混凝土结构设计单层工业厂房课程设计DOC 64页文档格式.docx
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衡阳市郊，无抗震设防要求
基本风压：
0.40
基本雪压：
0.35
建筑场地：
粉质粘土
地下水位：
低于自然地面3m
修正后地基承载力特征值：
250
1.1.4、材料
混凝土：
基础采用C25，柱采用C30
钢筋：
HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋
1.2、设计要求
1.2.1、分析厂房排架，设计柱、基础，整理计算书一份
1.2.2、绘制结构施工图一套
1.3、设计期限
1.3.1、两周
1.4、参考资料
1.4.1、混凝土结构设计规范GB50010-2002
1.4.2、建筑结构荷载规范GB50009-2001
1.4.3、建筑地基基础设计规范GB50007-2002
1.4.4、混凝土结构构造手册
1.4.5、国家建筑标准设计图集08G118
第2章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书
2.1、设计条件
2.1.1、平面与剖面
厂房剖面图如下
2.1.2、建筑构造
2.1.3、自然条件
XX市郊，无抗震设防要求
2.1.4、材料
2.2、设计要求
2.2.1、分析厂房排架，设计柱、基础，整理计算书一份
2.2.2、绘制结构施工图一套
2.3、结构构件选型及柱截面尺寸确定
2.3.1、主要构件选型表
构件名称
标准图集
荷载标准值
选用型号
预应力钢筋混凝土屋面板
G410
（一）
1.5
YWB-2Ⅱ（中间跨）
YWB-2ⅡS（端跨）
预应力钢筋混凝土折线型屋架
G415
（一）
68.2kN/榀
YWJ18-2-Aa
钢筋混凝土吊车梁
G323
（二）
G426
28.3kN/根
46kN/根
DL-4-
YDL-3-
吊车轨道及轨道连接件
G325
（二）
0.8
DCGDL
钢筋混凝土基础梁
G320
16.7kN/根
JL-1
JL-3
钢窗
0.45
240mm砖墙
5.24
2.3.2、柱截面尺寸
已知柱顶标高为11.8m，室内地面至基础顶面距离为0.5m，则柱总高度H=11.8+0.5=12.3m，柱截面尺寸及相应的计算参数如下
截面尺寸/mm
柱高/mm
惯性矩/
自重/kN
面积/
偏心距/mm
A
上柱
400×
400
4200
21.3×
16.8
1.6×
50
下柱
I400×
800×
100×
150
8100
142.35×
36
1.775×
B
500×
600
90×
31.5
3×
I500×
1200×
120×
200
571.83×
62
3.006×
C
900×
195.38×
38
1.875×
2.3.3计算单元
本车间为机修车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，选取一榀排架进行计算，计算见图和计算单元如下图
2.4、荷载计算
2.4.1、恒载
2.4.1.1、屋盖结构自重
APP防水卷材
25mm水泥砂浆找平层
0.4
100mm水泥蛭石保温层
0.5
1.5m×
6m预应力混凝土屋面板
屋面支撑及吊管自重
0.15
2.85
屋架自重：
AB、BC跨YWJ18-2-Aa68.2kN/榀
则作用于柱顶的屋盖结构荷载设计值为
2.4.1.2、吊车梁及轨道荷载设计值
AB跨：
BC跨：
2.4.1.3、柱自重荷载设计值
A柱上柱：
A柱下柱：
B柱上柱：
B柱下柱：
C柱上柱：
C柱下柱：
各项恒载作用位置如下图
2.4.2、屋面活荷载
屋面活荷载标准值为0.5，雪荷载标准值为0.35，故仅按屋面活荷载计算，则作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：
，作用位置与相同
2.4.3、风荷载
风荷载标准值按计算，其中根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度表确定如下
柱顶：
H=11.8m，
檐口：
H=13.45m，
屋顶：
H=14.745m，
风荷载体型系数如图所示
排架迎风面、背风面风荷载标准值为
则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为
2.4.4、吊车荷载
2.4.4.1、吊车主要参数
AB跨
10t吊车、中级工作制吊车，吊车梁高900mm，B=6040mm,K=5000mm,G=140kN,g=23.03kN,,
BC跨
30/5t吊车、中级工作制吊车，吊车梁高1200mm，B=6474mm，K=4650mm,G=321.2kN,g=108.77kN,,
2.4.4.2、吊车竖向荷载
2.4.4.3、吊车横向水平荷载
2.5、排架内力分析
该厂房为两跨等高厂房，可以用剪力分配法进行排架内力分析
柱剪力分配系数
柱列
n
备注
0.150
0.341
2.5
0.281
0.161
0.157
2.47
0.0708
0.638
0.109
2.27
0.225
0.201
2.5.1、恒载作用下排架内力分析
A柱
B柱
C柱
由于排架为对称结构，故各柱按柱顶为不动铰支座计算内力，柱顶不动铰支座反力分别为
排架柱顶不动铰支座总反力为
各柱柱顶最后剪力分别为
2.5.2、屋面活荷载作用下排架内力分析
2.5.2.1、AB跨作用屋面活荷载
排架计算简图如图所示，其中
其在A、B柱柱顶及变阶处引起的力矩为
则排架柱顶不动铰支座总反力为
将R反向作用于排架柱顶，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力
排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-9
2.5.2.2、BC跨作用屋面活荷载
排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-10
2.5.3、风荷载作用下排架内力分析
2.5.3.1、左吹风时
排架计算简图如图所示
各柱不动铰支座反力分别为
各柱顶剪力分别为
排架内力图如图2-11所示
2.5.3.2、右吹风时
计算简图如图所示
排架内力图如图2-12所示
2.5.4、吊车荷载作用下排架内力分析
2.5.4.1、作用于A柱
其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为
排架各柱顶剪力分别为
排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-13
2.5.4.2、作用于B柱左
柱顶不动铰支座反力及总反力分别为
排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-14
2.5.4.3、作用于B柱右
排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-15
2.5.4.4、作用于C柱
排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-16
2.5.4.5、作用于AB跨柱
当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图所示
排架柱顶总反力R为
各柱顶剪力为
排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-17所示，当方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变
2.5.4.6、作用于BC跨柱
当BC跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图所示
排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-18所示，当方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变
2.6、内力组合
A柱内力组合
截面
内力
永久荷载
可变荷载
内力组合
屋面
荷载
吊车荷载
风荷载
与相应的N
与相应的M
作用于AB跨
作用于BC跨
作用于A柱
作用于B柱左
作用于B柱右
作用于C柱
左风
右风
项次
D
E
F
G
H
I
J
K
组合项
内力合计
合计
Ⅰ-Ⅰ
M
5.14
0.94
1.37
-29.15
-19.11
26.25
-4.07
4.97
14.87
-7.17
-4.25
A+0.9
（B+C+
F+I）
44.23
[0.8（D+
G）+I+J]
-38.61
（1.35/1.2）A
+0.7（B+
C+F）
25.77
（C+F+I）
43.38
N
245.76
37.8
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