高度:

H = H u +H l =3.5+11.1=14.6 m 柱顶标高:14.6-0.5=14.1 m

基顶至吊车梁顶的高度H k =12-0.2+0.5=12.3m 2、柱截面尺寸及计算参数 (注意:) 柱为边柱,截面如图 上柱:b ×h =500×400 mm

下柱:b f ×h ×h f ×b =500×1000×150×120 mm 校核截面宽度和高度:

b

B 2=750-(B 1+ B 3)= 750 - (260+400) = 90mm >80 mm (可以))

500

400

上柱截面

500

1000

120

150

25 下柱截面

400 90260

750

) )

A u =400×500=2.0×105 mm 2

A l =1000×500-2×2

650700+×190 =2.435×105 mm 2

I u =

121

×500×4003=2.67×109 mm 4 I l =12

1

×(500×10003-380×683.43) =31.56×109 mm 4

(近似去掉2/3三角形部分的面积)

9

9

1056.3110

67.2??=

=

l u I I n = 0.085 240.06

.145

.3===

H H u λ

四、荷载计算 1、恒荷载 ⑴屋盖自重

三毡四油防水层 0.35 kN/m 2;

20mm 水泥砂浆找平层 0.02×20=0.40 kN/m 2; 预应力大型屋面板及灌缝重 =1.5 kN/m 2; 屋盖支撑 =0.05 kN/m 2;

g k = 2.3 kN/m 2

天沟板

=2.24 kN/m ;

屋架 69kN / 榀 作用在横向平面排架柱顶的屋盖自重设计值为: G 1=1.2(2.3×6×18/2+2.24×6+69/2)= 206.57 kN e 1= h u /2-150= 400/2 - 150=50mm

M 1= 206.57×0.05=10.33 kN.m (上柱上截面) M’1= 206.57×0.3=61.97 kN.m (上柱下截面) ⑵柱自重

上柱:G 2=1.2×25×0.4×0.5×3.5=21 kN e 2=(1000- 400)/2=300mm

M 2= G 2 e 2=21×0.3=6.3 kN.m

下柱:G 3=1.2×25×0.2435×11.1×1.1=89.19 kN

G 1A G 2A 、B 柱

(轨道中心至柱外缘距离规定为750,由此算出G4距柱中心250)

计算模型 A

B

H =14.6m

H u =3.5m H l =11.1m

A

B

(1.1是考虑下柱矩形部分的增大系数) ⑶吊车梁及轨道联结重

G 4=1.2×[45+0.49×6] =57.53 kN

M 4= G 4 e 4=57.53×0.25=14.38 kN.m 恒载汇总

柱A 的下柱上截面

G 2+ G 4=21+57.53=78.53 KN

M’1+ M 2+ M 4=61.97+6.3-14.38=53.89kN.m

2、屋面活荷载

屋面标准值=0.5kN/m 2

Q 1=1.4×0.5×6×18/2 = 37.8 kN

(因上下柱截面高度不同,故在1,2截面都产生弯矩) M Q 1= 37.8×0.05=1.89 kN.m (上柱上截面) M ‘Q 1= 37.8×0.30=11.34 kN.m (上柱下截面)

3、风荷载

此地区基本风压W 0=0.50 kN/m 2

风压高度变化系数μZ 按B 类地区考虑, 屋架端部高度h 1=1.65m

屋架斜坡高度h 2=2.65-1.65=1.00 m , 在柱顶(H=14.1m ),μZ =1.12(教材P106) 檐口处(H=14.1+1.65=15.75m ), μZ =1.15 F w =γQ [(0.8+0.5)h 1+(0.5-0.6)h 2] μZ W 0B

=1.4 [1.3×1.65-0.1×1.00] ×1.15 ×0.5×6 = 6.71kN

q 1=γQ μs μZ W 0B=1.4×0.8×1.12×0.5×6 =3.76kN/m ( ) (风向右吹) q 2=γQ μs μZ W 0B=1.4×0.5×1.12×0.5×6 =2.35 kN/m ( ) (风向左吹)

4、吊车荷载 ⑴吊车竖向荷载

由图集查得:P max,k =152kN ,P min,k =(193+200)/2-152=44.5 kN ,B= 4.836m , 轮距K=4m ,小车重Q 2k =57.97 kN ,吊车额定起吊量Q 3k =200kN ,吊车总重Q k =193kN

D max =0.9γQ P max,k ∑y i

=0.9×1.4×152×(0.333+1+0.861+0.194) =457.35kN

M max = D max e 3 =457.35×0.25=114.34 kN-m

+0.8

-0.5

-0.6 -0.5 α=9°17’

1.47

1.18

风载体型系数

0.836

1.164

D min =

k

k P P max,min,D max

=(44.5/152)×457.35=133.9kN M min = D min e 3 =133.9×0.25 = 33.47 kN-m ⑵吊车横向荷载(水平)

每个吊车轮子上的吊车水平制动力设计值(α=1.0) T k =

4

α

(Q 2k +Q 3)= (0.1/4)×(57.97+200) = 6.45kN T max =

max

P T k

D max = (6.45/152)×457.35 = 19.41 kN 作用位置距柱顶: 3.5 -1.2=2.3 m

五、内力计算 ㈠恒载作用

1、假设横向水平支座,求柱顶反力

已求得参数n=0.085;λ=0.315,查附录10-2,

C 1 = ?

?

? ??-+??? ??--?=??? ??-+--?1085.01315.01085.011315.0123111)

11(1233232

n n λλ = 2.3212 在M 1作用下, 不动铰支座柱顶反力:

6

.1433.103212.211

1?==H M c R A =1.64 kN( ) 对牛腿顶面弯矩,查附录10-3

C 3 = ?

?

? ??-+-?

=??? ??-+-?

1085.01315.01315.012311112

3

32

32n λλ = 1.011

吊车竖向荷载控制截面

1 1 2

2

6

.1489

.53011.123

1'?==H M c R A A =3.73 kN ( ) V A = R A = R A1+ R’A1=1.64+3.73 = 5.37 kN( ) 2、内力 A (B )柱 M 0= -10.33 kN-m

M 1=5.37×3.5 -10.33 =8.47 kN-m

M 2=5.37×3.5 -10.33 –53.89= - 45.43 kN-m M 3=5.37×

14.6 -10.33 –53.89= 14.18 kN-m N 0=G 1= 206.57 kN

N 1= G 1+ G 2= 206.57 +21=227.57 kN

N 2= G 1+ G 2+ G 4=206.57 +21+57.53 =285.1 kN N 3= G 1+ G 2+ G 4+ G 3=

206.57 +21+57.53+89.19 =374.29 kN

B 柱与A 柱作用大小相等,方向相反。

㈡屋面活荷载

1、假设横向支座,求R i ,R C 1 = 2.3212

在M 1作用下,不动铰支座柱顶反力:

6

.1489

.13212.21

1

1?==H M c R Q A =0.3 kN( ) C 3 = 1.011

6

.1434

.11011.123

2?

==H

M c R Q A =0.79kN( ) R A = R Q1+ R Q2=0.3+0.79= 1.09kN ( ) B 柱与A 柱作用大小相等,方向相反。 2、求V i (用剪力分配法)

由于A 、B 柱材料和尺寸都相等,所以ηA =η B = 0.50

R’=0 V A = R A =1.09 kN ( )

V B = R B = - 1.09 kN ( )

3、内力 M 0= - 1.89 kN-m

M 1=1.09×3.5 –1.89 = 1.93 kN-m

恒载N 图(kN) 10.33

恒载M 图(kN-m) 206.57

8.47

45.43

14.18

227.57

285.1

374.29

恒载V 图(kN)

活载N 图(kN) 活载M 图37.8

活载V 图(kN)

M 2=1.09×3.5 –1.89–11.34= - 9.42 kN-m M 3=1.09×12.4 –1.89–11.34 = 2.68 kN-m N = 37.8 kN

㈢吊车竖向荷载(D max 作用在A 柱) 1、假设横向支座,求R i ,R C 3 = 1.011

6.1434

.114011.1max 3

-?==H M c R A = - 7.92 kN ( ) 6

.1447

.33011.1min 3

?==H M c

R B = 2.32 kN ( ) R A + R B =- 7.92 +2.32= - 5.6 kN

(本例考虑了厂房整体空间作用,教材表13-7中查得单跨厂房整体空间作用分配系数为0.8

) (注意:此次课设不考虑厂房的整体空间作用。) R’=5.6×0.8 = 4.48 kN ηA =η

B = 0.50

V A = R A +ηA R’= -7.92+0.5

×4.48= - 5.68 kN V B = R B +ηB R’= 2.32+0.5×4.48= 4.56 kN

2、A 柱内力

M 0= 0

M 1=-5.68×3.5 = - 19.88 kN-m M 2= 114.34 – 19.88 = 94.46 kN-m M 3=114.34 – 5.68×14.6 = 31.41 kN-m V 3= - 5.68 kN N = 457.35 kN (仅下柱有) 3、B 柱内力

M 0= 0

M 1=4.56×3.5 = 15.96 kN-m M 2= -33.47 + 15.96 = -17.51 kN-m M 3= -33.47+4.56×14.6 = 33.11 kN-m

V 3= +4.56 kN N =133.9kN (仅下柱有) ㈣吊车横向水平荷载 1、假设横向支座,求R i ,R

A 柱,(上柱高3.5m ,T 作用点距柱顶2.2m ,

Y/H u =0.657 ) 按附录10-4, (Y=0.6H u )

C 5= ?

????

???? ??-+??? ??-+?-=

????????? ??-+-+-1085.01315.0122.0085.0416.0315.0315.08.121112)

2.0416.0(8.123333

n n λλλ=0.591 按附图10-5, (Y=0.7H u )

C 5=

?

????

???? ??-+???

??++?-=

????????? ??-+++-1085.01315.0121.0085.0243.0315.0315.01.221112)1.0243.0(

1.223333n n λλλ=0.535 根据y/H u =0.657采用内插的方法定C 5

C 5=0.625+(0.671-0.625)(0.7-0.647)/0.1 = 0.559 R A = C 5T= - 0.559×19.41= -10.85 kN ( )

R B 与R A 方向相同,大小相等。R B = R A = -10.85 kN ( ) 2、求V

i

V A =V B = -(1-μ)C 5T= -(1-0.8)×0.559×19.41= -2.17 kN (课本表13-7中查得单跨厂房整体空间作用分配系数为0.8) 3、内力

M ’1= - 2.17×2.3 = - 4.991 kN-m

M 1= - 2.17×3.5+19.41×(3.5-2.3) = 18.30 kN-m M 3= - 2.17×14.6+19.41×(14.6– 2.1) =207.061 kN-m V 3= - 2.17+19.41=17.24 kN

当T 方向改变时,力的大小不变,方向改变, 并且B 柱和A 柱的内力总是大小相等,方向相反。 ㈤风荷载

1、假设横向支座,求R i ,R 按附录10-8,

C 11= ?

????

???? ??-+?

???????? ??-+=????????? ??-+????????? ??-+1085.01315181085.01315.013111811133434n n λλ=0.31 R A = q 1 H C 11= -3.76×14.6×0.31= - 17.12 kN R B = q 2 H C 11= -2.35×14.6×0.31= - 10.64 kN

R= F w + R A + R B = -6.71- 17.12- 10.64 = - 34.47kN ( ) 2、求V i (R’= - R =34.47kN )

V A = - 17.12+0.5×34.47= 0.12 kN ( )

T 作用M 图(kN-m)

2.17kN

V B = - 10.64+0.5×34.47=6.6 kN ( ) 3、内力 A 柱:

M 1= 0.5×3.76×3.52+0.12×3.5 = 23.45 kN-m M 3= 0.5×3.76×14.62+0.12

×14.6 = 402.49 kN-m V 3= 3.76×

14.6+0.12 = 55.02 kN

B 柱:

M 1= 0.5×2.35×3.52+6.6×3.5 = 37.49 kN-m M 3= 0.5×2.35×14.62+6.6×14.6 = 346.82 kN-m V 3= 2.35×14.6+6.6 = 40.91 kN

(内力组合参见教材P116-117,只需组合A 柱,B 同A ) (见附页) 七、柱的设计

材料:砼C25,纵向受力钢筋HRB400,其它筋HPB235。按对称配筋计算。 ㈠内力组合值选择

上柱:(b ×h=500×400mm ,h 0=400-40=360) ξb = 0.518

N b =α 1 f c bh 0ξb =11.9×500×360×0.518=1109556N=1109.56kN ≈1110 kN

在内力组合表中,上柱(截面1-1)各内力组合的N 值均小于N b ,故应按大偏心受压柱计算配筋,从轴力小相应弯矩大的内力组合中选择配筋计算控制值,即: M=61.07kN-m, N=188.88kN 下柱:(h 0=1000-40=960)

N b =α 1 f c bh 0ξb +α 1 f c (b’f -b )h’f =11.9×120×960×0.518+11.9×(500-120)×162.5 =1444960N ≈1444.9 kN

在内力组合表中,下柱(截面2-2,3-3)各内力组合的N 值均小于N b ,故应按大偏心受压计算配筋。对2-2截面:M=84.88kN-m, N=648.25kN 对3-3截面:M=593.46 kN-m, N=819.93kN ㈡柱配筋计算

本例略。(做课程设计不能略!!!) ㈢柱在排架平面外的承载力验算 本例略。(做课程设计不能略!!!) ㈣柱的裂缝宽度验算

本例略。(做课程设计不能略!!!) ㈤牛腿设计 ⑴几何尺寸

牛腿顶面长度l 和a 、c

风载M 图(kN-m )

l = 750-400+170+280 = 800 mm a =750-1000 = -250 mm c=400+800-1000=200 mm 牛腿高度h 0:

a <0, 取a=0,β=0.8, C25砼,f tk =1.78N/mm 2,

F Vs =D max /1.4+

G 4/1.2=457.35/1.4+57.53/1.2=374.62 kN F hs = T max /1.4=19.41/1.4=13.86kN 由式13-17

374.62×103

≤0

05.05.01h a bh f F F tk Vs hs +???? ?

?-β=05.050078.162.37486.135.018.00+????? ???-h 得h 0≥268 mm ,实取h=700mm ,h 0=700-40=660mm 牛腿外边缘高度 h 1=500 mm > h/3=700/3=233mm α=45° ⑵纵向受拉钢筋

a = -250 mm < 0,按构造配筋,A sV

s =678mm 2, ρ= 678/(500×660)=0.21% <0.6%且>0.2% ⑶水平箍筋

取φ8@100,在2 h 0/3=2×660/3=440 范围内,

A k =2×50.3×440/100=443 mm 2 > A s /2=615/2=308 mm 2 (合适) ⑷弯起钢筋

由于a/ h 0=0< 0.3, 故可不设弯起钢筋。

⑸局部承压验算(设垫板400×400 mm )由式(13-18)

A

F vs

=374620/(400×400)=2.34 N/mm 2 < 0.75f c =0.75×11.9=8.93 N/mm 2 (可以) ㈥吊装验算

(按前述柱配筋计算结果进行柱吊装验算。因本例略去了柱配筋计算过程,学生应使用各自的柱配筋计算结果进行本节的柱吊装验算) 采用一点平吊,吊点在牛腿根部

设柱插入杯口深度为900mm ,则柱的预制、吊装总长度为14600+900=15500mm 。 1、荷载(取动力系数为1.5) 上柱自重标准值(G 2=21kN ) 1.5×

5

.32.121

?=7.5 kN/m

下柱自重标准值(G 3=89.19 kN )

1.5×

12

2.119

.89?= 9.29 kN/m

2、内力计算

M C =0.5×7.5×3.5 2 = 45.94kN-m

M B = 7.5×3.5×(3.5/2+0.7)+0.5×9.29×0.7 2 = 66.59 kN-m

3、承载力验算

按双筋梁承载力公式验算,结构重要性系数0.9 截面C ,b ×h = 400×

s = A’s =452 mm 2)

M u =f y A s ( h 0-a’s )=360×452×(465-35)=69969600N-mm=69.97kN-m > 0.9×1.2M c =1.08×45.94=49.61kM-m 22 (A s = A’s =1520 mm 2) 截面B ,b ×h = 300×500 mm , 4 M u =f y A s ( h 0-a’s )=360×1520×(465-35)=235296000N-mm=235.296kN-m > 0.9×1.2M B =1.08×66.59=71.92 kM-m 4、裂缝宽度验算 结构重要性系数0.9

截面C ,σsk =452

46087.01094.459.087.09.06

0????=

s c A h M =228.57 N/ mm 2 ρ

te =

500

4005.0452

5.0??=bh A s =0.00452 <0.01 取ρte =0.01 ψ=1.1 - 01

.057.22878

.165.01.165.0??-

=?s

te tk

f σρ=0.594 ( >0.4 且 <1.0)

66.59

45.94

900

700

3500

15500

12000

3500 A

M 图(kN-m )

400

500

上柱 1000 下柱 500

ωmax =α c r ψ

???

?

??

+te eq s sk d c E ρσ08.09.1=2.1×0.594×228.57/2.0×105(1.9×30+0.08×12/0.01) =0.217mm <[ω]=0.3mm 可以

同理,计算截面B (此处本例略,学生计算书中不可略!) 八、基础设计

㈠材料:砼用C25,钢筋HPB235

㈡基础高度:由表13-10 800≤h ≤1000,柱插入基础深度 h 1=0.9h=900mm

由表13-11 1000≤h ≤1500,杯底厚度 a 1≥250mm, 杯壁厚度 t ≥350mm, 故:基础高度H=900+250+50=1200mm

㈢地基承载力设计值

基底标高 –1.7m(1.2+0.5=1.7m),基础埋深d =1.5m 灰色粘土承载力修正系数η d =1.6,宽度不予修正 γ

m =

5

.17

.02.198.05.17?+?=18.3 kN/ mm 3

f=f k +ηd γ

m (d-0.5)=200+1.6×18.3×(1.5-0.5)=229.3kN/ mm 2

㈣基础梁传墙体荷载

基础梁自重近似按墙体计算,钢窗自重0.45 kN/ mm 2,240mm 墙两面抹灰,自重5.24 kN/ mm 2。 墙体自重 1.2×5.24×(14.65×6 - 4×4.8 - 4×1.8)=386.71 kN

基础梁自重 1.2×16.1=20.04 kN (在93G320中选JL-3,重量每根16.1kN)

(P9,240墙钢筋砼基础梁选用表第一项,突出于柱外的墙,有窗,非震,P8,表5中查得每根重1.61t ,P12,查得基础梁截面为b ×h=240×450mm ) 钢窗自重 1.2×(4×4.8+ 4×1.8)×0.45=14.256 kN N w =386.71+16.1+14.256=417.07 kN

N w 对基础中心的偏心距 e w =0.5×240+0.5×1000=620mm N w e w =417.07×0.620=258.58 kN-m

㈤基础底面积估算(注意:此部分内容有错!是按内力 设计值计算的!!应该按照内力标准值计算。) 柱传来内力,取N max =819.93kN (由柱内力组合中查到) N=N max + N w =819.93+417.07=1237 kN

A 0≥)

5.17.1(5.0202.13.2291237

+???-=-d f N c γ=6.48m 2

A = (1.1~1.4)A 0 = 7.13~9.07 m 2

取A=l ×b=4×2.2=8.8 m 2,且b=2.2m<3m ,不需再对f 进行修正。 l /b=4/2.2=1.81 >1.2且<2.0 可以 W=1/6b l 2=1/6×2.2×4 2 = 5.867m 3

1750 1000

4200 2200

1250

基础平面图

基础自重与基础上复土重量设计值

G ≈γm Ad=1.2×20×8.8×0.5 (1.7+1.5)=337.92 kN ㈥基础底面的作用力

M d =M- N w e w +VH=M-258.58+1.2V

N d =N+ N w +G = N+417.07 + 337.92 = N+754.99 M 、N 、V 从A 柱3-3截面内力组合表中选取

内力顶选择:

第1、2项和3、4项相同,只计算1、2项。(MNV-基顶力;M d ,N d --基底力) 第2项弯矩较大,e 0=

d d N M =16

.118662.827=0.698m > 6l

=4/6=0.667m

为保证基础不脱开地基,需l ≥6e 0=6×0.698=4.188m 取4.2m l /b=4.2/2.2=1.91 >1.2且<2.0 可以

A=l ×b=4.2×2.2=9.24 m 2, W=1/6b l 2=1/6×2.2×4.2 2 = 6.468m 3 基础自重与基础上复土重量设计值

G ≈γm Ad=1.2×20×9.24×0.5 (1.7+1.5)=354.82 kN

㈦基底反力、净反力计算(列于下表)

比较之后,采用第1项中M d = 414.40 kN-m, N d = 1591.82 kPa , P n ,max =197.94 kN (因为第1项中的(P max + P min )/2值较大) ㈧地基承载力验算

第2组:P max =258.16 Kpa < 1.2f=1.2×229.3=275.16 Kpa 第1组:(P max + P min )/2=172.27 Kpa < f =229.3 Kpa P min > 0

基底尺寸选用l ×b =4.2m ×2.2m 可以满足要求。 ㈨抗冲切验算

取基底最大净反力,P n,max =197.94 kN/m 2 1、柱根处抗冲切

b c +2h 0=500+2 (1200-35)=2830 >b=2200mm 由于基础宽度宽度小于冲切锥体底边宽,故近似取

A l =(l /2-l c /2- h 01)b=(4.2/2-1./2-1.165) ×2.2=0.44×2.2=0.968 m 2

冲切力近似按地基净反力计算 F l =P n,max A l =197.94×0.968=191.41 kN b m =( b c +b b )/2 =(0.5+2.2) /2=1.35 m A m =b m ×h 01=1.35×1.165=1.57m 2

0.7f t A m

6 F l < 0.7f

2、变阶处

基础剖面图

1200 300

500

400 75

取h 1=800mm ,则h 01=800-35=765mm ,l 1=1750mm ,b 1=1250mm b c 1+2 h 01= 1250+2 ×765= 2770mm > b=2200mm

A l =( l /2-l 1/2- h 01)b = (4.2/2-1.75/2-0.765) ×2.2 =-0.465×2.2 =1.023 m 2 F l =P n,max A l =197.94×1.023=202.49kN b m =( b 1+b b )/2 =(1.25+2.2) /2=1.725 m A m =b m ×h 01=1.725×0.765=1.311 m 2

0.7f t A m =0.7×1.27×1.311×106=1165 KN F l < 0.7f t A

㈩基础底面配筋

取 P n,max =197.94 kN/m 2 P n,min = 69.80 kN/m 2 1、长边方向配筋 Ⅰ-Ⅰ截面

P n Ⅰ= 69.80+(197.94-69.80)×(2.1+0.5)/4.2=149.12 kN/ m 2

M Ⅰ=1/48(P n Ⅰ+ P n,max )(l -l c )2(2b+ b c )=1/48(149.12+197.94)(4.2-1.0)2(2×2.2+0.5)=362.54 kN-m

A s1=1165

3009.01054.3629.06

01???=

y f h M =1646 mm 2 变阶处Ⅲ-Ⅲ截面弯矩和配筋,

P n Ⅲ= 69.80+(197.94-69.80)×(2.1+0.875)/4.2=160.56 kN/ m 2

M Ⅲ=1/48(P n Ⅲ+ P n,max )(l -l 1)2(2b+ b 1)=1/48(160.56+197.94)(4.2-1.75)2(2×2.2+1.25)=253.15kN-m

A s3=765

2109.01015.2539.06

033???=

y f h M =1750 mm 2 按A s3=1750 mm 2配筋,选16φ12(As=1809.6 mm 2) @=2200/15=147mm<200mm 可以

2、短向配筋

(与长向同,取柱边和变阶处两个截面计算,取较大配筋量。本例略了,学生计算书中不可略!!)

参考文献:

1、单层工业厂房结构设计罗福午主编清华大学出版社

2、预应力混凝土屋面板92G410(一)--(四)

3、预应力混凝土吊车梁95G425-95G426

4、吊车轨道连接95G425

5、钢筋混凝土基础梁93G320

6、预应力混凝土折线形屋架95G415(一)--(五)

画图中的注意事项:

★柱子模板图:下柱工字形的起点—上部在牛腿下≥200,下部在标高+0.5处。无明牛腿时假设牛腿高度为700mm,有柱间支撑处柱上预埋件有9只,其它至少三只(与屋架连接;吊车梁顶,底),与墙体拉结筋为转90°看的,Ⅰ级筋弯钩,Ⅱ级筋不弯;

★柱子配筋图:无明牛腿时,牛腿顶受拉筋向下折,满足锚固长度,牛腿处箍筋有几根长度不同,各自计算,弯钩部分加上12.5d,工字形截面处箍筋分三个,禁止内折角箍筋。

★基础图:大门下的基础梁未设计,大致画;抗风柱基础未设计,比柱下基础画,基础有不同点时要重编号(不设计),基础梁无标准件时另编一号。

★平面布置图:支撑布置和未布置的都要在计算书中写明理由,支撑下弦系杆查95G415(一)支撑平面布置图(条件1、非抗震;1、无下弦横向水平支撑)18m跨在P10,断面在P8;21m、24m和30m 跨在P9,断面在P6;

(工厂管理)单层单跨工业厂房设计计算书修改

单层单跨工业厂房设计计算书

目录 第一章设计资料 (1) 第二章厂房标准构件及排架柱材料选用 (2) 2.1厂房中标准构件选用情况 (2) 2.2排架柱材料选用 (3) 第三章排架柱高与截面计算 (4) 3.1排架柱高计算 (4) 3.2柱截面尺寸计算 (4) 第四章排架柱上的荷载计算 (6) 4.1屋盖自重计算 (6) 4.2柱自重计算 (6) 4.3吊车、吊车梁及轨道自重计算 (6) 4.4屋面活荷载计算 (6) 4.5吊车荷载计算 (6) 4.6风荷载计算 (7) 第五章内力计算 (8) 5.1 G作用内力计算 (8) X 5.2屋面活荷载内力计算 (9) 5.3吊车竖向荷载作用内力计算 (10) 5.4吊车水平荷载作用内力计算 (11) 5.5风荷载作用 (11) 5.6最不利荷载组合 (12) 第六章排架柱设计 (14) 6.1柱截面配筋计算 (14) 6.2柱在排架平面外承载力验算 (18) 6.3斜截面抗剪和裂缝宽度验算 (19) 6.4柱牛腿设计 (20) 6.5柱的吊装验算 (21)

第七章排架柱设计 (23) 7.1荷载计算 (23) 7.2基底尺寸计算 (23) 7.3基底高度计算 (25) 7.4基底配筋计算 (26) 参考文献 (30)

第一章 设计资料 1.1设计资料 1 工程名称: 焊接车间。 2 工程概况:某工厂拟建一个焊接车间,根据工艺布置的要求,车间为单跨单层厂房,跨度为24m ,24设吊车30/5t.10t 吊车各一台,吊车均为中级工作制,轨顶标高不低于10.8m ,厂房设有天窗,建筑平,立,剖面有详图。 3建筑设计资料: 屋面:采用卷材防水屋面,不设保温层; 维护墙:采用240厚蒸压粉煤灰砖墙,外墙面为水刷石,内墙为水泥石灰砂浆抹面; 门窗:钢门,钢窗,尺寸参见立面图; 地面:采用150厚C15素混凝土,室内外高差为300mm ; 4结构设计资料: 自然条件: 基本风压 2 /5.0m kN ;基本雪压 2 /35.0m kN 。 地震设防烈度:该工程位于非地震区,故不需抗震设防。 5地质条件:场地平坦,地面以下0-1.5m 为填土,1.5m 以下为粉质粘土层,该土层承载力特征值为 m 2 /230KN ,Mps E S 9.8=,场地地下水位较低,可不考虑对基础的影响。 6吊车资料:吊车资料查阅08G118单层工业厂房谁选用相关标准资料。 建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。 图1-1 建筑平面布置图 图1-2 I-I 剖面图 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 三毡四油防水层: 0.35kN/m 2 20mm 水泥沙浆找平层: 0.4kN/m 2 合计: 21/75.0m kN g g k =∑= 屋面活荷载: 21/5.0m kN q k = 屋面外荷载: 2 11/25.15.075.0m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410(一)标准图集:1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板(卷材防水) 中间板: YWB —2II

单层单跨厂房设计(DOC)

西南科技大学 单 层 厂 房 课 程 设 计 学院: 姓名:郭强 学号:20117415 班级:2班

单层工业厂房结构设计任务书 一、设计题目 设计某市郊外(B类地区)上一单跨单层厂房,设有两台中级工作制吊车(A4、A5),建筑平、剖面示意如下图。 二、设计题号(表1) 建筑平面、剖面示意图:

纵墙上窗洞高:轨顶标高9.3m以内为1800mm;12m以内为2400mm。甲组:1)基本风压:W0=0.3KN/m2; 2)地基允许承载力:[f]=200 KN/m2(甲类地基)。 已组:1)基本风压:W0=0.4KN/m2; 2)地基允许承载力:[f]=220 KN/m2(甲类地基)。 丙组:1)基本风压:W0=0.45KN/m2; 2)地基允许承载力:[f]=250 KN/m2(甲类地基)。 丁组:1)基本风压:W0=0.5KN/m2; 2)地基允许承载力:[f]=280 KN/m2(甲类地基) 三、设计要求 1.选择屋面板、屋架、天沟板、基础梁、吊车梁及轨道联接件; 2.确定上、下柱的高度及截面尺寸; 3.计算横向排架所承受的各竖向荷载(恒载、活载、吊车竖向荷载);4.绘制结构施工图(2#图纸) 1)结构布置图(屋面板、屋架、天沟板、吊车梁、墙体等的布置); 2)屋盖支撑布置图

四、设计资料 1.不上人屋面活荷载;0.5KN/m2; 2.材料: 1)混凝土C20,C25,C30; 2)钢筋;纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋; 3)型钢及预埋件铁板用HRB335、HPB235级钢筋; 3建筑构造: 1)屋面:卷材防水屋面,其做法如下: 两毡三油防水层上铺小石子0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层5×0.1=0.5KN/m2 一毡两油隔气层0.05KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 2)墙体用240mm厚清水砖墙,钢门窗; 3)地面:室内混凝土地面,室内外高差150mm。 4.吊车数据(表2) 吊车数据表2 五、参考资料 1.混凝土结构设计规范(GB50010-2010) 2.混凝土结构设计手册 3.混凝土结构教材(上、下)武汉理工大学出版社 4.建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 5.建筑地基基础设计规范(GB50011-2011) 6.全国通用工业厂房结构构件标准图集

@单层厂房课程设计

单层工业厂房结构课程设计计算书一.设计资料 1.某金工车间,单跨无天窗厂房,厂房跨度L=21m,柱距为6m,车间总 长度为150m,中间设一道温度缝,厂房剖面图如图所示: 2.车间内设有两台中级工作制吊车,吊车起重量为200/50kN。 3.吊车轨顶标高为9.0m。 4.建筑地点:哈尔滨市郊。 5.地基:地基持力层为e及I L 均小于0.85的粘性层(弱冻胀土),地基 承载力特征值为f ak =180kN/m2。标准冻深为:-2.0m。 6.材料:混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,(360N/mm2) 箍筋采用HPB300级。(270N/mm2) 二. 选用结构形式 1.屋面板采用大型预应力屋面板,其自重标准值(包括灌缝在内)为 1.4kN/m2。 2.屋架采用G415(二)折线型预应力钢筋混凝土屋架,跨度为21m,端 部高度为2.3m,跨中高度为33.5m,自重标准值为83.0kN。 3.吊车梁高度为0.9m,自重30.4kN;轨道与垫层垫板总高度为184mm, 自重0.8kN/m。 4.柱下独立基础:采用锥形杯口基础。 三、柱的各部分尺寸及几何参数 采用预制钢筋混凝土柱

轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= , 吊车梁高m h b 9.0= , 故 牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=-- 由附录12查得,吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220,故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++ 基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1,则 基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+,故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=, 上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400?=?; 下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400???=???。 上柱: mm mm h b 400400?=? (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ?=?= 4931013.212mm bh I u ?== 下柱: )/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =???=??? [])100400()1752900()1502900(4009001-??-+?--?=A 2510875.1mm ?= 33 3)3/25275(253005.0212 60030012400900+????+?-?= l I 4101095.1mm ?= 109.0105.191013.29 9 =??==l u I I n m H m H u 67.12,6.3==

单层单跨工业厂房设计计算书课程设计

混凝土结构课程设计书 计 算 书 题目:单层单跨工业厂房 班级: 姓名: 学号: 教师: 时间:

目录 第一章设计资料...................................................................................................... - 0 -第二章厂房标准构件及排架柱材料选用.............................................................. - 2 -厂房中标准构件选用情况................................................................................. - 2 -排架柱材料选用................................................................................................ - 3 -第三章排架柱高与截面计算................................................................................. - 3 -排架柱高计算.................................................................................................... - 3 -排架截面尺寸计算 ............................................................................................ - 3 - 第四章排架柱上的荷载计算................................................................................. - 4 -屋盖自重计算.................................................................................................... - 4 -柱自重计算........................................................................................................ - 4 -吊车、吊车梁及轨道自重计算 ......................................................................... - 4 -屋面活荷载计算................................................................................................ - 4 -吊车荷载计算.................................................................................................... - 5 -风荷载计算........................................................................................................ - 5 -第五章内力计算.................................................................................................... - 6 - G作用内力计算 ........................................................................................... - 6 -x 屋面活荷载内力计算 ........................................................................................ - 8 -吊车荷载作用内力计算 .................................................................................... - 8 -风荷载作用...................................................................................................... - 10 -最不利荷载组合.............................................................................................. - 11 -第六章柱的配筋计算 .......................................................................................... - 14 -上柱配筋计算:.............................................................................................. - 14 -下柱配筋计算:.............................................................................................. - 15 -斜截面受剪承载力验算 .................................................................................. - 17 -柱牛腿设计...................................................................................................... - 18 -柱的吊装验算.................................................................................................. - 18 -

《单层工业厂房》课程设计

《单层工业厂房》课程设计 姓名: 班级: 学号:

一.结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨(18m+18m)的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米,在车间中部,有温度伸缩逢一道,厂房两头设有山墙。柱高大于8米,故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度,选用预应力混凝土折线形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。厂房的各构选型见表1.1 表1.1主要构件选型 由图1可知柱顶标高是10.20米,牛腿的顶面标高是6.60米,室内地面至基础顶面的距离0.5米,则计算简图中柱的总高度H,下柱高度H l和上柱的高度Hu分别为: H=10.2m+0.6m=10.8m H l=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度,吊车起重量及工作级别等条件,确定柱截面尺寸,见表1.2。 1.恒载

图1 求反力: F1=116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84,则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值: G A1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN G B1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=1.2×(27.5+0.8×6)=38.76KN G B3=1.2×(27.5+0.8×6)=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2.屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2,作用于柱顶的屋面活荷载设计值: Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3,风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶(标高10.20m)μz=1.01 橼口(标高12.20m)μz=1.06 屋顶(标高13..20m)μz=1.09 μs如图3所示,由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值: ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2

单层单跨工业厂房课程设计

《混凝土与砌体结构》课程设计计算说明书设计题目:单层单跨工业厂房课程设计

2011年 06 月 15 日 一 经设计确定以下做法和相应荷载的标准值: 1本工程为某单层单跨工业产房,无抗震设防要求。跨度为24m ,长度为66m ,柱距为6 m 。选用二台Q=10t 的中级工作制A5桥式吊车,吊车轨顶标高为9.2 m ,厂房采用钢筋混凝土装配式结构。 2(1)屋面板:选自[G410㈠], 板重: 1.3kN/ m 2 嵌缝重:0.1kN/ m 2 (2)天沟板:选自[G410㈢] (3)天沟重(包括水重):17.4kN/根(4)天窗架:Π形钢筋混凝土天窗架 选自[G316]。天窗架及挡风板传 到屋架上的重量 (5)预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠],屋架轴线图尺寸如图23所示。每榀屋架重60.5kN 。 (6)屋盖支撑:选自[G415㈠] 重量为:0.05kN/ m 2 (沿水平面) (7)基础梁:选自[G320],b ×h=250×450mm , 每根自重:16.90kN (8)吊车梁:选自[G323㈠],见图24 每根自重:50kN 轨道及垫层重:0.6kN/ m 9)连系梁与过梁,截面与尺寸见剖面图。(10)柱间支撑:选自[G142.1] 二 柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础,基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ,牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸: a )、柱子高度:上柱高m m m H U 6.38.74.11=-= 下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=

单层工业厂房课程设计计算书(完整)

《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定 由图2可知柱顶标高为12.4 m,牛腿顶面标高为8.6m ,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、下柱高度 l H、上柱高度Hu分别为: H=12.4m+0.5m=12.9m, l H=8.6m+0.5m=9.1m Hu=12.9m-9.1m=3.8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸,见表1。 表1 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数柱号截面尺寸 /mm 面积 /mm2 惯性矩 /mm4 自重 /(KN/ m) A , B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0 下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图1所示。

1.2 荷载计算 1.2.1 恒载 (1).屋盖恒载: 两毡三油防水层0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2 100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2 一毡二油隔气层0.05 KN/m2 15mm厚水泥砂浆找平层;20×0.015=0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 1.4 KN/m2 2.900 KN/m2 天窗架重力荷载为2×36 KN /榀,天沟板2.02 KN/m,天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m,屋架重力荷载为106 KN /榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为: G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2+2×36 KN/2+2.02 KN/m×6m +1.5 KN/m×6m+106 KN/2) =382.70 KN (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值: G3=1.2×(44.2kN+1.0KN/m×6m)=50.20 KN

单层工业房的设计例题

单层工业房设计 一、设计资料: 1. 工程概况 某造纸车间为一单跨单层钢筋混凝土厂房,厂房总长66m,跨度27m,柱距6m,设有20/5t、10t各一台中级工作级别吊车,轨顶标高+10.1m。厂房平面图如图(1) 2. 设计资料 屋面构造: 二毡三油防水层(上铺绿豆砂); 20mm厚水泥砂浆找平层; 100mm水泥膨胀珍珠岩保温层; 一毡二油隔气层; 20mm厚水泥砂浆找平层; 预应力混凝土大型屋面板。 围护结构: 240mm厚普通砖墙,双面抹灰;钢框玻璃窗宽×高:4000mm×5100mm 和4000mm×1800lmm。 地面:钢筋混凝土地面,室内外高差150mm。 3.设计基本原始资料 自然条件:基本风压为0.5kN/m2,地面按B类,基本雪压为0.3KN/m2,屋面活荷载为0.5kN/m2。 地质条件:场地地面以下0.8内为填土,填土下层4.8m内为粉质粘土,地基承载力特征值为240kN/m2,地下水位为-5.5m。 该工程位于非地震区,不考虑抗震设计。 4. 材料 钢筋:箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。 混凝土:柱采用C40,基础采用C20。 5.设计要求 1)初步确定排架结构布置方案; 2)对结构上部的标准构件进行选型,并进行结构布置; 3)排架的荷载计算和内力分析; 4)排架柱的设计; 5)柱下独立基础的设计 二、构件选型及屋盖布置 根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高,吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图(2)所示。为了保证屋盖的整体性,屋盖采用无檩体系。 1.屋面板

采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板,根据屋面做法求得屋面荷载,采用标准图集92G410(一)中的Y—WB—2,屋面板自重标准值为1.4KN/m2(包括灌缝自重)。 2.天沟板(外天沟排水) 选用92G410(三)标准图集中的JGB77—1,自重标准值2.02kN/m。 3.屋架采用预应力混凝土折线形屋架,选用标准图集95G415(三),每榀屋架自重标准值为120kN。 4.屋盖支撑 在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆,端头第二开间设下弦横向水平支撑。 5.吊车梁 选用95G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁,梁高1200mm,每根自重标准值44.2kN,轨道及垫层构造高度200mm,轨道及连接重l kN/m。 6.排架柱 排架的上柱截面为矩形, 下柱采用工字形截面。 7. 支撑布置 设计采用大型屋面板,可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求,设置相应的屋架下弦支撑,并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图(3) 本设计跨度27m,大于18m,因此需要布置支撑。柱截面高度h>600mm,下部柱间支撑做成双片,其间距为柱截面高减去200mm,见图(4)。 图(3)屋架下弦支撑 图(4)柱的支撑布置 三、排架的荷载计算 1.排架计算简图的确定 (1)确定柱高。 吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=10.1—0.2=9.9m 牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=9.9-1.2=8.7m 柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸,取为12.6m 上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=12.6—8.7=3.9m 全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.6--(--0.6)=13.2m 下柱高H l=H--H u=13.2-3.9=9.3m,λ= H u/H=3.9/13.2=0.295 (2)初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸,取上柱b×h=400mm×450mm, 下柱b×h×h f=400mm ×850mm×200mm,截面尺寸如图(5)所示。 图(5)下柱截面尺寸(单位:mm)图(6)排架计算简图(3)参数计算

单层工业厂房设计说明书

理工大学 科技学院 课程设计说明书 课程名 称: 设计题 目: 系 部: 专 业: 学生: 学号: 指导老 师:

2008 年 7 月

一设计资料 (1) 二构件选型 (3) 2.1 屋面板 (3) 2.2 屋架 (3) 2.3 天沟板 (3) 2.4 吊车梁 (4) 2.5 吊车轨道联结 (4) 2.6 基础梁 (5) 2.7 过梁(GL)、圈梁(QL)、连系梁(LL) (5) 2.8 门窗 (6) 三柱设计 (7) 3.1 尺寸的确定 (7) 3.2 材料的选用 (7) 四荷载计算 (9) 4.1 荷载作用位置 (9) 4.2 屋盖荷载 (9) 4.3 上柱自重 (9) 4.4 下柱自重 ................................................ 错误!未定义书签。 4.5 吊车梁等自重 (9) 4.6 吊车荷载标准值 (10) 4.7 围护墙等永久荷载 (10) 4.8 风荷载 (11) 五横向排架力分析 (13) 5.1 恒载作用下的力计算 (13) 5.2 活载作用下的力计算 (16) 六荷载组合及最不利力组合 (23) 6.1 Ⅰ—Ⅰ截面 .............................................. 错误!未定义书签。 6.2 Ⅱ—Ⅱ截面 .............................................. 错误!未定义书签。 6.3 Ⅲ—Ⅲ截面 .............................................. 错误!未定义书签。七柱配筋计算 (25) 八柱在排架平面外承载力验算 (31) 九斜截面抗剪和裂缝宽度验算 (32)

单层单跨工业厂房课程设计

单层单跨工业厂房课程设计 一 经设计确定以下做法和相应荷载的标准值: 1本工程为某单层单跨工业产房,无抗震设防要求。跨度为24m ,长度为66m ,柱距为6 m 。选用二台Q=10t 的中级工作制A5桥式吊车,吊车轨顶标高为9.2 m ,厂房采用钢筋混凝土装配式结构。 2(1)屋面板:选自[G410㈠], 板重: 1.3kN/ m 2 嵌缝重:0.1kN/ m 2 (2)天沟板:选自[G410㈢] (3)天沟重(包括水重):17.4kN/根(4)天窗架:Π形钢筋混凝土天窗架 选自[G316]。天窗架及挡风板传 到屋架上的重量 (5)预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠],屋架轴线图尺寸如图23所示。每榀屋架重60.5kN 。 (6)屋盖支撑:选自[G415㈠] 重量为:0.05kN/ m 2 (沿水平面) (7)基础梁:选自[G320],b ×h=250×450mm , 每根自重:16.90kN (8)吊车梁:选自[G323㈠],见图24 每根自重:50kN 轨道及垫层重:0.6kN/ m 9)连系梁与过梁,截面与尺寸见剖面图。(10)柱间支撑:选自[G142.1] 二 柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础,基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ,牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸: a )、柱子高度:上柱高m m m H U 6.38.74.11=-= 下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=

b )、柱截面尺寸:建议上柱为方形截面,b ×h=400×400mm ,下柱为工字形截面,b ×h ×h f =400×800×150mm ,牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图25。柱截面几何特征值为: 251106.1mm A ?= 2911013.2mm I ?= m kN g /0.41= 25210775.1mm A ?= 2921038.14mm I ?= m kN g /44.42= 三 荷载计算 1、恒载 (1)屋盖恒载 (防水层+隔气层)自重 2 /35.0m kN mm 20厚水泥砂浆找平层 33 /40.002.0/20m kN m m kN =? 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 2 /40.1m kN 屋盖钢支撑 2/05.0m kN 2/2.2m kN 天窗架 kN 7.37 天沟重(包括水重) 根/4.17kN

混凝土结构课程设计(单层厂房)—单跨21

[ 单层工业厂房课程设计 一、 工程名称 二、 设计资料 某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米,长72米,柱距6米; ① 建筑地点:杭州市境内 ② 车间所在场地,地坪下米内为杂填土,填土下层3米内为亚粘土,地基 容许承载力标准值2/200m kN f k =,地下水位米,该地区历年最大冻深为米,地下水及土质无腐蚀性。基本风压20/45.0m kN W =,基本雪压 20/45.0m kN S =。屋面活荷载为m 2。 三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定 ; 因该厂房跨度为21m ,在15~36m 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。厂房各主要构件选型见下表: 主要承重构件选型表

吊车轨道联结详图 】 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁JL--18 KN/根] 四、排架的荷载计算 1.排架计算简图的确定 (1)确定柱高。 、 牛腿标高= 柱顶标高= 吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=+= 轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=+=

上柱高H u =柱顶标高--牛腿标高=全柱高H=柱顶标高—基顶标高=()=11m 下柱高H l =H--H u ==,λ= H u /H=11= (2)初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸,取上柱b ×h=400mm ×400mm, 下柱b ×h ×h f =900mm × 400mm ×200mm,截面尺寸如图所示。 — (3)参数计算 上柱: 493102.133******** 1 mm I u ?=??= 下柱: 36/150254 -65010012 1 650400121900400121I 3333L ????+??-??= : 4 10102.532mm ?= 比值: 0.0842== l u I I n 排架计算简图如图(6) 2.荷载计算 (1)恒载计算。

单层工业厂房课程设计

单层工业厂房课程设计 某金工厂房设计 一、设计资料 1、该车间为一单跨厂房,柱距15m,长度75m,跨度27m,剖面如图,设有工作级别A4桥式吊车,吊车起重量20/5,轨顶标高9.6m。吊车的有关参数见下表1-1。 吊车有关参数表1-1 吊车 起重量 Q/t 跨度 Lk/m 吊车宽 B (mm) 轮距 K (mm) 最大轮压 max P (KN) 最小轮压 min P (t) 起重机总 质量 M1(t) 小车总质 量 M2(t) 轨顶以 上高度 H (m) 20/5 25.5 6400 5250 230 5.3 30.5 7.5 2300 2、恒载:屋盖自重设计值750KN(6m=300KN,9m=450KN,12m=600KN,15m=750KN),吊车梁 自重(吊车梁自重标准值44.2KN,轨道及零件重标准值0.8KN/m),柱自重。 3、活载部分:仅计入吊车部分荷载。 4、最不利荷载组合:恒载+吊车荷载组合下对应内力值。 二、材料的选用 1、混凝土:采用C30) / 01 .2 , / 3. 14 (2 2mm N f mm N f tk c = =。 2、钢筋:纵向受力钢筋采用HRB335级 ) / 10 2 , 55 .0 ξ, / 300 (2 5 2mm N E mm N f s b y × = = =。 3、箍筋:采用HPB235级) / 210 (2 mm N f y =。

三、排架柱高计算 1、由吊车资料表可查得:H =2300mm,轨顶垫块高为200mm ,吊车梁高为1.2m 。 牛腿顶面标高 =轨顶标高-吊车梁-轨顶垫块高 =9.600-1.200-0.200 =8.200m 柱顶标高 =牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.220 =8.200+1.200+0.200+2.300+0.220 =12.120m (取12.300m) 上柱高 u H =柱顶标高-牛腿顶面标高 =12.300-8.200=4.100m 全柱高H =柱顶标高-基顶标高 =12.300-(-0.500)=12.800m 下柱高l H =全柱高-上柱高 =12.800-4.100=8.700m 实际轨顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高 =9.800m 则 (9.8m -9.6m)÷9.0m =0.022<0.200 满足要求。 2、排架截面尺寸计算 截面尺寸需要满足的条件为:b ≧1.1×l H /25=383mm.h ≥1.1×l H /12=797mm 取柱截面尺寸为:上柱:b ×h =400×400 下柱:b f ×h ×b ×h f =400×900×100×150 根据柱子的截面尺寸可求得: 上柱截面积 A u =1.6×1055 m m 22 上柱惯性矩 I u =2.13×109m m 4 下柱截面积 l A =1.875×1055 m m 22 下柱惯性矩 l I =19.54×1099 m m 44 四、 荷载计算 1、屋盖自重计算 G 1=0.5×750=375K N 150-2/400150-2/1==u h e )(50与上柱中心线的偏心距mm = 2、柱自重

单层单跨工业厂房设计计算书修改

单层单跨工业厂房设计 计算书修改 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

单层单跨工业厂房设计计算书

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第一章设计资料 设计资料 1 工程名称: 焊接车间。 2 工程概况:某工厂拟建一个焊接车间,根据工艺布置的要求,车间为单跨单层厂房,跨度为24m,24设吊车30/吊车各一台,吊车均为中级工作制,轨顶标高不低于,厂房设有天窗,建筑平,立,剖面有详图。 3建筑设计资料: 屋面:采用卷材防水屋面,不设保温层; 维护墙:采用240厚蒸压粉煤灰砖墙,外墙面为水刷石,内墙为水泥石灰砂浆抹面; 门窗:钢门,钢窗,尺寸参见立面图; 地面:采用150厚C15素混凝土,室内外高差为300mm; 4结构设计资料: 自然条件: 基本风压2 35 kN。 .0m / kN;基本雪压2 / 5.0m 地震设防烈度:该工程位于非地震区,故不需抗震设防。 5地质条件:场地平坦,地面以下为填土,以下为粉质粘土层,该土层承载力特 E S9.8 ,场地地下水位较低,可不考虑对基础的影响。征值为m2 230KN,Mps / 6吊车资料:吊车资料查阅08G118单层工业厂房谁选用相关标准资料。 建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。 图1-1 建筑平面布置图 图1-2 I-I剖面图 第二章厂房标准构件及排架柱材料选用 厂房中标准构件选用情况 屋面做法 三毡四油防水层: m2 20mm水泥沙浆找平层: m2

合计: 21/75.0m kN g g k =∑= 屋面活荷载: 21/5.0m kN q k = 屋面外荷载: 211/25.15.075.0m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410(一)标准图集:×6m 预应力混凝土屋面板(卷材防水) 中间板: YWB —2II 边 跨 板: YWB —2IIS 允许外荷载: 2/5.2m kN 板自重: 22/40.1m kN g k = 灌缝重: 23/10.0m kN g k = 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 —24—2Bb ) 允许外荷载: m 2 屋架自重: 24/65.104m kN g k = 天沟板 天沟板采用G410(三)标准图集。 中间板: TGB77 中间板左开洞: TGB77b 中间板右开洞: TGB77a 端跨左开洞: TGB77sb 端跨右开洞: TGB77sa 允许荷载: m 2 构件自重: m 2 吊车梁 吊车梁选用04G426标准图集,中级工作制备,一台起重量为30/5t 的吊车,m L k 5.22= ,另一台起重量为10t ,m L k 5.22=,选用吊车梁:中间跨:YDL —4Z,边跨YDL —4B,构件自重:根 根/.341/.3465kN kN g k = 。 吊车轨道联接选用04G325标准图集,中级吊车自重:m kN g k /8.06=。 排架柱材料选用 (1) 混凝土:采用C30)/01.2,/3.14(22mm N f mm N f tk c ==。 (2) 钢筋:纵向受力钢筋采用HRB335级 )/102,55.0,/300(252mm N E mm N f s b y ?===ξ。 (3) 箍筋:采用HPB235级)/210(2mm N f y =。

单层单跨工业厂房设计计算书

第一章 设计资料 1.1设计资料 (1) 工程名称: 某锻工车间。 (2) 建筑地点: 车间所在场地,天然地面下0.8m 内为填土,填土下层3.5m 内为粉质粘土,地基承载力设计值2/200m kN f =,设计水位很低,不予考虑。 (3) 自然条件: 基本风压 20/3.0ωm kN =基本雪压 20/25.0m kN s =。屋面积灰荷载 2/5.0m kN (4)建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。 图1-1 建筑平面布置图 图1-2 I-I 剖面图

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: 0.35kN/m 2 20mm 水泥沙浆找平层: 0.4kN/m 2 100mm 珍珠岩保温层: 0.5kN/m 2 一毡二油隔气层: 0.05kN/m 2 20mm 水泥沙浆找平层: 0.4kN/m 2 合计: 21/7.1Σm kN g g k == 屋面活荷载: 21/0.1m kN q k = 屋面外荷载: 211/7.20.17.1m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410(一)标准图集:1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板(卷材防水) 中间跨: YWB —2II 边 跨: YWB —2IIS 允许外荷载: 2 /46.2m kN 板自重: 22/30.1m kN g k = 灌缝重: 23/10.0m kN g k = 2.1.2檐口板、嵌板 檐口板、嵌板采用G410(二)标准图集体。 中间跨: YWB —1 边 跨: YWB —1S 允许外荷载: 2.50kN/m 2 板自重: 1.65kN/m 2 灌缝重: 0.10kN/m 2 2.1.3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 —24—1Ba ) 允许外荷载: 4.00kN/m 2 屋架自重: 24/5.60m kN g k = 2.1.4天沟板 天沟板采用G410(三)标准图集。 中间跨: TGB77 中间跨左开洞: TGB77—1b 中间跨右开洞: TGB77—1a

单层工业厂房设计11

单层工业厂房设计 1.设计资料 1.金加工车间跨度21m ,总长60 m ,柱距6 m 。 2.车间内设有2台200/50kN 中级工作制吊车,其轨顶设计标高9 m 。 3.建筑地点:信阳市郊区。屋面活荷载标准值为0.5KN/ m 2 基本风压W=0.45KN/ m 2,基本雪压S=0.40KN/m 2。 4.车间所在场地:低坪下0.8 m 内为填土,填土下4 m 内为均匀亚黏土,地基承载力设计值2200/a f kN m =,地下水位-4.05 m ,无腐蚀。 5.厂房中标准构件选用情况: (1).屋面板采用G410(一)标准图集中的预应力混凝土大型屋面板,板重(包括灌浆在内)标准值1.4KN/m 2,屋面板上做二毡三油,标准值为20.35/kN m 。 (2).天沟板采用G410(三)标准图集中的TGB77—1,板重标准值为2.02/kN m 。 (3).屋架采用G410(三)标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21,屋架辎重标准值91KN 每榀。 (4).吊车梁采用G425标准图集中的先张发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8,吊车梁高1200 m m ,翼缘宽500 m m ,梁腹板宽200 m m ,自重标准值45KN/根,轨道及零件重1/kN m ,轨道及垫层构造要求200 m m 。 (5)材料: A.柱:混凝土C30 B.基础.混凝土C30 C.钢筋.Ⅱ级。 2.结构构件选型及柱截面尺寸确定 选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表: 主要承重构件选型表

因该厂房跨度在15-36m之间,且柱顶标高大于8m,所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度,选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。 低坪下0.8 m内回填土,假设基础顶部到室内地坪的距离为600m. 由于工艺要求,轨顶标高为9m,又吊车梁高度1.2m。吊车轨道及垫层高度0.2。由设计资料取柱牛腿顶面高度为7.6m,查表,吊车轨顶至桥架顶面的高度为2300m,假设安全距离为0.6m,满足模数要求,则柱顶的标高为11.4m,H=11.4+0.6=12m.则计算简图、柱子总高度H、下柱高度Hl和上柱高 Hu=11.4-7.6=3.8m Hl=7.6+0.6=8.2m 采用实腹式矩形柱子,由表12-3得:h≧h k/14=657mm>600mm,则下柱采用工字型截面,根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可查表确定柱截面尺寸: 表4.2柱截面尺寸及相应的计算参数 3.荷载计算 3.1恒载

1、单层单跨工业厂房设计例题

注意:此例题中存在的错误请自行纠正!! 一、设计题目: 某单层厂房,装配式钢筋砼排架结构 二、设计资料 1、建设地点:苏州市郊区(暂不考虑抗震设防) 2、主要工艺参数 ①单跨,跨度为18m; ②柱距6m,不抽柱,厂房纵向总长度66m; ③设有两台桥式双钩吊车,A5(中级)工作制,额定起重量20t,轨顶标高12.0m; ④室内外高差200mm;风荷载0.6kN/m2; ⑤两端山墙各设4.2m宽钢木推拉门一樘,供汽车运输使用。 3、屋盖结构 选用预应力砼折线型屋架,1.5×6m预应力钢筋砼屋面板,不设天窗。 4、屋面做法 外天沟排水;三毡四油防水层,20mm厚水泥砂浆找平层。屋面活载按不上人考虑,不考虑积灰。 5、围护砖墙240mm厚,用轻质空心砖,外墙水泥砂浆抹灰,内墙混合砂浆抹灰,刷白色涂料。 6、工程地质 厂区地形平坦。土层分布: ①素填土,地表下0.80m厚,稍密,软塑,γ=17.5kN/ m3。 ②灰色粘性土,10~12m厚,呈可塑~硬塑,可作持力层,f k=200 kN/m2, γ=19.2kN/ m3; ③粉砂,中密,fk=240 kN/ m2, 地下水位在自然地面以下3.5m。 三、构件选型 ㈠标准构件 1、屋面板 ①屋面荷载为 三毡四油防水层G1k =0.35kN/m2; 20mm水泥砂浆找平层G2k =0.02×20=0.40 kN/m2; 屋面均布活荷载标准值Q1k =0.7 kN/m2 ②均布荷载组合设计值 q=1.2×(0.35+0.4)+1.4×0.7=1.88 kN/m2 ③查图集号:92G410(一),选YWB-1Ⅱ(P4第(3)款) 允许荷载:[q]=1.99 kN/m2,端部选取YWB-1Ⅱsa 板自重及灌缝重: 1.50 kN/m2 2、天沟板(92G410(一)P5 :下述计算来自图集中选用实例) 屋面排水方式采用外天沟,无抗震设防要求,取天沟宽度770mm. 荷载标准值计算:(天沟内找坡厚度按最厚处和中间处的平均)

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