单层厂房课程设计

1、贵州理工学院实习报告专用纸 院系：土木工程学院专业：土木工程姓名：学号：班级：土木133实习性质： 实习地点：贵州理工学院指导教师： 成绩：已知条件（一）题目单层工业厂房排架结构设计（设计号：W5Z4D1JH1 所取数据为基本风压 W=0.55kN/rh,地面粗糙度为C类，A4级吊车：I台10t吊车和1台15/3t 吊车，柱顶标高为12.2m； 室内地坪设计标高为0 .000，室外地坪设计标高为-0.300m； 厂区无积灰荷载，屋面检修活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值为0.3kN/m2。（二）设计资料某单层工业厂房XX车间，根据工艺要求采用单跨布置（附属用房另建，本设计不考虑）。车

2、间总长66m柱距6m跨度24m吊车设置见设计号。外围墙体为 240mm专墙，采用MU10烧结多 孔砖、M5混合砂浆砌筑。纵向墙上每柱间设置上、下两层窗户：上层窗口尺寸（宽X高）=?J I :4000m X 4800mm窗洞顶标高取为柱顶以下 250mm处；下层窗口尺寸（宽X高）=4000mX 4800mm、* L / / f /窗台标高为1.000m处。两山墙处设置6m柱距的钢筋混凝土抗风柱，每山墙处有两处钢木大门，洞 口尺寸（宽X高）=3600mm 4200m（集中设在中间抗风柱两侧对称设置）。该车间所在场地由地质勘察报告提供的资料为：厂区地势平坦，地面（标高为-0.300m）以下0.81.

3、2m为填土层，再往下约为0.4m厚的耕植土层，再往下为粉质粘土层，厚度超过 6m其地 基承载力特征值fak=200kN/m，可作为持力层；再往下为碎石层。地下水位约为 -7.0m，无侵蚀性；I该地区为非地震区。场区气象资料有关参数（如基本风压、地面粗糙度等）按附表设计号中数据取用；基本雪压So= 0.3kN/m2。贵州理工学院实习报告专用纸屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙（0.35kN/m2），水泥砂浆找平层15厚（0.3kN/m2）， 加气混凝土保温层100厚（0.60kN/m2），冷底子油一道、热沥青二道（0.05kN/m2），水泥砂浆找平 层 15 厚（0.3kN/m2）。材料（建

4、议）：柱，混凝土 C30,纵向钢筋HRB335/400箍筋HRB335基础，混凝土 C30,钢筋HRB335一、构件选型1屋架的选取本设计采用梯形钢屋架，因其受力均匀，弦杆受力居中，屋架的上弦杆件坡度一致，屋面坡度 一般为1/101/12，适用于跨度为18m 24m 27m,30m的中型厂房，便于屋面板的铺设。根据梯形钢屋架（05G511，屋面坡度1/10。屋架与柱的连接为铰接支承，选用屋架型号为：GWJ24-5A），屋架重量：35.56kN/榀2屋面板的选取预应力混凝土屋面板是目前厂房屋盖结构中采用最广泛的一种无檩覆盖构件，它与屋架构成刚度较大和整体性较好的屋盖系统。根据预应力混凝土屋面板（

5、04G410-2），屋面做法为找坡层，水泥砂浆找平层20mm防水层，天沟抹面层15mm统一选取屋面板1.5 X6m（灌缝后尺寸），板号 为：WB-2（ 2代表荷载等级），重力荷载标准值为1.4 kN/m2。 /二、ri Cx本设计屋面做法为：屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙（0.35kN/m2），水泥砂浆找平层15厚（0.3kN/m2），加气混凝土保温层100厚（0.60kN/m2），冷底子油一道、热沥青二道（0.05kN/m2），. I水泥砂浆找平层15厚（0.3kN/m2），预应力混凝土屋面板（加灌缝）1.4 kN / m2。3结构构件选用及重力荷载标准值表贵州理工学院实习报告专用纸

6、构件名称标准图集重力荷载标准值备注屋面板04G410 2- 11.5m 6m预应力混凝土屋面板-21.4 kN /m（包括灌缝重）梯形钢屋架GWJ24-6A1梯形钢屋架135.56 kN/榀钢筋混凝土吊J车梁G425标准图集YXDL6-845 kN/ 根轨道及零件重G425标准图集YXDL6-8基础梁04G320钢筋混凝土基础梁16.2 kN /根连系梁04G321钢筋混凝土连系梁17.5 kN /根4预制钢筋混凝土柱由立面布置图知：取基础顶面标高-0.8m，柱顶高程+12.2m,取吊车梁高hb=1.2m,取轨道顶 面至吊车梁顶面的距离ha=0.2m。由电动桥式起重机基本参数 5-50/5t

7、般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸系列（ZQ1-62）查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为 2.15m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220m轨顶标高=柱顶标高-2.15-0.22=+9.83m牛腿顶面标高=轨顶标高-h b-h a=9.83-0.2-1.2=+8.43m从基础顶面算起的柱高日=柱顶标高-基础顶面标高=12.2+0.8=13.0m上柱高円=柱顶标高-牛腿顶面标高=12.2-8.43=3.77m下柱高 H=13.0-3.37=9.235选择住截面形式和尺寸取A,B柱的截面尺寸一样，由厂房剖面图可知：基础顶至吊车梁顶高度： H=9.23+1.2=10.43m10m H12m吊车为

8、I台10t吊车和1台15/3t吊车取Q=15t查表得截面高度 h 工 HH13.0贵州理工学院实习报告专用纸11A柱顶水平剪力 Va=RaRa-Rb -T1.5211.52 -4.20 - -7.86kN2211B 柱顶水平剪力 VB=RBRa -Rb =4.20 11.52 - 4.20 =7.86kN22内力图如下图所示M图（单位：kN?m）N图（单位：kN）V图（单位：kN）Dnaxf乍用在A柱时DU作用在A柱时，DU乍用在B柱时的内力分析B柱顶不动支点反力 RMaxc130.32 i.i5=_11.52kNH13.0*A柱顶不动支点反力 RamMCbm47上3 1.15=4.20kN

9、H13.0丿1 1B 柱顶水平剪力 Vb=RbRa -RB =4.2011.52 -4.20 =7.86 kN ：-11A柱顶水平剪力 VA=RAn_ Ra-Rb = -11.5211.52 -4.20 =-7.86kN22，:二内力图如下图所示贵州理工学院实习报告专用纸J s . IM图（单位：kN?m）N图（单位：kN）V图（单位：kN）Dnin作用在A柱时I,；-4在Tmax作用下的内力分析Tmax至牛腿顶面的距离为9.83-8.43=1.4m I : Ii|f,，/Tmax至柱底的距离为9.83+0.8=10.63m因为A柱与B柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，

10、故A柱的内力图如下图所示M图（单位：kN?m）V图（单位：kN）贵州理工学院实习报告专用纸5在风荷载作用下，A柱的内力分析左风时，在q1、q2作用下的柱顶不动铰支座反力，由附表 9-8查得1=0.331 ;按计算：取6=0.331不动铰支座反力： | A柱顶水平剪力：故左风和右风时，A柱的内力图如下图所示M图（单位：kN?m）V图（单位：kN）左风时贵州理工学院实习报告专用纸M图（单位：kN?m）V图（单位：kN）右风时贵州理工学院实习报告专用纸五内力组合及其说明恒载的编号型 类 荷载 荷 恒号 编 载 荷载内力设计值MNV二 ：、1-1 v型 类 荷载 荷 恒号 编 载 荷梁内力设计值亠MN

11、-1-.r、I ! i /CI I.1.*/ I JI.贵州理工学院实习报告专用纸荷载类型活何载何载编号屋面均布活何载力内一MNV荷载类型活何载何载编号Dmax在 A柱内力设计在MNV| 11 1,;.? .j1 _n1X . i ； j e 1 1 / .r f贵州理工学院实习报告专用纸荷载类型活何载何载编号Dmin在A在柱内力设计值MNV1 Jj荷载类型活何载何载编号 TmaxMV精心整理内力设计值贵州理工学院实习报告专用纸荷载类型1活何载荷载编号左风右风MVMV内力设计值. 1X、1 h尹：jr.r j i,i ,/ ；A柱控制截面I - IU- U和川-川的内力组合列于下表中截面荷载组

12、合 内力组合、恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）组合项目MNI - I+Mmax及 相应的N+0.9X+-5.53+0+0.9X-29.63+18.7+27.01=+8.94284.86+0+0.9X0+0+0=284.86何载组合恒何载+任一种活何载MN+-5.53+0+27.01 =+21.48284.86+18.10+0=302.96荷载组合.恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）内力组合组合项目MN-Mmax及 相+0.9X-5.53+0+0.9284.86+应的N+X-0.97-29.6318.10+0.9X-18.70-36.3950.40+0+0=-82.65+0=3

13、48.32恒何载+任一种活何载组合项目MN+-5.53+0-36.39284.86+=-41.9218.10+0=302.96贵州理工学院实习报告专用纸截面何载组合内 力组合、恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）组合项目MNI - I+Nmax及 相应的M1 +0.9X+-5.53+0+0.9X-0.97L/1-29.63+18.70-36.39=-82.65284.86+18.10+0.9X50.4+0+0+0=348.32何载组合恒何载+任一种活何载MN+-5.53+0+-0.97=-6.50284.86+18.10+50.4=353.36何载组合 内力组合、恒载+0.9 （任意两种

14、或两种以上活荷载）组合项目MNNmin及相应的M+0.9X+-5.53+0+0.9X-29.63-18.70-36.39=-81.78284.86+18.10+0.9X+0+0+0=302.96恒何载+任一种活何载组合项目MN+-5.53+0-36.39=-41.92284.86+18.10+0=302.96贵州理工学院实习报告专用纸截面荷载组合内 力组合、恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）组合项目MNn - n+Mmax及 相+0.9X-5.53+14.92+284.86+应的N+0.9X100.6964.80+0.9X+18.70+27.01343.1+0+0=+141.15=74

15、0.35何载组合恒何载+任一种活何载MN+-5.53+14.92+284.86+100.69=64.8+434.1+110.08=783.76爲载组合恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）内力组合、组合项目MN-Mmin及相+0.9X-5.53+14.92+284.86+64.8应的N+0.9X-0.97+0.9X50.4+17.8-18.70-+158.09+0+036.39=-25.04=537.30恒何载+任种活何载组合项目MN+-5.53+14.92-284.86+36.39=-27.0064.80+0=349.66贵州理工学院实习报告专用纸截面荷载组合内恒载+0.9 （任意两种或

16、两种以上活荷载）力组合、组合项目MNn - n+Nma及相应的M+0.9X +-5.53+14.92+0.9X-0.97+284.86+64.8+0.9X50.4100.69+18.70-+434.1+0+027.01=140.28=785.71何载组合恒何载+任一种活何载MN+-5.53+14.92+284.86+100.69=64.80+434.1110.08=783.76荷载组合恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）内力组合、组合项目MNNmin及相+0.9X-5.53+14.92+284.86+应的M+0.9X-0.97+64.80+0.9X27.01=-32.9150.40+0=

17、395.02恒何载+任一种活何载组合项目MN+-5.53+14.92+284.86+27.01=+36.4064.80+0=349.66贵州理工学院实习报告专用纸截面:何载组合内力组合恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）组合项目MNV川-川+Mma及应+0.9X15.66+14.92+N=284.86+的NV+0.9X2.81+28.134.85+0.914+142.01+257X50.40+.53=418.02434.1+0+0=855.76V=2.31+0+0.9X0.43-7.86+13.36+37.62=+41.51何载组合恒何载+任一种活何载MNV+15.66+14.92+25

18、7.53=288.11;:I、1N=284.86+134.85+0 =419.71 V=2.31+0+ 37.62= +39.93贵州理工学院实习报告专用纸截面荷载组合内 力组合、恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）组合项目M |NV川-川-Mmax及 应的NV+0.9X+,115.66+14.92+0.9X-54.75+-142.01-228.09=351.79N=284.86+134.85+0.9X158.09+0 +0=561.99V=2.31+0 +0.9X-7.86 -13.36- +28.66= -42.58何载组合恒何载+任一种活何载MNV+15.66+14.92+-228

19、.09=-197.51N=284.86+134.85+0=419.71V=2.31+0+-28.66=-26.35贵州理工学院实习报告专用纸截面荷载组合内 力组合、恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）组合项目MNV川-川-Nmax及应+0.9X15.66+14.92+N=284.86+的MN0.9X2.81 +134.85+0.9+28.14+142.01X50.40+257.53=434.10+0+0418.02=855.76:训帀V=2.31+0|J 1 / */ / /+0.9X0.43-7.86+13.36“ 11+37.62=+41.51-何载组合恒何载+任一种活何载MNV+1

20、5.66+14.92+N=284.86+28.14=+58.72134.85+434.1=853.81V=2.31+0-7.86=-5.55贵州理工学院实习报告专用纸截面荷载组合内恒载+0.9 （任意两种或两种以上活荷载）力组合、组合项目MNV川-川-Nmin及应的Mv何载组合恒何载+任一种活何载MNV+15.66+14.92+N=284.86+257.53=134.85+0+288.11=419.91V=2.31+0-37.62=i1 ” ” 、二、1+39.932.内力组合的说明(1) 控制截面I - I在以Nmax及相应M为目标进行恒荷载+0.9X (任意两种或两种以上活荷载)的I .

21、I ；内力组合时，应在得到Nmax的同时，使得M尽可能的大，因此采用+0.9X+。(2) Dmax、Dmin、Tmax和风荷载对截面I - I都不产生轴向力N,因此对I - I截面进行max及相应M的恒荷载+任一活荷载内力组合时，取+。贵州理工学院实习报告专用纸(3)在恒荷载任一活荷载的内力组合中，通常采用恒荷载风荷载，但在以Nmax为内力组合目标时或在对U -U截面以 Mmax为内力组合目标时，则常改为恒荷载Dmax。但考虑到P-上二阶效应后弯矩会增大，估计是大偏心，因此取它为最不利内力组合；对川-川截面，Nmin =419.71KN及相应M288.11 KMl_mJeo = 0.686m,

22、偏心距很大，故也取为最不利内力组合。(5)控制截面川-川的_Mmax及相应N、V的组合，是为基础设计用。六排架柱截面设计采用就地预制柱，混凝土强度等级为 C30,纵向钢筋HRB400箍筋HRB335采用对称配筋。1. 上部柱配筋计算精心整理(1) 由内力组合表知，控制截面I - I的内力设计值为 考虑P-厶二阶效应贵州理工学院实习报告专用纸查表 12-3 知，I。=2.0Hu =2.0 3.77 =7540mm(2) 截面设计假设为大偏心受压，则选用316，As = aS = 603mm2故截面一侧钢筋截面面积603mnn : mm bh -(3) 垂直于排架方向截面承载力验算在吊车厂房有柱间

23、支撑时，柱在垂直排架方向的计算长度: 贵州理工学院实习报告专用纸2. 下部柱配筋计算按控制截面m-m进行计算。由内力组合表知，有二组不利内力：(1) 按(a)组内力进行截面设计假设为大偏心受压，且中和轴在翼缘内：p说明中和轴确实在翼缘内。贵州理工学院实习报告专用纸Ne -rfcbf x|X _as855.76 103 170.16 -1 14.3 400 144： I 144Ask、22 -40f y h0 - as360860 - 40采用416精心整理2=403mm(2) 按(b)组内力组合进行截面设计(3) 垂直于排架方向的承载力验算0.8已=0.8 9.23 = 7.38m由表12-4

24、知，有柱间支撑时，垂直排架方向的下柱计算长度为 贵州理工学院实习报告专用纸3. 排架柱的裂缝宽度验算裂缝宽度应按内力的准永久组合值进行验算。内力组合表中给出的内力的设计值，因此要将其改为屮7= 14内力的永久组合值，即把内力设计值乘以准永久组合值系数q，再除以活荷载分项系数 1=0 - 0风荷载的q，故不考虑风荷载；不上人屋面的屋面活荷载，q ，故把它改为雪荷载，即乘以系数30/50。(1) 上部柱裂缝宽度验算按式(10-35)的荷载准永久组合，可得控制截面1-1的准永久组合内力值：由上册式(8-38 )知最大裂缝宽度贵州理工学院实习报告专用纸保护层的厚度为20mm箍筋为直径为8mm纵向受力钢

25、筋外边缘至受拉边的距离为 28mm,(3) 下部柱裂缝宽度验算对川-川截面内力组合 Mmax及相应N的相应情况进行裂缝宽度验算。贵州理工学院实习报告专用纸4. 箍筋配置非地震区的单层厂房排架柱箍筋一般按结构构造要求设置。上、下均采用8200在牛腿处箍筋J t一 . I加密为 81005. 牛腿设计根据吊车梁支撑位置，吊车梁尺寸及构造要求，确定牛腿尺寸如图所示。牛腿截面宽度b=400mm,截面有效高度h=600mmj I : I(1) 按裂缝控制要求验算牛腿截面高度作用在牛腿顶面的竖向力标准值(2) 牛腿配筋贵州理工学院实习报告专用纸ml 由于a =-130mm,故可按构造要求配筋。水平纵向受拉钢筋