单层工业厂房排架结构设计计算.docx

单层工业厂房钢筋混凝土排架结构设计书单厂钢筋混凝土结构设计计算一、设计任务及资料本工程为一工业厂房，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为24米，柱距6米，长60米，跨内有20吨中级工作制吊车（A4）一台，轨顶标高不低于8.7米，建筑平面图、剖面图如图1，已知该厂房所在地区基本风压为0.6 KN/m2 ,地面粗糙度B类，基本雪压0.6KN/m2，该地区工程地质良好，地面下1.5米左右为中密粗砂层，地基承载力特征值为200 KN/m2，常年地下水位为-5米以下。抗震设防烈度为6度，不要求进行抗震计算，按构造设防。，厂房平面图、剖面图二、确定做法 和相应荷载的标准值1.屋面用二毡三油防水层加小豆石（0.35 KN/m2），下为20厚水泥砂浆找平（20 KN/m2），80厚加气混凝土保温层（0.65 KN/m2），1.5 6 m预应力混凝土大型屋面板（1.5 KN/m2）,屋盖支撑（0.07 KN/m2），算得屋面荷载为2.97 KN/m2。2.21m 跨折线型预应力混凝土屋架，每榀重力荷载为109.0KN。3. A4工作制下20/5t 吊车，最大轮压PMAX= 215 KN，最小轮压PMIN=45 KN/，轮距4400mm , 卷扬机小车重75 KN。4.用6m跨等截面钢筋混凝土吊车梁（1200mm），每根梁重力荷载为41.50 KN，吊车轨道连接重力荷载为0.81KN/m。5.围护墙用240厚砖砌墙，钢门窗（0.45 KN/m2），围护墙直接支承于基础梁。基础梁高450mm。6.取室内外高差围150mm,得基础顶面标高为-0.7m。三、选柱根据建筑剖面，考虑基础顶面为-0.7m，确定A、B两柱截面尺寸。上柱：bh=400400下柱：bhhf=400800150排架柱参数： H=12.100m, Hu =3.90m, Hl=8.20m Au=1.6105 mm2, Iu=2.13109 mm4;Al=1.775105 mm2, Il=14.38109 mm4;= Hu / H=0.3220.3n= Iu / Il =0.148= =0.5自重荷载： 上柱：15.6 KN 下柱：49.5KN 四、荷载计算1.屋面恒载： 2.雪荷载（屋面均布荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中较大值，故只考虑雪荷载）： 坡屋面坡度角25，取1.0，得雪荷载标准值=0.6 KN/m2, 作用于一跨时： 3.柱自重： 4.吊车梁： 5.吊车荷载： 在A柱时: 横向水平荷载：20/5t 吊车一个轮子横向水平制动力 当一台20/5t 吊车作用时 6.风荷载： 荷载汇总表荷载类型简图A柱（）()G1=271.4 G2=69.96M1=13.57M2=48.52雪荷载G1=36.51M1=1.83M2=9.13吊车竖向荷载Dmax在ADmax=258.00Dmin=56.25Mmax=94.06Mmin=19.69吊车横向水平荷载Tmax=8.60风荷载向右吹 q1=4.12q2=2.58FW=12.20向左吹q1=4.12q2=2.58FW=12.20A柱内力汇总表荷载类型序号简图M:KNmN: KNV: KN-MNMNMNV恒载a1031287-38.21336.57.69386.06.12雪荷载b2.3836.51-6.7536.511.3536.511.08吊车竖向荷载c-36.35057.71268.75-12.19268.75-9.32d-7.61012.0856.25-2.5456.25-1.95横向荷载e260260109.7809.63风荷载f43.70043.700339.96062.97g-54.880-54.880-298.250-40.26A柱内力组合表截面组合目的被组合内力序列号M()N()-93.60390.40-135.34344.40-132.34390.40-135.34344.40-107.05742.43-141.05520.68106.18788.43-132.54 474.68-562.24847.83-520.25801.83562.24847.83 572.70534.08五、柱的配 筋计算材料： C30 混凝土 fc=14.3 N/mm2, ft=1.43N/mm2, ftk=2.01N/mm2 钢筋用HRB335 fy =fy=300N/mm2, Es=2.0 105 N/mm2 箍筋用HRB235，fy =210 N/mm2柱截面参数：上柱-截面： b=400 mm, h=400 mm, A=1.6 105 mm2 a=a=45mm, h0=400-45=355 mm, 上柱排架方向计算长度 l0=2.0 HU=7800 mm下柱 -，-截面：bf100 mm，hf162.5 mm，h800 mm A=1.775105 mm2,=45 mm, h0=800-45=755mm, 下柱排架方向计算长度 l0=1.0 HU=8200mm相对受压区高度：-截面： -，-截面：各组轴力中都小于,各控制截面都是大偏压，均用小，大的内力组合作为配筋依据：其中 -截面以 -，-截面以 计算A柱截面配筋计算表截面-内力M()135.34572.74N()344.4534.08310.45851.732026.67330.45878.4780082001.01.01.01.01.2921.0656.02=162.5535.651360.34320355416 (804)418(1419)六、牛腿计算A柱的牛腿计算 ，按构造配筋 七、柱子吊装阶段验算柱子的吊装验算用和，查得 满足条件因为，所以只计算B面：用和，查得 满足条件八、A柱基础设计1. 设计资料：地下水位标高为-5.000m,承载力特征值，地下1.5 m左右为中密粗砂，基础梁按照GB04320选用，顶面标高为-0.15m。基础用C20混凝土，钢筋用，钢筋的保护层厚度为40 mm基层采用C10 混凝土，厚 100 mm先按构造要求假定基础尺寸：H1200 mm，分三个阶梯，每阶高度400 mm，柱插入深度，杯底厚，杯壁最小厚度，故杯壁可以不配筋，柱截面尺寸为。2. 基础底面尺寸的确定：荷载计算： 基础梁传来的荷载：梁自重 窗重 墙（圈梁），对基底的偏心距 柱传来荷载与基础梁传来荷载效应标准组合（对基础底面）内力种类轴向力柱传来（）691.26654.75基础梁传来（）277.94277.94合计（）969.20932.69弯距柱传来446.59-412.53柱剪力产生（）93.42-63.71基础梁传来-144.53-144.53合计（）395.48-620.773.底面尺寸选取与地基承载力验算底面尺寸： 先按考虑，取，取底面积为取 地基承载力： 地基反力计算见下表，由该表可见，基础底面无拉应力，且最大压应力，同时有均小于满足要求地基反力标准值计算表129.98-133.58383894.2093.80224.18227.3835.78839.784.基础高度验算基础边缘最大地基静反力设计值见下表在情况中，基底未全部受压，基底合力作用点到基底最大压力边缘的距离 基础边缘最大地基静反力设计值计算表+Mmax组合-Mmax组合柱传来轴力(N)1318.011354.52基础梁传来轴力(P)277.94277.94129.98133.58柱传来弯距(M)-412.53-411.18柱剪力产生（）弯距-63.71-62.41基础梁产生弯距-144.53-144.53合计M-620.77-618.1294.2093.80224.18227.3835.78.39.785.验算柱边冲切显然以的基底反力验算，根据比例关系，得到： 进行冲切验算：截面： 属于情况满足要求 6.底板配筋计算计算过程见下表：底板配筋计算表截面12337026399884295023302415122461578172020719016517250111650692970实配钢筋1812，即12180, 2010,即10200，按构造配