1层1540平米某厂房框架结构设计计算书毕业论文

武 汉 大 学毕业设计题目: 单层厂房设计专 业： 土木工程班 级： 2011 级完成日期： 2013.04单层厂房设计第 0 页 共 37 页摘 要本工程为单 层 工 业 厂 房 设 计 ， 采 用 排 架 结 构 的 结 构 形 式 ， 厂房跨度为 24 米，长度为120 米的单层厂房，采用钢屋架，用预应力屋面板和 9 米跨度的天窗架，位于 6 度抗震区，有两辆中级制吊车。建筑地点地质条件良好，采用柱下独立基础，混凝土强度C25。设计严格遵守我国现行规范，计算中包括荷载计算，内力组合，基础设计等。关键词：排架结构；单层工业厂房；荷载单层厂房设计第 0 页 共 37 页目 录1 设计资料 .11.1 工程概况 .11.2 设计资料 .11.3 设计基本原始资料 .11.4 材料 .11.5 设计要求 .11.6 构件选型及屋盖布置 .21.7 排架的荷载取值 .32 荷载计算 .52.1 屋面荷载 .52.2 屋面活载 .52.3 柱自重重力荷载 .62.4 吊车轨道连接及吊车梁自重 .62.5 吊车荷载 .72.6 风荷载 .82.7 载汇总表见下表 .93 内力计算 .103.1 恒载作用下的排架内力计算 .103.2 屋面活载作用下的排架内力计算 .113.3 吊车竖向荷载作用下的排架内力计算 .113.4 吊车横向水平荷载作用下的排架内力计算 .123.5 风荷载作用下的排架内力计算 .14单层厂房设计第 1 页 共 37 页3.6 A 柱的内力汇总 .154 排架的内力组合 .185 柱配筋计算 .185.1 柱的配筋计算 .185.2 上柱配筋计算 .195.3 下柱配筋计算 .206 牛腿设计计算 .216.1 荷载 .226.2 牛腿截面高度验算 .226.3 牛腿纵向受拉钢筋 .226.4 水平箍筋确定 .226.5 弯起钢筋的确定 .226.6 牛腿顶面局部承压验算 .227 柱的吊装验算 .237.1 吊装验算简图 .237.2 荷载及内力计算 .238 基础设计计算 .248.1 地基承载力特征值和基础材料 .248.2 基础杯口以上墙体荷载 .258.3 基础地面内力及基础底面积计算 .258.4 基底反力验算 .268.5 基础高度验算 .268.6 基础底面配筋计算 .27单层厂房设计第 2 页 共 37 页9、排架柱裂缝宽度验算 .29参考文献 .31致 谢 .320710 毕业设计论文网单层厂房设计第 0 页 共 37 页1 设计资料1.1 工程概况加 工 车 间 为 一 单 跨 单 层 钢 筋 混 凝 土 厂 房 ， 厂 房 总 长 120m， 跨 度 24m， 柱 距 6m， 跨内 设 有 两 台 起 重 量 为 Q=50KN 的 中 级 工 作 制 电 动 桥 式 起 重 机 ， 轨 顶 标 高 :7.10m。 1.2 设计资料屋 面 构 造 ：二 毡 三 油 防 水 层 (上 铺 绿 豆 砂 )；25mm厚 水 泥 砂 浆 找 平 层 ；加 气 混 凝 土 保 温 层 100厚 ；冷 底 子 油 一 道 ， 热 沥 青 二 道 ；15mm厚 水 泥 砂 浆 找 平 层 ；预 应 力 混 凝 土 大 型 屋 面 板 。围 护 结 构 ：240mm厚 普 通 砖 墙 ， 双 面 清 水 墙 ； 钢 框 玻 璃 窗 宽 高 ： 3600mm4800mm和3600mm1800mm。 按 （ 0.45KN/m2 ） 计 。地面:钢 筋 混 凝 土 地 面 ,室 内 外 高 差 150mm。 1.3 设计基本原始资料自然条件：基本风压为 0.35kN/m2，主导风向：东南风。风荷载， ，0wzk基本风压 取 0.35kN/m ，风振系数 ，风荷载体型系数 根据附表确定，风0w2 zz0.1s压高度变化系数 根据附表确定。地面按 B 类，基本雪压为 0.3KN/m2，屋面活荷载为z0.5kN/m2。工程地质条件：由当地建筑地基评价试行标准，土层承载力特征值：粘土为230 kN/m 2，砾石为230kN/m2，地质报告建设基础砌置深度取96.0096.50。地下水情况：最高水位：94.80m地下水质对基础混凝土无侵蚀影响。该工程抗震设防烈度为6度。1.4 材料柱 钢筋：箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。混凝土C30基础： 钢筋：HPB235，混凝土采用C25。1.5 设计要求1) 初步确定排架结构布置方案；单层厂房设计第 1 页 共 37 页2) 对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置；3) 排架的荷载计算和内力分析； 4) 排架柱的设计；5) 柱下独立基础的设计1.6 构件选型及屋盖布置根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图（1）所示。为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。图（1）厂房剖面图 (高程 ，长度 （1） 屋面板采用1.5m6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集92G410（一）中的YWB2 IV，屋面板自重标准值为1.4KN/m 2（包括灌缝自重） 。（2） 天沟板(外天沟排水)天 沟 板 （ 770mm宽 外 天 沟 ） ： TGB77-1； 自 重 ： 2.02KN/ 。（3） 屋架采用( 24m 钢 屋 架 ),自 重 (估 计 ):55KN/支 柱 。 屋 架 端 部 支 座 中 心 距 厂 房 定 位轴 线 150mm。（4 ） 屋盖支撑 在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系单层厂房设计第 2 页 共 37 页杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。 （5） 吊车梁吊 车 梁 :选 钢 筋 混 凝 土 吊 车 梁 CG426(二 ), YMDL-6B、 YMDL-6Z， 自 重 45.5KN/根 ,梁端 部 截 面 尺 寸 : bh=3001000mm。 轨 道 联 结 G325,自 重 :0.81KN/m 。（ 6） 基 础 梁 ： 选 自 G320， JL-1、 JL-2、 JL-17； 自 重 ： 16.70KN/根 :截 面 尺 寸 :bh=(200 300)450 mm。（7） 排架柱柱 截 面 取 :上 柱 矩 形 截 面 :400500;下 柱 工 字 型 截 面 :400800150100。（8） 支撑布置设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图（2） 。本设计跨度24m,大于18m，因此需要布置支撑。柱截面高度h600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（3） 。图3柱的支撑布置1.7 排架的荷载取值（1） 排架计算简图的确定 确定柱高。 柱 :柱 顶 标 高 =轨 顶 标 高 H + (0.20-0.30)=9.00+2.58+0.3=11.88m, 取 12.00m; 牛 腿 顶 标 高 =轨 顶 标 高 -吊 车 梁 高 (包 括 垫 高 )=9.00-1.00-0.2=7.8m, 取 7.8m; 上 柱 柱 高 =柱 顶 标 高 -牛 腿 顶 标 高 =12.00-7.8=4.2m 下 柱 柱 高 =牛 腿 顶 标 高 +基 础 顶 面 至 室 内 地 坪 距 离 =7.80+0.50(估 计 )=8.3m;（2） 柱尺寸 上柱bh=400mm500mm, 下 柱 工 字 型 截 面 400800150100 ,截面尺寸如图单层厂房设计第 3 页 共 37 页所示, 确定柱的截面尺寸、几何特性、下部柱子高度和牛腿尺寸，及其有关参数。（如下图（5） ） 表 1-1A、B 柱参数（H=12.5m, H u=4.2m, H =8.3m）参数 边柱（A、B）Au (mm2) 2.0105Iu (mm2) 4.17109A (mm2) 1.775105I (mm2) 14.38109= H u/H 0.3360.3n = Iu / I 0.2901/ i (N/mm) 0.0193Ec图 4 牛腿的截面及参数单层厂房设计第 4 页 共 37 页2 荷载计算2.1 屋面荷载（均为标准值）15mm 厚水泥砂浆找平层 200.015=0.30KN/m 2冷 底 子 油 一 道 ， 热 沥 青 二 道 0.05 KN/m2屋盖支撑 0.07KN/100mm 厚加气混凝土保温层 0.60 KN/m 2二毡三油防水层 0.35 KN/m 2屋面板及灌缝 1.4 KN/m 2 屋面恒载 2.77KN/m 2天沟板 2.02 KN/m此外，屋架自重为 55KN/支柱， 天窗架 23KN/支柱。 AG1= =2.776(12+0.77)+55+23=290.24KN (注:0