单层工业厂房钢筋混凝土排架结构设计书

1、单层工业厂房钢筋混凝土排架结构设计书单厂钢筋混凝土结构设计计算一、设计任务及资料本工程为一工业厂房（无天窗），根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为24米，柱距6米，长60米，跨内有30/5t中级工作制吊车（a4）一台，轨顶标高不低于9.3米，建筑平面图、剖面图如图1，已知该厂房所在地区基本风压为0.6 kn/m2 ,地面粗糙度b类，基本雪压0.6kn/m2，该地区工程地质良好，地面下1.5米左右为中密粗砂层，即为持力层，地基承载力特征值为=200 kn/m2，常年地下水位为-5米以下。抗震设防烈度为6度，不要求进行抗震计算，按构造设防。，厂房平面图、剖面图二、确定做法 和相应荷载的标准值(1)屋

2、面用二毡三油防水层上铺小豆石（0.35 kn/m2），下为20mm厚水泥砂浆找平（20 kn/m3），80厚加气混凝土保温层（0.65 kn/m2），1.5 6 m预应力混凝土大型屋面板（自重加灌缝：1.4+0.1=1.5 kn/m2）,屋盖支撑（0.07 kn/m2），算得屋面荷载为2.97 kn/m2。(2)24m跨折线型预应力混凝土屋架，每榀重力荷载为11.275t9.8n/kg=110.495kn。(3) a4工作制下30/5t 吊车，起重量q=300kn,最大轮压pmax= 290 kn，最小轮压pmin=70kn，吊车宽度6150mm,轮距4800mm , 卷扬机小车重118 kn

3、。(4)用6m跨等截面钢筋混凝土吊车梁，截面高度为1200mm，每根吊车梁重力荷载为39.984kn，吊车轨道连接重力荷载为（44.65+9.05)kg/m9.8n/kg=0.526 kn/m。(5)围护墙用240厚砖砌墙，钢门窗（0.45 kn/m2），围护墙直接支承于基础梁（0.24m19.0kn/m3），基础梁高450mm。(6)取室内外高差围150mm,得基础顶面标高为-0.700m（450+100+150=700mm）。三、选柱确定a、b两柱截面尺寸。上柱：buhu=400500下柱：bhbilhil=4001000212.5100排架柱参数： h=13.900m, hu =4.20

4、0m, hl=9.700m au=2.0105 mm2, iu=4.17109 mm4;al=2.275105 mm2, il=2.1121010 mm4; = hu / h=0.3020.3n= iu / il =0.197 1/（i=a,b）（n/mm）=0.0212e= 0.5 四、荷载计算1.屋面恒载 2.雪荷载（屋面均布荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中较大值，故只考虑雪荷载）： 坡屋面坡度角25，取1.0，得雪荷载标准值=0.6 kn/m2 3.柱自重重力荷载 上柱 下柱 4. 吊车梁及轨道连接重力荷载 5. 吊车荷载 (1)吊车竖向荷载标准值 (2)竖向荷载 在a柱 (3)横向水平

5、荷载（） 6.风荷载 ，地面粗糙度b类，d=6m(1) 确定：柱顶处（按柱顶标高13.20m计）， 屋顶（按檐口标高14.45m计），(2) 、确定：(2) 确定： =荷载汇总表荷载类型简图a柱（）()屋面活载（雪荷载）吊车竖向荷载吊车横向水平荷载tmax=12.54风荷载向右吹向左吹a柱内力汇总表荷载类型序号简图m:knmn: knv: kn-mnmnmnv恒载113.72303.80-51.44346.9445.56402.1110.00屋面活载22.2345.97-9.2645.976.5145.971.63吊车竖向荷载3a-19.99067.01348.0020.83348.00-4.

6、763b-19.9901.0184-45.1684-4.76吊车横向荷载4 4.42604.4260115.56010.84风荷载5a46.23046.230452.28063.405b-65.510-65.510-403.540-48.28a柱内力组合表截面组合目的被组合内力序号m()n()v()-77.52422.48-96.83364.5677.52422.4894.0474.71364.56-96.83-86.52854.81-160.23580.0974.85912.73-77.06-3.48 416.33-144.27-643.90872.56101.60-656.30588.37

7、-68.49804.60978.93101.60-432.17978.93-66.44 624.54482.5391.88-453.79482.53-48.83五、柱的配 筋计算材料： c30 混凝土 fc=14.3 n/mm2, ft=1.43n/mm2, ftk=2.01n/mm2 钢筋用hrb335 fy =fy=300n/mm2, es=2.0 105 n/mm2 箍筋用hrb235，fy =210 n/mm2柱截面参数：上柱-截面： b=400 mm, h=500 mm, a=2.0 105 mm2 a=45mm, h0=500-45=455 mm下柱 -，-截面：400 mm，b=

8、100 mm 212.5 mm，h1000 mm a=2.775105 mm2,=45 mm, h0=1000-45=955mm, 相对受压区高度：-截面： -，-截面：各组轴力中都小于,各控制截面都是大偏压，均用小，大的内力组合作为配筋依据：其中 -截面以 -，-截面以 计算配筋a柱截面配筋计算表截面-内力m()96.83804.6n()364.56978.93266821.302033.33286854.63840097001.01.00.971.01.3311.07563.73 503.701808.32400=455418 (1017)422，220 (2148)六、牛腿计算a柱的牛腿

9、计算 ，满足要求计算纵向受拉钢筋，由于，选用414，另选212作为锚筋焊在牛腿顶面与吊车梁连接的钢板下。验算牛腿顶面局部承压，近似取满足要求。按构造要求布置水平箍筋，取8100，上部（410mm）范围内水平箍筋总面积可以。因为=00.3,可不设弯筋。牛腿配筋见下图： 七、柱子吊装阶段验算柱子的吊装验算按伸臂梁算得用和，查得 满足条件。因为，所以只计算b面：用和，查得 满足条件。八、a柱基础设计1. 设计资料：地下水位标高为-5.000m,承载力特征值，地下1.5 m左右为中密粗砂，基础梁按照gb04320选用，基础埋置深度处的标高设为-2.200m，假设基础宽度小于3m。基础用c20混凝土，钢

10、筋用，钢筋的保护层厚度为40 mm基层采用c10 混凝土，厚 100 mm2. 基础底面内力及基础底面积计算按柱底iii-iii截面三组相应荷载效应基本组合时的内力设计值见下述甲乙三组的内力值。但因为基础底面积计算按的要求进行，故上述三组内力设计值均应改为相应荷载效应标准值组合时的内力值，见下述甲乙两组的内力值。甲组： 乙组：基础杯口以上墙体荷载标准相应设计值，它直接施加在基础顶面，对基础底面中心线的偏心距为假设基础高度（a）基础顶面轴向力最大标准值基础底面至地面高度为2.2m，则基础底面以上总轴向力标准值为（这里20.0为基础自重及上土自重的平均重力密度，为基础底面积）。（b）按轴心受压状态估计：（c）按估计偏心受压基础面积，并求出基底截面抵抗矩及基底以上基础及土自重标准值：（d）故按以上甲乙两组分别作用了基底面的相应标准组合的内力值为：甲组：乙组：（e）基础底面压力验算：甲组：乙组：则,均满足要求，故上述假设的基础底面尺寸合理，为3.基础其他尺寸确定和基础高度验算（见图）按构造要求，假定基础尺寸如下: 分三级阶梯，每阶高度500；柱插入深度杯底厚度厚度故杯壁可不配筋；柱截面。以上述甲乙两组相应荷载效应基本组合求得的地面基底净反力验算基础高度：甲组：由于基础底面合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离，因为，所以，按比