钢筋混凝土单层厂房结构 课程设计

作者姓名：单层工业厂房结构课程设计第32页共32页目录钢筋混凝土单层厂房结构课程设计计算书一、选定标准构件1二、排架计算2（一）确定柱子高度和截面尺寸2（二）荷载计算2（三）柱顶不动铰支反力计算5（四）内力符号规定HYPERLINK\l"_Toc103855145"7（五）排架内力分析HYPERLINK\l"_Toc103855145"7（六）荷载组合及内力组合HYPERLINK\l"_Toc103855145"15三、柱截面设计HYPERLINK\l"_Toc103855145"16四、牛腿设计HYPERLINK\l"_Toc103855145"20五、柱下独立基础设计HYPERLINK\l"_Toc103855145"21六、柱的吊装验算HYPERLINK\l"_Toc103855145"27七、绘制施工图HYPERLINK\l"_Toc103855145"29送八宋、掩参考资料HYPERLINK\l"_Toc103855145"优锦30斩钢筋混凝土单绿层厂房结构挺课程设计计算跃书选定标准构件隐预应力混凝土饥屋面板居根据屋面均布闹活荷载、水泥抗砂浆找平层及页防水层的重量倍，按照核预应力混凝土缘屋面板获图集中的选用旱方法，选定一踏般开间、两端穷开间预应力混前凝土屋面板的呈型号。幸预应力混凝土列折线形屋架冤根据厂房跨度辞、屋盖支撑、统天沟类型及屋炉面荷载等，从吊预应力混凝土农折线形屋架恨图集中选定屋涛架型号。天沟板爹配合屋架选定库天沟板型号。吊车梁眯根据吊车吨位盏、厂房跨度选走定中间跨、边玻跨吊车梁型号骆。吊车轨道联结袄根据吊车吨位弓、吊车梁型号霸、厂房跨度选丹用。排架计算译确定柱子高度爽和截面尺寸皮轨顶标高贿8.4m葛，轨面至吊车区顶距项离蜂H肺坑*央见榨教材附习表席12光，吊车顶至屋堵架下弦底面的取净空一般要有义3墓0忠0尽～桶5社00弯mm鹅，这里取奴410mm如，先从体±婚0.0宾0垂标高到基础顶畅面的距离荣取已摘500mm归，柱子高度辣H盟定为：蓄H垮丧＝非50坦0眯＋轨顶标高洋＋数H胡尸*闲＋陆（零3倾0改0迷～记5服00更）金＝侄500+84挎00+219间0+41挠0贯＝舍11500m揭m刻＝罢11.5m纯所选吊车梁高允为券1200mm买，梁面至轨顶柜接近肌200mm笼，因此：士下柱高度酿配H务l总＝扑500度＋退轨顶标高井－珠1400倍＝禁500+84的00-140歪0底＝怠7500mm湿＝另7.5m盆上柱高度皂久H旅u而＝菊H丝－谦H捞l蜡复＝庆11500-刃750另0能＝山4000mm殃＝笨4m绪缠设上柱为矩形天，下柱为工字尖形厚。矮妈上柱截面尺寸衫取档：笋b塌＝忍400mm蜘，庸h诞＝督400mm沸下柱截面宽迟度顿据400mm遵下柱截面高孝度恰梁700mm良下柱的截面尺南寸取：皂户照上柱怪：取A拼u葛＝Iu＝男绑菊下柱蓄：药A啄l殊＝Il＝＝＝乱＝判祥锄＝荷载计算屋盖荷载佣屋盖恒震载世F兴1,k怎屋面恒载（折辆算为线荷载）＝屋架自重鼓Q崖1,k月＝挥135kN配屋架轴线跨吹度月L拖＝仗27m刷，两端挑出外戴天沟笔各栽a色＝呆0.75m奇，上弦水平投绩影全长为叶L圆1六＝水L+2×瓣a雨＝僻路天。奖F刺1,k肺对上柱轴线的葱偏心德距告渴屋架高度范围波内的砖墙重量妻通过柱顶圈梁装（兼作联系梁糊）由砖墙传至寒基础梁，不传淡给柱子。圾屋面活授载坛F帖6,k丸屋面活荷茫载吗0.率5肤kN/m馒2咽，滴0.弄5艘×壶6采＝佛3.0慧kN/m郊序代作用位置捧同串F涌1,k壳柱自旺重呜F验2,k背、卵F闯3,k睡上柱自重悔：宿F饺2,k守＝亦，作用在上柱福中心线上遍下柱自重随：宋F待3,k护＝裂，作用在下柱斥中心线上萝吊车梁及轨道千零件再重泼F辟4,k吊车梁自重：馒轨道联犹结丢DGL华—黄1筒3饺：钢轨野喊恳谱沃联结件忌止鞠牺幸弹性垫板蛛壮支雾需找平真层怎瞧睡剪构榆况—————盈——————美————呈中己抄泻共计富：给1剥kN/m度F翻4,k届＝裹供，作用在吊车腊梁中心线上。吊车荷载但吊车竖向荷恳载唤D锐max,k搂、掩D庄min,k朗由给出的设计馆资料，查教材泄附显录磨1灰2番得韵B瘦、妇K夫，则涝S刑＝伙B胳－啄K汽＝街640捡0搜－塔525冈0栏＝锐1150mm将嫁呢，烦帅农通，惭寇丝蠢，勉0路顺。洗查教材附笑录希1站2房得最大轮揭压认P错imax,京k最小轮压忘作用在排架上甲的吊车竖向荷幕载胶D膝max,k规、糠D阶min,k摧为泼：响趣作用在吊车梁郊中心线上。壁吊车横向水平浮荷果载辩T颂max,k进由起重逗量不Q矿＝键10贪t虾，小车婆重献G递2,k泪＝孟3.8办t赖，浅当股Q命10笋t糟时，绪对于软钩吊车姨：幼作用在排架上舱的吊车横向水这平荷雄载挪T芳max,k固为：帐作用在吊车梁甚顶面处。风荷载由得迎风面：背风面：喜，武b撇z艳＝成1凶，小m用s肉值见下图，其露中库，宽m绿z怪为风压高度变旧化系数如下。晃计算墙面风压恩时，将m源z恩按柱顶高度考辽虑；辣计算无天窗屋朋盖风压时，胶m抖z包按檐口高度考同虑。插值法得忽：般标高语风压高度变化头系数讯柱顶标高（哄11.5m女）石1.042植檐口标高（格13.6m鸦）吧1.1008络屋顶标高（破14.8m钉）霞1.1344丢左风：篮翠来地（化为线荷载党）街鞠挖埋＝讲＝锯5.164穴kN0.5500.550真柱顶不动铰支腐反力计算慕先用计算各系甚数，再用教材异附录宜9价校核。型1案.谷柱顶作用一单探位水平力时的海位移隙（教材附恩图脖9验－验1理）屠2栗.异柱顶作用一弯锐矩时（附键图贷9均－秧2烧）稍3调.泽在牛腿面作用恋一弯矩时（附掌图棍9芝－抵3淹）丧4饶.挥离柱颗顶我y显处作用一水平妄集中力时支（如吊车水平教荷载作用在吊霞车梁顶面）鬼过国（可以查附表肌图菠9铃－坟4具、雪9帮－融5岔、查9斧－顶6交用插入法校核毁）波5凝.忘沿柱高承受均跟布风荷载时霜（附贯图劈9辣－韵8昼）挽经校核上述各膝系数（迈）均满足要求鸦。内力符号规定当—鹊—我柱的左边受拉柱为正，右边受勤拉为负。弯矩启图绘在受拉边贯。析—单—锅压力为正。狸—司—村柱对基础顶面挎的剪力，向右凯为正。排架内力分析煤本工川程亭A梳、季B荷柱的高度和截姥面均相同，侍，因此剪力分滤配系数张，柱顶剪力缸，荷载位置及话计算截面如下面面：屋盖恒载作用彻因荷载和排架蒙柱均对称，故山屋盖恒载作用过下排架没有侧骤移，柱顶相当薄于不动铰支座厕。秒渐50mm扰环封屿帜办150mm窑颤贿紧笨－锤2.15级6击－愉3.93磨5翻＝饺－酒6.091k趁N细（注意：厘、邮与柱顶不动铰编支反力计算图率中假定的方向琴相反，故为负钢值。）织计算柱截面内求力并绘内力图欧：翁据赢丹＝岔6.091k主N捎＝强264.15例kN粪围＝时6.091k替N辆替＝避264.15劝kN路欧贫＝浪6.091k熊N牢＝么264.15凝kN侍别允＝辛6.091k熟N耍＝雪264.15肿kN舍柱和吊车梁自绞重作用却在进行排架计要算时，计算简做图应根据施工看和荷载的具体凳情况而定。一茎般施工程序是荡先吊装柱、后饿吊装吊车梁，士在屋架尚未吊钳装前，整个排赠架未形成，这幻时柱和吊车梁斜的荷载应按悬麻臂柱计算。吊惩车梁上的轨道壶联结一般在形往成排架后才施缘工，但其重量貌较小，为计算盒方便起见，就怕一并计入吊车甲梁自重来考虑蜡。肯计算柱截面内稠力并绘内力图把：向750拖＝贪75夹0饲－馅＝于400mm轰盘差150mm朱kN/m称素归艳挡叼乱宜kN驾kN/m磁铅烦德幕脚势研朗厉窝宇摇招屋面活荷载作壶用稳50mm苦士奥苏涨150mm＝，＝＝，积＝粮－疼0.34管9皇－串0.63收7折＝慌－沙0.986k础N般计算柱截面内绕力并绘内力图丙：停打膛筐饱聋颈扇苍纵蓬对胞宝缓吊车竖向荷载缠作用助Dmax,匪k木＝同234.9k膊N恳沸在细A共柱捆，夸Dmin,刻k腔在秤B渗柱。序柱顶不动铰支矛反力：400mm妹把鉴反向作用于排蓬架图A讲柱顶，陕得浇A煌、容B醉柱顶剪力均为飞(1肤)断＋椒(2糠)前得：吊A雅柱柱顶剪力：串B于柱柱顶剪力：他计算柱截面内看力并绘内力图任：A柱：扒究检磁水贞壁谷皱凡胡贺页出肃顶抹B柱：冠馒脆挡晃虫近觉柏雾时该束机厘扛近吊车竖向荷载赶作用显Dmin,巾k敲＝米234.9k烧N蜂在栏A匠柱色，蜜Dmax,取k勿在拾B皂柱。树A雅柱内力相当种于技D具max,k馋在互A撞柱把时倦B悲柱的内力，但荷弯矩、剪力符装号相反。付B鸭柱内力相当朴于使D蜂max,k六在深A签柱乎时之A助柱的内力，但馋弯矩、剪力符愚号相反。至吊车水平荷载凡作用励T俭max,k旧＝案7.024k轿N绸作用考在秧A液、糕B珠柱上。村柱顶不动铰支徒反力仪把桨反向作用于排衰架浆A位柱顶第得回A慌、愉B仗柱的柱顶剪力项均为佣A凶柱柱顶剪力：聪B详柱柱顶剪力：床计算柱截面内副力并绘内力图冤：（实线表锡示殃T凭max,k伯的作用方向向解右，虚线表熔示夺T井max,k案的作用方向向进左）A柱：殖秘饺佣塘将似仰侄革牢洽馒盆情卖蒸顽流妻B柱：刘事掘闪虾宝南料藏习响踪供笛束丝览是锅渗惠娱风荷载作用延，左风捉柱顶不动铰支佳反力：累把皱反向作用于排味架短A环柱顶，筐得区A若、肤B兴柱的柱顶剪力绿均为春(1负)哲＋谋(2牛)惊得：仰A右柱柱顶剪力：具遵杯柱柱顶剪力：冈琴诞计算柱截面内苍力并绘内力图威：A柱：或嫌反棒骨洲加棋缎踏俭绘掘读娘旁B柱：佳哲坛响申您琴虏贝狠四泡圆督非孟饱风荷载作用喝，右风西A晚柱内力相当于貌左风团时惩B检柱的内力，但洗符号相反。菠B哭柱内力相当于肢左风哥时扮A轧柱的内力，但怪符号相反。萌荷载组合及内灾力组合荷载组合糖永厂房使用过程杀中，各种荷载像以不同方式作辨用在结构上，贿但所有可变荷龙载都同时达到敲规定值的机率局毕竟很小。按川《岔建筑结构荷载刻规向范恨GB5000起9漫－吊2001兽》的规定，应犹考虑下面几种泼荷载组合：门由可变荷载效滋应控制的组合巡：（粥）功恒荷载＋任一横活荷载，即：偷恒荷驴载码+0.墙9虚（任意两个或棍两个以上活荷昌载之和），即夺：僻由永久荷载效标应控制的组合海（此时可变荷朴载仅限于竖向旧荷载门），即：梁。在本设计中浮，乔。内力组合干内力组合一般咳可考虑以下四道种情况：副（内力组合见悦附表一）毒＋纪M强max玩及相应桐的贯N侮和缺V积；袍－呼M戚max命及相应羊的贯N督和收V够；同N银max求及相应魂的总M允和扰V糠；页N格min刑及相应规的冰M栏和军V鲁。多内力组合注意渐事项星组合表格见（欢附表一）；灌每种组合必须绪包括恒载；炸D核max枯及闹D站min毯二者仅选一项暗组合；弟对于吊车荷载归项要注意，当泽有作T淡时必浮有矩D珍，但盘有皂D婚时不一定央有蜜T免，裕有屯D灵一般也氏有角T餐；寿风载可左可右垮，组合时只取尿一项；摄当进行倘以亚N落max巷及傻N岗min述为组合目标时翼，应使相应障的毁M竿尽可能大。柱截面设计材料质混凝土糠取金C3幻0坟，主筋脉用抱HRB33宿5漏级（房2宽）钢筋，箍筋那用奉HPB23况5灿级嗓（沸1磁）钢筋内力值的取舍纱根据阳单跨排架柱著的瘦内力组合表摄，在上柱配筋耳计算中选取怕截面的内力姨，在下柱配筋巧计算中选取洗截面的内力严。判断规则如尾下：盗N疲相差不多时储，毙M贱大的不利；单M歪相差不多时，食凡宅是幼M/N哗0.3真的有，勇N雅小的不利辜；穴M/N融0.3喂的芒，斧N柜大的不利。这对于工字形截嚷面柱，在多数系情况下属大偏密心受压构件。圾偏心择距恐e想（蠢）的值越大脱（罚M鉴越大食，乓N故越小），截面必配筋就越多，厘因此一般应选逃取偏心舍距限e优值较大的组合耍。求得钢筋面蒜积后，再对轴搏力担N昏最大的组合进痛行校核。计算方法始混凝土强度等堤级为史,嫂，菜采俭用筝HRB33委5扁级钢筋，遭，蚂。上、下柱均矮采用对称配筋拖。原1凭．上柱配筋计潮算。取1132.561132.56kN360mmmm400N/mm3.140.12b0c1bbhfN鸭而胆截面的内力均厘小于恋，则都属于大敌偏心受压，所轧以选取偏心距赞较大的一组汁内力作为最不掉利内力。即拔取晓透=60.80米8蓄,壶=336.1班8返；侮V=19.7馋98kN周吊车厂房排架季方向上柱的计伶算长度援。附加偏心矩巾取素（大于户）吵哭应考虑偏心距昼增大系数帅。，取9595.0)400mmmm8000(01.015.101.015.102hl韵号mmmm8.584003.140.1336180c1bfNx轿春美族且羽mmmm69.1382400mmmm201486.12iahee220ysmm48640mmmm360mm300mm69.138336180NNahfeNAAsS妄选颈3临18妙，则意满足要求。困验算垂直于弯关矩作用面的承水载力：担垂直于排架方旺向柱的计算长痒度候，则妨，逮华肝查表得：体索痕肃误逐支牙满足弯矩作用劝平面外的承载嚷力要求。啦2孤.走下柱配筋计算错取摩戴，臣添绵与上柱分析方徐法类似。脂识量而榜，动截面的内力均辽小于亡，则都属于大速偏心受压。所薪以选取偏心距贪最大的一组内诊力作为最不利虫内力。崭按愁宣到计算禽下柱计算长度回取戚，附加偏心距盼，取偿＝伤23.3mm旬，遥，膏，mmmm12.476424911NmmN10263.2020NMe泊靠射大旁于井5进，且小塌于流1抵5航，所该以胞衰应考虑偏心距突增大系数婶且取鹿希叮鸦取臭旱稀凤粗向先假定中和轴东位于翼缘内，样则mmmm10027.74mm400mm3.140.1424811f2fc1hNNbfNx铺即中和轴在翼程缘内晓陪价且是羡吸李扔选榆用范4贷18赠蹄，则众便满足要求租。界堪验算垂直于弯馒矩作用面的承驳载力：宗细兔垂直于排架方吧向柱的计算长恨度：掀丽念特柄数取迫注隶染菊满足弯矩作用瑞平面外的承载怨力要求。再3哑．柱箍筋配置搞由内力组合表吐，相应的漆，维验算截面尺寸册是否满足要求核。莫秤储由合于闷4>5>6嘉彻，所以按线性从插值取纸：皇V擦蛾＝湿1.0令截面满足要求虫。摘催判断是否需要乔按计算配箍筋框：跌304.56304.566010838.6010263.20230VhMkN8kN81.424kN5901090.510375.13.143.03.055cNAf330t1081.424.07.066010043.10.10.375.107.00.175.1Nbhf蜓慌害挠浮茅链故只需按构造庙配箍筋，上下享柱均选用善箍筋。牛腿设计铜HPB葡23掀5泰级钢筋费或化HRB33沟5自级钢筋。根据渡吊车梁支承位蚂置、截面尺寸饼及构造要求，睛初步拟定牛腿抓尺寸，如图下狱所示。其中牛读腿截面宽度拉=毒400mm冈，牛腿截面高期度钢=迟600mm驴，袭,雪统设裙。无举蹲饮图功2-70池诱牛腿尺寸简图穴①梯.湖蹈牛腿截面高度筝验算绞指=0.65,吃恶，勉(取牛腿顶面无水死平荷尚载开),搁030mm20mmmm50030mm20mmmm50a卵姑故截面高度满诞足要求。蜻②卫灌.穷牛腿配筋计算缩。兵由于吩,卸寇因而该牛腿可聪按构造要求配忍筋。根据构造晌要求，故取＝戴且纵筋不宜少片于铲4岁根，直径不宜稀少筛于侦12街，所以选升用杜4救16胁。帆水平箍筋和弯茄起钢筋的构造洋要求：脸牛腿应设置水判平箍筋，箍筋状直粉径浩6乡～而12m稿m替，间距宜备为字100~毕150mm寿，且在上部恢范围内的水平馋箍筋总截面面朋积不宜小于承倚受竖向力的受哈拉钢筋截面面梨积的二分之一壤。当牛腿的剪老跨比绝时，宜设置弯草起钢筋。弯起栗钢筋宜采哗用弓HRB33吼5杜级扩或值HRB40钱0盲级钢筋，并宜某使其与集中荷通载作用点到牛飞腿斜边下端点碎连线的交点位计于牛腿上部腹至苹之间的范围内王，耻l字为该连线的长分度，其截面面肃积不宜小于承关受竖向力的受理拉钢筋截面面温积的二分之一梦，根数不宜少睡于亏2资根，直径不宜提小于欺12mm屠。纵向受拉钢馋筋不得兼作弯渔起钢筋。的综上所述：箍鸡筋选用回。挡局部承压面积唐近似按柱宽乘蜂以吊车梁断承专压板宽度取用价：致收傍满足要求。罚柱下独立基础薯设计材料走混凝土采戒用纯C2点0咽，什HPB23谅5条级钢筋缓或鸡HRB33桂5扒级钢筋。伪确定基础荷载塌计算值递在内力组合表黑中选判出岸Ⅲ—药Ⅲ坛截穿面犁M肌k撤的绝对值最大合（霸M掉max足、县M铅min例）的两组内力铸（包银括除N痰k疗、录V较k凳）。由于本工胁程中外墙荷载印作用在基础顶汗面上，还要把狭选出来的两组殊内力分别与外拍墙荷载作用组枪合起来计算作基用在基底的两融组力。组合以滋后正、反两个全方向两组力的纹差别不太大时溉，基础可以设帜计成对称的杜。册第一组：第二组：描外墙荷总载薪G意1k印＝都晴秘图＝叶215.36贫1+16.2摇00+16.伐065砌＝结247.62疯6kN祖免想G胁1k革作用在轴线外菠侧言1/添2悄基础梁宽（即践0.12m脏）处倒，纵柱距＝恶6m端，简墙高见设计题畜目剖面图遇，隶2侧4企墙双面粉刷共著重快5.24kN翅/m锹2晨。幅窗宽巡4.2m锁，窗总高按窗以地面积比（窗错洞面积与地面恶面积之比）源为煎1/菊2嚼确定，并分为挡吊车梁上、下监两段。钢窗重丢量姻0.4kN/桨m哭2估确定基础底面先积曲基础埋置深俘度技d帜的确定涂对于截面高度辨500mm吹≤骗h柄c岩＜庄800mm另的矩形、工字贯形柱，柱的插老入深蜜度荒h蹦1载≥着h猫c推，气且设h益1旺还应同时满足然柱纵向受力钢坟筋锚固长度的笑要求，以及柱忆吊装时稳定性基的要脱求染—钉—煮即间h葛1躲≥映0.05撕H争＝陈575mm棕。忍故班取个驼竭江h岂＝母75茎0奋＋坡5亚0积＋蔑200mm讯＝懂1000mm松d伤＝慌h珍＋哈50佩0毒＝哲1500mm立＝礼1.5m昂基础底面尺寸杀的确定：订先根据柱传来积的最大轴向力北（根据内力组亏合表宇中谎N局max,k暗＝两618.83变4k炒N贺）和墙传来的限荷床载津G肺1k朵，按中心受压盯基础估算底面贩积驰A村1购。即：犬然后考虑基础舰偏心荷载的影低响，根据偏心萍距的大小将面禽积趣A毁1懂增繁大伐2辈0茶％帅～陷4贴0床％作为偏心受突压基础的底面预积渗A软。即：镜取好A酬＝滔6m新盛著设基础底面的柳长边愁为驳b液，短边白为柜l醒，并令由＝夸m缺，邪m斤＝杂1.神5掩。区格于茫是粗贷膏取国b糠＝谷3m河县＝塔2m鹰根据已求得存的钟b士、悔l时值验算基底持功力土层的应力标，使基底应力蚂，瓣，恒。当不满足这蛾些条件时需要邪重新调侮整很b羽、调值，直到满足不为止。善3.伙基底应力按下悉式计算：如上乖图葵根据第一组内啦力组合：候睬h病＝膀1m趴刚<1.2朝间＝任离柴满足要求。秀根据第二组内贡力组合：天祸h她＝米1m便纪<1.2招＝故满足要求色受冲切承载力纵计算特基底净应力计伪算：奸肃够由侍于待e跑＝雹426mm繁基础剖面设计估当谷h禁≤挽1.10m录时，基础可以僵设计成两阶。逼佩叮按照构造要求始设蓄寸属隐基础高度验算慌基础高度冲切堂验算应根据基透础剖面和平面敞尺寸以及冲切蔬线的具体情况杆来进行。你①哑.密竖柱与基础交接扶处的冲切验算息：截皱满足要求。只②粗.誓把变阶处的冲切醒验算贤：游钉满足要求。选——嫂受冲切承载力航截面高度影响上系数，股当腊h醋不大于宿800mm恐时，格取五1.0蛋；铜当编h疼大于等于妈2000mm求时，田取渗0.9茧；香其间按线性内岸插法取用捕。这里堪取钟1.画0氧。基底配筋计算计算弯矩：衰屯雨亮庙围绕短轴旋洞转牢围绕长轴旋转茫计算钢筋面积卧：伶钢筋律用删HPB23驶5太级钢筋，忽上，习长边和短边一袋般选用相同的低钢筋直妥径漫d芝。长边：歪选龄配得18划钢骂筋震厨，稠鬼胜竹舅背短边：杆集凳断选配钢筋，柱的吊装验算俘考虑翻身起吊姻，怨对牙1棚－池1狸、全2搜－繁2哲、寻3凝－躁3集截面进行承载瘦力、裂缝宽度中验算，验算应责取吊装