单层工业厂房计算书.docx

1、单层工业厂房计算书混凝土单层厂房结构课程设计设计资料一、工艺要求本工程为一工业厂房，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为 18米，柱距6米，长60米，跨内设有20/5吨，中级工作制吊车（A4 ） 一台，轨顶标高须不低于 7.5米，可不设天窗，采用纵墙开窗方案。建筑平立剖面示意图分别如下：房乎面图t-lAIbl字4环4RB0iGl申J4JOIJiXO广傷1T剖面国1：100iW41沖1gmR mmmmAL工4nrp 、建筑资料(1 )屋面做法序号屋面做法自重(KN/ m2)1二毡三油防水层上铺小豆石0.35220厚水泥砂浆找平20 X 0.02=0.40380厚加气混凝土保温层0.65(2 )围护

2、墙：240砖砌墙(3)门窗：钢门窗三、气象和地质条件基本风压0.6 KN/怦，地面粗糙度 B类；基本雪压 0.6 KN/怦；积灰荷载 0.3 KN/怦。排架结构计算一、构件选型(一)屋面板(选用图集 04G410 1) 屋面荷载标准值为：二毡三油防水层上铺小豆石20mm水泥砂浆找平层80mm厚加气混凝土保温层屋面恒荷载总计0.35kN/ m 220X 0.02 = 0.4 kN/ m20.65 kN/ m 21.4 kN/ m 2积灰荷载雪荷载0.3 kN/ m 20.6 kN/ m 2屋面活载 0.5 kN/ m 2屋面活何载总计（计算时取雪何载和屋面何载较大值）0.9 kN/ m2荷载组合

3、 1.35X 1.4+1.4 X( 0.9X 0.3+0.7 X 0.6)=2.86 kN/ m 2选 Y-WB-3 H,允许荷载 3.65 kN/ m 2 2.86 kN/ m 2 满足要求。（二）屋架（选用图集 04G415 1）屋架以上荷载标准值为屋面恒荷载1.4 kN/ m 2屋面板自重1.4 kN/ m 2屋面板管缝重0.1 kN/ m2屋面支撑0.07 kN/ m 2屋面恒何载总计2.97 kN/ m 2屋架活何载0.9 kN/ m 2荷载组合一：1.2 X 2.97+1.4 X 0.9=4.82 kN/ m 2二：1.35 X 2.97+1.4 X 0.9 X 0.7=5.20

4、kN/ m 2选用YWJ18 2Aa （无天窗，两端内天沟，自重 65.5kN）,允许荷载5.5 kN/ m2 5.20kN/ m 2满足要求。（三） 吊车梁（选用图集 04G326）选用YDL 1,自重41.3kN（四） 吊车轨道联结（选用图集 04G325）选用轨道联结 DGL 10,吊车梁上螺栓孔间距 A=220mm,轨道面至梁顶面距离 170mm,Pd11B屋面恒荷载屋面活荷载吊车竖向荷载M max = d max x e 4 = 247.07 X 0.35 = 86.47 kN mM min = D min X e4 = 38.01 X 0.35= 13.30 kN m8647 X

5、1.071 = 8.16 (J)10.80AV A = R A + 1/2 (- R A R B ) = 4.71 (J)V b = R b + 1/2 (- R a R b )=- 4.71 一) D min作用在 A柱，D max作用在 B柱5、 吊车横向荷载T max至牛腿顶面的距离为 7.5 6.1 = 1.4mTmax至柱底的距离为 7.5+ 0.6= 8.10m因A柱与B柱相同，受力也相同，故柱顶水平 位移相同，没有柱顶水平剪力。6、 风荷载左风时：RA=q1kHC 11 = 2.91 x 10.80 x 0.328 =- 10.83 (J)Rb = q2k HC 11 = 1.8

6、2x 10.80 x 0.328=- 6.78 (J)V a = Ra + 1/2 ( Wk R a Rb ) = 0.57 (t)Vb = Rb + 1/2 ( Wk R a Rb ) = 4.62 (t)吊车横向荷载+V +N排架内力组合荷载类型序号I - In - n川-川M kN mN kNMkN mN kNMkN mN kNVkN屋面恒载11.36193.13-27.27193.1312.89193.135.39忽略整体空间作用，按平面排架计算，弯矩、减力、 轴力正方向按图所示：A柱内力汇总表柱自重、吊 车梁及轨 道联结015.613.5663.2613.5697.060屋面活载2.

7、8748.66.8548.63.2948.61.36吊 车 竖 向 荷 载D max在A柱-18.37068.1247.0733.01247.07-4.71Dmin在A柱-18.370-5.0738.01-40.1638.01-4.71吊 车 横 向 水 平 荷 载向右12.19012.19075.3408.71向左-12.190-12.190-75.340-8.71风荷载左风24.35024.350193.91033.60右风-31.860-31.860-169.670-25.28分别取A柱的上柱底部I -1截面、牛腿顶面n -n截面、下柱地面川-川I -1组合项目MNV+ M max及相应

8、N1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）63.29311.71-M max及相应N1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）-65.02250.48N max及相应M1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）-61.40311.72N min及相应 M1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）-65.02250.48n - n+ M max及相应N1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）115.39618.97-M max及相应N1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）-86.97416.80N max及相应M1.2 X（ +

9、 ）+ 1.4 X 0.9 X（+）106.76680.21N min及相应 M1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）-67.57307.67+ M max及相应N、V1.2 X（ + ） + 1.4 X 0.9 X（+）416.733720.0955.60川-川-M max及相应N、V1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）-327.57396.12-42.29N max及相应M、V1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）416.733720.0955.60N min及相应 M、V1.2 X（ + ）+ 1.4 X 0.9 X（+）371.00348.2

10、359.78恒荷载及任一种活荷载时 ,算得在 N min及相应 M、V情况下 M=303.214KN.m ,N=348.23KN，V=53.51KN。排架柱截面设计、各材料及柱截面参数1、材料及其参数:混凝土采用C30fc =14.3 N/mm 2， ftk =2.01 N/mm 2， ft =1.43 N/mm 2， Ec =3.0 104 N/mm2钢筋采用HRB335fy=fy=300 N/mm2， Es=2.0 105 N/mm2箍筋采用HPB235fy =210 N/mm22、柱截面参数：上柱 I I 截面： b =400 mm , h =400 mm, A =1.6 105 mm2

11、,Ia = a =40 mm , h0 =400-40=360mm下柱n n、川一川截面：bf =400 mm , b =100 mm , hf =150mm , h =800 mmh0 =800-40=760mmA= bh+2（ bf - b）hf =1.775 105 mm2, a = a=40 mm ,截面界限受压区高度: 1 b= =1 1Es cu0.8300=0.55052.0 10 0.0033、内力组合说明I I截面： Nb= fc bbh0=14.3 0.550 400 360=1132.56kNn n、川一川截面： Nb = fc bbh)+ fc (bf - b) hf=

12、14.3 0.550 100 760+(400-100) 150=1241.24 kN由内力组合结果看，各组轴力N均小于Nb，故各控制截面都为大偏心受压情况， 均可用N小、M大的内力组作为截面配筋计算的依据。故I I截面以 M = - 65.02 kN m, N =250.48 kN 计算配筋；m m截面以 M =416.733 kN m, N =720.09 kN 计算配筋；N min及相应 M、V情况下 M=303.214KN.m , N=348.23KN，偏心距较大，故也取为 最不利组合。nn截面配筋同mm截面。三、柱截面设计截面I Im m内力M (kN m)-65.02416.733

13、303.214N (kN)250.48720.09348.23q = M /N (mm)260579871ea (mm) =max ( h/30,20)202727e =e + ea (mm)280606898l0 =2 H u ; l0 = H1 ( mm)7800770077001=0.5 fcAc/N w 1.01.01.01.02彳 1 l0=1+ c1500 e h0 h1.331.071.05x=N/fcb 或 x= N/fcbf (mm)43.7912660.88当x w2a时，“，N( e 0.5h a) / 2、人=As = (mm2)fy(hc a)554.187/940当

14、 x 2a、x v hf 时，A A N( ei 0.5h 0.5x) / s s 1 1fy(ho a)(mm2)/1038/min Ac （mm2）（一侧纵向钢筋）320/一侧被选受拉钢筋及其面积（mm2）3 20 ( 942)418 (1018)418 (1018)垂直于排 架方向的 截面承载 力验算lo1.25 3.9=4.8750.8 7.7=6.16lo/b (bf )12.1914.900.950.90Nu 0.9 (fcA fyA；)2439.49311.71,满足2550.73720.09 ,满足柱箍筋配置：非地震区的单层厂房柱， 其箍筋数量一般由构造要求控制。 上下柱均采用

15、8200箍筋。四、柱裂缝宽度验算风荷载的q 0,故不考虑风荷载。截面I-Im-m内力Mq (kN m)-5.1493.10Nq (kN)208.73462.730)巾00.720.55,需进行验算0.760.55,需进行验算q Mq/Nq(mm)24.6201.20te As/0.5bh (bf b)h,f0.0120.0112d 1 l0s =1 +4000e0 h0 h2.391.0e se0 0.5h as218.79561.2r, f (b,f b)h,f 2、f = (mm2)bh00.6412Z 0.87 0.12(1 rf)(h0/e) h0196.24600.22Nq(e z)

16、sq Asz25701.1 0.65 ftk / ( te sq)负值，取0.20.259W max cr sq / Es (1.9Cs 0.08deq/ te)0.020.3,满足0.076 Fvk，满足。Fvk 0.5 a h 0.5 0(2)As26152307.5mm满足要求。2牛腿配筋计算minbh 0.002 400 600480mm2，选用 4丄14, As = 615mm2。由于 a/h。0.3，则可以不设置弯起钢筋。箍筋按构造要求配置，箍筋选用 8100 , 50.3 2 2/3 560 1/100=376mm 2由于a=-30mm(3 )牛腿顶面局部挤压验算A =400 3

17、00=1.2 105mm2, 0.75 fcA=0.75 14.3 1.2 105=1287 kN Fvk =294.73kN，满足要求。 六、柱的吊装验算(A柱)由表12-4知，柱插入杯口深度为 h1 0.9 800 720mm,取h1=800mm，故柱的总长为10.80+0.8=11.60m。计算简图如右图所示。 h（1 ）荷载计算动力系数 1.5，柱自重的重力荷载分项系数取 1.35。qi 2qik 1.51.354=8.10 kN/mq2 rGq2k=1.51.35(0.4 1.0 25)=20.25 kN/mq3 rGq3k =1.51.354.4=8.91 kN/m（2 ）弯矩计算

18、Mi12= qHu =-1/228.103.92=-61.60kN m，M 2 :=q1Hu (Hu/20.6)20.5 q2 0.6 =-84.20 kN mM329.88KN m（3）进行裂缝宽度验算:柱截面上柱下柱M( KN.m)61.6088.67Mu f ,yA,s(h0 a,s)(KN.m)90.43r0M1 0.9 61.60 55.44219.89r0M 2 79.80M 2sq (N / mm )0.87h0As208.79131.731.1 0.65ftk/( te sq)0.470.20W max cr sq / Es (1.9Cs 0.08deq/ te)(mm)0.1

19、980.2,满足0.0460.2,满足基础设计( A 柱)1.地基承载力特征值和基础材料该地区工程地质条件良好，地面下 1.5m左右为中密粗砂层，层厚 6m，则地基承载力特征值 fa=200 KPa 。2 作用在基础底面的内力(1 )基础梁和围护墙的重力荷载计算：基础梁b h=240mm 450mm，围护墙240mm砖砌墙，墙上开上下两层钢窗上窗：1.8m 3.6m;下窗 3.6m 3.6m。梁自重 0.24 0.45 6 25=16.20 kN钢窗重 (3.6+1.8) 3.6 0.45=8.75kN墙自重 (10.20+1.18+0.6-0.45) 6-(3.6+1.8) 3.6 0.24 19=241.86 kN总计： Nwk=266.68kNNw=1.2 Nwk=1.2 266.68=320.02 kNNwk 基础形心的偏心矩 ew=h/2+240/2=800/2+240/2=520mm对基础底面的偏心弯矩Mwk Nwkew 266.68 0.52 138.67 KN .m( )Mw Nwew 320.02 0.52 166.41KN .m( )(2)柱传来的第组内力控制截面