27米跨混凝土折线型屋架散装粮仓计算书

1结构设计计算书工程总称：阜宁县东益粮食储备有限公司新建小麦散装平房仓库项目名称：混凝土折线型屋架散仓专业：建筑结构设计（计算）：张青运校对：饶自成审核（专业负责）：赵素巧饶自成日期：2008-2河南省粮食工程设计院2一、设计计算依据1．主要选用的国家标准、部颁标准与地方标准建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)建筑结构抗震设计规范(GB50011-2001)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)砌体结构设计规范(GB50003-2001)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)粮食平房仓设计规范GB50320-2001先张法预应力混凝土管桩GB13476-1999建筑桩基技术规范JGJ94-94地基与基础工程施工及验收规范(GB50202-2002)2．结构计算所采用的软件结构计算用的计算分析软件：采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发的结构计算软件PKPM系列软件（二零零六年十月版）。二、结构计算参数1、结构安全等级：结构安全等级为二级，使用年限为50年，相对应的结构安全性系数γ0=1.0。2、结构形式：3地基基础采用桩基础，上部结构为现浇整体式钢筋混凝土排架结构。烧结粘土机砖和烧结粘土多孔砖挡粮墙。轻钢屋架保温彩钢板屋面。3、建筑抗震类别及结构抗震等级：本建筑抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类,框架抗震等级为三级,建筑的场地类别为4类,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度为0.05g.4、场地土类型及类别：1,素填土:灰褐色,湿,主要由粉土组成,松散,土质不均匀。层底标高:0.31～3.03m。层厚:0.5～3.0m。2,砂质粉土:灰黄色,湿,稍密,局部中密,干强度与韧性低,土质欠均匀。层底标高:1.37～1.73m。层厚:0.0～1.3m。暗塘部位该层土缺失。3,淤泥质粘土:灰黄色,饱和,流塑,干强度高,韧性中等,土质较均匀。层底标高:0.77～1.30m。层厚:0.0～0.8m。暗塘部位该层土缺失。4,粘土:褐黄色～灰色,饱和,可塑,含少量铁锰氧化物,夹少量淤质粘土条带,土质较均匀。层底标高:-0.32～0.12m。层厚:0.3～1.4m。5,淤泥质粘土:灰色,饱和,流塑,局部夹少量粉砂团块或薄层,局部为淤泥,干强度高,韧性中等,土质较均匀。层底标高:-18.83～-6.67m。层厚:6.5～18.8m。古河道部位该层土厚度变大，层厚变化大。6,粘土:灰色～褐黄色,饱和,可塑,夹较多铁锰结核,土质较均匀。层底标高:-12.57～-12.14m。层厚:0.0～5.9m。古河道内该层土厚度逐渐变薄，古河道中心部位该层土缺失。7,粉质粘土:棕褐色,饱和,可塑,粘质粉土团块或薄层，土质不够均匀。层底标高:-17.90～-17.09m。层厚:0.0～5.7m。4古河道内该层土厚度逐渐变薄，古河道中心部位该层土缺失。8,砂质粉土:灰黄色,湿,中密,局部密实,土质欠均匀。层底标高:-19.39～-18.89m。层厚:0.0～2.0m。古河道内该层土厚度逐渐变薄，古河道中心部位该层土缺失。9,粉质粘土:褐黄色,饱和,可塑,含较多铁锰氧化物,干强度高，韧性中等,土质欠均匀。层底标高:-23.63～-23.39m。层厚:4.2～4.8m。10,砂质粉土:灰黄色,湿,中密～密实，单层厚1～2cm，土质欠均匀。层底标高:-26.70m。层厚:3.1m。11,粉质粘土:灰黄色～灰色,饱和,可塑,含较多铁锰氧化物,干强度高，韧性中等,夹少量粘质粉土团块或薄层，土质欠均匀，土质欠均匀本层钻至自然地面下35.30m未钻穿。结论1、根据本次勘察成果及拟建建筑物的结构型式、规模和荷载情况，并结合本地建筑经验，拟建1#、2#、3#、4#库应采用桩基础设计，因拟建场地东南部有一古河道穿过，古河道中心部位第7层土厚度变薄乃至缺失，1#、2#、3#及4#库古河道中心以外的部分（详见建筑物与勘探点平面位置图）桩端持力层可选第6，7层粉质粘土。桩端送至标高:-1～14.00米。桩型采用先张法预应力混凝土预制管桩，PTC400(70)A型。拟建4#库东南部位于古河道中心部位，桩端持力层可选第9层粉质粘土，建议桩端送至标高:-20.00米。5桩基设计参数见下表：三、荷载取值1、基本风压值：0.4KN/m2(修整系数为1.0)；2、；240砖墙：5.24KN/m2；3、钢筋混凝土容重：25KN/m2；4、屋面活荷载：.50KN/m2，积灰0.7KN/m25．荷载分项系数：恒载分项系数:CDEAD=1.20粮食荷载分项系数CLIVE=1.30活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40水平地震力分项系数:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50活荷载的组合系数:CD_L=0.70风荷载的组合系数:CD_W=0.60活荷载的重力荷载代表值系数:CEA_L=0.70层号土层名称预制桩桩周土的平均摩阻力标准值qsik(kPa)qpk(kPa)qs(kPa)2砂质粉土34203淤泥质粘土1684粘土36185淤泥质粘土1686粘土667粉质粘土5422008砂质粉土509粉质粘土56230010砂质粉土54627米跨混凝土折线型屋架散仓计算书一、基本条件：（1）跨度27m、长48m×2+0.6m；（2）散装粮高度6m；（3）屋面采用预应力混凝土屋面板；（4）钢筋混凝土独立柱基础为桩基，基础梁承托挡粮墙，挡粮墙370砖墙；（5）场地为Ⅳ类、6度震区，设计按6度三级抗震设计；（6）当地基本风压0.4KN/2m，基本雪压0.35KN/2m。二、屋盖结构计算：1、屋面板选用根据屋面荷载：2.2×1.2+0.7×1.4=3.62KN/2m选用国标92G410(一)~（四），编号Y—WB—4Ⅱ.2、屋架选用——屋面荷载设计值：（1）屋面重2.20×1.2=2.64KN/2m（2）预应力混凝土屋面板及灌缝重1.5×1.2=1.8KN/2m（3）雪荷载0.4×1.4=0.56KN/2m（4）施工活荷载0.7×1.4=0.98KN/2m注：（3）和（4）不同时考虑。故：Q=2.64+1.8+0.98=5.42KN/2m按国标95G415（六）、（九）预应力混凝土折线形屋架图集表3选用YWJ27-5Ca；屋架允许最大屋面荷载为5.50KN/2m；下弦钢筋束由15S5改为16S5，面积增加78m2m三、粮食对墙侧压力计算：根据房式仓设计规范水平侧压力Pn=KHy粮食对墙面的摩擦力：Pf=KHytg7H=6m按升萝堆粮形式计算：=8KN/3m，==25装粮按小麦计算：H/h=5，AK=0.3962×8=3.17KN/2m墙面不同标高点计算结果如下：(自上而下)Hy(m)Pn水平力KN/2mPf对墙面摩擦力KN/2m13.171.2726.342.5439.513.80412.685.10515.856.34619.027.61四、挡粮墙按单向板计算：1、（1）顶部QL2计算，荷载简图如下；（2）QL2—QL2（2.5M标高）；（3）1.0M—2.50M标高；（4）0M—1.0M标高。2、圈梁间墙体中部弯矩：-0.7m—1.0mM中=2.799KN·m≈2.8KN·m，上剪力13.15KN/m，下剪力4.98KN/m；+1.0m—2.50mM中=2.56KN·m，上剪力9.5KN/m，下剪力10.7KN/m；+2.50m—4.50mM中=3.87KN·m，上剪力6.9KN/m，下剪力9KN./m3、根据上面弯矩，按偏心受压构件计算墙体安全度：8标高0.00—1.0mMmax=2.8KN·m；此断面处竖向力：8×7+5.24×1.6+7.1=71.5KN/m；[M]=wfem=180×0.023=4.13KN·m2.8KN·m——安全；1.0m—2.5m高范围Mmax=2.56KN·m，设计标高为1.54m处Mmax；此处墙体竖向力：8×5.96+5.24×1.6+5.5=61.4KN/m；M=2.56*1.3-5.5×0.185×1.3=2.01KN·m(设计值)；4、齿缝抗剪强度验算：0.18MPa=180Kpa=180KN/m2(Mu10砖、M10砂浆)；墙断面=1×0.372/6=0.023m3[M]=180×0.023=4.13KN·m2.01KN·m,2.8KN.m——安全；5、齿缝抗弯强度验算：wf=310Kpa[M]=310×0.023=7.13KN·m[M]=7.132.8KN·m——安全.五、圈梁计算1、传给柱子的水平力：5m标高：R=mKN/687.6623.6222.3)4.03(612.33m标高：R=mKN/02.196235.65.9323.62.31m标高：R=6115.3)6.02(2185.153235.65.9(3-1.176)=23.67KN/m—0.7m处：R=mKN/28.57.12185.157.13115.322以上即为圈梁所受水平力2、圈梁配筋计算由于圈梁并非纯受弯构件，在水平侧压力及墙体自重力作用下为压弯构件。为便于计算，考虑圈梁在水平力作用的弹塑性状态，圈梁安全跨连续计算，取支座2141ql，跨中取2161ql山墙1m标高处：MV支=KN3.49144.567.232·mM中=14.434.567.231612KN·m9沿墙：M支=KN22.1514367.232·mM中=31.13367.231612KN·m查配筋，梁断面尺寸240×370，混凝土C25，Mmax=49.3KN·m,Ag≥5.11cm2,现取316，Ag=6.04cm2——安全跨中仍取316。六、基础计算：标准值1、荷载计算：1）粮食水平侧压力及粮食对内墙面的垂直摩擦力如附表附图：每开间6m排架传给柱底的水平剪力及弯矩：M1=598.927/1.3=-460.7KN·mQ1=319.97/1.3=-246.1KN竖向摩擦力引起的弯矩M2=7.61×6×0.4=18.26KN·m竖向力N1=45.7KN2）承台范围内粮食重对柱中的弯矩竖向力：（0.6+1.2）×1.1×0.5×6×7.5=44.5KN对基础中心M3=44.5×0.75=33.4KN·m3）墙体重：8.4+7.6×8=69.5KN/m69.5×5.5=382.25KN对中心轴弯矩M4=382.25×（0.4-0.185）=82.18KN·m4）屋盖传来荷载：屋架自重63×0.5=31.5KN4.55×6×14.5=395.85KN柱自重：76.8KN基础梁自重：0.4×0.6×25×6=36KN5）承台顶面力竖向力N=45.7+44.5+382.25+31.5+395.85+76.8+36=968.1KN弯矩M=-460.7+18.26+33.4+82.18=-326.86KN·m剪力V=-246.1KN102、采用预应力管桩基础，采用400直径根据地质资料揭示地基情况淤泥层7~12米，地基需进行处理，持力层选在第○6○7层土层。按三桩承台计算单桩承载力估算：按410KN计算：Rai≥1200/3=400KN=400Ap=0.126m2S=1.257m地质资料提供侧阻力及端极限端阻力数据：○6○7层土qpk=2200Kpa,qsik=66.,54○2qsik=34○3qsik=16○4qsik=36○5qsik=16标准设计值410KN，极限承载力特征值≥680KN由甲方与施工单位商定不作桩头，按此计算桩长，选用PTC400(70)A型，桩端净面积APJ=0.126-0.053=0.073m2m22200×0.073=160KN要求堵混凝土C30此范围内淤泥层厚8.3~12米，古河道中心区12~18.8米.按上面要求计算：淤泥土层8.0~9.0米区域选16米长桩