混凝土砌体结构厂房工程施工方案

1、键入文字 目目 录录第一章 设计资料.1第二章 厂房标准构件及排架柱材料选用.22.1 厂房中标准构件选用情况.22.2 排架柱材料选用.3第三章 排架柱高与截面计算.43.1 排架柱高计算.43.2 柱截面尺寸计算.4第四章 排架柱上的荷载计算.64.1 屋盖自重计算.64.2 柱自重计算.64.3 吊车、吊车梁及轨道自重计算.64.4 屋面活荷载计算.64.5 吊车荷载计算.64.6 风荷载计算.7第五章 内力计算.85.1作用内力计算.8xg5.2 屋面活荷载内力计算.95.3 吊车竖向荷载作用内力计算.105.4 吊车水平荷载作用内力计算.115.5 风荷载作用.115.6 最不利荷载

2、组合.12第六章 排架柱设计.156.1 柱截面配筋计算.156.2 柱在排架平面外承载力验算.186.3 斜截面抗剪和裂缝宽度验算.196.4 柱牛腿设计.216.5 柱的吊装验算.22结论.24参考文献.25键入文字第- 1 -页 共-25-页第一章第一章 设计资料设计资料1.11.1 设计资料设计资料(1) 工程名称: 某金工车间。（2）工程情况：本工程为某城市郊区一金工车间，无抗震设防要求。工艺要求为一单层单跨厂房，柱距为 6 米。设有两台 q=10t 中级工作制 a5 的桥式吊车。厂房采用钢筋混凝土结构。(3) 自然条件: 基本风压 基本雪压 。20/35. 0mkn20/3 . 0

3、mkns (4)建筑平面、剖面如图 1-1 和图 1-2 所示。图 1-1 建筑平面布置图 第- 2 -页 共-25-页第二章第二章 厂房标准构件及排架柱材料选用厂房标准构件及排架柱材料选用2.12.1 厂房中标准构件选用情况厂房中标准构件选用情况2.1.1 屋面做法屋面做法两毡二油防水层上铺小石子： 0.35kn/m220mm 水泥沙浆找平层： 0.4kn/m2100mm 珍珠岩保温层： 0.5kn/m2一毡二油隔气层： 0.05kn/m220mm 水泥沙浆找平层： 0.4kn/m2合计： 21/7 . 1mknggk屋面活荷载： 21/5 . 0mknqk屋面外荷载： 211/2 . 25

4、 . 07 . 1mknqgkk屋面板采用 g410（一）标准图集：1.5m6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水）中间跨： ywb2ii边 跨： ywb2iis允许外荷载： 2/46. 2mkn板自重： 22/30. 1mkngk灌缝重： 23/10. 0mkngk2.1.2 檐口板、嵌板檐口板、嵌板檐口板、嵌板采用 g410（二）标准图集体。中间跨： ywb1边 跨： ywb1s允许外荷载： 2.50kn/m2板自重： 1.65kn/m2灌缝重： 0.10kn/m22.1.3 屋架屋架屋架采用 g415（一）标准图集的预应力混凝土折线型屋架（ywj211ba）允许外荷载： 4.00kn/m2屋

5、架自重： 24/5 .60mkngk2.1.4 天沟板天沟板天沟板采用 g410（三）标准图集。第- 3 -页 共-25-页中间跨： tgb77中间跨左开洞： tgb771b中间跨右开洞： tgb771a端跨左开洞： tgb771sb端跨右开洞： tgb771sb允许荷载： 3.05kn/m2构件自重： 1.90kn/m22.1.5 吊车梁吊车梁吊车梁选用 g323（二）标准图集,中级工作制备，两台起重量为 10t 的吊车, ,选用mlk5 .19吊车梁：边跨 dl11b：构件自重： 。根根/8 .40/95.305knkngk 吊车轨道联接选用 g325 标准图集,中级吊车自重：。mkngk

6、/162.22.2 排架柱材料选用排架柱材料选用(1) 混凝土：采用 c30。)/01. 2,/3 .14(22mmnfmmnftkc(2) 钢筋：纵向受力钢筋采用 hrb335 级。)/102,55. 0,/300(252mmnemmnfsby(3) 箍筋：采用 hpb235 级。)/210(2mmnfy(4) 型钢及预埋铁板均采用 i 级。第- 4 -页 共-25-页第三章第三章 排架柱高与截面计算排架柱高与截面计算3.13.1 排架柱高计算排架柱高计算由吊车资料表可查得：h1876mm,轨顶垫块高为 200mm。 牛腿顶面标高 轨顶标高吊车梁轨顶垫块高 7.8001.2000.200 6

7、.400m(取 6.600m) 柱顶标高 牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+h+0.220 6.600+1.200+0.200+1.876+0.220 10.096m (取 10.200m)上柱高 柱顶标高牛腿顶面标高uh10.200-6.600=3.600m全柱高柱顶标高基顶标高h 10.200(0.500)10.700m下柱高全柱高上柱高lh 10.7003.6007.100m实际轨顶标高牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高 9.2.000m则 (9.2m7.8m)7.8m0.1410.220 满足要求。3.23.2 排架截面尺寸计算排架截面尺寸计算截面尺寸需要满足的条件为：bh /253

8、44mm.hh /12717mmuu取柱截面尺寸为：上柱：（bh）400400下柱：i(bhbh)400600100150（如图 3-1）ff第- 5 -页 共-25-页图 3-1 下柱截面图计算参数上、下柱截面惯性矩 i上柱 iu1/120.40.430.021m4下柱 il1/120.40.6321/12（0.15+0.025/3）（0.55+1/30.0252）30.024m4 上、下柱截面面积 a上柱 au0.40.40.16m2下柱 al0.40.6-2（0.55+0.6）/20.150.154m2上柱与全柱高比值 3.6/10.70.336惯性矩比值 nniu/il=0.021/0

9、.024=0.875排架计算简图如图 3-2 所示。第- 6 -页 共-25-页图 3-2 排架计算简图第四章第四章 排架柱上的荷载计算排架柱上的荷载计算4.1 屋盖自重计算屋盖自重计算5 . 02 . 12)(2 . 143211kkkkggggg厂房跨度柱距1.2（1.70+1.30+0.10）6+1.260.50.5=270.66kn(作用在柱顶)2211502/4001502/1上he)(50与上柱中心线的偏心距mm4.2 柱自重计算柱自重计算上柱：（作用于上柱中心线）2gkn6 .159 . 34 . 04 . 025 2emmhhul1752360271022下柱：)(31.406

10、 . 8)15. 026 . 055. 029 . 04 . 0(254作用于下柱中心线kngmme044.3 吊车、吊车梁及轨道自重计算吊车、吊车梁及轨道自重计算)(2 . 1653柱距kkggg )(2 .55)6140(2 . 1作用于牛腿顶n )(4502/6007502/7503与下柱中心线偏心距mmhef4.4 屋面活荷载计算屋面活荷载计算 bq2/5 . 04 . 11厂房跨度 )(1 .4462215 . 04 . 11gkn 作用位置同4.5 吊车荷载计算吊车荷载计算 竖向荷载：275kn, 67.4kn, k=4400mm, b=5550mm, 150kn, 73kn。kp

11、.maxkp.minkqkg根据 b 与 k，由影响线（见图 4-1）可以求得0.075 0.8081y2y1.00, 0.267 3y4y由上求得ikqypd.maxmax9 . 0 15. 22754 . 19 . 0 )(975.7443gkn 作用同ikqinypd.minm9 . 0 15. 24 .674 . 19 . 0 )(586.1823gkn 作用同 4-1 第- 7 -页 共-25-页吊车水平荷载为kngqtkgkqk58. 5)73150(41 . 0)(4则 )作用于吊车梁顶面(80.1615. 258. 54 . 14 . 1maxknyttik其作用点到柱顶的垂直

12、距离垫块高吊车梁高上柱高ym2 . 22 . 02 . 16 . 3611. 06 . 32 . 2uhy4.6 风荷载计算风荷载计算基本风压:20/35. 0mkn风压高度变化系数 z按 b 类地区考虑，根据柱顶标高 10.2m，查看荷载规范用内插法得, 对 fw 按檐口标高 14.42m, 得，风载体型系数 s1+0.8, s2-0.5,1z1z则mknbqzs/2.48635. 0. 18 . 04 . 14 . 101mknbqzs/1.55635. 0. 15 . 04 . 14 . 102柱顶风荷载集中力设计值：2010)5 . 06 . 0(5 . 08 . 04 . 1bhbh

13、fzzwbhhz021)14. 082. 1 ( 635. 01)8 . 114. 042. 282. 1 ( kn43.12第五章第五章 内力计算内力计算5.15.1作用内力计算作用内力计算xg5.1.15.1.1 作用作用( (排架无侧移排架无侧移) )1g mknegm533.1305. 066.2701111mknegm665.6725. 066.2702112由, ,则：4375. 00048. 00021. 0luiin336. 07 .106 . 3hhu27. 2) 11(1)11 (123321nnc第- 8 -页 共-25-页故作用下不动铰承的柱顶反力为11m()knhmc

14、r63. 27 .10533.1327. 211111同时有082. 1) 11(1123322nc故在作用下不动铰承的柱顶反力为12m()knhmcr84. 67 .10665.67082. 112212故在共同作用下（即在 g 作用下）不动铰支承的柱顶反力为1211mm 和1 ()knrrr74. 9-12111相应的计算简图及内力图如图 5-1 所示 图 5-1 恒荷载作用下的内力(a)g 的作用；(b)m 图(knm)；(c)n 图（kn）15.1.2 作用计算简图及内力图作用计算简图及内力图432gg 、g, , , kng15.62kng55.23kng40.314mme0033（

15、）mknegm9 . 325. 06 .15222 （）mknegm56.163 . 02 .55333相应的计算简图及内力图如图 5-2 所示。第- 9 -页 共-25-页 图 5-2 g 、g 、g 作用计算简图及内力图234(a) g 、g 、g 作用；(b)m 图(knm)；(c)n 图(kn)2345.25.2 屋面活荷载内力计算屋面活荷载内力计算对于单跨排架，与一样为对称荷载，且作用位置相同，但数值大小不同。故由的内力计1q1g1g算过程可得到的内力计算数值；1qmknem2.20550 . 044.1q1111mknem11.02552 . 044.1q2112knhmcr0.4

16、77 .1013.53327. 211111 knhmcr1.097 .1067.665082. 112212 ()knrrr1.5312111相应的计算简图及内力图如图 5-3 所示。图 5-3 q 作用计算简图及内力图1(a)q 的作用；(b)m 图(knm)；(c)n 图(kn)15.35.3 吊车竖向荷载作用内力计算吊车竖向荷载作用内力计算作用于 a 柱，作用于 b 柱，其内力为maxdmind mknedmd223.53 . 0744.9753maxmax第- 10 -页 共-25-页mknedmd54.73 . 0182.5863minmin厂房总长 72m,跨度为 21m，吊车其

17、重量为 10t,则查得有檩条屋盖的单跨厂房空间作用分配系数0.85。 hcmmvdda2minmaxmax25 . 0 7 .10082. 17 .5485. 05 .22385. 025 . 0 )(3 .15kn hcmmvddb2minmaxmax25 . 0 7 .10082. 17 .5485. 025 .22385. 05 . 0 kn78.12相应的计算简图及内力图如图 5-4 所示。图 5-4 d作用计算简图及内力计算max(a) d的作用；(b)m 图(knm)；(c)n 图(kn)maxd作用于 a 柱时，由于结构对称，故只需 a 柱与 b 柱的内力对换，并注意内力变号即可

18、。min第- 11 -页 共-25-页5.45.4 吊车水平荷载作用内力计算吊车水平荷载作用内力计算当 t向左时，a、b 柱的柱顶剪力按推导公式计算：maxy0.641h ,利用内插法求得 c 0.598。另有 t16.80kn,0.85,则l5max vv(1) c t1.51kn() tatb5max相应的计算简图及内力图如图 5-5 所示。图 5-5 t的作用计算简图及内力图max（a）t的作用；(b)m 图(knm)；(c)v 图(kn)max当 t向右时，仅荷载方向相反，故弯矩值仍可利用上述计算结果，但弯矩图的方向与之相反。max第- 12 -页 共-25-页5.55.5 风荷载作用

19、风荷载作用风从左向右吹时，先求柱顶反力系数 c为11111111833411nnc323.011077.01312.0111077.01312.018334对于单跨排架，a、b 柱顶剪力分别为0.5fch(q q )avw11120.512.430.32310.7(3.192.00)3.90 kn()0.5f+ch(q q )bvw11120.512.43+0.32310.7(3.192.00)8.70 kn()相应的计算简图及内力图如图 5-6 所示。图 5-6 风荷载作用计算简图及内力图(a)风荷载的作用； (b)m 图（knm）风从右向左吹时，仅荷载方向相反，故弯矩值仍可利用上述计算结果

20、，但弯矩图的方向与之相反。第- 13 -页 共-25-页5.65.6 最不利荷载组合。最不利荷载组合。由于本例结构对称，故只需对 a 柱（或 b 柱）进行最不利内力组合，其步骤如下：（1）确定需要单独考虑的荷载项目。本工程为不考虑地震作用的单跨排架，共有 8 种需要单独考虑的荷载项目，由于小车无论向右或向左运行中刹车时，a、b 柱在 t作用下，其内力大小相等而符max号相反，在组合时可列为一项。因此，单独考虑的荷载项目共有 7 项。（2）将各种荷载作用下设计控制截面（ii、iiii、iiiiii）的内力 m、n（iiiiii 截面还有剪力 v）填入组合表 5-1 。填表时要注意有关内力符号的规

21、定。（3）根据最不利又最可能的原则，确定每一内力组的组合项目，并算出相应的组合值。计算中，当风荷载与活荷载（包括吊车荷载）同时考虑时，除恒荷载外，其余荷载作用下的内力均应乘以 0.85的组合系数。排架柱全部内力组合计算结果列入表 5-1。第- 14 -页 共-25-页表 5-1 排架柱内力组合表恒荷载屋面活荷载吊车荷载风荷载内力组合g1.g2g3.g4q1dmax在 a柱dmin在 a柱tmax左风右风nmax及m、vnmin及m、v|m|max及n、v柱号截面荷载项目内力1234567项目组合值项目组合值项目组合值m(knm)20.713.45-35.88-30.8117.6339.47-4

22、9.14-29.35-66.54-66.54i-in(kn)319.7450.4000000+370.14+0.85(+)319.74+0.85（+）319.74m(knm)-42.81-9.15114.4716.3317.6339.47-49.1480.14-91.95103.02iiiin(kn)374.4650.4501.17157.12000+926.03+378.46+0.85（+ ）800.45m(knm)57.114.0135.35-51.61149.13297.97-265.0245.6355.08470.60n(kn)414.7750.4501.17157.12000966.

23、34414.77883.60a柱iii-iiiv(kn)+9.21+1.53-9.21-7.915.2943.78-33.7+16.83+52.99+0.85（+ )52.9第- 15 -页 共-25-页第六章第六章 排架柱设计排架柱设计6.16.1 柱截面配筋计算柱截面配筋计算 最不利内力组的选用：由于截面 33 的弯矩和轴向力设计值均比截面 22 的大，故下柱配筋由截面 33 的最不利内力组确定，而上柱配筋由截面 11 的最不利内力组确定。6.1.16.1.1 截面配筋：截面配筋：1. 组合(与组合相同)maxmminnm=66.54 n=319.74mkn knh0=h-=400-40=

24、360samml0=2h0=23900=7800mma=400400=160000mm2纵向受力钢筋采用 hrb335 级b,/300(2mmnfy)/102,55. 025mmnesea=max(h/30,20)=20mme0m/n=208.1mmei= e0+ ea =228.1mm1=0.5fca/n=0.514.3160000/319740=3.5781 取 1=1.02=1.15-0.01l0/h=0.955 40078000.01-1.151.40921200)(140011hlhei955. 01)4007800(360228.11400112e=ei+h/2-=1.409228

25、.1+400/2-40=481.39 sammb （大偏心受压）155. 03604003 .140 . 131974001bhfancx= h0=3600.155=56mmh0b=3600.55=198mm第- 16 -页 共-25-页2as=80mm经比较：x h0b且 x1 取 1=12= =1.15-0.01l0/h=0.955 40078000.01-1.151.94021200)(140011hlhei955. 01)4007800(3603 . 991400112e=ei+h/2-=1.94099.3+400/2-40=354.07 sammb （大偏心受压）180. 03604

26、003 .140 . 137014001bhfancx= h0=3600.180=65mmh0b=3600.55=198mm2as=80mm经比较 x h0b且 x1 取 1=12= =1.15-0.01l01000/h=1.0541 取 2=190086000.01-1.151.10021200)(140011hlhei11)6005600(5606 .5621400112e=ei+h/2- as =1.100562.6+600/2-40=1028.86 mm1 取 1=12=1.15-0.01l0/h=1.0541 取 2=1 90086000.01-1.151.19721200)(140

27、011hlhei11)9008600(8602 .2841400112e=ei+h/2-as=1.197284.2+600/2-40=750.19 mmb （大偏心受压）203. 05604003 .140 . 199634001bhfancx= h0=5600.203=174.58mmh0b=5600.55=473mm2as=80 =150mmfhmm经比较,b ，应重新计算 x0hxhfbfahbbfanxcffc11)(1003 .140 . 1150100400(3 .140 . 1966340）mm76.225syfffcssahfxhbxhhhbbfaneaa00012240860

28、300276.22586076.22510021508601501004003 .140 . 119.750966340 1 取 1=12=1.15-0.01l0/h=1.0541 取 2=1 60056000.01-1.151.06321200)(140011hlhei11)6005600(5601 .8861400112e=ei+h/2-as=1.063886.1+900/2-40=1351.92 mmb （大偏心受压）084. 05604003 .140 . 141477001bhfancx= h0=5600.0.084=72.51mmh0b=5600.55=473mm2as=80 =1

29、50mmfhmm经比较 x h0b且 x 满足要求knmaxn2. 截面=933.03maxnknl0/b=6880/400=17.2 查表得 =0.842 =0.90.842（14.3187500+23001533）9 . 0nsycafaf2= 2728.88 满足要求knmaxn6 63 3 斜截面抗剪和裂缝宽度验算斜截面抗剪和裂缝宽度验算6.3.1 斜截面抗剪验算按 nmin、vmax 组合计算v=1.2+0.91.4（+）=1.29.21+0.91.4（1.54+16.34）=33.58 n=1.2+0.91.4（+）=1.2304.14+0.91.4（50.40+0）=428.47

30、 由于风荷载（均布荷载）在水平力中的比例为39.47/（39.47+9.21+1.54）=78.59%因此可以简化认为该柱承受均布荷载，则根据取 =a/h0；当 1.5 时，取 =1.5。为了防止箍筋充分发挥作用之前产生由混凝土的斜向压碎引起的斜压型剪切破坏，框架柱截面还必须满足下列条件：当满足 条件时，框架柱就可不进行斜截面抗剪强度计算，按构造要求配置箍筋。 满足要求.可以按构造配箍筋 。6.3.2 裂缝宽度计算按 e0/h00.55 的偏心构件可不验算裂缝宽度，比较后， 截面的 组合的最大，故按此组合来验算。由内力组合表可知，验算裂缝宽度的最不利内力的标准值mk=57.11/1.2+297

31、.97/1.4=260.43 nk=414.77/1.2=345.64 第- 21 -页 共-25-页eok=mk/nk=260.43/345.64=0.753 ct=as/act=1533/0.5100900+(400-100)150=0.0171k=1+1/(4000eok/ho)( lo/h)2=1+1/(4000753/860)(8600/900)2=1.026ek=keok+h/2-as=1.026753+900/2-40=1182.58 则纵向受力钢筋 as 合力至受压区合力作用点间的距离为z0.87-0.12(1-)(ho/ek)2ho=0.87-0.121-(400-100)1

32、50/(100860)(860/1182)2860=723 纵向受拉钢筋 as 的应力s=nk(ek-z)/(asz)=345640(1182.58-723)/(1809723)=121.45n/mm2 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数1.1-0.65ftk/(cts)=1.1-0.652.01/(0.0171121.45)=0.371故最大裂缝开展宽度wmax=ct (2.7c+0.11/ct)=2.10.371 (2.730+0.1120/0.0201)0.7=0.070 0.3 满足要求。6.46.4 柱牛腿设计柱牛腿设计6.4.16.4.1 牛腿几何尺寸的确定：牛腿几何尺寸的确定：牛腿

33、截面尺寸与柱宽相等，为 400，牛腿顶面的长度为 800，相应牛腿水平截面长度为mmmm1200。取牛腿外边缘高度为 h 300，倾角 45,于是牛腿的几何尺寸如图 6-1 所示。mm1mm第- 22 -页 共-25-页图 6-1 牛腿几何尺寸及配筋图6.4.26.4.2 牛腿几何尺寸的验算：牛腿几何尺寸的验算：由于吊车垂直荷载作用下柱截面内，a750600150，即取 0，mm则fdg501.1754.72555.89vkmaxk3knft16.80/1.412.0hkmaxkn0.8(10.5)005 . 05 . 01habhffftkvkhk89.5550 .120.556040001

34、. 2 712.61f555.89knvkkn所以截面尺寸满足要求。6.4.36.4.3 牛腿配筋：牛腿配筋：由于吊车垂直荷载作用下柱截面内，故该牛腿可按构造要求配筋：作用在牛腿上的荷载有 dmax、g3、tmaxfdg 501.1754.72555.89vkmax3kn= t=16.80 knhfmaxft16.80/1.412.0hkmaxknh0=300+300-40=560mm 竖向力作用点位于下柱截面以内（150）mm第- 23 -页 共-25-页a=-150mm0.3h0=0.3560=168mm 取 a=168mm722yhyvsffhfafa2 . 185. 003001680

35、02 . 156030085. 0168555890mm=as/bh0=722/(400560)=0.32% 0.2%0.32%0.6%选 416 （804mm2） 因为 a=-150mm0.3h0=0.3560=168mm，可不设弯起钢筋箍筋要求:在上部 2/3 范围内的水平箍筋总截面面积不应少于承受竖向力的受拉钢筋截面面积0h的 1/2。取 10100，有h a 2/100587mm a /2804/2402 mm （符合要求）320s2s26.4.46.4.4 局部承压强度验算：局部承压强度验算：0.75f a0.7514.34004001716 knf=555.89cvkkn所以满足要求。6.5 柱的吊装验算柱的吊装验算6.5.16.5.1 吊装方案：吊装方案：采用一点翻身起吊，吊点设在牛腿与下柱