单厂结构课程设计(宁波大学).doc

1、宁波大学课 程 设 计 计 算 书 （混凝土单层工业厂房结构设计）指导教师 李 辉 班 级 土木081 姓 名 张成初 学 号 084774135 2011 年 04 月混凝土单厂结构设计 一、设计任务及资料本工程为一工业厂房，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为24米，柱距6米，长60米，跨内设有10吨，中级工作制吊车（A4）一台，轨顶标高须不低于8.1米，采用纵墙开窗方案。该厂房所在地区基本风压0.6 KN/，地面粗糙度B类；基本雪压0.6 KN/。该地区工程地质条件良好，地面下1.5米左右为中密粗砂层，层厚6米，地基承载力特征值200KN/，常年地下水位-5米以下。抗震设防烈度为6度，不进

2、行抗震计算，按构造设防。建筑平剖面图如下:二、确定做法并选型：1、屋面为二毡三油防水层上铺小豆石作法(0.35KN/m2)，下为20mm厚水泥砂浆找平层(0.4KN/m2)，80mm厚加气混凝土保温层(0.65KN/m2)，6m预应力混凝土大型屋面板(1.5KN/m2)，算得包括屋盖支撑(0.07KN/m2)在内的屋面死载为2.97KN/m2。可变荷载的标准值为基本雪压0.6KN/m2。2、屋面荷载设计值q=1.352.97+1.40.60.7=4.6KN/m2，q=1.22.97+1.40.6=4.404KN/m2，故取 q=4.6KN/m2。由于跨度为24m,可考虑不设天窗，排水方式选择两

3、端外天沟排水，故采用24m跨折线形预应力混凝土屋架，屋架型号为YWJ24-1Ba。每榀屋架重力荷载为121.7 KN/m2。3、根据轨顶标高要求选择柱子，采用上柱buhu=400mm400mm，下柱bhbf hf= 400mm800mm162.5mm100mm柱子有关参数如下表：柱子参数(H=11.5m，Hu=3.6m，Hl=7.9m)参数A(B)柱Au(mm2)1.6105Iu(mm4)2.13109Al(mm2)1.775105Il(mm4)14.38109= Hu/H0.3130.3n= Iu/Il0.148i0.5自重重力荷载(KN)(包括牛腿)上柱 P2A=P2B=14.40KN下柱

4、 P3A=P3B=48.22KN三、荷载计算1、屋面死载上柱 P1A=P1B=2.976(12+0.77)+121.7/2=288.41KNM1A=M1B= P1A e1A =288.410.05 =14.42KNmM2A=M2B= P1A e2=288.410.20=57.68KNm2、屋面可变荷载(取0.06 KN/m2作用于一跨)P1A=P1B=0.66(12+0.77)=45.97KNM1A=M1B= P1A e1A =45.970.05 =2.30KNmM2A=M2B= P1A e2=45.970.20 =9.19KNm3、柱自重重力荷载 柱选用 BZ624c-4A，自重6.39tP

5、2A=P2B=0.163.625=14.40KNM2A=M2B= P2A e2=14.400.20 =2.88KNmP3A=P3B=63.9014.40=45.25KN4、吊车梁及轨道连接重力荷载 吊车梁选用 DL-6B, 自重2.82tP4A=P4B=28.20+0.816=33.06KN，M4A=M4B= P4A e4=33.060.35 =11.57KNm5、吊车荷载1)吊车主要参数吊车吨位Q(KN)吊车宽度B(mm)轮距K(mm)Pmax(KN)Pmin(KN)Q1(KN)101005550440012547392)吊车竖向荷载的标准值Dmax= 125(1+0.267)=158.33

6、KNDmin= 47(1+0.267)=59.55KNa当Dmax在A柱： 施加于A柱的P4A=N=158.33KN，M4A=M=158.330.35=55.42 KNm 施加于B柱的P4A=N=59.55KN，M4A=M=59.550.35=20.84KNmb当Dmin在A柱： 施加于A柱的P4A=N=59.55KN，M4A=M=59.550.35=20.84KNm 施加于B柱的P4A=N=158.33KN，M4A=M=158.330.35=55.42 KNmc吊车横向水平荷载一台10t吊车作用时， T=0.12(100+39)/4=4.17KNTmax=4.17(1+0.267)=5.28

7、KN6、风荷载1)求z柱顶处(按离地面10.8m计)，求得z=1.0224。檐口处(柱顶及以上各部分风荷载均可近似以平均离地高度12.285m计)，z=1.06398。2)求s和各部分的qikqik=Dwk=Dszw0=60.6sz=3.6szqik值计算qq1q2q3q4q5q6z1.02241.063981.063981.063981.063981.06398s0.80.50.80.50.60.5qik2.941.843.061.922.301.92作用长度1.181.181.791.79方向3)求q1、q2和Fw的设计值q1=Q q1k =1.42.94=4.12KN/mq2=Q q2k

8、 =1.41.84=2.58KN/mFw=Q 1.18(q3k+ q4k)+1.79(-q5k+ q6k)= 1.4 1.18(3.06+ 1.92)+1.79(-2.30+ 1.92)=7.27KN荷载汇总表荷载类型简图A(B)柱N(KN)M(KNm)死载P1A= 288.41KNP2A=14.40KN(上柱)P2A + P4A =47.46KN(下柱)P3A= 49.50KNM1A=14.42KNmM2A=57.68+2.8811.57=48.99KNm屋面活载P1A=45.97KNM1A=2.30KNmM2A=9.19KNm吊车竖向荷载Dmax在A柱P4A= 158.33KNDmin在A

9、柱P4A= 59.55KNM4A=55.42 KNmM4A=20.84KNm吊车横向荷载Tmax=5.28KN风荷载q1=4.12KN/mq2=2.58KN/mFw= 7.27KNA柱内力汇总表荷载类型序号简 图M (KNm)V (KN)N (KN)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN)V(KN)死载112.22302.81-36.77335.8721.69385.377.40屋面活载22.4545.97-6.7445.973.6945.971.32吊车竖向荷载Dmax在A柱3a-19.94035.48158.33-8.29158.33-5.54Dmin在A柱3b-

10、7.49013.3559.55-3.0859.55-2.08吊车横向水平荷载44.7504.75046.4605.28风荷载向右吹5a28.93028.930279.57048.00向左吹5b-46.390-46.390-247.080-36.32A柱内力组合表截面组合目的被组合内力项序号M(KNm)N(KN)V(KN)+Mmax，相应N1.2(1)+0.91.4(2)+(5a)54.20421.29-Mmax，相应N1.2(1)+0.91.4(3a)+(4)+(5b)-74.90363.37Nmax，相应Mmax1.2(1)+0.91.4(2)+(3a)+(4)+(5b)-71.81421.

11、29Nmin，相应Mmax1.2(1)+0.91.4(3b)+(4)+(5b)-74.90363.37+Mmax，相应N1.2(1)+0.91.4(3a)+(4)+(5a)43.02602.54-Mmax，相应N1.2(1)+0.91.4(2)+(5b)-111.07460.97Nmax，相应Mmax1.2(1)+0.91.4(2)+(3a)+(4)+(5a)34.53660.46Nmin，相应Mmax1.2(1)+0.91.4(5b)-102.58344.59+Mmax，相应N1.2(1)+0.91.4(2)+(3b)+(4)+(5a)437.59595.4075.06-Mmax，相应N1.2(1)+0.91.4(3a)+(4)+(5b)-354.28661.94-50.52Nmax，相应Mmax1.2(1)+0.91.4(2)+(3a)+(4)+(5a)431.03719.8670.70Nmin，相应Mmax1.2(1)+0.91.4(5a)378.29462.4469.36四、柱的配筋计算材料：混凝土C30，fc=14.3N/mm2，ftk=2.01N/mm2，ft=1.43N/mm2 钢筋(HRB335) fy= fy=300N/mm2 箍筋(HPB235) fy =210N/mm2，Es=2.0105N/mm2(HRB335)柱截面参数：上柱