单层厂房课程设计计算书.docx

单层厂房课程设计2014-2015学年第1学期班 级：土木11学 号：2110702025姓 名：郑伟伟指导教师：宋丽成 绩： 一、设计条件学号为19（1）AB跨跨度：27m，BC跨跨度：18m，（软钩，工作等级A5）吊车起重量：30/5起重量Q（t）跨度Lk（m）尺寸吊车工作级别A4A5宽度B（mm）轮距K（mm）轨顶以上高度H（mm）轨道中心至端部距离B1（mm）最大轮压Pmax（kN）最小轮压Pmin（t）起重机总质量m1（t）小车总质量m2（t）30/516.56050460026002602705.034.011.7（单闸）25.5665052503003107.847.5建设地点：广州，牛腿顶面标高：8.7m厂房总长：120m，中间设一道伸缩缝室内地坪标高：-+0.00，室外地坪标高：-0.300根据建筑结构荷载规范中附录E中表E.5查得：基本风压：w0=0.5kN/m2，基本雪压：0地面粗糙度类别为B类，地基承载力特征值fak=180kPa（2）构件选型采用梯形钢屋架、预制钢筋混凝土桩、预制钢筋混凝土等截面吊车梁、柱下独立基础，基础顶面离室外地坪取1.0m，围护墙采用240mm厚粉刷墙，直接支撑在基础梁上。 桁架端部高度为1.4m，屋面板采用彩色钢板，厚4mm，钢檩条长6m轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha=0.2m吊车梁高hb=1.2m 轨顶标高=牛腿顶面标高+ha+hb=10.1m 轨顶以上高度为2.6m，屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm 柱顶标高=10.1+2.6+0.22=12.92m 基础顶面至室外地坪的距离为1.0m基础顶面至室内地坪的距离为1.0+0.3=1.3m从基础顶面算起的柱高H=12.92+1.3=14.22m 上部柱高Hu=12.92-8.7=4.22m 下部柱高Hl=14.22-4.22=10m根据经验选择柱截面尺寸和形式：边柱：上部柱采用矩形截面bh=500mm500mm下部柱采用工字形截面bfhbhf=500mm1000mm100mm200mm中柱：上部柱采用矩形截面bh=500mm600mm下部柱采用工字形截面bfhbhf=500mm1200mm100mm200mm柱下独立基础采用锥形杯口基础二、计算单元及计算简图1、定位轴线 边柱轴线与边柱外边缘重合，中柱定位轴线与上部中心线重合 A轴线：B1：由附表12可查得轨道中心线至吊车端部的距离B1=300mm B2：吊车桥架至上柱内边缘的距离，吊车起重量小于50t，取B2=80mm B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离B3=500mm e= B1+B2+ B3=880mm B轴线左：B1=300mm，B2=80mm，B3=300mm e= B1+B2+ B3=680mm750mm，取e=750mmB轴线右：B1=260mm，B2=80mm，B3=300mm e= B1+B2+ B3=640mm1 取c=1.0 e0=MN=346mm,ea=20mm,ei=e0+ea=366mm 查表12-3知，l0=2Hu=24.22=8.44m s=1+11500ei/h0(l0h)2c=1+11500366465(8.440.5)21=1.24（2）截面设计 sei=454mm0.3h0=139.5mm NNb=1fcbbh0=1722kN按大偏心受压情况计算 x=N1fcb=60.62mmminbh=0.2% 500500=500mm2,2As=1884.96mm20.55% 500500=1375mm2（3）垂直于排架方向的截面承载力验算 查表12-3得：l0=1.25Hu=1.254.22=5.275m l0b=5.2750.5=10.55,查上册表4-1，得：=0.97 Nu=0.9fcA+fyAs=0.90.9514.3500 500+3601884.96=3636.82kNN= 433.43kN,承载力足够2、A柱下部柱配筋计算 h0=h0=1000-35=965mm 按控制截面-进行计算，内力设计值为 （a）M=780.64 kNm N=1139.39 kN （b）M=446.31 kNm N=582.39 kN（1）按（a）组内力进行截面设计 e0=780.641139.39=685mm,ea=h30=100030=33.33mm ei=e0+ea=718.33mm A=bh+2bf-bhf=1001000+2500-100 200=2.6105mm2 c=0.5fcAN=0.514.32.61051139.39103=1.631 取c=1.0 查表12-3得：l0=Hl=10m s=1+11500eih0(l0h)2c=1+11500718.33965(101)21=1.09N1fcbfhf=1430kN,中和轴位于翼缘内按大偏心受压计算 x=N1fcbf=159.36mm2as=70mm,=xh0=0.165e=sei+h2-as=1.09718.33+10002-35=1247.98mmAs=As=Ne-1fcbfh021-0.5fyh0-as =1139.391031247.98-114.350096520.165(1-0.50.165)360965-35=1236.44mm2采用420，As=As=1256.64mm2,满足最小配筋率要求（2）按（b）组内力进行截面设计 e0=446.31581.39=766mm,ea=33.33mm ei=e0+ea=799.33mm c=0.5fcAN=0.514.32.6105582.39103=3.191 取c=1.0s=1+11500eih0(l0h)2c=1+11500799.33965(101)21=1.08N1fcbfhf=1430kN,中和轴位于翼缘内按大偏心受压计算 x=N1fcbf=582.39103114.3500=81.45mm2as=70mm=xh0=0.0844e=sei+h2-as=1328.28mmAs=As=Ne-1fcbfh021-0.5fyh0-as=582.391031328.28-114.350096520.0844(1-0.50.0844)360965-35=702.91mm2 a组轴向力N=1139.39kN,满足3、A柱的裂缝宽度验算 风荷载q=0，不考虑风荷载；不上人屋面的屋面活荷载q=0，基本雪压为0，不考虑屋面活荷载及雪荷载 （1）上部柱裂缝宽度验算 控制截面-的准永久组合内力值： Mq=10.67+0.6-69.71-32.36=-50.57kNm N=343.147+26.375=369.52kN e0=MqN=50.57103369.52=136.66mm e0h0=136.66465=0.290.55，不必进行裂缝宽度验算 （2）下部柱裂缝宽度验算 对-截面内力组合+Mmax及相应N的情况进行裂缝宽度验算 Mq=31.48+25.41+0.6110.01+227.68 =259.5kNm N=343.147+142.175+0.6527.868=802.04kN e0=MqN=323.55mm e0h0=323.55965=0.3350.55，不必进行裂缝宽度验算4、A柱箍筋配置 按构造要求配置箍筋，采用HPB300级钢筋。上下柱均采用8200，在牛腿处箍筋加密为81005、A柱牛腿设计 根据吊车梁支撑位置、吊车梁尺寸及构造要求，牛腿尺寸取为截面宽度b=500mm,截面高度h=600mm,h0=565mm,h1=500mm（1）按裂缝控制要求验算牛腿截面高度 Fvk=Dmax(1)+q5A=578.67kN Fhk=0,=0.65,ftk=2.01N/mm2 a=-120+20=-100mmFvk,满足要求（2）牛腿配筋 由于a=-100mm,故可按构造要求配筋 水平纵向受拉钢筋截面面积Asminbh=0.002 500600=600mm2,采用614，As=923.63mm2， 其中214是弯起钢筋6、A柱的吊装验算 （1）计算简图 由表12-4知，排架柱插入基础杯口内的高度 h1=0.91000=900mm 故柱总长为：4.22+10+0.9=15.12m 采用就地翻身起吊，吊点设在牛腿下部，因此起吊时的支点有两个：柱底和牛腿底，上柱和牛腿是悬臂的 （2）荷载计算 吊装时，应考虑动力系数=1.5，柱自重的重力荷载分项系数取1.35 q1=Gq1k=1.51.356.25=12.66kN/m q