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单层厂房结构.
学 号
混凝土结构课程设计
院 (系)名 称: 航天与建筑工程学院
专 业 名 称:
学 生 姓 名:
指 导 教 师: 郭 庆 勇
2014年6月
1. 设计资料及要求 3
2. 结构构件选型、结构布置方案确定说明 5
3. 定位轴线 6
4. 计算简图确定 7
5. 荷载计算 7
5.1 恒载 7
5.2 屋面活荷载 9
5.3 风荷载 9
5.4 吊车荷载 10
6.排架内力分析 10
6.1 恒载作用下排架内力分析 11
6.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 12
6.3 风荷载作用下排架内力分析 14
6.4 吊车荷载作用下排架内力分析 16
7. 内力组合 21
8. 柱截面设计 24
8.1选取控制截面最不利内力 24
8.2上柱配筋计算 24
8.3下柱配筋计算 25
8.4柱的裂缝宽度验算 28
8.5柱的箍筋配置 29
8.6牛腿设计 29
8.7柱的吊装验算 30
9. 基础设计 31
9.1作用于基础顶面上的荷载计算 32
9.2基础尺寸及埋置深度 33
9.3基础高度验算 34
9.4基础底板配筋计算 35
10. ?参考资料 38
单层厂房排架结构设计
1. 设计资料及要求
(1)工程概况
某金工装配车间为两跨等高厂房,跨度均为m,柱距均为6m,车间总长度为66m。每跨设有起重量为吊车各2台,吊车工作级别为A5级,轨顶标高9.0m。厂房无天窗,采用卷材防水屋面,围护墙为240mm厚双面清水砖墙,采用钢门窗,钢窗宽度为m,室内外高差为50mm,素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图和图所示。
(2)结构设计原始资料
厂房所在地点的基本风压为,地面粗糙度为B类;基本雪压为风荷载的组合值系数为,荷载的组合值系数为其余可变荷载的组合值系数均为。ρc=0.8,地基承载力特征值fak=180kN/m2,埋深-2.0m,基底以上土的加权平均重度γm=17kN/m3,基底以下图的重度γ=18kN/m3。
(3)材料
基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。纵向受力钢筋采用HRB335级;箍筋和分布钢筋采用HPB300级。
(4)设计要求
分析厂房排架内力,并进行排架柱和基础的设计;绘制排架柱和基础的施工图。
图1 厂房平面图
图4 厂房剖面图
2. 结构构件选型、结构布置方案确定说明
因该厂房跨度在1536m之间,且柱顶标高大于8m,故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度,屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法,故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车梁制作方便,当吊车起重量不大时,有较好的经济指标,故选用普通钢筋混凝土吊车梁。厂房各主要构件选型见表。
表主要承重构件选型表
构件名称 标准图集 选用型号 重力荷载标准值 屋面板 04G410-1
1.5m×6m预应力混凝土屋面板 YWB-2(中间跨)
YWB-2s(端跨)
(包括灌缝重) 天沟板 04G410-1
1.5m×6m预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟) TGB68-1
屋架 04G415-1
预应力混凝土折线型屋架(跨度1m) YWJA--1Aa 70.86N/榀
吊车梁 04G323-2
钢筋混凝土吊车梁(吊车工作级别为A1-A5) DL-Z(中间跨)
DL-B(边跨)
轨道连接 04G325
吊车轨道联结详图 基础梁 04G320
钢筋混凝土基础梁 JL-3 由上图可知,吊车轨顶标高为9.0m。对起重量为、工作级别为A5的吊车,当厂房跨度为m时,可求得吊车的跨度Lk=—0.75X2=16.5m,由附表4可查得吊车轨顶以上高度为2.m;选定吊车梁的高度,暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离,则牛腿顶面标高可按下式计算:
牛腿顶面标高=轨顶标高--=9.—1.20—0.20=7.90m
由建筑模数的要求,故牛腿顶面标高取为8.0m。考虑吊车行驶所需空隙尺寸=220mm,柱顶标高可按下式计算:
柱顶标高=牛腿顶面标高+++吊车高度+
=8.0+1.20+0.20+2.30+0.22=11.57m
故柱顶(或屋架下弦底面)标高取为10m。
取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度、下柱高度和上柱高度分别为
=1.7+0.5=12.2m
=8.1+0.5=8.6m
=12.2-8.6=3.6m
根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,确定柱截面尺寸,以及由柱的截面尺寸,可求得柱的截面几何特征及自重标准值,见表。
表柱截面尺寸及相应的计算系数
柱号
计算参数 截面尺寸/mm 面积/ 惯性矩/ 自重/(kN/m) A,C 上柱 矩400×40
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