钢筋混凝土装配式单层单跨厂房设计Word文件下载.docx
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0024
oo9009
0024009009
009009
8GPO9
—L州
吊
图面立
61图
OOQ^UO9
111
0420024
009094
094
042
0006
55.41
26・co-
95・co-
00081
oooo+
003.3
20^-61
板面屋型大
-平找FFD2
层
00400710030081055205400810030063006051
0.3KN/m2
图18
Ur
Us
+.000
图19
O
9
二、结构选型:
选用的结构形式:
1、屋面板:
选自[G410㈠],见图20
板重:
m2(沿斜面)
嵌缝重:
m2(沿斜面)
2、天沟板:
选自[G410㈢],见图21
3、天沟重(包含水重):
根
4、天窗架:
I!
形钢筋混凝土天窗架
选自[G316].天窗架及挡风板传
到屋架上的重量见图22
图21
R=26.2kN
P=11.5kN
22
每棉屋架
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.
重.
150J
i;
8850.3000,1500.1500.2850.150
18000
图23
6、
7、
8、
9、
10、
屋盖支撑:
选自[G415㈠]
重量为了:
m2(沿水平面)
根底梁:
选自[G320],bxh=250X450mm
每根自重:
吊车梁:
选自[G323㈠],见图24
50kN
轨道及垫层重:
m
连系梁与过梁,截面与尺寸见剖面图.
柱间支撑:
选自[]
550
250
三、柱截面尺寸与高度确实定
图24
根底采用单独杯形根底,根底顶面标高为了-柱顶标高为了,牛腿顶面标高为了.
柱子尺寸:
上柱高
Hu
11.4m
7.8m
3.6m
下柱高
Hl
0.6m
8.4m
柱总高
h
12.0m
a)、柱子高度:
400ii40
0L催
11.103一
—vr
240H
1
750
2
2,
7.800
+0.000
b)、柱截面尺寸:
建议上柱为了方形截面,
25
800
2-2
bXh=400X400mm下柱为了工字形截面,
=400X800X150mm牛腿尺寸、柱下端矩形截面局部高度尺寸见图
特征值为了:
bxhxhf
25.柱截面几何
.._一52
Ai1.610mm
・.一一92
Ii2.1310mm
gi
4.0kN/m
5292
A21.77510mm1214.3810mmg24.44kN/m
四、荷载计算
1、恒载
(1)屋盖恒载
(防水层+隔气层)自重0.35kN/m2
20mm厚水泥砂浆找平层20kN/m30.02m0.40kN/m3
预应力混凝土屋面板(包含灌缝)1.40kN/m2
屋盖钢支撑0.05kN/m2
2.2kN/m2
天窗架
天沟重(包含水重)
37.7kN
17.4kN/根
屋架重力荷载为了60.5kN/棉,那么作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值:
2—一一一一一一一
G11.2(2.2kN/m6m18m/260.5kN/237.7kN17.4kN)244.98kN
(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值:
G31.2(50kN0.8kN/m6m)65.76kN
(3)柱自重重力荷载设计值:
上柱G4AG4B1.24kN/m3.6m17.28kN
下柱G5AG5B1.24.44kN/m8.4m44.76kN
上门F比•111/V11
S26■作用位直
2、屋面活荷载
屋面活荷载标准值为了0.5kN/m2,学荷载标准值为了0.2kN/m2,后者大于前者,故仅按
前者计算.
屋面积灰荷载为了
(0.3kN/m23m0.75kN/m23m0.3kN/m23m)6m24.3kN
作用于柱顶屋面活荷载设计值为了:
Q11.4(0.5kN/m26m18m/224.3kN)71.82kN
Q/乍用位置与G1作用位置相同.如图26.
3、风荷载
按kzszo计算,其中o0.55kN/m2,z1.0,z根据厂房各局部标高
及B类地面粗糙度确定:
柱顶(标高)
1.039
檐口(标高)z1.098
屋顶(标高)z1.182
排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为了:
1.00.8
0.457kN/m
1.00.4
0.286kN/m
2k
4/
1.0390.55kN/m2
IO
.1-1.Il谶如加国祚
那么作用于排架计算简图(图
27)上的风荷载设计值为了:
q11.40.457kN/m
6m3.84kN/m
q21.40.286kN/m2
6m2.40kN/m
屋架各点处的
z:
标高(m)
z
13.95
16.62
14.55
n
FWQ(
n1
szh)z0B0
[(0.80.5)
2..11.098(0.30.6)0.451.111
1.4
2.671.176(
0.80.6)
2.041.1750]33.40kN
4、吊车荷载
150/30kN吊车的参数为了:
B5.5m,K4.4m,g71.9kN,Q150kN,Fp,max152kN.
根据重力荷载之间的平衡关系:
2(Fp,maxFp,min)GQg得:
Fp,min65.5kN.根
据B及K,可算得吊车梁支座反力影响线中各轮对应点的竖向坐标,如图28.
图18修车有叔作川下丸里反力的影响线
(1)吊车竖向荷载
吊车竖向荷载设计值为了:
DmaxQFp,maxyi1.4152kN(10.8080.2670.075)457.52kN
DminQFp,minV\1.465.52.15197.155kN
(2)吊车横向水平荷载
作用于每个轮子上的吊车横向水平制动力计算:
1^1,、
T—(Qg)—0.1(150kN71.9kN)5.548kN
44
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值计算
TmaxqTyi1.45.5482.1516.7kN
五、排架内力分析
柱剪力安排系数
柱子
nIu/Il
Hu/H
Co3/[13(1/n1)]
H3/CoEIl
1/i
i1/i
A,B
n0.148
0.300
CO2.596
ioH3
ab0.26810
E
AB0.5
1、恒载作用下的排架内力分析,计算简图如图
29(a)
Gi
G1244.98kN,G2G3G上162.32kN17.28kN81.60kN
G3
G下144.76kN.
Mi
244.98kN0.05m12.25kN/m
M2
(G1G上i)60G303
(244.98kN17.28kN)0.2m64.32kN0.35m29.94kN
排架为了对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按柱顶为了不动皎支座计算内力.
对于A、B柱n0.148,0.300.
Ra
Rb
2(11)
213(11)
31
Mi「M2
C1HH
4.96kN
1.971,
C3
12.25kN
12
——-——1.181
213([1)
m1.97129.94kNm1.184
12
4.96kN
求得R后,由于平衡条件可得各柱截面的弯矩和剪力.柱各截面的轴力为了该界面以上重力
荷载之和,恒载作用下的轴力弯矩如图29(b)(c).
2、屋面活荷载作用下的排架内力分析
排架计算简图如图30(a).
其中Qi71.82kN,它在柱顶及变阶处引起的力矩为了:
M1A,71.82kN0.05m3.59kNm,M2A71.820.2014.36kNm,C11.971,
C31.181那么
M1A
~H~
C1
M2A「
—C3
H3
3.59kNm1.97114.36kNm1.1812.00kN()
排架各柱的弯矩轴力图如图30(b)(c).
■m看^■下tw#由力待
3、风荷载作用下的排架内力分析
(1)左风吹时
计算简图如图31(a).
A,B柱n0.148,0.300有表得
41
3[1(-1)]
C11n——0.340
31
8[13(-1)]
q1HCn
3.84kN/m12m0.34
15.7kN(
)
q2HCn
2.4kN/m12m0.34
9.792kN(
r
RaRb
Fw15.7kN9.79kN
33.43kN
58.92kN()
各柱顶男力分别为了:
Va
RaaR
15.7kN0.558.92kN
17.36kN(
Vb
RbbR
9.79kN0.558.92kN
19.67kN(
(2)右风吹时
由于死单跨,与左风吹情况相同,内力反向,计算简图和内力图如图32.
■布嫩k楠就力会析
4、吊车荷载作用下排架内力分析
(1)Dmax作用于A柱
计算简图如图33(a),其中吊车竖向荷载
Dmax,Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为了
MaDmaxe3457.52kN0.35m160.13kNm
amax3
MbDmine197.16kN0.35m69kNm
对丁A柱,C31.18,那么
R
排架各柱顶剪力分别为了:
MA八
^C3
Mbr
TC3
160.13kNm…c、
1.1815.7kN()
12m69kNm12m15.7kN
1.186.79kN()
6.79kN8.91kN()
VaRa
VbRb
aR15.7kN0.58.91kN11.25kN()
bR6.79kN0.58.91kN6.79kN()
排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图
33(b)(c).
I53De倘标山I」」帝;
方1|-
(1)Dmax作用于B柱
由同理可得,内力图如图34.
当作用吊车横向水平荷载时,排架计算简图如图
35(b).
VaRaaR
VbRbbR
排架各柱的弯矩图及柱底剪力如图
对于A柱,n0.148,0.300,a(3.6m1.2m)/3.6m0.670,那么
3(1a)(1a)2
23a[-(23a)]
C5n0.627
RaTmaxC516.70kN0.62710.48kN()
同理,对于B柱,n0.148,0.305,a0.670,C50.627那么
RbTmaxC516.70kN0.62710.48kN()
RRaRb
10.48kN(10.48kN)20.96kN()
各柱顶剪力为了:
10.48kN0.5(20.96)kN0
35(a).
ridlI、I,架内枫布
六、内力组合
表1A柱内力设计值汇总表
柱号及正向内力
何载类别
恒载
屋血活载
吊车竖向荷载
吊车水平荷载
风荷载
Dmax作用在
A柱
B柱
左风
右风
序号
①
②
③
P④
⑤
⑥
⑦
I—I
M
-
±
N
b
——n
m—m
1__』
7
1h
V
注:
M(单位为了kNm),V(单位为了kN).
表2A柱内力设计值组合表
截面
Mmax及相应M,N
Mmax及相应N,V
Nmax及相应M,V
Nmin及相应M,V
Mk,Nk
备注
①+(②+
⑥)
①+[(③+
⑤)+⑦]
①+[②+
(③+⑤)
+⑦]
Nmax一项取1.35Sgk
0.71.4Sqk
n—n
⑤)+⑥]
①+(②+
⑦)
(③+
①+⑦
—m
+⑥]
①+[(④+
①+⑥
Mk
Nk
Vk
M(单位为了kNm),N(单位为了kN),V(单位为了kN)
七、柱截面设计
混凝土强度等级为了C30,fc14.3N/mm2,ftk2.01N/mm2;
采用HRB335<钢筋,
fy300N/mm2,b0.518.上下柱均采用对称钢筋.
上柱配筋计算有内力组合表可见,上柱截面共有4组内力取
均为了大偏压,选取一组最不利荷载组合.M123.82,N
由附表查的有吊车厂房排架方向上柱的计算长度
取20mm(大于400mm/30).
M123.82106Nmmeo472.1mm,ei
N262260N
10/h7200mm/400mm
fy
1、
别,
0.5fcA
21.15
0.0也h
」(=)
eih
1400L
h.
1fcbh0
1.0
x2as进行计算.
h/2
h0400mm40mm
262.26
l023.6m7.2m.
e0ea472.1mm
185,故应考虑偏心距增大系数
0.514.3N/mm24002mm2“c
4.362
262260N
1.15
0.01(78°
°
^)0.97
400mm
1——1——(迪㈣m)1.0
1400(27^)400mm360mm
2
14.3N/mm400mm360mm
0.127
360mm,经判
附加偏心距ea
20mm270mm
0.971.164
2ash°
80mm八ccc
0.222
360mm
as1.164270mm400mm/2
Ne
40mm
412.8mm
262260N412.8mm
fy(h°
as)
2、
1256mm),那么
满足要求
2.
300N/mm(360mm40mm)
AS/(bh)1256mm2
选用420(As
0.785%0.2%,
由附表,得垂直于排架方向柱的计算长度l01.253.6m
4500mm/400mm11.25,
0.961.
1127.7mm2
/(400mm400mm)
4.5m,那么l°
/b
Nu0.9(fcAfyAS)0.90.961(14.3N/mm2
300N/mm21256mm22)2630.94kNNmax345.32kN
满足弯矩作用平面外的承载力要求.
400mm400mm
2、下柱的配筋计算
取h0800mm40mm760mm,与上柱分析方法类似,在内力组合表的8组内力
中选取以下2组最不利内力.
M414.77kNm,N371.31kN.
536.52kNm,N531.01kN.
8.6m,附加偏心距ea800mm/3026.67mm
(大于20mm),b100mm,bf
414.77106Nmm
400mm,hf
150mm.
Me.
371310N
e0ea1117mm26.67mm1143.7mm
由l0/h
8600mm/800mm
5
10.755
故应考虑偏心距增大系数
.且取
⑴按M414.77kNm,N371.31kN.计算
下柱计算长度取l01.0,Hl
21.0.
0.5fcAc
0.514.3N/mm2[400mm800mm300mm(800mm2150mm25mm)]
3.421.0取11.0.
ei
故为了大偏心受压.
1I0
1(?
1400二h.
1.0551143.7mm
>先假定中和轴位于翼缘内,那么
1143.7mm、
1400()
760mm
1206.6mm0.3h°
〔fcbf
1.014.3N/mm400mm
8600mm
()1.01.01.055
800mm
0.3760mm228mm
64.9mm150mm
as1206.6mm800mm40mm1566.6mm
AsAs
1fcbfx(h0x/2)2
[371310N1566.6mm1.014.3N/mm
as)
400mm64.9mm(760mm64.9mm/2)]/[300N/mm2(760mm40mm)]
2
1442.6mm
(2)按M536.52kNm,N531.01kN.计算
综合上述计算结果,下柱截面选用面外的承载力亦,满足要求.
计算方法同上述相同.计算过程从略,计算结果AAS1833.6mm2.
3、柱的裂缝宽度验算
〈〈标准>
规定,对e0/h0
4_25(AS1964mm2)按此配筋,经验算柱弯矩作用平
0.55的柱应进行裂缝宽度验算.上柱及下住均出现e°
/h00.55的内力.故应进行裂缝宽度验算.验算过程见表3,其中上柱As1256mm2,下柱As1964mm2,Es2.0105N/mm2;
构件特征系数cr2.1,混凝土保护层厚
度c取25mm.
柱截面
上柱
下柱
内力标准值
Mk/(kNm)
Nk/kN
e0Mk/Nk/mm
406.20.55h0
9000.55h0
As
te_—
0.5bh(Bfb)hf
0.01570.01,取
te0.01
s1——1——B)24000e0/h0h
1.0(-014)
ee0h/2as/mm
1260
fhf(bfb)/bh°
h0
z[0.870.12(1f)(」)]h0/mme
N,ez)2.
sk/(N/mm)
Asz
1.10.65—^
tesk
maxcr(i.9c0.08四)/mm
Este
<
(满足要求)
表3主的裂缝宽度验算表
4、柱的箍筋配置
非地震区的单层厂房柱,其箍筋数量一般有构造要求,上、下柱均选用
5、牛腿设计
8@200箍筋.
根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要