模板四组设计任务书.doc

混 凝 土 结 构 课 程 设 计任务书题 目： 单层单跨工业厂房 班 级： 民用八班 姓 名： 王建 学号： 05110A35 教 师： 赵兰敏 时 间： 2013.9.10 中国地质大学长城学院工程技术系 土木工程教研室一、设计题目某锻工车间，根据工艺要求为一单层单跨钢筋混凝土厂房，设有两台中级工作制A5的软钩吊车，建筑平、剖面图如图1、图2。图 1 建 筑 平 面 图图 2 建 筑 剖 面 图二、设计题号基本风压为0.3kN/m2，基本雪压为0.25kN/m2,屋面积灰荷载0.5kN/m2。表1 单层单跨工业厂房课程设计题号跨度L（m）1518吊车吨位Q（t）1016/3.220/51016/3.2轨顶标高（m）9.0123459.3678910三、设计资料1、荷载：不上人屋面活荷载为0.5kN/ m2。2、材料：混凝土：C20，C25，C30。钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。型钢及预埋件采用HRB400，HPB300。3、建筑构造：屋面：卷材防水屋面，其做法如下：两毡三油防水层上铺小石子： 0.35kN/ m220mm厚水泥砂浆找平层： 0.4kN/ m2100mm厚水泥珍珠岩制品保温层： 0.5kN/ m2一毡两油隔气层： 0.05kN/ m220mm厚水泥砂浆找平层： 0.4kN/ m2预应力混凝土大型屋面板： 墙体：用240mm厚清水砖墙，钢门窗。地面：室内混凝土地面，室内外高差150mm。4、工程地质及水文条件：由勘察报告提供的资料，天然地面下0.8内为填土，填土下层3.5内为粉质粘土，地基承载力设计值f=200 kN/ m2。地下水位很低，设计时不考虑地下水的影响。5、吊车数据，见表2表2 吊 车 数 据起重量Q（t）跨度Lk（m）最大轮压（kN）小车重g（t）吊车总重（t）吊车宽度B（mm）大车轮距K（mm）轨顶至吊车顶面距离H（mm）轨道中心至吊车外缘距离B1（mm）1013.51153.4611758404050187620016.51231919.512921598023016/3.213.51556.3262159554000209720016.51632319.51852760554100218720/513.51766.9772259554000209916.51852419.520729605541002189四、设计要求（1） 选择屋面板、屋架、天沟板、基础梁、吊车梁及轨道联接件。（2） 确定上、下柱的高度及截面尺寸。（3） 计算排架所承受的各项荷载。（4） 计算各种荷载作用下的排架内力。（5） 柱、牛腿、柱下独立基础的设计。（6） 绘制图纸。1） 基础施工图（基础平面布置及配筋图）。2） 柱施工图（模板图及配筋图）四组设计计算书一.厂房构件情况1. 屋面做法卷材防水屋面，其做法如下：两毡三油防水层上铺小石子： 0.35kN/ m220mm厚水泥砂浆找平层： 0.4kN/ m2100mm厚水泥珍珠岩制品保温层： 0.5kN/ m2一毡两油隔气层： 0.05kN/ m220mm厚水泥砂浆找平层： 0.4kN/ m2预应力混凝土大型屋面板： 1.65kN/ m2灌缝重： 0.10kN/ m2屋盖支撑： 0.05KN/ m22.檐口板、嵌板中间跨： YWB1边 跨： YWB1S允许外荷载： 2.50kN/m板自重： 1.65kN/m灌缝重： 0.10kN/m3.屋架允许外荷载： 4.00kN/m屋架自重： 60.5kN/榀屋架钢支撑： 0.05kN/m4.天沟板允许荷载： 3.05kN/m构件自重： 17.4kN/根（包括水重）5.吊车梁构件自重： 39.5KN/根轨道及垫层重： 0.8KN/m二材料：混凝土：C20，C25，C30。钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。型钢及预埋件采用HRB400，HPB300。三排架柱高与截面计算3.1排架柱高计算已知轨顶标高9.0m，轨道及垫块取200mm，室内外高差500mm由吊车资料表可查得：H1876mm，吊车梁高取900mm柱顶标高 轨顶标高+吊车梁高+轨顶垫块高+安全空间 9+1.876+0.4 11.276m全柱高柱顶标高基顶标高 11.276(0.500)11.776m(取12m)下柱顶标高轨顶标高-吊车梁高-轨道及垫块高 9-0.9-0.2=7.9m下柱高下柱顶标高基顶标高 7.9(0.500)=8.4m上柱高全柱高下柱高 12-8.4=3.6m3.2排架截面尺寸计算截面尺寸需要满足的条件为：bH/25280mm.hH/12580mm取柱截面尺寸为：上柱：（bh）400400 下柱：（bh）4006004 排架柱上的荷载计算4.1屋盖自重计算( 与上柱中心偏心距)4.2吊车、吊车梁及轨道自重计算（轨道中心至柱子边缘）（与下柱偏心距）4.3柱自重计算上柱：下柱：4.4屋面活荷载计算已知：不上人屋面0.5KN/m， 雪荷载0.25KN/m， 屋面积灰荷载0.5KN/m，(作用位置同,雪荷载小于屋面均布荷载取屋面荷载)4.5吊车荷载计算已知：B=5.84m，K=4.05，g=3.461t，Q=10t，G=17t， 影响线如下:竖向力：水平力：4.6风荷载计算基本风压:风压高度变化系数z按B类地区考虑柱顶标高11.5m z =1.042檐口标高12.7m z =1.076柱顶标高14.7m z =1.132第5章 内力计算5.1恒载作用时作用时， 作用时,作用时, 作用时不产生弯矩轴力，剪力弯矩，图如下：5.2 屋面活荷载内力计算对于单跨排架，与一样为对称荷载，且作用位置相同，但数值大小不同。故由的内力计算过程可得到的内力计算数值； ()轴力，剪力弯矩，图如下：5.3吊车荷载作用下排架内力分析（1）作用于A柱 其中吊车竖向荷载在牛腿顶面处引起的力矩为轴力，剪力弯矩，图如下：D作用于A柱时，由于结构对称，故只需A柱与B柱的内力对换，并注意内力变号即可。5.4 吊车水平荷载作用内力计算当T向左时，A、B柱的柱顶剪力按推导公式计算：Y0.667 H，用内插法求得C0.66有T10.4kN，轴力，剪力弯矩，图如下：5.5 风荷载作用风从左向右吹时，查表得C=0.365轴力，剪力弯矩，图如下：16六、内力组合表1 A柱内力设计值汇总表柱号及正向内力荷载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载作用在A柱作用在B柱左风右风序号M2.32.4530.9630.969.3615.723.11N301.2675.600000M21.88.9093.849.549.3615.723.11N354.4275.6328.44106.5000M16.65.6421.6-62.796.72158.16142.56N414.9175.6328.44106.5000V4.61.7311.278.66.870.584.08注：M(单位为)，V(单位为)。内力组合情况界面1 ， +0.9（+）=155KNM N=301.26KN2 ,+0.9(+)=152.6KNM N=369KN3 ,+0.9（+）=155KNM N=301.26KN界面1 ， +0.9（+）=185.2KNM N=682.86KN2 ,+0.9(+)=177.2KNM N=758.46KN3 ,+0.9=144.9KNM N=354.42KN界面1 ， +0.9（+）=283.46KNM N=818.94KN2 ,+0.9(+)=283.46KNM N=818.94KN3 ,+0.9=258.9KNM N=414.9KN六、柱截面设计 混凝土强度等级为C30，；采用HRB400，HPB300级钢筋，。上下柱均采用对称钢筋。1、 上柱配筋计算有内力组合表可见，上柱截面共有3组内力取经判别，均为大偏压，选取一组最不利荷载组合。有吊车厂房排架方向上柱的计算长度。附加偏心距取（大于）。大于（大偏心）选取4C20 ，（）（满足）内插法查表取2. 下柱的配筋计算下柱截面共有6组内力，界面内力及轴力都大于界面，故只取界面不理组合验算：取经判别，均为大偏压。附加偏心距取（）。大于（大偏心）选取4C28 ，（）（满足）内插法查表取7、 牛腿截面设计牛腿截面尺寸与柱宽相等，为400，牛腿顶面的长度为480，相应牛腿水平截面长度为880。取牛腿外边缘高度为h300，倾角45,于是牛腿的几何尺寸如图： 满足要求（无拉力故）选取4C25 ，（）水平箍筋采用4B25100.八、主要参考文献1、沈蒲生主编 混凝土结构设计原理 第四版 北京 高等教育出版社 2012.2、东南大学、同济大学、天津大学主编 混凝土结构-混凝土结构与砌体结构设计（中册） 第五版 北京 中国建筑工业出版社 2012 3、周俐俐 陈小川等编 土木工程专业 钢筋混凝土及砌体结构课程设计指南 北京 中国水利水电出版社 2006 4、GB500092012 建筑结构荷载规范 北京 中国建筑工业出版社 20125、GB500102010 混凝土结构设计规范 北京 中国建筑工业出版社 20106、GB500112010 建筑抗震设计规范 北京 中国建筑工业出版社 20107、GB500072011 建筑地基基础设计规范 北京 中国建筑工业出版社 20118、GB500