单位工程施工组织设计综合实训作业

单位工程施工组织设计综合实训作业第一章设计资料1.1设计资料一、设计题目单层工业厂房课程设计二、主要内容1．完成结构选型及结构布置；2．编制荷载、内力计算说明书；3．内力计算到基础顶面即可，基础设计不作要求；4．柱（中柱或边柱）配筋计算；5．柱（中柱或边柱）牛腿尺寸确定和配筋计算；6．根据计算结果绘制排架柱（中柱或边柱）结构施工图（模板图、配筋图）。三、使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1．建筑地点：永川市郊区2．某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度18米，长66米，柱距6米。3．内设两台A5级桥式吊车，吊车吨位及轨顶标高见设计分组。厂房室内地坪标高为±0.000m，室外地坪标高为－0.300m，基础顶面至室内地面距离自行确定。4．自然条件：基本风压、基本雪压取值等均根据工程地点查阅相关设计规范确定。地面粗糙度类别为B类；无抗震设防要求。5．屋面做法：二毡三油坊水层上铺小豆石（0.35kN/m2）20mm厚水泥砂浆找平层（0.4kN/m2）100mm厚加气混凝土保温层（0.60kN/m2）冷底子油一道、热沥青二道（0.05kN/m2）预应力屋面板（自重查相关图集）6．厂房中标准构件选用情况：a．屋面板采用G410标准图集中的预应力大型混凝土屋面板，自重标准值为1.4kN/m2；b．天沟板采用G410标准图集中的TGB68-1沟板，自重标准值为1.91kN/m2；c．屋盖支撑自重0.05kN/m2；（沿水平方向）d．吊车梁采用G323标准图集中钢筋混凝土吊车梁，梁高为1200mm，自重标准值39.5kN/根；轨道及零件自重0.8kN/m，轨道高度取0.2m；e．屋架采用G415标准图集中预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重69.0kN/榀，屋架底部至顶部高度为2950mm，屋架在檐口处高度为1650mm。7．材料选用：a．混凝土：C30；b．钢筋：主要受力钢筋为HRB335钢筋，构造钢筋为HPB235钢筋直径d12mm时用HPB235钢筋；d12mm时用HRB335钢筋8．设计分组学号（个位数）设计条件工程所在地吊车吨位（均为两台,t）轨顶标高（m）1北京30/510.22北京30/59.603北京20/510.24北京20/59.605北京15/310.26温州15/39.607温州30/510.28温州30/59.609温州20/510.20温州20/59.60第二章厂房标准构件及排架柱材料选用2.1厂房中标准构件选用情况2.1.1屋面做法两毡二油防水层上铺小石子：0.35kN/m220mm水泥沙浆找平层：0.4kN/m2100mm厚加气混凝土保温层：0.6kN/m2冷底子油一道，热沥青两道：0.05kN/m220mm水泥沙浆找平层：0.4kN/m2合计：21/8.1mkNggk屋面活荷载：21/5.0mkNqk屋面外荷载：211/3.25.08.1mkNqgkk屋面板采用G410标准图集中的预应力大型混凝土屋面板，自重标准值为1.4kN/m2板自重：22/30.1mkNgk灌缝重：23/10.0mkNgk2.1.2屋架屋架采用G415（一）标准图集的预应力混凝土折线型屋架（YWJ—21—1Ba）允许外荷载：4.00kN/m2屋架自重：24/0.69mkNgk2.1.3天沟板天沟板采用G410（三）标准图集。中间跨：TGB68—1中间跨左开洞：TGB68—1b中间跨右开洞：TGB68—1a端跨左开洞：TGB68—1sb端跨右开洞：TGB68—1sb构件自重：1.91kN/m22.1.4吊车梁吊车梁选用G323（二）标准图集,中级工作制备，两台起重量为10t的吊车,mLk5.19,选用吊车梁：边跨DL—11B：构件自重：根根/3.40/5.395kNkNgk。吊车轨道联接选用G325标准图集,中级吊车自重：mkNgk/16。2.2排架柱材料选用(1)混凝土：采用C30)/01.2,/3.14(22mmNfmmNftkc。(2)钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级)/102,55.0,/300(252mmNEmmNfsby。(3)箍筋：采用HPB235级)/210(2mmNfy。(4)型钢及预埋铁板均采用I级。第三章排架柱高与截面计算3.1排架柱高计算由吊车资料表可查得：H＝2600mm,轨顶垫块高为200mm。牛腿顶面标高＝轨顶标高－吊车梁－轨顶垫块高＝10.2－1.200－0.200＝8.800m(取8.80m)柱顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.220＝9.00+1.200+0.200+2.6+0.220＝13.22m(取13.3m)上柱高uH＝柱顶标高－牛腿顶面标高＝13.3-8.800=4.500m全柱高H＝柱顶标高－基顶标高＝13.300－(－0.300)＝10.600m下柱高lH＝全柱高－上柱高＝13.600－4.500＝9.100m实际轨顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高＝10.2m则(10.2m－10m)÷10m＝0.02＜0.220满足要求。3.2排架截面尺寸计算截面尺寸需要满足的条件为：b≧Hu/22＝205mm.h≥Hu/12＝375mm取柱截面尺寸为：上柱：（b×h）＝400×400下柱：I(bf×h×b×hf)＝400×1000×100×150（如图3-1）图3-1下柱截面图计算参数①上、下柱截面惯性矩I上柱Iu＝1/12×0.4×0.53＝0.0042m4下柱Il＝1/12×0.4×1.03+2×1/12×（0.15+0.025/3）×（0.95+1/3×0.025×2）3＝0.0256m4②上、下柱截面面积A上柱Au＝0.4×0.5＝0.2m2下柱Al＝0.4×1.0-2×[（0.95+1.0）/2×0.15]＝0.1975m2③上柱与全柱高比值λλ＝4.5/13.6＝0.331④惯性矩比值nn＝Iu/Il=0.0042/0.0256=0.164排架计算简图如图3-2所示。图3-2排架计算简图第四章排架柱上的荷载计算4.1屋盖自重计算5.02.12)(2.143211kkkkggggG厂房跨度柱距1.2×（1.80+1.30+0.10）×6×218+1.2×69.0×0.5=248.76KN(作用在柱顶)1502/5001502/1上he)(100与上柱中心线的偏心距mm4.2柱自重计算上柱：2GkN5.225.45.04.025（作用于上柱中心线）2emmhhul2302450291022下柱：)(93.441.91975.0254作用于下柱中心线kNGmme044.3吊车、吊车梁及轨道自重计算)(2.1653柱距kkggG)(6.54)615.39(2.1作用于牛腿顶N)(2502/10007502/7503与下柱中心线偏心距mmhef4.4屋面活荷载计算BQ2/5.04.11厂房跨度)(8.3762185.04.11GkN作用位置同4.5吊车荷载计算竖向荷载：kp.max275kN,kp.min57.5kN,K=4700mm,B=6100mm,kQ347.5kN,kg117kN。（图4-1）影响线根据B与K，由影响线（见图4-1）可以求得1y＝02y＝0.7673y＝1.00,4y＝0.217由上求得ikQypD.maxmax9.0984.12754.19.0)(456.6873GkN作用同ikQinypD.minm9.0984.15.574.19.0)(74.1433GkN作用同吊车水平荷载为kNgQTkGkQk6.11)1175.347(41.0)(4则作用于吊车梁顶面(22.32984.16.114.14.1maxkNyTTik→←)其作用点到柱顶的垂直距离垫块高吊车梁高上柱高ym1.32.02.15.4689.05.41.2uHy4.6风荷载计算基本风压:20/6.0mkN风压高度变化系数μz按B类地区考虑，根据柱顶标高13.3m，查看《荷载规范》用内插法得1z,对Fw按檐口标高14.42m,得09.1z，风载体型系数μs1＝+0.8,μs2＝-0.5,则mkNBqzs/4.3966.009.18.04.14.101mkNBqzs/75.266.009.15.04.14.102柱顶风荷载集中力设计值：2010)5.06.0(5.08.04.1BhBhFzzwBhhz021)14.082.1(66.009.1)65.114.095.282.1(kN16.20第五章内力计算5.1xG作用内力计算5.1.11G作用(排架无侧移)mkNeGM876.241.076.2481111mkNeGeGGM165.54)(3302112由164.00258.00042.0luIIn,331.06.135.4HHu,则：973.1)11(1)11(123321nnC故11M作用下不动铰承的柱顶反力为kNHMCR61.36.13876.24973.111111(→)同时有127.1)11(1123322nC故在12M作用下不动铰承的柱顶反力为kNHMCR49.46.13165.54127.112212(→)故在1211MM和共同作用下（即在G1作用下）不动铰支承的柱顶反力为kNRRR.18-12111(→)相应的计算简图及内力图如图5-1所示图5-1恒荷载作用下的内力(a)G的作用；(b)M图(kN·m)；(c)N图（kN）5.2屋面活荷载内力计算对于单跨排架，1Q与1G一样为对称荷载，且作用位置相同，但数值大小不同。故由1G的内力计算过程可得到1Q的内力计算数值；mkNeM78.31.08.73Q1111mkNeM45.952.08.73Q2112kNHMCR0.556.133.78973.111111kNHMCR783.06.139.45127.112212kNRRR1.33312111(→)相应的计算简图及内力图如图5-3所示。图5-3Q1作用计算简图及内力图(a)Q1的作用；(b)M图(kN·m)；(c)N图(kN)5.3吊车竖向荷载作用内力计算当Dmax,k作用在A柱时A柱mkNeDMkk864.17125.0456.6873max,max,B柱mkNeDMkk91.68325.044.15134min,min,与恒载计算方法相同，可得C3=1.127A柱)(94.10),(94.108.1096.11211max,3kNVkNHMCRAkAB柱)(98.2),(98.26.13935.35127.11min,2kNVkNHMCRBkBA柱与B柱相同，剪力分配系数5.0BA)(61.8),(61.863.524.14)(63.5)98.224.14(5.0)(2122kNVkNVVVkNRRVVBAAABAAAB内力图如图（11）图（11）吊车竖向荷载作用下内力图吊车竖向荷载作用，Dmin，k在A柱，Dmax,k在B柱。A柱内力相当于Dmax,k在A柱时B柱的内力，但弯矩、剪力符号相反；B柱内力相当于Dmax,k在A柱是A柱的内力，但弯矩、剪力符号相反,在此不再做计算。吊车水平荷载作用下：当Tmax向左作用时683.0uHy331.0,164.0n由规范公式可得58.0)]11(1[2)2.0416.0(8.12733.0335nnCHyu时，)(69.18,69.1822.3258.011max,5kNVVkNT