单层厂房课程设计计算书

浙江理工大学建筑工程学院土木系混凝土与砌体结构课程设计班级10土木（1）班学号J10220107姓名董帅指导教师杨予日期13.6.28单层厂房计算书基本设计资料1.厂房的平面和立面布置:(1)平面布置：装配车间跨度24m，总长102m，中间设伸缩缝一道，柱距6m，如图1所示。(2)立面布置：基础顶面高程-0.5m，柱顶高程+12.4m，如图2。2．吊车使用情况：车间内设有两台200／50kN中级工作制吊车，其轨顶的设计标高10m。吊车的主要参数如下:起重量Q（kN）跨度Lk（m）最大轮压Pmax（kN）小车重g（kN）总重G+g（kN）轮距K(mm）吊车宽B（mm）200/5022.521578320440055503．厂房中标准构件选用情况:(1)屋面板采用G410（－）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌缝在内）标准值为1.4kN／m2。屋面各层构造见下图。SBS改性沥青卷材或高分子复合防水卷材（二毡三油上铺小石子，去掉2%找坡，以20mm厚水泥砂浆找平层计算）等；做法示意如下：(2)天沟板采用G410（三）标准图集中的JGB77-l天沟板，板重标准值为2.02kN／m。(3)天窗架采用G316中的门型钢筋混凝土天窗架CJ-03，自重标准值为2x36kN／每榀，天窗端壁选用G316中的DB9-3，自重标准值2x60kN／每榀（包括自重、侧板、窗档、窗扇、支撑、保温材料、天窗电动启动机、消防栓等）。(4)屋架采用G415（三）标准图集中的预应力混凝土折线形屋架，屋架自重标准值106kN／每榀。(5)吊车梁采用G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车架YXDL6-8，吊车梁高1200mm，自重标准值44.2kN／根，轨道及零件重1kN／m，轨道及垫层构造高度200mm。4．其他条件：(1)基本风压：B类，ω0＝(0.3+学号最后两位/100)kN/m2。(2)地质条件：车间所在场地，地坪下1.0m内为填土，填土下层4.5m内为均匀亚粘土(液性指数Il0.85)，无软弱下卧层；未经深宽修正地基承载力特征值fak＝180kN/m2，地下水位为-5.0m，无腐蚀性。(3)屋面活荷载的取值：一班按规范取不上人屋面活载，二班取不上人屋面活载＋0.1kN/m2三班取不上人屋面活载＋0.2kN/m2。四班取不上人屋面活载＋0.3kN/m2(4)排架柱及基础材料选用情况A:柱混凝土：一、二班同学取C25；三、四班同学取C30。B:钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HRB235级钢筋。C:基础混凝土：采用C15；钢筋：采用Ⅰ级钢筋。厂房结构选型与布置1、屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌缝在内）标准值为1.4kN／m2(具体构造见任务书)。2、天沟板采用G410（三）标准图集中的JGB77-1天沟板，板重标准值为2.02kN／m。。3、天窗架采用G316中的门型钢筋混凝土天窗架CJ-03，自重标准值为2x36kN／每榀，天窗端壁选用G316中的DB9-3，自重标准值为2x60kN／每榀。4、屋架屋架采用G415（三）标准图集中的预应力混凝土折线形屋架，屋架自重标准值为106kN／每榀。。5、屋盖支撑自重0.05kN／m2（沿水平面方向）6、吊车梁采用G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车架YXDL6-8，吊车梁高1200mm，自重标准值44.2kN／根，轨道及零件重1kN／m，轨道及垫层构造高度200mm。7、联系梁、过梁均为矩形截面。8、排架柱下柱长：1-=.lH轨顶高轨道构造高度-吊车梁高-基础顶标高10-02-1.2-(-0.5)=9.1m上柱长：2=lH柱顶标高-基础顶标高-下柱12.4-(-0.5)-9.1m=3.8m由于ttQt202015，1010.00.50.210.312kmHm10300858.31212kHh。91004552020lHb由I型柱细部尺寸表查得：b=500mm时，取h=1000~1500mm，所以选取b=500mm，h=1200mm。所以排架柱上柱选用500mmmm的正方形截面（如附图1），截面面积：525005002.510Amm，截面的惯性矩：394115.21101212xyIIbhmm；下柱为工字型截面（如附图1），取：b=120mm,h=1200mm,'500ffbbmm,mmhhff190',截面面积：251098.222125)120500(2190)120500(1200120mmA,截面绕强轴的惯性矩：4102331061.5)32512770(25)120500(212770)120500(1211200500121Immx截面绕弱轴的惯性矩：492331011.4)6019031(2119025120)3801200(1212500190121Immy附图1：柱子截面尺寸图9、定位轴线横向定位轴线均通过柱子截面的几何中心，但在两端与山墙的内皮重合，并将山墙内侧第一排柱子中心线内移500mm，纵向定位轴线见厂房平面布置图。12326090500850750,e850mmeBBBmmmm取。注：1B由吊车类型查得：20/5型，跨度22.5m，1B=260mm2B为吊车外边缘至柱内缘宽度，由于Q50t，所以2280mm90mmBB，取33b500mmBB为上柱截面高度：排架的荷载计算（一）荷载的基本数据钢筋混凝土容重325/mkN水泥砂浆容重320/mkN砖墙容重318/mkN钢门窗自重30.4/mkN钢轨及垫层容重30.6/mkN二毡三油防水层自重20.35/mkN（沿斜面方向）找平层自重20.4/mkN（沿水平方向）屋面活荷载2/5.0mkN屋面积灰荷载20.5/mkN（二）恒荷载1、屋盖部分传来的恒载1PP天窗架36272kN天窗端壁kN120260屋面板重（包括灌缝）1.4624201.6kNSbs防水卷材62457.6kNCC2建筑防水沥青油膏0.022062457.6kN1:3水泥砂浆找平层20厚62457.6kN80厚珍珠岩保湿层kN0.4624608.041：3水泥砂浆找坡2%kNkN6.572464.0屋架重106kN合计kN776每块天沟板及积水重：2.02612.12kN综上：kNPP14.480)12.122776(2.112、柱自重PP2和3PP上柱重：kNPP5.288.35.05.0252.12下柱重：柱身：kN38.72)12.0(2.15.0)12.02.04.01.9(298.025牛腿：kN25.105.04.04.12.024.12.125综上：kNPP16.99)25.1038.72(2.133、混凝土吊车梁及轨道重4PPkNPP36.57)616.02.44(2.14（三）活荷载1、屋面活荷载1QP屋面活荷载2/5.0mkN，屋面积灰荷载20.5/mkN。雪荷载20.2/mkN。排架柱计算附图2：排架柱标高时，屋面积灰荷载和雪荷载或屋面活荷载中的较大值同时考虑。kNPQ8.1002246)5.05.0(4.11注：1QP作用位置同1PP2、吊车荷载采用两台200/50KN中级工作制吊车（吊车具体参数见任务书）（1）竖向吊车荷载由规范查得：两台中级吊车的折减系数0.9kNPQGP4521522003202maxmin附图3：吊车梁支座竖向反力影响线求maxD时的吊车位置kNyPDiQ89.568)63.07.46.11(2154.19.0maxmaxkNPPDD07.11921545.89.568maxminmaxmin（2）水平吊车荷载每个轮子的水平刹车力：14kTQg由规范：10.0502015时，ttQt所以kNTk95.6)781020(10.041产生maxT时吊车作用位置和竖向荷载作用时相同，所以kNPTDTk40.1821595.689.568maxmaxmax3、风荷载（1）求均布荷载q由《建筑结构荷载规范》，单层厂房的风载体型系数如图所示。柱顶离室外地坪高度为：12.40.1512.55m，12.551011.07141510z（1.14-1.00）=20/37.010073.0mkNw则：)(/66.2637.00714.18.04.101mkNBqzsQ)(/66.1637.00714.15.04.102mkNBqzsQ标高10152030z1.001.141.251.42附图6：风压高度变化系数z（B类粗糙度）注：以下使用的z均从上表数据按直线内插法求得（3）求集中荷载W屋架檐口离室外地坪高度为m45.1415.03.14，故125.1z天窗、屋架交界处离室外地坪高度为m03.1615.088.15，故163.1z天窗檐口离室外地坪高度为m03.2015.088.19，故251.1z天窗顶离室外地坪高度为m46.2015.031.20，故258.1z按风载计算简图计算集中风荷载W附图4：风载体型系数图附图5：框架风荷载计算简图风向)(/80.2637.0125.18.04.13mkNq)(/72.0637.0163.12.04.14mkNq)(/33.2637.0251.16.04.15mkNq6q与7q在水平方向相抵消)(/33.2637.0251.16.04.18mNq)(/17.2637.0163.16.04.19mkNq)(/74.1637.0125.15.04.110mkNq)(18.29)88.1588.19)(()30.1488.15()()40.1230.14()(8594103kNqqqqqqW集中风荷载W作用点标高为12.40m。排架的计算简图及荷载作用位置图如下图所示。附图8：排架计算简图及荷载作用位置图内力分析（一）恒载作用下的排架内力单层厂房多属于装配式结构，柱、吊车梁和轨道的自重，多是在预制柱吊装就位完毕而屋架尚未安装时施加在柱子上的，此时尚未构成排架结构。但在设计中，为了与其他荷载的计算方法相一致，在柱、吊车梁和轨道的自重作用下仍按排架结构进行内力计算。1、由1PP产生的弯矩和轴力kNPP14.4801mkNePMP01.481.014.4801111mkNePMP04.12025.014.4802112附图7：屋架集中荷载计算简图093.01061.51021.5109luIIn3.80.29512.9uHH22.2)1093.01(295.01)093.011(295.0123)11(1)11(12332321nnC)(26.89.1201.4822.211111kNHMCR095.1)1093.01(295.01295.0123)11(112332323nC)(19.109.1204.120095.112312kNHMCRkNN14.4801)(45.1819.1026.812111kNRRR2、由柱自重产生的弯矩和轴力（1）上柱重kNPP5.282mkNePMP13.725.05.282222)(605.09.1213.7095.11132kNHMCRkN