单层厂房课程设计

单层钢筋混凝土柱厂房课程设计目录一、设计资料…………………………………………………………………………………………………………………………..(2)二、结构方案选择…………………………………………………………………………………………………………………..(2)三、结构布置及构件选型………………………………………………………………………………………………………..(3)四、计算单元及计算简图………………………………………………………………………………………………………..(6)（1）标高………………………………….……………………………………………………………………………………..(6)（2）初定柱的截面尺寸…………………………………………………………………………………………………..(6)（3）定位轴线…………………………………………………………………………………………………..……………..(6)（4）计算单元及计算简图……………………………………………………………………………….……………..(6)五、荷载计算…………………………………………………………………………………………………………………………..(7)（1）屋盖荷载…………………………………………………………………………………………………………………..(7)（2）柱和吊车梁等自重…………………………………………………………………………………………………..(7)（3）吊车荷载………………………………………………………………………………………………………..……..(8)（4）风荷载………………………………………..…………………………………………………………………………..(9)（5）内力分析………………………………………………………………………………………….……………………..(9)（6）内力组合…………………………………………………………………………………….…………….…………..(17)六、排架柱截面设计……………………………………………………………………………………………………………..(17)（1）选取控制截面最不利内力..…………………………………………………………………………………..(17)（2）A柱配筋计算………………….…………………………………….………………………………….…………..(18)（3）B柱配筋计算………………….……………………………………………………………………………………..(20)七、排架柱的裂缝宽度验算…………………………………………………………………………………………………..(23)（1）A柱裂缝宽度验算………………………………………………………………………………………………...(23)（2）B柱裂缝宽度验算…………………………………………………………………………………………………..(24)八、牛腿设计………………………………………………………………………………………………………………….……..(24)九、排架柱的吊装验算………………………………………………………………………………………………….……..(26)十、锥形杯口基础设计……………………………………………………………………..…..……………………………..(30)（1）荷载计算…………………………………………………………..……………….…..……………………………..(31)（2）基础地面尺寸确定…………………………………………….….………….…..……………………………..(32)（3）地基承载力验算……………………………………………..…..…………….…..……………………………..(33)（4）基础受冲切承载力验算……………………………………………..…..…………….…..…………………..(34)（5）基础底板配筋计算…………………………………………..…..…………….…..……………………………..(35)参考文献………………………………………………………………………………………………………………….……………..(38)1一、设计资料1、该车间双跨等高厂房，无天窗，长66m，柱距6m，跨度均为L=18m，无伸缩缝，厂房两端设有山墙。车间剖面如图1所示：图1车间剖面图1、根据工艺要求车间每跨设有软钩桥式起重机一台，A5工作级别。吊车起重量100KN，轨顶标高8.400m。2、建设地点：某市郊区（基本风压0.45kN/m2，基本雪压0.50kN/m2，无抗震设防要求）。4、工程地质及水文地质条件：根据勘察报告，场地地形平整，自地表向下为：①杂填土，厚度0.70m；②粘土，红黄褐色，厚度2.50m，容许承载力140kpa；③粉质粘土，厚度2.50m，容许承载力210kPa；④卵石层，较厚。未发现不良地质现象。地下水位较低，无腐蚀性。5、建筑构造（1）屋面（不上人）：卷材防水，其作法如下：三毡四油防水层上铺小石子，20厚1：3水泥砂浆找平层，100厚泡沫混凝土保温层；一毡二油隔气层，20厚1：3水泥砂浆找平层，预应力混凝土大型屋面板。（2）墙体：240厚清水砖墙，钢门窗，门窗洞口宽4m，女儿墙高度300～500mm。（3）地面：室内地坪为混凝土地面，室内外高差150mm。6、选用材料：柱混凝土可选C30，纵筋HRB400，箍筋HPB300。柱下独立基础混凝土选2C25，纵筋HRB335；基础垫层混凝土等级采用C15。二、结构方案选择选用传统钢筋混凝土单厂结构“板—架—柱”体系，由以下四种结构组成：(1)由屋面板、屋架组成的屋盖结构；(2)由屋架、柱和基础组成的排架结构，为主要承重结构；(3)由屋盖支承、柱间支承组成的支撑结构；(4)由纵墙、山墙组成的维护结构；采用单独柱下现浇钢筋混凝土杯口基础，基础梁承托围护墙，山墙为非承重墙，设抗风柱。三、结构布置及构件选型1)厂房柱网平面布置如图2：图2厂房柱网布置图另外，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.1规定，装配式钢筋混凝土排架结构伸缩缝最大间距为100m(室内或土中)或70m(露天)。而本题厂房总长66m，所以无需验算厂房的伸缩缝。2)主要构件选型：1、屋面恒载：三毡四油防水层上铺小石子0.4kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2100mm厚泡沫混凝土保温层0.1×5=0.5kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2320mm厚1：3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2合计1.75kN/m2活载：屋面不上人0.5kN/m2雪压0.5kN/m2可变荷载效应控制组合：211.21.751.40.502.8/SkNm由永久荷载效应控制组合：221.351.751.40.70.502.85/SkNm选用由永久荷载效应控制组合值作为选用依据值。选用标准图集04G410-1~2中的1.5m×6.0m一般预应力混凝土屋面板Y-WB-3Ⅲ（中间跨），Y-WB-3Ⅲs（端跨）,其允许外加均布荷载基本组合设计值为223.24/2.85/kNmkNm，满足要求。板自重标准值1.4kN/m2，灌缝重标准值为0.10kN/m2。总重量标准值1.50kN/m2。2、嵌板及檐口板选用标准图集04G410-1中的1.5m×6.0m一般预应力混凝土屋面板Y-KWB-2Ⅱ（中间跨），Y-KWB-2Ⅱs（端跨），其允许外加均布荷载基本组合设计值为223.37/2.85/kNmkNm，满足要求。板自重标准值1.70kN/m2，灌缝重标准值为0.10kN/m2。总重量标准值1.80kN/m2。板宽900mm。3、天沟板屋面采用有组织排水，选用标准图集04G410-1~2中的天沟板（TGB58），中间跨：TGB58（无落水洞），TGB58a、TGB58b（有落水洞口），边跨：TGB58sa、TGB58sb。允许外加均布荷载基本组合值[q]=3kN/mq=2.85kN/m。板自重标准值2.01kN/m。天沟板宽580mm。天沟板外荷载为：屋面做法荷载：1.85kN/m2积水荷载（按210mm高计）：2.1kN/m2活荷载：0.5kN/m2外加均布荷载基本组合值：q=1.4x(1.85+2.1)x(580-190)+1.3x0.7x0.5x(580-190)=2.33kN/m[q]=3kN/m，满足条件。4、钢筋混凝土屋架及支撑屋架跨度为18m。该厂房不设天窗（类别号为a），檐口形状为两端内天沟（代号为C）。有悬挂吊车时屋面增设支承。荷载计算：外加荷载：1.75kN/m2屋面板加灌缝重：1.40+0.1=1.5kN/m2屋面支撑及吊管自重：0.15kN/m2恒载标准值合计：3.4kN/m2活载标准值：0.5kN/m2可变荷载效应控制组合：211.23.41.40.504.8/SkNm由永久荷载效应控制组合：221.353.41.40.70.505.2/SkNm4选用标准图集04G415-1中：YWJ18-2Aa，允许外加荷载5.5kN/m25.2kN/m2，满足要求；自重标准值65.5kN/榀，端部高度为1650mm，中央高度为2650mm。屋面梁选用标准图集G353-4~6中：SL12-2C，屋面梁自重51.33.4kN/根。5、吊车梁k1820.7516.5Lm，采用钢筋混凝土吊车梁。选用标准图集G323-1~2，根据吊车起重量100KN、大连重工起重集团有限公司DQQD型、中级工作制A5、车间每跨设有软钩桥式起重机一台，查A4、A5（中级工作制吊车梁选用表），边跨选用编号DL-7B，允许内力Mmax=301.1KN.m，梁重28.2KN/根；中跨选用DL-7Z，允许内力Mmax=421.6KN.m，Va=285.2KN，Vz=142.8KN，梁重27.5KN/根。电动单钩桥式吊车数据表表1吊车起重量Q跨度LK起升高度中级工作制A5吊车总重PmaxPmin小车重g吊车总重吊车最大宽度B打车轮距K大车底面至轨道顶面的距离FB1轨道顶面至吊车顶面的距离轨道中心至吊车外缘的距离KNmmKNKNKNKNmmmmmmmmmm10016.5121172639.0186515040502261677.0230.3吊车梁截面及尺寸如图2所示：图2吊车梁截面及尺寸6、吊车梁走道板选用标准图集04G337，取边跨上柱截面：400x400；中间跨上柱截面：矩形400x600。对中跨：4004006000-252--555022mm板长1500-400=1100mm板宽，取600mm，选用DB60-3。对边跨：400=600060040025247502mm板长750200=500mm板宽，取400mm，选用DB40-3S。7、吊车轨道联结及车挡轨道连接：最大轮压标准值为Pdk=117KN。最大轮压设计值1.051.41.15117197.8dQdkPmPKN≤330KN。5则选用标准图集04G325中，吊车梁上螺栓孔距为200mm，轨道联结型号DGL-6，轨道面至梁顶面距离164mm~184mm；车挡型号CD-2，自重89.08+1.95=910.3N，为便于计算取其计算值为0.9KN，且吊车梁端应根据CD-2安装要求预留螺栓。8、基础梁墙高约11.800.801.650.4513.80m。基础梁承托围护墙，突出于柱外的墙厚240mm，墙有窗洞。选用标准图集04G320中，JL-3(中跨)，重力荷载标准值16.1kN/根；JL-17（边跨），重力荷载标准值13.1kN/根。；山墙有门，选用JL-4，重力荷载标准值16.7kN/根。四、计算单元及计算简图（1）标高1）轨顶标高8.400m2）查DGL-6，轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha=0.19，故牛腿顶面标高=轨顶标高-ha-hb=8.4-0.19-1.2=7.01m，牛腿顶面标高取为7.0m。3）柱顶标高