钢筋混凝土单层单跨厂房计算书排版好内容全

1、钢筋混凝土单层工业厂房课程设计计算书根据布置要求，确定结构布置图如下图： 图1一.结构选型跨度取为L=24 m（Lk=24-1.5=22.5 m），轨顶标高为（10.8+2.6+0.22）=13.62m取为13.7m，吊车为中级工作级别，软钩桥式吊车30/5T、10T两台吊车的工业厂房。1. 屋面板04G410（一）选用标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌缝在内）标准值为1.4 kN/m22. 屋架04G415（三）选用标准图集中的预应力混凝土折线屋架，屋架自重标准值为106kN/榀。（未包括挑出牛腿部分，挑牛腿部分根据标准图集另外计算自重）。3. 天窗架04G316 选用门型钢筋

2、混凝土天窗架GJ9-03，自重标准值2×36 kN/榀；天窗端壁选用DB9-3，自重标准值为2×36 kN/榀（包括自重、侧板、窗档、窗扇、支撑、保温材料、天窗启动机、消防栓等）。 4. 天沟板04G410-（三）选用JGB77-1天沟板，板重标准值为2.02kN/m2。 图2 图35. 过梁(GL）04G322-1 圈梁（QL）、连系梁(LL)6. 吊车梁04G323-（三）采用标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁YXDL6-YXDL8，吊车梁高1200mm，自重标准值为44.2kN/根。7. 吊车轨道联结04G325轨道及零件中为1 kN/m2轨道及垫层构造高度为200

3、mm。按A4级工作级别，Q=30T，Lk=22.5m,根据吊车规格参数计算最大轮压设计值：Pd=1.05×1.4×1.15×Pk =1.05×1.4×1.15×290=490.25kN选用：轨道联结DGL-11，490.25kN <510 kN 满足要求。8. 支撑05G336柱间支撑：采用十字交叉型 表1计算数据中间跨边跨分配到柱顶处上柱支撑水平荷载作用（标准值）W1=175.56 kN W1/2=87.78 kNW1=87.78 kN W1/2=43.89 kN作用于每道上柱支撑上节点处的水平荷载作用设计值：Vb1=1.4&

4、#215;W1/3Vb1=1.4×175.56/3= kNVb1=1.4×87.78/3=40.96 kN吊车水平制动力（标准值）：T=（Q+g）/421.66 kN21.66 kN作用于下柱支撑上节点处的纵向水平作用组合设计值：Vb2=1.4（W1+T）276.11 kN153.22 kN选用支撑上柱柱间支撑ZCs421a下柱柱间支撑ZCx881329. 基础梁04G320墙厚度240mm，砖强度等级MU10，砂浆强度等级M5。柱距为6m时窗宽3600mm，安全等级为二级，重要性系数1.0。（1）.纵墙（柱距为6m）选用：JL-3（有门、有窗）；（2）.山墙选用：JL-2

5、4（有窗）。二.排架柱截面尺寸确定、基础埋深确定1.排架柱截面尺寸确定材料选用：C30混凝土，fc=14.3 N.mm2 ,ftk=2.01 N.mm2 ,ft=1.43 N.mm2；钢筋：受力筋为HRB400，fy=360 N.mm2 ,Es=2.0×105 N.mm2；箍筋为HRB235，fy=210 N.mm2 尺寸的确定轨顶标高：取10.8m；轨顶标志标高：10.8+2.734+0.22=13.75m，则取为13.8m；牛腿标高=10.8-1.2-0.19=9.41m，取为9600mm；轨顶构造标高=9.6+1.2+0.19=10.99m；柱顶标高=10.99+2.14=13

6、.13m（取为13.8mm）；上柱高度H0=13.8-9.6=4.2m；下柱高度HL=9.6-(-0.9)=10.5m；柱计算高度H=4.2+10.5=14.7m 截面尺寸上柱截面500mm×500mm，下柱截面500×1000mm×200mm×120mm 表2计算参数截面尺寸/mm面积mm2惯性矩/mm4上柱500×5002.5×1055.2×109下柱500×1000×200×1202.815×1053.58×10102.基础埋深确定地基基础设计等级丙级,保护层厚40mm

7、。初定基础埋深D=0.4 +0.5+1.10=2.0m三.计算简图确定上柱高度H1=4.2m，下柱高度H3=10.5m；全柱高度H2=14.7m。，0.52/3.58=0.1453，计算简图如下：图4三.荷载计算1.屋盖恒荷载（用标准值）预应力混凝土大型屋面板：1.2×1.4=1.68 （kN/m2）；20mm厚水泥砂浆找平层：1.2×20×0.02=0.48（kN/m2）；一毡二油隔气层：1.2×0.05=0.06（kN/m2）；100mm厚水泥珍珠岩制品保护层：1.2×4×0.1=0.48（kN/m2）；20mm厚水泥砂浆找平层：

8、1.2×20×0.02=0.48（kN/m2）；三毡四油防水层1.2×0.35=0.42（kN/m2）所以屋面恒荷载 kN/m2屋架自重：1.2×106=127.2 （kN）天沟板自重：1.2×2.02=2.424（kN）天窗端壁：1.2×57=68.4（kN）作用横向平面排架一端柱顶的屋盖结构自重设计值为：G1=0.5×(跨度×柱距)×(屋面荷载+支撑荷载)+0.5×屋架重+柱距×天沟自重+天窗自重= 0.5×(24×6)×(3.6+0.05)+0.5&

9、#215;127.2+6×2.424+68.4=409.3（kN）偏心距：e1= hu/2-190=500/2-190=60（mm）2.柱自重上柱自重设计值：G2=1.2×2.5×10-1×4.2×25=31.5（kN），偏心距：e2= （h-hu）/2=（1000-500）/2=250（mm）下柱自重设计值：G5=1.2×10.5×25×（0.2×0.5×2+0.55×0.12+2×0.025×（0.12+0.5）/2=88.7（kN），偏心距：e5=03.吊车梁

10、及轨道等自重设计值G4=1.2×（44.2+1×6）=60.24（kN）偏心距：e4= (L- Lk)/2-h/2=（24000-22500）/2-1000/2=250（mm）4.屋面活荷载屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值：Q1=1.4×0.5×6×24/2=50.4 KN5.吊车竖向荷采用两台中级工作制吊车，起重量分别为Q=30/5t，10t。吊车具体参数见下表： 表3额定起重量Q(t)吊车宽度B（m）轮距K（m）吊车总重G（kN）小车重g（kN）最大轮压Pmax（kN）最小轮压Pmin（kN）吊车跨度Lk（

11、m）30/56.154.804201182907022.5105.844.0518034.611232216.5如图所示： 图5查表可得=0.9情况a：Dmax=0.9×290×（0.2+1）+123×（0.74+0.063）=402.1kN；Dmin=0.9×70×（0.2+1）+22×（0.74+0.063）=101.7kN；情况b：Dmax=0.9×123×（1+0.325）+290×（0.74+0）=339.8kN；Dmin=0.9×22×（1+0.325）+70×（

12、0.74+0）=72.9kN；经比较，设计时采用情况a中的荷载。6.吊车水平荷每个轮子水平刹车力：30/5T吊车：T1=1/4（Q+g）=1/40.1（300+118）=10.45kN，10T吊车：T2=1/4（Q+g）=1/40.12（100+34.61）=4.04kN；产生Tmax时吊车的作用位置与竖向荷计算中情况a相同，则有Tmax=0.9×10.45×（0.2+1）+4.04×（0.74+0.063）=14.21kN7.风荷载风荷载标准值按k=zsz0计算其中0=0.35KN/m2, z=1.0, z根据厂房各部分及B类地面粗糙度表确定。单层厂房的风荷载体

13、型系数如下图所示，根据建筑结构荷载规范可得风压高度变化系数如下表所示，框架计算简图如下图所示： 图6 图7风压高度变化系数s （B类粗糙度） 表4标高（m）10152030s1.001.141.251.42柱顶：离室外地坪高度为：（4.2+9.6）+0.3=13.8m，有上表插入法得：s=1.1064檐口：离室外地坪高度为：6.013+（4.2+9.6）+0.3=19.813m，有上表插入法得：s=1.245886则风荷载设计值为：Fw =Q(s1+s2)×h1+(s3+s4)×h2+(s5+s6)×h3zz0B=1.4×(0.8+0.5)×1

14、.9+(0.6-0.2)×1.3+(0.6+0.6)×2.813 ×1.246×1×0.35×6=23.32kN排架风荷载标准值：k1=zs1z0=1.0×0.8×1.1064×0.5=0.44256 KN/m2k2=zs2z0=1.0×0.4×1.1064×0.5=0.22128 KN/m2q1=1.4×0.44256×6=3.72 KN/m2 q2=1.4×0.22128×6=1.86 KN/m2排架承受荷载总图为： 图8四.排架内

15、力计算1.在G1作用下的内力计算由于结构对称，荷载对称，故结构可取半边计算，上端为不动铰支座。 0.52/3.58=0.1453M1K作用时，M2K作用时M1K=-G1e1=-409.3×0.06=-24.56kN.m ；M2K=-G1e2=-409.3×；R=（M1kC1+ M2kC2）/H=(-24.56×1.953+-81.86×1.211)/14.7=-10.01 kN（）则V1k=-R=10.01kN ()求出未知反力R后，求解静定结构的内力：由图一M=0得：M=14.7V1k- M1K - M2K =14.7×由图二M=0得：M=4

16、.2V1k- M1K =4.2×10.01-24.56=17.48 kN.m由图三M=0得：M=4.2V1k- M1K - M2K =4.2×1.86=-64.38 kN.m内力图如下右图所示 图9 图102.由柱自重和吊车梁自重产生的弯矩和轴力M4K = G4Ke4 - G2Ke2 =60.24××0.25=7.2 kN.mNK=G2+G3+G4=31.5+88.7+60.24=180.44 kN（内力图见下图右） 图123.活载Q1作用下的内力计算Q1内力图与G1内力图成比例，比例系数 k=Q1/G1=50.4/409.3=0.12314 图11左图

17、为活载Q1作 用下的内力图轴力N=50.4kN，剪力V=1.233kN，弯矩如左图所示4.吊车竖向荷作用下的排架内力最大轮压作用于A柱：A柱：MA= Dmax e4=402.1kN×0.25m=100.5 kN.m（弯）B柱：MB= Dmin e4=101.7kN×0.25m=25.4 kN.m（弯） 计算简图如下图所示：A柱：（） 图13B柱：（）A柱与B柱相同，剪力分配系数= =0.5，则A柱与B柱柱顶剪力为：A柱：B柱：内力图如下最大轮压作用于B柱：由于结构的对称性，A柱同中B柱的情况，B柱同中A柱的情况。M，N图可参照下图： 图145.吊车水平荷作用下的排架内力 图

18、15Tmax从左向右作用于A,B柱的内力，可按左图（a）所示的简图进行计算，A,B的柱顶剪力为VA=VA=0，则相应的弯矩图如下图（a）所示。Tmax从右向左作用于A,B柱的内力，与上述情况仅荷载相反，故弯矩仍可利用上述计算结果，但弯矩图与之相反（见上图(b)）6.风荷载作用下的内力风从左向右吹首先求柱顶反力系数C11、当风荷载沿柱高均匀分布时由公式可求得：对于单跨排架，A,B柱柱顶剪力可按下式计算：A,B相应的弯矩如下图左图所示： 图16风从右向左吹在这种情况下，荷载方向相反，则弯矩图也与风从左向右吹的相反，见上图右图所示。五.内力组合考虑的是以下四种的内力组合：(1)+Mmax及相应的N，

19、V；(2)-Mmax及相应的N，V；(3)Nmax及相应的M，V；(4)Nmin及相应的M，V；由于本厂房结构对称，故只需对A柱或者B柱其中之一进行最不利内力组合即可。基本步骤如下： 确定需要单独考虑的荷载项目。共有八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刹车时，A,B柱在Tmax作用下，其内力的大小相等二符号相反，在组织时可列为一项。因此单独考虑的荷载项目共7项。 将各种荷载作用下设计控制截面（1-1、2-2、3-3）的内力M、N（3-3截面还有剪力V）填入组合表，见下表。填表时要注意有关内力符号的规定。 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。

20、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0.9的组合系数。排架柱内力表： 表5柱号截面内力组恒荷载屋面活载吊车荷载风荷载G1,G2G3,G4Q1Dmax在A柱Dmin在A柱Tmax左风右风A柱1-1M/kN.m17.482.15-21.8-21.8+17.7262.26-73.57N/kN440.850.40.00.00.00.00.02-2M/kN.m-57.18-7.9378.723.62+17.7262.26-73.57N/kN529.550.4402.1101.70.00.00.03-3M/kN.m47.935.0224.28-50.8

21、2+172.76505.0-401.03N/kN589.7450.4402.1101.70.00.00.0V/kN+10.01+1.233-5.185-5.185+14.77+61.7-40.95排架柱内力组合表： 表6截面内力组合Nmax及M,VNmin及M,VMmax及N,V项目组合值项目组合值项目组合值1-1+-19.4+0.9×（+）-84.3+0.9×（+）-84.3491.2440.8440.82-2+31.3+-130.8+0.9×（+）85.7982529.5891.43-3+250+552.9+0.9×（+）684.31042.2589

22、.799720.871.775.3五.排架柱设计（材料：C30混凝土、HRB335钢筋）（一）.柱截面配筋计算1.最不利内力组合的选用根据内力组合表可知，截面3-3的弯矩和轴力的设计值比截面2-2的大，故下柱的配筋由截面3-3的最不利组合控制，而上柱的配筋由截面1-1的最不利组合控制。经比较，用于上下柱截面配筋计算的最不利组合列入下表： 表7截面内力组合e0/mmh0/mmei/mm1l0/mmh21-1M/kN.m-19.439.546059.51.084005000.9822.53N/kN491.2M/kN.m-84.31914602111.084005000.9821.43N/kN440

23、.83-3M/kN.m552.99389609711.01050010001.01.08N/kN589.7M/kN.m684.36869607191.01050010001.01.11N/kN997注：1.较大者。2. 3. ，考虑吊车荷载（上柱），（下柱），不考虑吊车荷载时取4. 2.初始偏心距确定柱排架方向的初始偏心距e1、计算长度l0及偏心距增大系数，其计算公式参见书本。计算结果见下表。3.柱在排架平面内的截面配筋计算柱在排架平面内的截面配筋计算结果见下表： 表8截面内力组ei/mmx/mmbh0/mme/mm偏心情况计算实配1-1M/kN.m-19.459.52.5368.725336

24、0.54大偏心853.8942.6（320）N/kN491.2M/kN.m-84.32111.4361.7253511.73大偏心287.7N/kN440.83-3M/kN.m552.99711.0882.55281508.68大偏心1259.91388（220+22）N/kN589.7M/kN.m684.37191.11139.45281258.09大偏心1329.5N/kN997注：表中公式应用：，=0.55，,按构造要求上下柱箍筋均选用82004.柱在排架平面外承载力验算上柱：Nmax=491.2kN，当不考虑吊车荷载时，l0=1.2H=1.2×14700=17640mm，l0

25、/b=17640/500=35.28，查上册书表6-1，得=0.4144，=339.3（mm×mm） 下柱：Nu=997kN，当考虑吊车荷载时，查规范相关表，l0=1.0 h1=10500mm，I=I2=4.56 ，A=500×1000-2×（550+600）×190/2=281500（mm×mm），查表6-1得：=0.6536，=1388（mm×mm），故故承载力满足要求。（二）.裂缝宽度验算对截面3-3，其内力组合值，N=589.7，e0=938mm，e0/h0=938/960=0.9770.55，故应作裂缝宽度验算。对于截面1-

26、1，e0/h00.55，可不作此项验算。有内力组合可知，验算裂缝宽度需按荷载的标准组合计算的弯矩值、轴力值：，, 则纵向受拉钢筋As的应力合力至受压区合力作用点间的距离为： 815.4（mm），则纵向受拉钢筋As应力为：，裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数为：，故裂缝最大开展宽度为：故裂缝验算符合要求。（三）.柱牛腿设计1.牛腿几何尺寸的确定牛腿截面宽度与柱宽相等为500mm，若取吊车梁外侧到牛腿外边缘距离为C1=130mm，吊车梁端部宽为340mm，吊车梁轴线到柱外侧的距离为900mm，则牛腿顶面的长度为900-500+340/2+130=700mm，则相应的牛腿水平截面高为700+500=1

27、200mm，牛腿外边缘高度h1=400,倾角=45度，牛腿的具体几何尺寸如下图所示：2.牛腿的配筋由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内，及a=900-1000=-100mm0，故该牛腿可按构造要求配筋；纵向筋取为416，箍筋取为8100详见左图所示。（四）.柱的吊装验算（柱插入基础深为800mm）1.吊装方案确定采用一点翻身起吊，吊点设在牛腿于下柱交接处（见下图图（a）所示）。图172.荷载计算（动力系数为：1.5）上柱自重：g1=1.2×1.5×25×0.5×0.5=11.25（kN/m）牛腿自重：g2=1.2×1.5×25×

28、【0.5×1.2-（0.2/0.6）×0.5×0.2/2】=26.25（kN/m）下柱自重：g3=1.2×1.5×25×0.2815=12.67（kN/m） 计算简图如下图（b）：3.内力计算M1=（1/2）×11.25×4.2×4.2=99.225（kN.m），M2=（1/2）×11.25×4.8×4.8+（1/2）×（）×0.6×0.6=141.75（kN.m），M1=（1/8）×12.67×10.7×（kN.m

29、），弯矩图如下图（c）所示：图184.截面承载力验算对于截面1-1 b×h=500mm×500mm，h0=460mm，=942.6，fy=300N/，则截面承载力为：对于截面2-2 b×h=500mm×1000mm，h0=960mm，=1388，fy=300N/，则截面承载力为：故两个截面均满足要求。5.裂缝宽度验算由承载力计算可知，裂缝宽度验算截面1-1即可。钢筋应力则为：，按有效受拉混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率为：，取=0.01，则有，则：则裂缝宽度验算合格，柱若采用平卧起吊，承载力和裂缝宽度将均不满足要求。七.基础设计（采用C25混凝土）1.荷载

30、计算（1）由柱传至基础顶面的荷载(内力)值由表6，共有三组内力值（第二、三组需作相应计算）第一组Mmax，N=997kN，V=75.3kN；第二组Mmin，N=681.3kN，V=-44.8kN；第三组N=1042.2kN，M=250kN.m，V=20.8kN。其中第三组不起控制作用（2）由基础梁传至基础顶面的荷载值墙重（含双面粉刷） 【（14.3+0.5）×6-（5.1+1.8）×4】×5.24=320.69kN窗重（钢框玻璃窗） （5.1+1.8）×4×0.45）=12.42kN基础梁自重 0.25×0.35×6

31、5;25=13.13kN由基础梁传至基础顶面的荷载设计值为： G5k=346.24×1.2=415.5kN距基底中心线距离：e5=0.24/2+1.0/2=0.74m2.基础底面尺寸的确定（1）作用于基础底面的荷载效应标准组合值查表先假定处基础高度为h=800+50+250=1100mm，基础底部标高取为-2.0m，作用于基础底部的内力标准值有：（参见下图） 图19基础梁传至基础顶面的荷载设计值相应的偏心距为G5ke5=-415.5×第一组：Mbot1=684.3+1.1×7=459.7 kN.m，Nbot1=997+346.24=1343.24 kN；第二组：M

32、bot2×44.8-307.，Nbot2=681.3+346.24=1027.5 kN；（2）选择第二组内力确定l和b=（5.777.34）m×m取l/b=1.5，由l/b=1.5和A=lb=7m×m，解得：b=2.16，取b=2.3m，l=1.5×2.3=3.5，取l=3.8验算e0小于等于1/6的条件：（m）验算第一组荷载设计值作用下的基底应力为：可以；,故满足条件因为该车间属于可不作地基变形计算的二级建筑物，所以最后确定其基底尺寸为2300mm×3800mm，见图20（3）确定基底高度已初步假定基础高度为1.1mm，如采用锥形杯口基础，根据构造要求，初步确定的基础剖面尺寸如图21所示，由于上阶底面落在柱边破坏锥面之内，故该基础只需进行变阶处的抗冲切力验算。 在各组荷载设计值作用下的地基最大净反力计算如下所示第一组：第二组：抗冲切计算按第二组荷载设计值作用下的地基净反力进行计算。 图21 在第二组荷载作用下的冲切力冲切力近似按最大地基净反力计算，则取基础宽度为b=2.3m，小于冲切锥体底边宽，则： 变阶处的抗冲切力 由于基础宽度小于冲切锥体底边宽，则，满足要求故基础高度及分阶可按图21所示尺寸采用。（4）基底配筋计算沿长边方向的配筋计算，由前述2组荷载设计值作用下最大地基净反力的分析