毕业设计1层1540平米某厂房框架结构设计计算书

武汉大学毕业设计题目:单层厂房设计专业：土木工程班级：2011级完成日期：2013.04单层厂房设计第1页共37页摘要本工程为单层工业厂房设计，采用排架结构的结构形式，厂房跨度为24米，长度为120米的单层厂房，采用钢屋架，用预应力屋面板和9米跨度的天窗架，位于6度抗震区，有两辆中级制吊车。建筑地点地质条件良好，采用柱下独立基础，混凝土强度C25。设计严格遵守我国现行规范，计算中包括荷载计算，内力组合，基础设计等。关键词：排架结构；单层工业厂房；荷载单层厂房设计第1页共37页目录1设计资料.....................................................11.1工程概况................................................11.2设计资料.................................................11.3设计基本原始资料........................................11.4材料....................................................11.5设计要求.................................................11.6构件选型及屋盖布置.......................................21.7排架的荷载取值..........................................32荷载计算......................................................52.1屋面荷载.................................................52.2屋面活载.................................................52.3柱自重重力荷载...........................................62.4吊车轨道连接及吊车梁自重.................................62.5吊车荷载.................................................72.6风荷载...................................................82.7载汇总表见下表...........................................93内力计算.....................................................103.1恒载作用下的排架内力计算................................103.2屋面活载作用下的排架内力计算............................113.3吊车竖向荷载作用下的排架内力计算........................113.4吊车横向水平荷载作用下的排架内力计算.....................123.5风荷载作用下的排架内力计算..............................14单层厂房设计第2页共37页3.6A柱的内力汇总.........................................154排架的内力组合...............................................185柱配筋计算...................................................185.1柱的配筋计算............................................185.2上柱配筋计算............................................195.3下柱配筋计算............................................206牛腿设计计算.................................................216.1荷载....................................................226.2牛腿截面高度验算........................................226.3牛腿纵向受拉钢筋........................................226.4水平箍筋确定............................................226.5弯起钢筋的确定..........................................226.6牛腿顶面局部承压验算....................................227柱的吊装验算.................................................237.1吊装验算简图............................................237.2荷载及内力计算..........................................238基础设计计算.................................................248.1地基承载力特征值和基础材料..............................248.2基础杯口以上墙体荷载....................................258.3基础地面内力及基础底面积计算............................258.4基底反力验算............................................268.5基础高度验算............................................268.6基础底面配筋计算........................................27单层厂房设计第3页共37页9、排架柱裂缝宽度验算..........................................29参考文献.......................................................31致谢.........................................................320710sj.com毕业设计论文网单层厂房设计第1页共37页1设计资料1.1工程概况加工车间为一单跨单层钢筋混凝土厂房，厂房总长120m，跨度24m，柱距6m，跨内设有两台起重量为Q=50KN的中级工作制电动桥式起重机，轨顶标高:7.10m。1.2设计资料屋面构造：二毡三油防水层(上铺绿豆砂)；25mm厚水泥砂浆找平层；加气混凝土保温层100厚；冷底子油一道，热沥青二道；15mm厚水泥砂浆找平层；预应力混凝土大型屋面板。围护结构：240mm厚普通砖墙，双面清水墙；钢框玻璃窗宽×高：3600mm×4800mm和3600mm×1800mm。按（0.45KN/m2）计。地面:钢筋混凝土地面,室内外高差150mm。1.3设计基本原始资料自然条件：基本风压为0.35kN/m2，主导风向：东南风。风荷载，0wwzzzk，基本风压0w取0.35kN/m2，风振系数zz0.1，风荷载体型系数s根据附表确定，风压高度变化系数z根据附表确定。地面按B类，基本雪压为0.3KN/m2，屋面活荷载为0.5kN/m2。工程地质条件：由当地建筑地基评价试行标准，土层承载力特征值：粘土为230kN/m2，砾石为230kN/m2，地质报告建设基础砌置深度取96.00~96.50。地下水情况：最高水位：94.80m地下水质对基础混凝土无侵蚀影响。该工程抗震设防烈度为6度。1.4材料柱钢筋：箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。混凝土C30基础：钢筋：HPB235，混凝土采用C25。1.5设计要求1)初步确定排架结构布置方案；2)对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置；单层厂房设计第2页共37页3)排架的荷载计算和内力分析；4)排架柱的设计；5)柱下独立基础的设计1.6构件选型及屋盖布置根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图（1）所示。为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。（1）屋面板采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集92G410（一）中的Y—WB—2IV，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。（2）天沟板(外天沟排水)天沟板（770mm宽外天沟）：TGB77-1；自重：2.02KN/㎡。（3）屋架采用(24m钢屋架),自重(估计):55KN/支柱。屋架端部支座中心距厂房定位轴线150mm。（4）屋盖支撑在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。图（1）厂房剖面图(高程，长度单层厂房设计第3页共37页（5）吊车梁吊车梁:选钢筋混凝土吊车梁CG426(二),YMDL-6B、YMDL-6Z，自重45.5KN/根,梁端部截面尺寸:b×h=300×1000mm。轨道联结G325,自重:0.81KN/m。（6）基础梁：选自G320，JL-1、JL-2、JL-17；自重：16.70KN/根:截面尺寸:b×h=(200～300)×450mm。（7）排架柱柱截面取:上柱矩形截面:400×500;下柱工字型截面:400×800×150×100。（8）支撑布置设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图（2）。本设计跨度24m,大于18m，因此需要布置支撑。柱截面高度h600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（3）。图3柱的支撑布置1.7排架的荷载取值（1）排架计算简图的确定确定柱高。柱:柱顶标高=轨顶标高H+(0.20-0.30)=9.00+2.58+0.3=11.88m,取12.00m;牛腿顶标高=轨顶标高-吊车梁高(包括垫高)=9.00-1.00-0.2=7.8m,取7.8m;上柱柱高=柱顶标高-牛腿顶标高=12.00-7.8=4.2m下柱柱高=牛腿顶标高+基础顶面至室内地坪距离=7.80+0.50(估计)=8.3m;（2）柱尺寸上柱b×h=400mm×500mm,下柱工字型截面400×800×150×100,截面尺寸如图所示,确定柱的截面尺寸、几何特性、下部柱子高度和牛腿尺寸，及其有关参数。（如单层厂房设计第4页共37页下图（5））表1-1A、B柱参数（H=12.5m,Hu=4.2m,Hι=8.3m）参数边柱（A、B）Au(mm2)2.0×105Iu(mm2)4.17×109Aι(mm2)1.775×105Iι(mm2)14.38×109λ=Hu/H0.3360.3n=Iu/Iι0.2901/δi(N/mm)0.0193Ec图4牛腿的截面及参数单层厂房设计第5页共37页2荷载计算2.1屋面荷载（均为标准值）15mm厚水泥砂浆找平层20×0.015=0.30KN/m2冷底子油一道，热沥青二道0.05KN/m2屋盖支撑0.07KN/㎡100mm厚加气混凝土保温层0.60KN/m2二毡三油防水层0.35KN/m2屋面板及灌缝1.4KN/m2屋面恒载2.77KN/m2天沟板2.02KN/m此外，屋架自