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1、最新单厂结构课程设计宁波大学宁波大学课 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

2、下。抗震设防烈度为6度，不进行抗震计算，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

3、考虑不设天窗，排水方式选择两端外天沟排水，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

4、=P2B=14.40KN下柱 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 BZ62

5、4c-4A，自重6.39tP2A=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

6、+0.267)=158.33KNDmin= 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

7、(1+0.267)=5.28KN6、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.

8、12KN/mq2=Q q2k =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=

9、158.33KNDmin在A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-

10、5.54Dmin在A柱3b-7.49013.3559.55-3.0859.55-2.08吊车横向水平荷载44.7504.75046.4605.282 www。cer。net/artide/2003082213089728。shtml。风荷载手工艺品，它运用不同的材料，通过不同的方式，经过自己亲手动手制作。看着自己亲自完成的作品时，感觉很不同哦。不论是01年的丝带编织风铃，02年的管织幸运星，03年的十字绣，04年的星座手链，还是今年风靡一时的针织围巾等这些手工艺品都是陪伴女生长大的象征。为此，这些多样化的作品制作对我们这一创业项目的今后的操作具有很大的启发作用。向右3、你是否购买过DIY手工艺

11、制品？吹十字绣 编制类 银饰制品类 串珠首饰类5a现在是个飞速发展的时代，与时俱进的大学生当然也不会闲着，在装扮上也不俱一格，那么对作为必备道具的饰品多样性的要求也就可想而知了。5、你认为一件DIY手工艺制品在什么价位可以接受？400-500元 13 26%28.932、Google网站www。people。com。cn调研要解决的问题：0根据调查资料分析：大学生的消费购买能力还是有限的，为此DIY手工艺品的消费不能高，这才有广阔的市场。28.930279.57048.00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

12、(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)-71.81421.29Nmin，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

13、.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

14、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：上柱截面：bh=400mm400mm，A=1.6105mm2，a=a=45mm，h0=355mm；下柱，截面：bf =400mm，b=100mm，hf =162.5mm，h=800mm。A=bh+2(bf b) hf =1.775105mm2，a=a=45mm，h0=755mm截面界相对限受压区高度b =1/1+ fy /( Es cu

15、)=0.8/1+300/(2.01050.0033)=0.550截面：Nb= fc b b h0=14.30.550400355=1116.83KN，截面：Nb= fc b b h0+ fc (bf -b) hf =14.30.550100755+(400-100) 162.5=1290.93KN由内力组合结果看各组轴力N均小于Nb，故各控制截面为大偏心受压情况，均可用N小M大的内力组合作为截面配筋计算的依据。故截面以M=74.90KNm，N=363.37 KN计算配筋；，截面：以M=437.59 KNm，N=595.40 KN计算配筋。A柱截面配筋计算表截面内力M(KNm)74.90437.

16、59N(KN)363.37595.40e0= M/N (mm)A206.13734.95ea (mm)20800/30=26.67ei= e0+ ea (mm)226.13761.62l0=2Hu；l0=Hl (mm)720079001=0.5 fc Ac/N1.01.01.02=1.15-0.01l0/h1.00.9701.0=1+(l0/h)212/1400(ei/h0)1.35241.0690x=N/fcb或x=N/fc bf (mm)63.53h/3，c=200mm，=arctan(200/200)=45，h0=h1-as- ctan=400-45+200 tan45=555mm，a=

17、0，取0.65(1-0.5Fhk/Fvk)Ftkbh0/(0.5+a/h0)=0.65(1-0.55.28/191.39)2.01400555/(0.5+0)=572.08KNFvk，满足要求2、计算纵向受力筋a=00.2, 且0. 45ft/fy=0.451.27/300=0.214、验算牛腿顶面局部承压近似取A=400380=152000mm2，0.75fcA=0.7514.3152000=1630.2103N=1630.2KNFvk。5、按构造要求布置水平箍筋，取8100，上部2h0/3(=2555/3=370mm)范围内水平箍筋总面积为250.3370/100=372.22 mm2As

18、/2=534/2=267 mm2因为a/h0=0s，满足要求B截面：s=M/(0.87h0As) =1.536.30106/(0.877551705)=48.63N/mm2D截面te=1705/(0.5400800)=0.0106ss=178N/mm2s，满足要求七、基础设计计算设计资料：地下水位标高为-5米，承载力特征值fa=200KN/m2，地面下1.5米左右为中密粗砂层，层厚6米，基础梁按照GB04320选用JL-1,自重1.61t，顶面标高为-0.25m。基础用C20混凝土，fc=9.6 N/mm2，ft=1.1 N/mm2，钢筋用HRB235，fy=210 N/mm2，钢筋的保护层厚

19、度为40mm，垫层采用C10混凝土，厚100mm。1、荷载计算： 基础梁传来的荷载：梁自重 16.1KN窗重 (0.9+3.6)3.60.45=7.29 KN墙(圈梁) (1.2+10.8+0.15)6-(0.9+3.6)3.60.2419=258.55KNPk=16.1+7.29+258.55=281.94KNP=1.2Pk=1.2281.94=338.33KNPk、P对基底的偏心距 ew=120+400=520mm Mk= Pk ew=281.94520/1000=146.61 KNm M= P ew=338.33520/1000=175.93 KNm2、荷载组合柱传来的荷载与基础梁传来荷

20、载效应标准组合内力种类+Mmax，相应N-Mmax，相应NNmax，相应MmaxNmin，相应Mmax轴向力柱传来(NK)490.89543.20589.67385.37基础梁传来(PK)281.94281.94281.94281.94合计(Ndk)772.83825.64871.61667.31弯矩柱传来348.33-280.14343.12310.26柱剪力产生(1.05VK)62.92-41.7359.2858.17基础梁传来(Mk)-146.61-146.61-146.61-146.61合计(Mdk)264.64-468.48255.79221.823、底面尺寸选取与地基承载力验算底面

21、尺寸，先按Nmax考虑，取m=20KN/m3A0= NK /(fa-md)=877.61/(200-201.9)=5.38m2按(1.11.4)A0估计偏心受压基础底面积A，并求出基底面积抵抗弯矩W及基底以上基础及土自重标准值Gk：(1.11.4)5.38=5.927.53m2取A=L1L2=3.2m2.2mW=3.75m3，GK =24(2.53.51.2)+172.53.5(1.9-1.2)=305.25KN地基承载力：Pkmax = (NK+GK)/A+|Mdk|/WPkmin = (NK+GK)/A-|Mdk|/W地基反力标准值计算+Mmax，相应N-Mmax，相应NNmax，相应Mm

22、axNmin，相应MmaxNK/A109.78117.28123.8194.79GK/A43.3643.3643.3643.36|Mdk|/W70.57124.9368.2159.15Pkmax KN/m2223.71239.58235.38197.30Pkmin KN/m282.5735.7198.9679.00因1.2 fa=1.2200=240 N/m2 Pkmax，Pkmin0，(Pkmax+Pkmin)/2 fa均满足条件，故上述假设的基础底面尺寸合理。4、基础高度验算基础边缘最大地基静反力设计值计算表+Mmax，相应N(1)-Mmax，相应N(2)Nmax，相应Mmax(3)Nmi

23、n，相应Mmax(4)柱传来轴力(N)595.40661.94719.86462.44基础梁传来轴力(P)338.33338.33338.33338.33Nd933.731000.271058.19800.77Nd /A106.71114.32120.9491.52柱传来的弯矩（M）437.59-354.28431.03378.29柱剪力产生(1.05VK)78.81-53.0574.2472.83基础梁产生弯矩-175.93-175.93-175.93-175.93Md340.47-583.26329.34275.73ed= Md/ Nd0.3650.5830.3110.344合力到Pmax的距离a= L1/2- ed1.1350.9171.1891.156Pnmax =Nd/A+|Md|/W182.37243.93194.13152.79Pnmin =Nd/A-|Md|/W31.05-15.0947.7530.255、验算柱边冲切1）以-Mmax的基底反力验算，根据比例关系，得到：Pn1=137.87KN/m2Pn2=173.23KN/m2Pn3=208.58KN/m22）按构造要求假定基础尺寸：H=1050mm，分三个阶梯，每阶梯高度350mm，杯底厚度a1=350mm，杯壁最小厚度t=350mm，H1=350mm，t/H1=350/35