鋼筋課程設計

水工鋼筋混凝土結構課程設計任務書姓名班級學號指導老師課程水工鋼筋混凝土結構課程設計上海海事大學海洋科學與工程學院2019年1月單層工業(yè)廠房排架柱與軌道梁設計1.設計資料某單層工業(yè)廠房結構如圖1所示。屋面梁傳給排架柱的集中荷載為100kN，作用于上柱截面的中心點。廠房排架間距為6m，排架柱上柱長2.8m，與屋面梁鉸接，下柱長5.2m，與基礎固結。軌道梁為3跨連續(xù)梁，吊車梁跨度為16.4m，作用在軌道梁上的兩個車輪中心距為1.2m，吊鉤中心線離離軌道中心線最小距離2.0m，吊車梁自重為50kN，最大起吊重量為150kN。試設計單層工業(yè)廠房的邊柱和軌道梁（中間跨）。設計時可以不考慮柱的自重，但要考慮軌道梁的自重。混凝土采用C25，受力鋼筋采用HRB335，箍筋采用HRB235。邊柱及軌道梁的截面尺寸自己擬定，柱的牛腿設計不作要求。2.設計要求排架柱與軌道梁設計的具體要求為：（1）擬定排架柱與軌道梁的截面尺寸；（2）計算排架柱與軌道梁的最不利內(nèi)力；（3）邊柱與軌道梁的配筋計算；（4）軌道梁的裂縫開展寬度和撓度驗算；（6）繪制邊柱與軌道梁的配筋圖。3.提交成果（1）計算書一份；（2）邊柱與軌道梁施工圖一張（用CAD繪制）。(1)擬定排架柱的截面尺寸：上柱：b=300mmh=300mm求計算長度：上段鉸接不動、下端固定有下柱：b=300mmh=500mm、求計算長度：上段固定、下端固定有牛腿（不配筋）：外伸400mm擬定軌道梁的截面尺寸：采用矩形截面：b=300mmh=1100mm計算排架柱與軌道梁最不利內(nèi)力：對排架柱（不計自重）：①上柱受集中荷載100kN，其他沒有影響。②牛腿本次設計中不配筋。③下柱受上柱傳遞至下部的荷載100kN，以及軌道梁自重加吊車梁自重加吊起貨物時的最大荷載處于最不利位置處的荷載：由受力分析易知當?shù)踯嚵赫锰幱谥由戏綍r對柱子有最大壓力，因為吊鉤中心線離離軌道中心線最小距離2.0m，分析該梁可知處在靠近邊柱2.0m時，有最大支反力。G=50kNN=150kN由分析可知：屬于恒定載荷屬于恒定荷載屬于活動載荷的作用點在中線右側e=100mm軌道梁自重+吊車最不利載荷=的作用點設計在中線左側e=350mm綜上：上柱（截面）受中心荷載下柱（截面）彎矩（最不利）設計值軸力設計值對軌道梁（考慮自重）：①軌道梁承受荷載計算軌道梁自重標準值=0.3×1.1×25=8.25kN/m設計值=1.2=1.2×8.25=9.9kN/m吊車梁自重標準值=50kN設計值=1.2=1.2×50=60kN吊車梁起吊重量標準值=150kN設計值=1.4=1.4×150=210kN②軌道梁內(nèi)力計算1.集中荷載作用下的內(nèi)力計算梁上作用的集中活荷載是吊車梁自重和其起重力，門座起重機自重大小不變位置可變；吊車梁起重量的大小和位置均可變化,但其對軌道梁的荷載作用通過吊車梁的輪子傳到軌道梁上。活荷載需要考慮各種可能的不利作用方式。利用書本上附錄八可計算出集中荷載作用下各跨十分點截面上的最大與最小彎矩值及支座截面的最大與最小剪力值。其計算公式為或或集中荷載計算值：=/4+/2=15+105=120kN集中荷載作用下的內(nèi)力計算結果列于表1。集中荷載作用下的內(nèi)力計算表表1荷載作用截面計算截面的彎矩/kN·m支座剪力345B153、5（0.1882+0.1200）×720=221.904（0.1509+0.16）×720=223.848（0.1136+0.2000）×720=225.792（-0.0728-0.1000）×720=-124.416（-0.0273-0.0375）×720=-46.656（-0.3728-0.6000）×720=-700.416kN（0.0910+0.1250）×720=155.52kN4、6（0.1531+0.0893）×720=174.528（0.2042+0.119）×720=232.704（0.1552+0.1488）×720=218.88（-0.0896-0.1024）×720=-138.24（-0.0336-0.0512）×720=-61.056（-0.4896-0.7024）×720=-858.24（0.1120+0.1280）×720=172.8最不利荷載Max221.904232.704225.792-138.24-61.056-858.24kN172.8kNMin174.528223.848218.88-124.416-46.656-700.416kN155.52kN2.均布荷載作用下的內(nèi)力計算在均布恒載作用下的最大與最小彎矩值，可利用附錄九的表格計算。為了與集中荷載作用下的彎矩值組合，本文只計算相應的幾個截面彎矩值。計算公式：=9.9×6×6=356.4計算結果列于表2。均布恒載作用下的最大與最小彎矩值的計算表表2截面系數(shù)=彎矩值/（kN·m）3+0.07526.734+0.08028.515+0.07526.73B-0.1000-35.6415+0.0258.91在均布荷載作用下的最大與最小剪力可利用附錄六的表格計算。計算結果列于表3。均布荷載作用下的最大與最小剪力計算表表3支座系數(shù)=剪力值（kN）0.500-29.7-0.50029.7綜合1、2可得軌道梁最不利內(nèi)力組合最不利內(nèi)力設計值組合表4計算截面的彎矩設計值/（kN·m）支座截面剪力設計值/kN345B15由集中荷載產(chǎn)生最大值221.904232.704225.792-138.24-61.056-858.24172.8最小值174.528223.848218.880-124.416-46.656-700.416155.52由均布荷載產(chǎn)生恒定不變20.7328.5126.73-35.648.91-29.729.7總的最不利內(nèi)力最大值242.634261.214252.469-173.88-52.65-887.94202.5最小值195.258252.358246.65-160.065-37.746-730.116185.22邊柱與軌道梁的配筋計算混凝土采用C25，受力鋼筋采用HRB335，箍筋采用HRB235采用一、對上柱配筋：故查表得按構造要求配筋：配置箍筋二、對下柱配筋：取取故大于故按大偏心計算為了使鋼筋用量最小，應充分發(fā)揮混凝土的抗壓作用，取，假設利用公式式中，求得<0按最小配筋率配筋。由公式和其中以及，求得的，此時的，所以由公式和得箍筋選配為對軌道梁配筋:縱向鋼筋，對第一跨4截面（跨中彎矩最大）有a=40mm按單筋截面計算滿足最小配筋率要求選配（），由于h較長，故用的腰筋加固2）縱向鋼筋，對第二跨跨中截面15有a=40mm按單筋截面計算不滿足最小配筋率，按最小配筋率計算選配（），由于h較長，故用的腰筋加固3）縱向鋼筋，對B支座處，有按單筋截面計算不滿足最小配筋率，按最小配筋計算選配（），由于h較長，故用的腰筋加固4）橫向鋼筋支座B左,截面尺寸滿足要求。初選配置的雙肢箍筋，，s=250mm滿足