毕业论文（设计）单层厂房课程设计.pdf

西北工业大学3层厂房课程设廿二西北工业大学力学与土木建筑学院单层厂房设计目录一、设计任务.2二、结构构件选型及柱截面尺寸确定.3三、荷载计算.10四、排架内力分析.14五、内力组合.29六、柱截面设计.30七、基础设计.48-1-单层厂房设计一、设计任务1、某金工车间为两跨等高厂房，AB跨跨度为24m,BC跨跨度为18m,柱距均为 6m,车间总长度为12011b中间设置一条温度缝，厂房的横剖面图如下图1。2、AB跨设有2台30T,工作级别为A5级的吊车；BC跨设有2台10T,工作 级别为A5级的吊车。吊车轨顶（标志）标高均为10.5m,柱顶标高均为13.2m。生产中无大量烟火，余热及其它有害气体，无特殊要求。3、屋盖：二毡三油防水层（加绿豆沙）；3.0cm厚水泥沙浆找平层；8.0cm 厚水泥沙浆保温层；大型屋面板。4、240mm厚双面清水围护砖墙，钢窗宽度为3.6m,室内外高差为150mm,素混 凝土地面。5、厂房所在地点基本风压为0.35KN/加2,地面粗糙度为B类；基本雪压为 0.25KN/机2；修正后的地基承载力特征值为180KN/m。6、活荷载组合值系数为0.7,风荷载组合值系数为0.6。7、混凝土强度等级柱子用C35,基础用C20,钢筋采用HRB335级。-2-单层厂房设计二、结构构件选型及柱截面尺寸确定1、厂房定位轴线横向定位轴线横向定位轴线用、表示，柱距为6m为了布置抗风柱，在厂房尽端，横向定位轴线位于山墙内边缘，并把端柱中心线 内移600mm,其余排架柱的中心线与横向定位轴线重合。厂房长度12011b大于 100m,应设伸缩缝。伸缩缝两侧的柱中心线也向两边各移600mm,使伸缩缝中心 线与横向定位轴线重合。纵向定位轴线纵向定位轴线用A、B、C表示，AB轴线间跨度为24m,BC轴线间跨度为 18m。AB跨间吊车起重量为30T,BC跨的吊车起重量等于10T。A、B、C柱列是否能采用封闭式结合以及联系尺寸取多大，需根据吊车桥架外 边缘与上柱内边缘的净空宽度B2确定。e=B1+B2+B3欲采用封闭式结合，应满足：当吊车起重量QW50T时，B280mmo对于30T吊车(跨度L22.5m),B1=300mm；对于10T吊车(跨度L16.5m),B=230mmo假设A、C柱列上柱截面高度B3=400mm,B柱列上柱截面高度83=6(X)111111。对于 A 柱列；B 2=eB t B 3=750-(400+300)=50mm80mm对于 B 柱列；B=eB,B.=750-(600/2+300)=150mm80mmoB?右二eB1-Bq=750-(600/2+230)=220mm80mmo故应将A柱列从定位轴线向外移一个联系尺寸D=150mm，做成非封闭式结合。而在B、C柱列处做成封闭式结合。-3-单层厂房设计图2.纵向定位轴线示意图2、主要承重结构选型（1）屋面构件单层工业厂房的屋面构件有屋面板、天沟板等。其图集均可从2004年最新颁布 的国家建筑标准图集04G410-1、2（中国建筑标准设计研究院出版）上查得。其计算准则规定：1.结构构件使用阶段的安全等级为二级，结构构件重要性系数丫。=1.0；2.基本组合的荷载分项系数：永久载荷取YG=1-35；可变荷载取YQ二1.4。选用时，应满足：qWq。当由永久载荷效应控制的荷载基本组合时，q值按下式计算：nq二oWcg i=l其中：q 外加均布荷载基本组合设计值；G 永久荷载标准值；力a 可变荷载Q的组合值系数，一般取0.7；Q汝一一可变荷载标准值。屋面板屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面自重）的设计值，拟采用-4-单层厂房设计预应力混凝土屋面板，查04G410T。屋面均布面荷载的计算见表1。屋面均布面荷毂计算 表1二毡三油防水层（加绿豆沙）L35xO35=O.47AW/w23.0cm厚水泥沙浆找平层135x0.03x20=0.81KN/m28.0cm厚水泥沙浆保温层1.35x0.08x5=0.54AW/w2屋面均布活载（不上人）L4x0.7x0,5=0.49AW/m2雪荷载1.4 x 0.7 x 0.25=O.245A2V/m2小计0.47+0.81+0.54+0.49=2.31KN/m注I活荷或取屋面均布荷领和雪荷我中的较大者.采用预应力混凝土屋面板，根据允许外加均布荷载设计值2.31KN/m2,查 图集，选用Y-WB-2Hs,其允许外加荷载2.50KN/m?2.31KN/m2,符合要 求。板自重标准值：1.4KN/m2,灌缝重标准值：0.1KN/m2。天沟板当屋面板采用有组织排水时，需要布置天沟。该单层工业厂房为两跨，在外 侧采用外天沟，内侧采用内天沟。天沟的型号查04G410-2。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置的天 沟板需要开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示，厂房端部有端 壁的天沟板用“sa”，“sb”表示。计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。内天沟宽度采用620mm,外天沟的宽度采用770mm。其焦渣碎找坡层按12nl排水坡，5%。坡度，最低处厚度为20mm,于是考虑6m天沟的最大 找坡层重按（50+80）/2=65mm厚度 计算，焦渣硅自重取14KN/m3 o60001200。图3.焦渣股找平层示意-5-单层厂房设计积水荷载按230mm高计，自重2.3。/。卷材防水层考虑高低肋覆盖部分，按天沟平均内宽b的2.5倍计，其中，b二天 沟宽度一190。不考虑积灰荷载。计算天沟荷载，见表2。焦渣砂找坡层1.35X1.4 Xb=1.89bKN/m二毡三油防水层（加绿豆沙）1.35X0.35X2.5Xb=1.18bKN/m3.0cm厚水泥沙浆找平层1.35X0.03X20Xb=0.81bKN/m/积水荷载1.35X2.3Xb=3.lib/KNm小计6.99bKN/m内天沟:3.01KN/m外天沟：4.05KN/m查表，外天沟选用一般混凝土天沟板，选用TGB77,开洞天沟板选用GB77a或 TGB77b,端部位选用 TGB77Sa,或 TGB77sb,允许外加荷载 4.26KN/m?4.2KN/m2,自重 2.24KN/m2 o查表，内天沟选用一般混凝土天沟板，选用TGB62,开洞天沟板选用GB62a或 TGB62b,端部位选用 TGB62Sa,或 TGB62Sb,允许外加荷载 3.26KN/m23.11KN/m2,自重 2.06KN/m2 o（2）屋架及支撑屋架型号根据屋面荷载设计值，天窗类别，悬挂吊车情况及檐口形状选定。因跨度较大，宜采用预应力折线型屋架，查04G415-1。本例不设天窗，代号为a,檐口形状为一端外天沟，一端内天沟，代号为D。屋面荷载计算见表3。二毡三油防水层（力口绿豆沙）0.35KN/m23.0cm厚水泥沙浆0.03X20=0.60KN/m2-6-单层厂房设计找平层8.0cm厚水泥沙浆保温层0.08X5=0.40KN/m2预应力碎屋面板及灌缝重1.40+0.1=1.5KN/m2屋面均布活载（不上人）0.5KN/m2屋面荷载设计值组合1.2X(0.35+0.60+0.40+1.5)+1.4 X0.5=4.12KN/m2组合1.35X(0.35+0.60+0.40+1.5)+1.4X0,5X0.7=4.34KN/m218nl跨采用预应力混凝土屋架，选用YWJ-18-2M,允许屋面荷载设计值4.5KN/m2,符合要求，自重65.50KN。24m跨采用预应力混凝土屋架，选用YWJ-24-lDa,允许屋面荷载设计值 4.5 KN/m24.35 KN/m2,符合要求，自重 112.75KN。（3）吊车梁吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距（L产L-2e）以及吊车 的载荷状态选定，钢筋混凝土吊车梁可查04G323-2。对于18m跨，吊车起重重量为10T,工作级别为A5级，人=18 一 2X0.75=16.5m,采用钢筋混凝土吊车梁，查表可知，宜采用DL-6B（边跨），梁 高 1200mm,自重 28.2KN。对于24m跨，吊车起重重量为30T,工作级别为A5级，L,=242X 0.75=22.5m,采用钢筋混凝土吊车梁，查表可知，宜采用DL-HB（边跨），梁高 1200mm,自重 40.8KN。（4）基础梁基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞和抗震设防等级等查04G320。墙厚240mm,突出于柱外。查表，纵墙中间选用JL-3,自重16.1KN/根；纵 墙边跨选用JL-15，自重13.1KN/根；山墙6m柱距选用JL-14，自重13.1KN-7-单层厂房设计/根。厂房各个主要构件选型见表4o构件名称标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板04G410-11.5mmX6预应力混凝土屋面板YWB-2Ils1.5KN/m2（包括灌缝重）天沟板04G410-21.5mm X 6 一般混凝土 天沟板（卷材防水天沟 板）TGB77（外天沟）TGB62（内天沟）2.24KN/m2.06KN/m屋架04G415-1预应力混凝土折线形屋架YWJ-18-2Da（18m 跨）YWJ-24-lDa（24m 跨）65.50 KN/根112.75 KN/桶0.05KN/m2（钢支撑）吊车梁04G323-2钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为Al A5）DL-6B（边跨）DL-11B（边跨）28.2KN/根40.8KN/根轨道连接04G325-2吊车轨道联结详图0.8KN/m基础梁04G320钢筋混凝土基础梁JL-3（纵墙中柱）JL-15（纵墙边柱）JL-14（山 墙）16.1KN/根13.1KN/根13.1KN/根3、柱几何尺寸柱的高度由图1可知柱顶标高为13.2m,牛腿顶面标高为9.3m。设室内地面至基础顶面的距离为0.5m,则计算简图中柱的总高H,下柱高度达 和上柱高度分别为:-8-单层厂房设计H=13.2+0.5=13.7m；Hz=9.3+0.5=9.8m；HM=13.7-9.8=3.9mo33图4.排架计算筒图柱的截面尺寸 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见图5。其相应的计算参数见表5。、400 Jr-=-=;*15Q25 25Q5QoTnsT-1-12-28150i25 25J50k310004-4I3C43JO1nLT1 U4r uB柱图5.柱截面尺寸截面尺寸/mm面积/mm 2惯性矩/mm 4自 重/(/)KN mA上柱矩 400X4001.6X10521.3X1084.0下柱I 400X900 X100X1501.875X105195.38X1084.69-9-单层厂房设计B上柱矩 400X6002.4X10572X1086.0下柱1400X1000 X100X1501.975X105256.34X1084.94三、荷载计算1、恒载(1)屋面恒载二毡三油防水层(加绿豆沙)0.35KN/m23.0cm厚水泥沙浆找平层0.03X=20 0.60KN/m28.0cm厚水泥沙浆保温层0.08X=5 0.40KN/m2预应力碎屋面板及灌缝重1.40+=0.1 1.5KN/m2屋盖钢支撑0.05KN/m2小计2.9KN/m2屋架自重AB跨112.75 KNBC跨65.50 KN作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值：B跨：(A支座及B支座左半部分)G=1.2X(2.9X6X 24/2+112.75/2)=318.21KNC跨：(C支座及B支座右半部分)G2=1.2 X(2.9X6 X 18/2+65.5/2)=227.22 KN(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值AB跨：(A支座及B支座左半部分)G3=1.2X(40.8+0.8X 6)=54.72 KNBC跨：(C支座及B支座右半部分)-10-单层厂房设计G4=1.2 X(28.2+0.8X 6)=39.6 KN(3)柱自重重力荷载设计值A、C 柱：上柱：G5A=G5C=1.2 X4.0 X3.9=18.72KN下柱：G二G“=1.2 X4.69X 9.8=55.15KNB柱：上柱：G5B=1.2X 6,0 X3.9=28.08KN下柱：G6B=1.2 X4.94X9.8=58.09 KN 各恒载作用位置如图6所示。图&荷载作用位置图（单位：KN2、屋面活荷载不上人屋面活荷载标准值取0.5KN/m2,雪荷载为0.25KN/m2,后者小 于前者，故仅按前者计算。考虑活载最不利情况，且C柱配筋与A柱取相同，故按AB跨或BC跨单独一 跨受荷计算。当AB跨作用活荷载，作用于柱顶的屋面或荷载设计值为：Qi=1.4 X0,5X 6 X24/2=50.40KN1当BC跨作用活荷载，作用于柱顶的屋面或荷载设计值为：-11-单层厂房设计Q2=1.4 XO.5X 6 X 18/2=37.80 KN3、风荷载风荷载标准值按下式计算：3 k二B Z 口 S 口 Z 3 0其中，co o=O.35KN/m2,P z=l.0o根据厂房各部分标高及B类地面粗糙程度确定如下：柱顶(标高 13.2m)：u z=l.00+(1.14-1.00)X(13.2-10)(15-10)=1.090檐口(标高 15.6m)：口 z=l.14+(1.25-1.14)X(15.6T5)+(20-15)=1.153屋顶(标高 17.0m)：u z=l.14+(1.25-1.14)X(17.0-15)十(20-15)=1.184口s如图7所示，则可算得排架迎风面和背风面的风荷载标准值分别为：W u 二8 7 口门口 7 3=1.o XO.8X 1.090X 0.35=0.3052KN/m2 1/t ZJ S1 ZJ UW=p 7 u u o o=1.0 X0,4X 1.090X 0.35=0.1526KN/m2图7.风载体型系数及排架计算简图则作用与排架计算简图上的风荷载设计值为：q1二 1.4 X0.3052X6.0=2.56KN/mq2=1.4X 0.1526X6.0=1.28 KN/mFw=丫 0(口 s2)口 zhi+Ej%)zh2 oB=1.4X(0.8+0.4)XI.15X2.4+(-0.6+0.5)X1.184X1.4 XI.OX 0.35X6.0=9.28KN4、吊车荷载查表知，本工业厂房所用的两种吊车的基本参数如表7所示：-12-单层厂房设计起重量Q/t吊车跨度Lm吊车桥距B/mm轮距K/mm吊车总重(G+g)/1小车重 g/t最大轮 压PmjKN最小轮压PJN1016.555504400183.80115253022.5615048004211.7029070(1)吊车竖向荷载AB跨：30/5T吊车作用于其上时，支座反力影响线如图8所示。Dmax=y.Pmax Ey.=1.4X 290X(1.0+0.775+0.2)=801.85KN mdA 9 mdx，iDnrin=Y gPmin EY/=1-4X 70X(1.0+0.775+0.2)=193.55KN-_ 0.775 1.0 0.2图8.AB跨吊车荷载淬用下支座反力影响线BC跨：10T吊车作用于其上时，支座反力影响线如图9所示。Dmax=Y 2y.=1.4X115X(1.0+0.808+0.267+0.075)=346.15KNmdA 9 mdx，iDxnin=Y 2Pmin y1 1.4X 25X(1.0+0.808+0.267+0.075)=75.25KNa 85 一&呼 1.0 0,267图9.BC跨吊车荷载作用下支座反力影响线(2)吊车水平荷载AB跨:-13-单层厂房设计作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：T=l/4 Q(Q+g)=0.IX(300+117)=10.425KN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：Tma=y.TEy,.=1.4 X10.425X(1.0+0.775+0.2)=28.83KN lUdA 2 IBC跨：作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：T=l/4 a(Q+g)=l/4X0.12 X(100+38)=4.14KN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：=7 eTEyf=1.4X 4.14 X(1.0+0.808+0.267+0.075)=12.46KN四、排架内力分析该厂为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分 配系数n的计算过程见表8：柱另Un二入=HM/HC =3/1+入3(l/n)-l1/8=C0E Iz/H3n z=(l/6 z)/(E1/6 z)A、C柱n=0.109入=0.285C0=2.5241/8=0.1918X108 E0.288B柱n=0.281入=0.285Co=2.8331/8=0.2824X 108 E0.4241、恒载作用下排架内力分析屋面恒载作用下产生的内力按排架计算，吊车梁和柱自重作用下产生的内力按悬 臂柱计算，其重力荷载和力矩根据图6确定，具体计算如下：屋面恒载作用下产生的内力，见图10(a)。-14-单层厂房设计G 1=G=318.21KN；G 2=GGSIS.21+227.22=545.43KN；G 3=G2=227.22KN；M1A=Gt Xei=318.21X0.05=15.91KNm.M2A=Gx Xe0=318.21X0.25=79.55KNm.M1B=(Gr G2)Xei=(318.21-227.22)XO.05=4.55KNm.M1C=G2 Xei=227.22X0.05=11.36KNm.M2C=G2 Xe0=227.22X0.25=56.8IKNm.吊车梁和柱自重作用下产生的内力，见图10(b)oG 4A=G5A+G3=18.72+54.72=73.44KNG 5A=G6A=55.15KNG 4C=G5C+G4=18.72+39.6=58.32KNG 守二G“二55.15KNG 4=GS;?+G3+G4=28.08+54.72+39.6=122.4KNG 5广G 65=58.09KNM.=G.Xe3-GS4 Xe=54.72X0.45-18.72X0.25=19.94KNm.J J 3/I 1M3B=(G3-G4)Xe3=(54.72-39.6)XO.75=11.34KNm.M.=G4 Xe Gsr Xe=39.6X0.3-18.72X0.25=7.2KNm.3/1 J 3 Cz 1图10.恒载作用下排架内力计毙简图-15-单层厂房设计对于图10(a)：对于 A、C 柱：n=0.109,入=0.2852 1-1(1_1/几)2 l+23(l/n-l)=2.099,2 lb2 l+23(l/n-l)=1.159M MR=,+6=-15.91/13.7X2,099-79.55/13.7X1.159=-9.166 KN(一)A H 1 H 3M MRr=C1+C=11.36/13.7X2.099+56.81/13.7X1.159=6.546 KN()c H、H 3对于 B 柱：n=0.281,X=0.285二&1-2 7J。1 2,l+23(l/n-l)2 _222 l+23(l/n-l)=1.301MR=C=-4.55/13.7X1,710-0.568KN(一)H排架柱顶不动较支座总反力为：R=RA+RB+RC=-3.190KN()将R反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动较支座反力 叠加，可得屋面恒荷载作用时的柱顶剪力，即：V A=RA-n AR=-9.166+0.288X3.190=-8.248KN(-V B=RB-n BR=-0.568+0.424X3.190=0.784KN()V c=Rc-n CR=6.546+0.288X3.190=7.464KN()图IL内力正负号规定求得各柱的柱顶剪力后，可利用平衡条件依次求得柱各个截面的弯矩和剪 力。柱各个截面的轴力为该截面以上重力荷载之和。求得屋面恒载作用下排架的 内力后，再与吊车梁和柱自重作用下产生的内力进行叠加，便得到恒载作用下排-16-单层厂房设计架结构的弯矩图和轴力图，如图12所示。排架柱的弯矩和剪力和轴力的正负号 号规定如图11所示。M 图(KN.a)N 图(KN)图12.恒载作用下排架结构的内力图图2、屋面活荷载作用下排架内力分析(1)AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图13所示。图13AB跨作用屋面活荷载计算简图其中：Qi=50.4KNM1A=0650.4X0.05=2.52KNm.M2A=Qj Xeo=5O.4X0.05=12.60KNmMls=Q Xe1=50.4X0.15=7.56KNm.对于 A 柱，C1=2.099,C3=1.159,则M MR=-2.52/13.7X2,099-12,60/13.7X1.159=-1.452KN（一）A H 1 H 3 对于B柱：C=1.710,则-17-单层厂房设计R=C=-7.56/13.7X1.710=-0.944KN（一）B H 1排架柱顶不动较支座总反力为：R=RA+R尸-2.396KN（一）将R反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动皎支座反力叠加,可得屋面恒荷载作用时的柱顶剪力，即：Vj Rn AR=-l.452+0.288X2.396=-0.762 KN（一）VB=Rn R-0.944+0.424X2.396=0.072KN（一）Vc=-n CR=0.288X2.396二0.690KN（一）排架各柱的弯矩图、轴力图以及柱底剪力如图14所示。M图 KN.m N图 KN 图14.AB跨作用屋面活荷载时排架内力图（2）BC跨作用屋面活荷载排架计算简图如图15所示。其中:图18BC跨作用屋面活荷载计算简图-18-单层厂房设计Q2=37.80 KNM1C=Q2 Xei=37.8X0.05=1.89KNm.M2c=Q2 Xe0=37.8X0.25=9.45KNm.M1B=Q2 Xei=37.8X0.15=5.67KNm.对于 C 柱，C1=2.099,C3=1.159,则M MR二89/13.7X2.099+9.45/13.7X1.159=1.089KN()c H 1 H 3对于B柱：3=1.710,则R=C=5.67/13.7X1.710=0.708KN（）B H 1排架柱顶不动较支座总反力为：R=Rc+RB=1.797KN（一）将R反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动较支座反力叠加,可得屋面恒荷载作用时的柱顶剪力，即：V A=-n AR=-0.288X1.797=-S518KN（一）V B=RB-n BR=0.708-0.424X1.797=-S053KN（一）V c=Rc-n CR=1.089-0.288X1.797=0.571KN（）排架各柱的弯矩图、轴力图以及柱底剪力如图16所示。排架各柱的弯矩图、轴力图以及柱底剪力如图16所示.M 图(KN.n)N图(KN)图16.BC跨作用屋面活荷载时排架内力图3、风荷载作用下排架内力分析-19-单层厂房设计(1)左吹风时计算简图如图17所示。F0.3h0的，N小的不利；M/N0.3h0的，N大的不利。同时，为了工程中施工的方便，我们对A、C柱采用相同的配筋，即只对A、B柱 进行配筋计算，C柱采用和A柱相同的配筋。由于A柱截面内力比C柱大，这 样做是偏于安全的。1、A柱截面配筋(1)上柱截面配筋计算A柱I-I截面的内力组合值见表9。M单位:KNm；N单位：KN口项Mmax一haxNmax一1MNMNMNMN恒载+0.9(任意两 种或两种 以上活载)53.82382.29-88.70336.9357.47382.29-88.70336.93恒载+任意 一种活载29.25336.93-73.97336.9316.71387.33-73.97336.93大小偏心的判断-30-单层厂房设计A 柱的上柱截面为 bXh=400mm X400mm,=a；二 40mm,h0=h-=360mm。N400mm/30oe0=M/N=88.70X 103/336.93=263mm,ef=e0+e=263+20=283mm,l0/h=7800/400=19.5 5,应考虑偏心距增大系数n。0.5/0.5 x 16.7 x4002 门公匚八日。1 八一二-=3.9651.0,取Q=1.0N 336930 1 f2=l.15-0.01 l0/h=l.15-0.01X7800/400=0,955V 0.2%pA-31-单层厂房设计A _i_ A 9双侧配筋率：P=s N=0.96%0.6%bh 400 x 400满足要求。弯矩作用平面外轴心受压承载力验算：垂直于排架方向上柱的计算长度为10=1.25X3.9m=4.875 m,则1 0/b=4875/400=12.19,二0.95。Nu=0.9(pfcA+/(A；+4)=0.9 X 0.95 X(16.7 X 400+300 X 763 X 2)X10-3=2676KNNmax=387.33KN弯矩作用平面外的承载力满足要求。(2)下柱截面配筋计算A柱n-n截面、iii-iii截面的内力组合值分别见表io、表n。M单位:KNm；N单位：KN内力组合匚、项Mmax-MmaxNmaxN 1nmMNMNMNMN恒载+0.9197.1917.0-87.4437.0186.21020.-76.4391.6(任意两 种或两种 以上活载)78114885恒载+任意209.11121.-59.6391.6209.11121.-59.6391.6一种活载74257425口项Mmax_MmaxLaxN 1nmMNMNMNMN恒载+0.9(任意 两种或 两种以475.571030.6-439.8586.16464.981076.0335.49446.80-32-单层厂房设计上活载)恒载+任意一 种活载236.33446.80-161.4446.8063.371176.6223.61446.80M单位：KNm；N单位：KN 大小偏心的判断A 柱的下柱截面为反义/zxhx 瓦二400 X 900 X 100 X 150，a=a =40mm，h0=h-a5=860mm,xb=bhQ=0.55 X860=473mm。N 5,按长柱计算。附加偏心距%=900 mm/30=30mm20mm。下柱截面的配筋计算如表12所示。内力组合组合一组合二M(KNm)475.57439.8N(KN)1030.6586.16e 0=M/N(mm)461750491780-33-单层厂房设计1”10.891510.891,取 12.561,取 10=1.15-0.0 也 h1.01.0=1+1 f/pY 14OOe./zoU J 21.1491.093Wi5640.3h08530.3h0e=77.+h/2-as9741263N/aJcbf154.3mmh/,中和轴位于腹板 内877mm h f,中和轴位于 翼缘内X%fcb=167.N x=-r=87.7mm0.2%bh 100 x900双侧配筋率：A=1256x2=2.80%)0.6%bh 100 x900满足要求。弯矩作用平面外轴心受压承载力验算：垂直于排架方向下柱的计算长度为1 o=O.8X9.8m=7.84m,1=195.38X 108mm4,A=l.875 X 10 5mm2,贝|j=322.8 mm,V A V 1.875 xlO5l0/i=7840/322.8=24.29 1076.OKN弯矩作用平面外的承载力满足要求。2、B柱截面配筋(1)上柱截面配筋计算B柱I-I截面的内力组合值见表13。Mmax-Mmax1N 1mliMNMNMNMN恒载+0.9（任意 两种或 两种以 上活 载）168.86607.53-109.0618.87161.80652.89163.57573.51恒载+任意一 种活载120.10573.51-60.29573.51-15.45623.91120.1573.51-35-单层厂房设计M单位：KNm；N单位：KN大小偏心的判断B 柱 的上柱截面为 bXh=400mmX600inni,a s-a s-40mm,h0=h-a5=560mmo NN=600 mm/30。o/KT 168.86xlO3 一。e =M/N=-=278mm，607.53e.=e0+ea=278+20=298mm,lo/h=78OO/6OO=13,5l0/h 16.7 x 400 x 60060753=3.299 1.0,Wi=1.0107=1+1400e./h0h1 9 G1G2=1+.-xl32xl.0 xl.0=1.1461400 x 360607530ocxfcbf 1.0 x16.7x400 x560r 1=0.162 以=0.143Ne=rtei+/z/2-=l.146X298+600/2-40=601.5mm._ Ne-ajcbh(l-0.5)_ 607530 x 601.5-16.7 x 400 x 5602 x 0.162 x 0.919 _ 2 A ；;343772711s s fy(h0-as)300 x(560-40)由最小配筋率要求，A5=P bh=0.2%X 400X 600=480mm2 选取 30 18(A=763 mm2),则-36-单层厂房设计单侧配筋率:4 _ 763bh 400 x 600=0.32%0.2%A A v 9双侧配筋率：P=L =0.64%0.6%bh 400 x 600满足要求。弯矩作用平面外轴心受压承载力验算：垂直于排架方向上柱的计算长度为25X3.9m=4.875m,则 lo/b=4875/4OO=12.19,二0.95。NM=O.90(/A+/；4)=X X X+义 X X0.9?()/0.9X0.95X(16.7 X400X 600+300 X 763X2)X 10-3=3818KN 652.89KN弯矩作用平面外的承载力满足要求。(2)下柱截面配筋计算B柱n-II截面、IIITII截面的内力组合值分别见表14、表15。M单位:KNm；N单位:KN组屋 口项J max_-Mmax1N 1mliNMNMNMN恒载+0.9（任意 两种或 两种以 上活 载）205.44982.23-459.91370.0-267.91580.3恒载+任意一 种活载162.01979.37-438.61397.6-438.61397.6-63.23667.83-37-单层厂房设计Mmax-Mmax%MNMNMNMN恒载+0.9(任意 两种或 两种以 上活 载)512.341148.5-495.81409.3-424.61638.3495.11882.70恒载+任意一 种活载240.07725.92-266.7725.9272.041455.7-266.7725.92M单位：KNm；N单位：KN大小偏心的判断B 柱 的下柱截面为义/zxbx七二400X 1000X 100X 150,a=a=40mm,J J s sh0=h-a5=960mm,xb=bh0=0.55 X960=528mm。N5,按长 柱计算。附加偏心距e。=1000 mm/30=33mm20mm。-38-单层厂房设计下柱截面的配筋计算如表16所示。内力组合组合一组合二M(KNm)512.34495.11N(KN)1148.5882.70e 0=M/N(mm)446561巧=4+，479594lo/h9.8159.81,取 11.801,取 1C=1.15-0.0 也 h1.01.07=1+i p0Y 14OOe./zoU J I.1.13751.Illg5450.3h06600.3h0e=r/et+h!2-as10051120N am171.9mmh/,中和轴位于腹板 内132.lmm hy,中和轴位 于翼缘内X-b)hf X=afb=237.7mmXN x=-=132.lmm0.2%，满足要求。-$bh 100 x1000弯矩作用平面外轴心受压承载力验算：垂直于排架方向下柱的计算长度为1 o=O.8X9.8m=7.84m,1=256.34X 108mm4,A=l.975 X 10 5mm2，贝1J i=J-=256.34xlO8=3 惭,V A v 1.975 X105lo/i=784O/36O.3=21.76Nmax=1076.OKN弯矩作用平面外的承载力满足要求。3、柱箍筋配置以A柱为例进行说明。由内力组合表得=45.78KN,相应的 M=335.49KNm,N=446.80KN。验算截面尺寸是否满足要求：hw=900-2 X150=600mm whw/b=600/100=6,属于薄腹梁。-40-单层厂房设计0.2P f bh=0.2 XI.0 X 16.7X 100 X860 X 103=287.2KN Vmfl=45.78KN c c u max截面尺寸满足要求。计算是否需要按计算配置箍筋:M335.4945.78x0.86=8.52 3,取4=30.3fcA=0.3X 16.7X 1.875X 105 X 10-3=939KN Nmax=446.80 KNi 75 i 75,Lbh.+0.07N=-x 1.67 x 100 x 860+0.07 x 446.80 xlO3=94109.75?/2+1.0 z 0 3.0+1.0=94.1侬V1mx=45.78侬可按构造配置箍筋，上下柱均选用6 80200箍筋。同样可对B柱进行验算，并可知，B柱也可按构造配置箍筋，上下柱均选用6 8200箍筋。4、牛腿设计(1)A柱牛腿设计A图33.A柱牛褪尺寸、oogsrgA柱的上柱截面为bXh=400mll1义400mm,下柱截面为b,Xh=400 X900o吊车 梁中心线至厂房定位轴线A的距离为e=750mm,联系尺寸I 150mm,吊车梁下 缘宽度为300mm,则牛腿自下柱内边缘挑出长度为：C=150+750-900+300/2+C2=150+C2-41-单层厂房设计按照构造要求C270 mm,取C?=150 mm,则C=300mm用点至下柱内边缘的 距离为：a=150+750-900+20=20mm,其中20mm为考虑吊车梁及轨道安装误差。设ci=45。，牛腿外边缘高度脑三：%,且h1N200 mm,取3=600 mm,则 h=h J+c X tg a=600+300=900mm,h0=h-a=900-35=865mm。牛腿截面宽度与柱同宽，b=400mm。牛腿截面高度验算中级工作状态吊车8二0.65。混凝土强度等级为C35,f=2.20KN/mm2。竖向荷载标准值：下成=2监+竺=以些+卫坐=627.03KN加 7G 1.4 1.2牛腿顶面无水平荷载：=0 KN贝!J：分0.5&力=0.65x 2,20X4。义 865=ggO.l侬 工【0.5+20/900.h高度符合抗裂度要求。牛腿配筋计算1）纵向受拉钢筋：竖向荷载设计值：（=。1mx+G3=810.85+57.42=868.27KN牛腿顶面无水平荷载：FOKNAF“a 0.85%/y+1.2 区二868.27 x 20 xlQ3 0.85x865x300=79mm按构造要求，Kpbh 0.002 X400X 900=720mm 选用 4 16(A=804mm2)。(2)水平箍筋：水平箍筋使用68,间距为150mm,共6根。A5V=6 50X.3X2=603.6mm2-42-单层厂房设计2A5v/3=402.4mm2 A 5/2=402mm2,满足要求弯起钢筋：a/h0=20/865=0.023 Fvk 工0.5+270/900.h高度符合抗裂度要求。牛腿配筋计算1)纵向受拉钢筋：竖向荷载设计值：（=。1mx+G3=810.85+57.42=868.27KN 牛腿顶面无水平荷载：F人二0KN4Fa Fh 868.27x270 xlO3 0.85%人,Ty 0.85x1165x300=789mm按构造要求，A/2山力力=0.002 X400X 900=720mm 选用 4 幺16(A8041nm2)o(2)水平箍筋：水平箍筋使用68,间距为150mm,共6根。A5V=50O 3X8X2=804.8mm22A5V/3=526.5mm2 A 5/2=402mm2,满足要求弯起钢筋：a/ho=27O/1165=0.233 800mm,取 1=850 mm。柱吊装时的总长度为：3.9m+9.8m+0.85m=14.55m。(1)A柱