单层工业厂房钢筋混凝土排架结构

1、单层工业厂房钢筋混凝土排架结构单厂钢筋混凝土结构设计计算本工程为一工业厂房，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为24米，柱距6米，长、设60米，跨内有20吨中级工作制吊车（A4）计任务及一台，轨顶标高不低于7.5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0.6KN/m2，地面粗糙度B类，基本雪压0.6KN/m2,该地区工程地质良好）地面下资1.5米左右为中密粗砂层，地基承载力特征值料为200KN/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1 .屋面用二毡三油防水层加小豆石(0.35KN/m2),下为20厚水泥砂浆找平(2

2、0KN/m2),80厚加气混凝土保温层(0.65KN/m2)。2 .A4工作制下20/5t吊车，最大轮压Pmax=二、确215KN,最小轮压Pmin=45KN/,轮距定做法4400mm,小车重75KN。3 .围护墙用240厚砖砌墙，钢门窗(0.45KN/m2),围护墙直接支承于基础梁。基础梁高450mm。4 .取室内外高差围150mm，得基础顶面标高为-0.5m。、构1.屋面板选用1.56m预应力混凝土大型件选型屋面板，屋面荷载标准值:及相应荷载标准值防水层2Gik=0.35kN/m2保温层G2k=0.65kN/m220mm厚水泥砂浆找平层G3k=0.40kN/m2雪荷载_2Qk=0.60kN

3、/m2外加荷载基本组合设计值q=1.35X0.35+0.65+0.4）+1.48.70.60=2.478kN/m2采用标准图集04G410-1中的Y-WB-2H,允许荷载：2.50kN/m22.478kN/m2自重标准值为1.5KN/m2（包括灌缝重）。不设天窗，采用内天沟板选用TGB68sa。算得屋面总荷载为2.97KN/m22 .24m跨折线型预应力混凝土屋架，荷载设计值：防水层2Gik=0.35kN/m2保温层2G2k=0.65kN/m220mm厚水泥砂浆找平层2G3k=0.40kN/m2屋面板Y-WB-2II(含灌缝)G4k=1.50kN/m2雪荷载Qk=0.60kN/m2永久荷载效应

4、控制的基本组合设计值：q=1.35X(0.35+0.65+0.4+1.5)+1.48.70.60=4.598kN/m20.3A=B=0.5自重荷载：上柱：15.6KN下柱：49.5KN1 .屋面恒载PA=PB=2.97父6M(12+0.77)+110.5/2=271.4KNe1A=200-150=50mm四、荷载计算M1A=M1B=271.40.05=13.57KNme2=200mmM2A=271.40.2=54.28KNm2 .柱自重：=15.6KNPf=46.9KNM上=3.12KNmP4=45,50,816=50.36KN3 .吊车梁及轨道：e4A=0.35mM4=54,360.35=1

5、7.63KNm4 .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)：雪荷载标准值Sk=0.6KN/m2,作用于一跨时：Q1A=0.66(120.77)=36.51KNM1A=1.83KNmM2A=7.302KNm5 .吊车荷载：Dmax在A柱时：P4A=Dmax=215(10.2667)=268.75KNM4A=268,750.35=94.06KNmP4B=Dmin=45(10.2667)=56.25KNM4B=56,250.35-19.69KNm横向水平荷载：20/5t吊车一个轮子横向水平制动力T=0.1(20075)/4=6.88KN当一台20/5t吊车作用时Tm

6、ax-6.88(10.2667)-8.7KN6 .风荷载：查荷载规范风荷载qik=6M0.6MRMNz=3.6NsMNzQQ1Q2Q3Q4Q5Q6“1.021.021.051.051.111.11%0.80.50.80.50.60.5Qik2.941.8363.0241.892.402.00作用长度1.181.181.921.92作用方向TTTT.Tq1=2.94KN/mq2=1.84KN/mFW=1.18父3.024+1.18父1.89-1.92父2.4+1.92父2.00=5.03KN何裁汇总表荷载类型简图A柱N(KN)M(KNm)EnP1a=271.4P上=15.6P4+P上=50.36

7、+15.6=6M1=13.57M上+M2A+M4=39.7775.96P下=46.9雪荷载Qia=36.51Mia=1.83M2a=7.30Dmax吊车竖向荷载P4A=268.75DminM4a=94.06M4A=19.69P4A=5吊车横向水平荷载风荷载Tmax=8.76.25qi=2.94q2=1.84Fw=5.03A柱内力汇总表荷载类型序号简图M:KNmN:KNV:KNI-In-nm-mMNMNMNV恒载a11.21287-28.56337.3614.96384.266.4雪荷载b2.2636.51-5.0436.512.0936.511.05吊车竖向何栽c-34.9059.16268.

8、75-1.7268.75-8.95d-7.31012.456.25-0.3256.25-1.87横向何载e+10.440士10.44069.60士8.7风荷载f24.75024.750174.88032.08g-31.210-31.210-152.570-24.1110A柱内力组合表截面组合目的被组合内力序列号M(KNm)N(kn)I-I+Mmax，相应N1.2xa+0.9d.4Mb+d+e+f51.44390.40-Mmax,相应N1.2xa+0.9Ml.4MIc+e+g-83.00344.40Nmax,相应Mmax1.2xa+0.9x1.4xlb+c+e+g-80.15390.40Nmin

9、相应Mmax1.2Ma+0.9M1.4Mc+e+g-83.00344.40n-n+Mmax，相应N1.2Ma十0.9M1.4wIc+e+f84.61743.46-Mmax，相应N1.2Ma+0.9M1.4MIb+d+e+g-77.48521.71Nmax相应Mmaxmax,max1.2a+0.9黑1.4黑【b+c+e+f78.26789.46Nmin,相应土Mmax1.2Ma+1.4M0.9Vd+e+g)-71.13475.71m-+Mmax，相应N1.2句0.9尺1.4Mb+d+e+f】328.23578.011m0-Mma、，相应N1.2xa十0.9父1.4Mc+e+g-264.12799

10、.74Nmax,相应主Mmax1.2Ma+0.9Ml.4xb+c+e+f326.39845.74Nmin,相应土Mmax1.2xa+1.4x0.9x(d+e+f)325.60532.00五、柱的配筋计算材料：C30混凝土fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,ftk=2.01N/mm2钢筋用HRB335fy=fy=300N/mm2,Es=2.0105N/mm2箍筋用HRB235,fy=210N/mm2柱截面参数：上柱I-I截面：b=400mm,h=400mm,A=1.6105mm2a=a=45mm,h0=400-45=355mm,上柱排架方向计算长度1o=2.0Hu=7800mm下

11、柱n-n,田-田截面：b=i00mmbf=400mmhf=162.5mm,h=800mmA=1.775父10512mm2,a=a=45mm,h0=800-45=755mm,下柱排架方向计算长度lo=1.0Hu=6800mm相对受压区高度：=3=一与一=。，55fyA,3001+1+5Es%u2x105x0,0033I-I截面：Nb=fcSbh0=14.3父0,55M400M355=1116.83KNn-n,田-田截面：Nb=fcRbh0+(bf-b)hf=1290.93KN各组轴力中N都小于Nb,各控制截面都是大偏压，均用N小，M大的内力组合作为配筋依据：其中I-I截面以M=-83.00KNm

12、N=344.4KNn-II)田-田截面以M=328,23KNmN=578.00KN计算A在截比血筋计算表截面I-Im-m内力M(KNm)83.00572.74N(kn)344.40534.086o=M/N(mm)241.00851.73hea=max(20,)(mm)302026.67e,=eo+ea(mm)261.00878.4lo=2Hu；lo=Hi(mm)78008200，=0.5fcAc/N1,01.01.01322=1.15-(0.01)lo/h1,00.9551.011j工学21400包山Jh1.5041.065NNx=或x=(mm)bfcbffc60.212a2a时,hx5一+：

13、)As=As=,22(mm)fy(h0-a)1360.34PminAc（mm2）（一侧纵向钢筋）320355一侧被选受拉钢筋及面积（mm2）2162118(911)4116(804)六、牛腿计算A柱的牛腿计算Fvk=P4+F4A(Dmax)=54.36十268.75=323.11KNFv=1.2父54.36+1.4父268.75=441.48KNFhk=Tmax=8.70KNFh=1.4父8,7=12.18KN.一._h_一b=400mmh=600mmh1=400a一=200口=4513as=45mm14h0=h1-asctan=555a=0:=0.65P10.5且ftkbh0=572.28a

14、Fvk满足要求0.45ft/fk=0.21%满足要求。验算牛腿顶部局部承压,取A=400X420,0.75fcA=1801.8AFvk)满足要求。按构造要求布置水平箍筋，取帕100,上部2/3ho(=370mm)范围内水平箍筋总面积2x50.3370/100=372.22AAs/2可以。因为a/h0与满足条因为McMb,所以只计算B面:1.541.521062二s117.93N/mm0.87h0As0.87755804As804Ae0.5父100M800+300m162.5=0.00906用K和d=16mm,查得=200N/mm2满足条八、A柱基础设计1.设计资料：地下水位标高为-5.000m

15、,承载力特征值fa=200KN/m2,地下1.5m左右为中密粗砂，基础梁按照GB04320选用，顶面标高为+0.05m。基础用C20混凝土,fc=9.6N/mm2)ft=10N/mm2钢筋用HRB235,f，=210N/mm2,钢筋的保护层厚度为40mm基层采用C10混凝土，厚100mm16先按构造要求假定基础尺寸：H=1200mm,分三个阶梯，每阶高度400mm,H0=1155mm,心2=1150mm,枉插深H1=900mm)杯底厚250mm)杯壁最小厚度t=375mm)出=400mm=0,94故H2杯壁可以不配筋，柱截面尺寸为400x800。2.基础底面尺寸的确定：荷载计算：基础梁传来的荷

16、载：梁自重0.240.45625=16.2KN窗重(1.23,0)3.60.45=6.8KN墙(圈梁)Q10.2-0.050.186-1.23.03.65.24=277.00KNNwk-300KNNw=3001.2-360KN对基底的偏心距ew=120+40。=520mmMk三匕kew-156KNM=187.2KNm17柱传来荷载与基础梁传来荷载效应标准组合(对基础底而)内力种类+Nmax及相应M、V-Mmax及相应n、V轴向力柱(Nk会来)_689.52653.01基日传来1梁(Pk)300300合计(Nk)989.52953.01弯距下主传来259.83-208.91主剪力产生(1.2Vk

17、)47.14-35.36基础梁传来-156-156合计(M)150.17-400.273.底面尺寸选取与地基承载力验算底面尺寸：先按Nmax,考虑)取20KN/m3A0K-5.96m按(1.11.4)A0估计偏fa-mMd200-201.7,11v4心受压基础底面积A,取底面积A=3.8X2.1=7.98地基承载力：Gk=24父(3.8M2.1父1.2)+17父(3.8父2.1父0.5)=297.65KN1._._2_3W=-M2.6M3.8=5.054m618pNk+Gk,Mdkp_Nk+Gk|MdkkmaxAWkminAW地基反力计算见下表，由该表可见，基础底面无拉应力，且最大压应力235.97L2b+H0i1情况Vl=Pnmax与一2一H0】jL=186.16KNVu-0.7-hftbH0I1H011a341.5103Vl满足要求（Ph算得为0.97）其它各台阶高度验算均满足要求，不另赘述。6.底板