1、单厂计算书解析单层厂房课程设计班 级:学 号:姓 名:指导教师:成 绩: 一、任务书4二、材料的选用6三、计算简图6四、荷载的计算81、恒载9(1)屋盖9(2)柱自重10(3)吊车梁和轨道零件自重10(4)墙自重102、屋面活载113、吊车荷载114、风荷载14五、内力分析171、屋盖荷载作用下172、柱、吊车梁及轨道连接等自重作用下223、吊车荷载作用下224、风荷载作用下44六、内力组合471、B柱47(1)-截面47(2)-截面49(3)-截面502、C柱52(1)-截面52(2)-截面53(3)-截面55七、排架柱截面设计561、B柱56(1)上部柱配筋计算56(2)下部柱配筋计算58
2、(3)裂缝宽度验算61(4)箍筋配置62(5)牛腿设计62(6)排架柱吊装验算63(7)排架柱基础设计661、作用在基础底面内力662、初步确定基础尺寸673、地基承载力验算694、基础受冲切承载力验算705、基础底板配筋计算712、C柱73(1)上部柱配筋计算73(2)下部柱配筋计算76(3)裂缝宽度验算78(4)箍筋配置79(5)牛腿设计80(6)排架柱吊装验算81(7)排架柱基础设计831、作用在基础底面内力832、初步确定基础尺寸853、地基承载力验算874、基础受冲切承载力验算875、基础底板配筋计算89一、任务书1、设计题目某装配车间双跨厂房。2、设计内容1、计算排架所受的各项荷载
3、。2、计算各种荷载作用下的排架内力(吊车荷载不考虑厂房的空间整体作用)。3、边柱(单学号A轴线、双学号C轴线)及中柱(B轴线)的柱及牛腿设计,柱下独立基础设计。4、绘制施工图:柱模板图和配筋图,基础模板图和配筋图。3、设计资料1、装配车间为两跨厂房,跨度吊车起重量根据学号(括号内数字)按表1选取。表1AB跨跨度(m)BC跨跨度(m)吊车起重量(t)牛腿顶面标高(m)建设地点1515/320/530/550/51824(1)(26)(2)(27)(3)(28)(4)(5)7.8西安2127(6)(7)(8)(9)(10)8.1上海2430(11)(12)(13)(14)(15)8.4北京2718
4、(16)(17)(18)(19)(20)8.7广州3021(21)(22)(23)(24)(25)9.0咸阳厂房总长120m,中间设一道伸缩缝,柱距6m。厂房标高:室内地面0.000,室外地面-0.300。2、吊车其它参数参见 “550/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸(ZQ1-62系列)”。3、自然条件:基本风压、基本雪压取值等均根据工程地点查阅相关设计规范确定。地面粗糙度类别为B类;无抗震设防要求。4、厂房自然地坪下0.6m为回填土,回填土的下层6m为均匀粘土,地基承载力特征值=180kPa,土的天然重度为17.5kN/m3,土质分布均匀。下层为粗砂土,地基承载力特征值=300kP
5、a,地下水位-4.5m。5、厂房标准构件选用及荷载标准值如下:1)屋架采用梯形钢屋架,按建筑结构荷载规范附录A“常用构件和材料的自重”,按0.12+0.011L(含支撑,按屋面水平投影面积计算,单位kN/m2;L为跨度,以m计)计算屋架自重标准值(包括支撑)。屋架侧端高度1.4m,屋架在天窗架侧板处的高度为1.7m。2)吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁,梁高1200mm,自重标准值46kN/根,轨道及零件自重0.8kN/m,轨道及垫层构造高度200mm。3)天窗采用矩形纵向天窗,每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34kN(包括自重、侧板、窗扇、支撑等的自重)。天窗侧板高度2.6m,天窗架坡屋顶
6、高度0.3m。4)天沟板自重标准值为2.02kN/m。6、围护墙采用240mm厚粉刷墙,自重5.2 kN/m2。钢窗:自重0.45 kN/m2,窗宽4.0m,窗高4.8m。围护墙直接支撑于基础梁上,基础梁截面为240mm450mm。基础梁自重2.7kN/m。7、材料:混凝土强度等级C25C30;柱的纵向钢筋采用HRB400,基础配筋HRB335。其余钢筋HPB300。8、屋面卷材防水法及荷载标准值如下:三毡四油防水层上铺小石子:0.4 kN/m2;25mm厚水泥砂浆找平层:0.5 kN/m2;100mm厚珍珠岩制品保温层:0.4 kN/m2;一毡二油隔汽层:0.05 kN/m2;25mm厚水泥
7、砂浆找平层:0.5 kN/m2;6m预应力大型屋面板:1.4 kN/m2。4、设计要求1、计算内容完整,计算正确,有必要的示意图。2、计算书装订:封皮、任务书、计算书,格式采用统一模板,可电子录入后打印(单面或双面打印均可),也可手写但不得用铅笔书写。3、计算书部分表述符合专业要求。所有示意图、表格都有编号,安排在正文引用的附近位置。示意图线条规整、字迹清楚、整洁。4、施工图符合建筑制图规范的要求。计算书二、材料的选用选用C30混凝土,基础垫层选用C10混凝土。纵向钢筋选用HRB400钢筋,基础选用HRB335钢筋,箍筋牛腿处选用HRB335,其他选用HPB300钢筋三、计算简图的确定初步定基
8、础离室外地坪0.85m,室外地坪标高-0.3m。选一榀排架计算。(1)负荷范围如图1(2)排架计算简图如图2(3)柱顶标高(屋架下弦标高)牛腿标高7.8m,吊车梁高1.2m,查“550/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸(ZQ1-62系列)”得轨道及垫层构造高度0.2m,轨道顶以上高度左跨2.05m,右跨2.15m,取较大的2.15m,屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度220mm,故柱顶标高=7.8+1.2+0.2+2.15+0.22=11.57m(4)上柱高: 下柱高: 基础顶面以上柱总高:(5)柱截面:上柱选矩形截面,下柱选工字型截面 基础顶至吊车梁顶高度 查厂房柱截面形式和尺寸参考表(
9、中级工作制) 轨顶高度=10.15+0.2=10.35m 所以边柱,即A、C柱选用:上柱400mm400mm 下柱 中柱,即B柱选用:上柱400mm600mm 下柱 截面示意图如图3图4(6)截面几何特征1、A、C轴线柱 上柱: 单位长度自重: 惯性矩 回转半径 下柱: 单位长度自重:惯性矩:2、B轴线柱 上柱: 单位长度自重: 惯性矩 回转半径 下柱: 单位长度自重:惯性矩:四、荷载计算1、恒载 (1)屋盖自重标准值,包括天窗自重,屋面自重,屋架自重 屋面自重均布荷载: A柱=3.256182=175.5KN C柱=3.256242=234KN B柱=C柱+A柱=409.5KN 屋架自重传来
10、的荷载: A柱=(0.12+0.1118)6182=17.17KN C柱=(0.12+0.1124)6242=27.65KN B柱=C柱+A柱=44.82KN 天窗架传来荷载: A柱=34KN C柱=34KN B柱=C柱+A柱=68KN 天沟板传来的荷载: A柱=2.026=12.12KN C柱=2.026=12.12KN B柱=C柱+A柱=24.24KN所以:屋架架于柱上,端部离边柱外截面150mm,所以A、C柱偏心距为50mm,B柱偏心距为0.计算简图见图5.(2)柱自重: 上柱: 下柱: (3)吊车梁和轨道零件自重 (4)墙自重基础标高-1.15m,柱顶标高11.57m,屋架侧端高度1.
11、4m所以檐口标高=11.57+1.4=12.97m。基础高0.45m多以墙体净高=12.97+1.15-0.45=13.67m窗宽4.0m,高4.8m所以基础以上墙体自重:恒载计算简图如图6、7、82、屋面活载 不上人屋面活载取值(选自建筑结构荷载规范GB50009-2012) 查建筑结构荷载规范GB50009-2012附录D表D.5得: 西安50年风压0.35,雪压0.25屋面活载所以不考虑雪荷载屋面活荷载计算简图见图93、吊车荷载 查“550/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸(ZQ1-62系列)”得15/3吊车A4工作级别: 查建筑结构荷载规范GB5009-2012,本题目多台吊车
12、折减系数=0.9AB跨:计算简图及影响线如图10 BC跨:计算简图及影响线如图11 吊车横向水平荷载标准值:建筑结构荷载规范GB5009-2012规定,考虑多台吊车水平荷载时,对于单跨或双跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不应多于两台,所以,当只考虑一跨布两台吊车时,对于AB跨对于BC跨当考虑两跨都布置吊车,此时排架方向每一跨只能布置一台吊车,重新画影响线。示意图如图12AB跨:BC跨:4、风荷载:查建筑结构荷载规范GB5009-2012,本地区基本风压迎风面第二跨天窗面的:柱顶至基础顶面高度:12.72m查建筑结构荷载规范GB5009-2012,风压高度变化系数:10m时1.0;15m时1
13、.13体形系数如图13左风:柱顶: 对于柱顶以上屋盖所受风力划分为各部分受力面积如图14受风面积编号风压计算位置处距室外地坪高度13.2713.5715.9716.271.0771.0851.141.149风振系数受风面积编号方向+0.861.410.81.0770.35=2.53-0.2-60.310.21.0850.35=-0.137+0.662.610.61.140.35=3.73-0.7-60.310.71.1490.35=-0.507-0.7-60.310.71.1490.35=-0.507-0.6-62.610.61.140.35=-3.73-0.5-60.310.51.0850.35=-0.342-0.5-60.310.51.0850.35=-0.342+0.662.610.61.140.35=3.73-0.6-62.610.61.140.35=-3.73-0.6-62.610.61.140.35=-3.73-0.5-62.610.51.140.35=-3.11-0.4-60.310.41.0850.35=-0.273-0.4-61.410.41.0770
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