混凝土單層廠房課程設(shè)計(jì).docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 單層鋼結(jié)構(gòu)加工廠課程設(shè)計(jì)課設(shè)作者:學(xué)科:土木工程研究方向:指導(dǎo)教師: 所在單位:建筑工程學(xué)院答辯日期: 目錄一.工程概況、設(shè)計(jì)條件及資料.-3二構(gòu)建選型. -42.1屋面板和屋架選擇.-42.2柱的選擇.-52.3吊車梁. -62.4吊車聯(lián)結(jié)和車擋.-6-2.5基礎(chǔ)梁. -62.6走道板. -62.7過梁.-6三. 計(jì)算單元、計(jì)算簡(jiǎn)圖和結(jié)構(gòu)布置.-63.1定位軸線. -6-3.2計(jì)算單元.-73.3計(jì)算簡(jiǎn)圖. -8四荷載計(jì)算. .-9五內(nèi)力分析. -115.1各柱截面參數(shù).-11-5.2屋蓋等恒荷載作用下的內(nèi)力分析.-12-5.3屋面活荷載的內(nèi)力分析.-135.4風(fēng)荷載.-14-5.5吊車豎向荷載的內(nèi)力分析.-15-5.6吊車水平荷載內(nèi)力分析.-19-5.7排架柱內(nèi)力組合. -20-六排架柱截面計(jì)算. -25-6.1邊柱計(jì)算.-256.1.1配筋計(jì)算. -25-6.1.2排架柱的裂縫寬度驗(yàn)算.-27-6.1.3箍筋配置. -28-6.1.4牛腿設(shè)計(jì). -28-6.1.5排架柱的吊裝驗(yàn)算.-28-6.2中柱計(jì)算. -30-6.2.2排架柱的裂縫寬度驗(yàn)算.-32-6.2.3箍筋配置. -33-6.2.4牛腿設(shè)計(jì). -336.2.5排架柱的吊裝驗(yàn)算.-33七錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計(jì).-357.1作用于基礎(chǔ)上的內(nèi)力.-35-7.2初步確定基礎(chǔ)尺寸.-36-7.3地基承載力驗(yàn)算. -377.4基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算.-37-7.5基礎(chǔ)底面配筋計(jì)算.-38八施工圖繪制：詳見施工圖.-39九參考文獻(xiàn).-39-此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流摘要:本次課設(shè)的目的是設(shè)計(jì)單層混凝土柱廠房，主要練習(xí)柱的截面配筋計(jì)算，及基礎(chǔ)的配筋計(jì)算。根據(jù)圖集選取了屋架，吊車梁，基礎(chǔ)梁等一系列構(gòu)件，通過荷載計(jì)算，內(nèi)力分析及內(nèi)力組合選出最不利的情況進(jìn)行配筋計(jì)算。本次設(shè)計(jì)我學(xué)習(xí)并初步掌握按照標(biāo)準(zhǔn)圖集選用構(gòu)件的方式，廠房荷載的計(jì)算，柱內(nèi)力計(jì)算和分析，柱配筋等等。一.工程概況、設(shè)計(jì)條件及資料1.該車間雙跨等高廠房，無天窗，長66米，柱距6m，跨度為18m，無伸縮縫，廠房?jī)蓚?cè)設(shè)有山墻。2.根據(jù)工藝要求車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機(jī)一臺(tái)，中級(jí)工作制（A5）。吊車起重量 20/5，軌頂標(biāo)高 8.4m。3.風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓 0.65kN/m2；雪荷載：基本雪壓 0.2 kN/m2；無抗震設(shè)防要求。4.根據(jù)勘察報(bào)告，場(chǎng)地地形平整，自地表向下為：雜填土，厚 0.30m；粘土，紅黃褐色，厚度 2.50m，地基承載力特征值 180kPa；粉質(zhì)粘土，厚度 2.50m，地基承載力特征值 210kPa；卵石層，較厚。未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象，地下水位較低，無腐蝕性。5.建筑構(gòu)造（1）屋面（不上人）卷材防水，其做法如下：三氈四油防水層鋪上小石子20 厚 1：3 水泥砂漿找平層120 厚泡沫混凝土保溫層一氈二油隔氣層20 厚 1：3 水泥砂漿找平層（2）墻體：240 厚硅酸鹽磚清水磚墻，鋼門窗，門窗洞口寬 4m，女兒墻高 300500mm。（3）地面：室內(nèi)地坪為混凝土地面，室內(nèi)外高差 150mm。6.選用材料：柱混凝土可選 C25C40，縱筋 HRB400或 HRB500，箍筋 HPB300。二構(gòu)件選型2.1 屋面板和屋架選擇.（1）荷載計(jì)算屋面：三氈四油防水層（0.350.4）0.4 N/m220厚1:3 水泥砂漿找平層（20）200.02=0.4kN/m2120厚泡沫混凝土保溫層（5） 50.12=0.60kN/m2一氈二油隔氣層（0.05）0.05 N/m220 厚 1:3 水泥砂漿找平層（20）200.02=0.4kN/m2預(yù)應(yīng)力大型屋面板合計(jì)：gk=1.85 kN/m2活載：（不上人屋面）0.5kN/m2雪荷載：0.5kN/m2積灰荷載：0.3kN/m2荷載組合：恒載控制s=1.351.85+1.4（0.70.5+0.90.3）=3.37kN/m2活載控制s=1.21.85+1.4（0.5+0.3）=3.34 kN/m2選用圖集 G410-12,1.56 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 Y-WB-3，允許外加均布荷載基本組合設(shè)計(jì)值 3.65 kN/m23.37 kN/m2，滿足要求。Y-WB-3可由規(guī)范查（C30，HRB335 鋼筋直徑 16）板自重標(biāo)準(zhǔn)值 1.4 kN/m2，灌封自重標(biāo)準(zhǔn)值 0.1 kN/m2，屋面板總自重標(biāo)準(zhǔn)值為 1.5 kN/m2。（2）選取屋架和其他構(gòu)件屋架永久荷荷載1.5 kN/m2屋面板總自重：3.35 kN/m2合計(jì)：3.35 kN/m2屋面可變荷載（經(jīng)由上面步驟以求出）：取 0.5 kN/m2與0.3 kN/m2荷載組合：恒載控制：S=1.353.35+1.4（0.70.5+0.90.3）=5.38 kN/m2活載控制：S=1.23.35+1.4（0.5=0.3）=5.14kN/m2選取屋架：鋼筋混凝土折線形屋架（04G415）,無天窗型（代號(hào)為 a）；檐口形狀為 A，兩端內(nèi)天溝；根據(jù)跨度 18m 和跨中一臺(tái)橋式吊車屋面荷載設(shè)計(jì)值取5.5 kN/m2等條件，選擇屋架承載能力等級(jí)為 2。選用屋架的編號(hào)為：YWJ18-2Aa，自重6.55t，C35。天溝：天溝板外荷載為：屋面做法恒載 1.85 kN/m2積水荷載(按 210mm 高計(jì)算)2.1 kN/m2活載 0.5kN/m2積灰荷載0.3kN/m2根據(jù)屋面排版，選擇編號(hào)為TGB-99的天溝板，防水卷材考慮高低肋覆蓋部分，按天溝內(nèi)寬 b 的 2.5 倍計(jì)算。（b=天溝寬度-190）恒載控制q = 1.350.8（2.50.4+（1.85-0.4)+0.2110）+1.4(0.70.5+0.90.3)=5.73kN/m2活載控制q = 1.350.8（2.50.4+（1.85-0.4)+0.2110）+1.4（0.5+0.3） =5.58 kN/m2允許外加均布荷載基本組合設(shè)計(jì)值 q=5.76kN/m2q=5.73kN/m2，滿足要求。自重標(biāo)準(zhǔn)值 2.54 kN/m。說明：中間跨為 TGB58，中間跨左右兩個(gè)邊分別開洞的為 TGB58a、TGB58b，邊跨分別為 TGB58sa、TGB58sb，出山墻天溝板為 TGB58a、TGB58b。 2.2柱的選擇 取軌道頂面至吊車梁頂面的距離 ha=0.2m ，所以牛腿頂面標(biāo)高： h= 軌頂 標(biāo)高 -hb-ha=8.4-1.2-0.2=+7.000m -由技術(shù)規(guī)格表查得：吊車軌頂至吊車頂部的高度為 2200mm，考慮屋架下弦至吊車頂部所需的空隙高度為 220mm，故柱頂標(biāo)高為 h=8.4+2.2+0.22=+10.82m ，基礎(chǔ)頂面至室外地坪的距離定為 1m，基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)地坪的距離定為 1.15m，從基礎(chǔ)頂面算得柱高 H=10.82+1.15=10.97m上部柱高 Hu=10.82-7=3.82m下部柱高 Hl=11.97-3.82=8.15m參考圖集 05G335（23-9），選取 A、C 兩軸的柱截面為上柱截面（口型 400400）下柱截面（工型 400800100150mm）B 軸上柱截面為上柱截面（口型 400600）下柱截面（工型 4001000100150mm）柱下基礎(chǔ)選用錐形杯口。2.3吊車梁根據(jù)跨度 18m和起重量 20/5 ，選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 G323-12 中間跨： DL-8Z，邊跨：DL-8B，高度1.2m（1200500180mm）自重：DL-8Z 為 38.16kN，DL-8B 為 38.16kN，C40 混凝土。2.4吊車聯(lián)結(jié)和車擋根據(jù)圖集 04G325，假設(shè)吊車梁上螺栓孔距為 240mm，A5 級(jí)，鋼軌 38kg/m，跨度18m 等信息選擇編號(hào)為 DGL-11的吊車軌道聯(lián)結(jié)，吊車梁軌道聯(lián)結(jié)高度：170190mm。根據(jù)吊車型號(hào)選擇車擋型號(hào)為 CD-3，重128.26kg。2.5基礎(chǔ)梁240 厚硅酸鹽磚清水磚墻，鋼門窗，門窗洞口寬 4m，女兒墻高 300500mm。柱距為 6m，查標(biāo)準(zhǔn)圖集鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁 04G320 整體上選擇 JL-1（墻高為 5.5m14.5m）；有窗戶的基礎(chǔ)梁選擇 JL-3（墻高為 5.5m18m）；對(duì)于有門的基礎(chǔ)梁選擇 JL-3（墻高為 5.5m18m）；對(duì)于 6m 柱距的山墻也選擇 JL-1（墻高為 5.5m14.5m）。JL-1（5.95m0.45m0.24m）自重為 17KN，JL-3（5.95m0.45m0.24m）基礎(chǔ)梁重 17kN，支承長度為 500mm，計(jì)算跨度l0=5445，凈跨 4950mm。2.6走道板選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 04G337 ，中間跨：（左右柱寬度均為 400mm，且柱距為 6000mm。選 DB60-1自重 7.6KN；端跨（左右柱寬度均為 400mm，且柱距為 6000mm）選擇 DB60-1s 自重 7.1KN。2.7過梁選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 03G322，根據(jù)窗尺寸 4000mm，選擇GL-4420，凈跨 4200mm，梁高300mm，寬240mm，自重846kg。三計(jì)算單元、計(jì)算簡(jiǎn)圖和結(jié)構(gòu)布置3.1定位軸線B1：由附表12可查得軌道中心線至吊車端部的距離，取230mm；B2：吊車橋架至上柱內(nèi)邊緣的距離，一般取B280mm ；B3:封閉的縱向定位軸線至上柱內(nèi)邊緣的距離，取400mm。B1+B2+B3=240+80+400=730mm750mm，取750mm 故封閉的定位軸線 A，C都分別與左右外縱墻墻皮重和。對(duì)于中柱（B）：B=B1+B2+B3=300+80+240=620mm0.3h的，N小的不利；凡M/N0.3h的，N大的不利。.當(dāng) M 或者 N 兩者中某一項(xiàng)遠(yuǎn)大于另一項(xiàng)的時(shí)候可不予考慮。材料選用：柱子混凝土選用 C30，縱筋選用 HRB400 級(jí)（C），箍筋 HPB300 級(jí)（B），為保證各個(gè)方向上的承載力，界面上采用對(duì)稱配筋。以下是一些可能用到的數(shù)據(jù)：fc=14.3MPa，ft=1.43MPa，ftk=2.01MPa（裂縫驗(yàn)算），fy=fy=360MPa，fyv=235MPa，1 = 1.0，b = 5.18。61.1配筋計(jì)算1.上部柱配筋由內(nèi)力組合表可知，其最不利荷載為 M0=50.51kNm，N=283.24kN?？紤]P-二階效應(yīng)，附加偏心距取20或者 h/30=400/30=13.3mm，取 20mm。ea=20mm。A=bh=400400=160000mm2。，取上柱的計(jì)算長度，查表 12-3 得到：l0=2h=23.82=7.64m。h0=400-40=360mm。彎矩增大系數(shù)：M=M0=1.4154.51=76.86kNm，ei=M/N+ea=768600/283.24+20=29mm截面設(shè)計(jì)：。e=ei-h/2+as=291-200+40=131mm 。mm2總配筋 2322=644283.24kN，承載力合格。2.下部柱截面設(shè)計(jì)按控制截面-進(jìn)行計(jì)算。由內(nèi)力組合可知，并根據(jù)原則篩選，有兩組最不利內(nèi)力：（a）M0=-363.37kNm，N=743.6kN；（b）M0=-261.27kNm，N=377.84kN。按照（a）內(nèi)力組合進(jìn)行設(shè)計(jì)：考慮 P-二階效應(yīng)，附加偏心距ea取20或者 h/30=800/30=27mm ，取27mm。ei=ea+e0=501+27=528mm.A=bh=bh+2（bf-b）hf=100800+2300150=170000mm2。，取1.0下柱的計(jì)算長度，查表 12-3 得到：l0=h=8.15=8.15m。h0=800-40=760mm。彎矩增大系數(shù)：M=M0=1.08366.37=392.44kNm,ei=M/N+ea=392440/743.6+27=555mm截面設(shè)計(jì)：取x=80。e=ei+h/2-as=555+400-40=915mm 總配筋 2631/1700000.55,采用對(duì)稱配筋，選取As=As=1256mm2，420。垂直于排架方向截面承載力驗(yàn)算：垂直于排架方向的驗(yàn)算按照軸心受壓構(gòu)件承載力驗(yàn)算。查表 12-3，無柱間支撐，下柱計(jì)算長度 1.0h=8.15m。l0/i=8.15/0.286=25，查表得上冊(cè)書 5-1 得到=1.0，Nu=0.9（fcA+fyAs）=0.91.0（14.340017000+36021256）=3002kN743.6kN，承載力合格。按照（b）內(nèi)力組合進(jìn)行設(shè)計(jì)：考慮 P-二階效應(yīng)，附加偏心距 ea 取 20 或者 h/30=8000/30=27mm ，取27mm ，A=170000mm2。，取1.0下柱的計(jì)算長度，查表12-3得到：l0=h=8.15=8.15m。h0=800-40=760mm。彎矩增大系數(shù)：M=M0=1.06261.27=276.95kNm,ei=M/N+ea=276950/377.84+27=760mm截面設(shè)計(jì)：e=ei-h/2+as=760-400+40=400mm 小于（a）內(nèi)力組合下的配筋，故采用（a）采用對(duì)稱配筋，選取As=As=1256，420。垂直于彎矩方向上的承載力同上。6.1.2排架柱的裂縫寬度驗(yàn)算排架柱的裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度應(yīng)按內(nèi)力的準(zhǔn)永久組合進(jìn)行驗(yàn)算。內(nèi)力組合表中給出的是內(nèi)力的設(shè)計(jì)值，因此要將其改變?yōu)閮?nèi)力的準(zhǔn)永久組合，即把內(nèi)力設(shè)計(jì)值乘以準(zhǔn)永久組合值系數(shù)，再除以活載分項(xiàng)系數(shù) 1.4。風(fēng)荷載組合系數(shù)為 0，不予考慮；不上人屋面的屋面活荷載，組合系數(shù)為 0，把它改為雪荷載，即乘以系數(shù) 0.2/0.51.上部柱裂縫寬度計(jì)算按荷載準(zhǔn)永久組合，可得控制截面-的準(zhǔn)永久組合 Mq=-15.17/1.2+0.6/1.4(44.69+1