单层厂房课程设计计算书

1、精选优质文档-倾情为你奉上辽 宁 工 业 大 学单层厂房结构 课程设计题目： 某装配车间厂房(5-5)学 院： 土木建筑工程学院 专业班级： 建筑103 学 号： 学生姓名： 指导教师： 毕重 教师职称： 教授 起止时间： 2013.12.302014.1.10 课程设计（论文）任务及评语学 院：土木建筑工程学院 教研室：结构学 号学生姓名专业班级建筑103课程设计（论 文）题 目某装配车间厂房(5-5)课程设计（论文）任务该车间为单跨厂房，车间总长度120m，柱距6m, 跨度27m,牛腿顶面标高9.6m, 厂房每跨设有两台30/5t, A5级工作桥式吊车。1.单层厂房结构布置：确定纵横定位轴

2、线，上柱的高度及截面尺寸；下柱的截面尺寸；布置屋盖支撑，柱及柱间支撑；2.进行排架内力计算与内力组合：排架计算简图及进行荷载计算；排架内力计算 与内力组合；3.对排架柱、牛腿进行设计：对排架柱截面的配筋计算；排架柱牛腿设计；4.预制柱下基础设计:5.按照学校有关规定标准格式，用A4纸打印计算书一份。6.绘制单层厂房结构施工图:绘制施工图纸（A1图纸一张）(1)结构布置图（屋面板、屋盖支撑布置、吊车梁、柱及柱间支撑、墙体布置）(2)基础施工图（基础平面平面布置图及基础配筋图）(3)柱施工图指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 年 月 日 目 录1、结构方案及主要承重构件选用12、计算简图及柱

3、截面尺寸确定2 (1)计算上柱标高及柱全高 2 (2)初步确定柱截面尺寸 23、荷载计算(1)恒荷载2(2)屋面活荷载3(3)吊车荷载3(4)风荷载44、内力计算5(1)恒荷载作用下5(2)屋面活荷载作用下6(3)吊车荷载作用下7(4)风荷载作用下85、内力组合96、柱子设计9 (1)柱截面配筋计算9(2)裂缝宽度验算11(3)柱牛腿设计11(4)柱的吊装验算127、基础设计13 (1)荷载计算13(2)基础底面尺寸的确定14(3)确定基础高度15(4)基底配筋计算168、参考文献18专心-专注-专业第1章 结构方案及计算简图1.1结构方案及主要承重构件选用 根据厂房现有设计资料分析，本车间采

4、用钢筋混凝土排架结构，结构布置如图： 图1.11.2计算简图及柱截面尺寸的确定 本车间为装配式车间，工艺无特别要求，结构布置均匀，荷载分布（除吊车荷载外）也基本均匀，现可从整个厂房中选择一部分排架作为计算单元。如图，计算单元宽为6m。 图1.2 图1.3轨顶标高为10.8m牛腿顶面标高=10.8-1.2-0.2=9.4m,取9.6m,轨顶标高取11m柱顶标高=11+2.6+0.22=13.82 取14.1m上柱高 = 柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道构造高 =14.1-9.6=4.5m全柱高 下柱高 上柱与全柱高之比 第2章 确定柱截面尺寸 图2.1 截面尺寸:上柱可采用矩形截面：下柱选用工

5、字型截面：关于柱截面尺寸限值，对初选柱截面尺寸进行验算，对于下柱截面宽度：（满足）对于下柱截面高度： 有吊车时 （满足） 2.2 截面惯性矩及其比值：排架平面内：上柱 下柱 比值 第三章 荷载计算3.1 恒荷载3.1.1屋盖结构自重预应力混凝土大型屋面板 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 一毡二油隔气层 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层 20mm厚水泥砂浆找平层 三毡四油防水层上铺小石子 天沟板 屋架自重 作用于横向平面排架一端柱顶的屋盖结构自重标准值为 偏心距 3.1.2 柱自重上柱 偏心距 下柱 偏心距 3.1.3吊车梁及轨道等自重 偏心距 3.2屋面活荷载由混凝土规范知，对不上人钢筋混凝土

6、屋面，其均不活荷载标准值为，而该厂房所在地区的基本雪压，仅按屋面活荷载计算，故屋面活荷载设计值在每侧柱顶产生的压力为： 偏心距 .3.3吊车荷载由电动双钩桥式吊车数据查得起重量30/5：， 起重机质量，小车质量根据与及反力影响线，可算得与各轮对应的反力影响线竖标，于是可求得作用于柱上的吊车垂直荷载，查表，计算简图如下图：图3.1 作用于每个轮子上的吊车水平制动力设计值3.4风荷载该厂房所在地区的基本风压，对于城市郊区，风压高度变化系数按B类地区考虑，风压高度变化系数按檐口离室外地坪的高度15.45m考虑，查荷载规范，得，取风荷载标准值为： 排架承受荷载总图： 图3.2第四章 内力计算4.1恒荷

7、载作用 如前所述，根据恒荷载对称性和施工过程中的实际受力情况，可将恒荷载，和的作用简化（1）在作用下 已知： 在作用下，不动铰支撑的柱顶反力 在作用下，不动铰支撑的柱顶反力 在和共同作用下（即在作用下），不动铰支撑的柱顶反力为 （2）在作用下 （3）在，作用下 恒荷载组合作用下弯矩图如图所示，得在、和共同作用下的恒载弯矩图，相应的轴力图如图所示 图4.14.2屋面活荷载作用 活荷载也为对称荷载，且作用于柱顶，与相似，仅数值大小不同，故由得内力图按比例可求得的内力图，如：柱顶不动铰支承反力相应的M图和N图如图所示：图4.24.3吊车荷载 厂房总长120m，中间设一道伸缩缝，跨度为27m，吊车起重

8、量为30/5t。4.3.1吊车垂直荷载作用下 作用在A柱的情况： 相应弯矩图: 图4.3 作用在B柱的情况：由于结构对称，只需将A柱与B柱的内力对调，并注意内力弯矩正负即可。4.3.2吊车水平荷载作用下 从左向右作用于A，B柱的内力，可按如下简图进行计算。A,B的柱顶剪力为,相应的弯矩图如下： 图4.4从右向左作用于A,B柱的内力，于上述情况仅荷载方向相反，故弯矩可利用上述计算结果，但弯矩图与之相反。4.4风荷载风从左向右吹：先求柱顶反力系数，当风荷载沿柱高均匀分布时， A,B柱柱顶剪力为： 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。图4.5第五章 内力组合表5

9、.1柱号截面内力组恒荷载屋面活荷载吊车荷载风荷载内力组合p1,p2,p3,p4Q1DmaxADminATmax左风右风Nmax及M,VNmin及M,V|M|max及N,V项目组合值项目组合值项目组合值A柱1-1M45.342.84-65.7-65.729.941.69-60.87+48.18+0.9(+)109.77+0.9(+)111.93N535.5456.70.00.00.00.00.0592.24535.54586.572-2M-39.295.13229.868.6629.941.69-60.87+90.57+-100.16+0.9(+)225.72N595.9756.7738.891

10、85.910.00.00.01334.86595.971260.973-3M6.61-6.2180.94-140.26283.97446.57-393.03+87.55+0.9(+)664.1+0.9(+)731.35N706.2156.7738.89185.970.00.00.01445.1706.211422.24V4.50.51-14.614.624.9160.81-30.37-10.181.6568.97第六章 柱子设计6.1柱截面配筋计算6.1.1最不利内力组合的选用截面内力组合1-1M48090005001.98N592.24M109.7720546022

11、51.090005001.44N535.543-3M664.19409609731.01020010001.07N706.21M731.355149605471.01020010001.12N1422.24表6.1 由于截面3-3的弯矩和轴向力设计值组合比2-2的大，故下柱的配筋由3-3截面最不利内力组确定，上柱由1-1截面最不利内力组确定，经比较，用于上下柱截面配筋计算的最不利内力列入下表：初始偏心距，见上表。6.1.2柱在排架平面内的截面配筋计算表6.2截面内力组合偏心情况(mm)实配1-1M48.1810180238311大偏心763(318)N592.24M109.7722580238

12、435大偏心N535.543-3M664.1973854971433大偏心1017(418)N706.21M731.355471704971007大偏心N1422.246.1.3柱在排架平面外承载力验算上柱 ，当不考虑吊车荷载时，查表 查混凝土规范得 可以。下柱 ，当考虑吊车荷载时，查表: ，查表得， 可以。6.2裂缝宽度验算对于1-1截面，可不作此项验算.对于截面3-3，故应作裂缝宽度验算.由内力组合可知，验算裂缝宽度需按荷载的标准组合值： 取0.01则纵向受拉钢筋的应力合力至受压区合力作用点间的距离为 纵向受拉钢筋的应力裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 故最大裂缝开展宽度 （满足）6.3柱

13、牛腿设计6.3.1牛腿几何尺寸的确定牛腿截面宽度与柱宽相等为500mm，牛腿顶面水平截面高度为1000+200=1200mm，牛腿外边缘高度为，倾角。图6.16.3.2牛腿的配筋由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内，即a=900-1000=-100<0，故该牛腿可按构造要求配筋，纵向钢筋取514，箍筋取。6.4柱的吊装验算6.4.1吊装方案采用一点翻身起吊，吊点设在牛腿与下柱交接处。6.4.2荷载自重上柱自重 牛腿自重 下柱自重 计算简图如图所示。6.4.3内力计算 弯矩图如图：图6.26.4.4.截面承载力计算对于截面1-1 ， 则截面承载力为 可以对于截面2-2 ， 则截面承载力为 可以

14、6.4.5.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。 按有效受拉混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率为,取 则 第七章 基础设计7.1荷载计算7.1.1由柱传至基础顶面的荷载第一组 ，第二组 ，第三组 ，7.1.2由基础梁传至基础顶面的荷载墙重（含两面抹灰）窗重（钢框玻璃窗）基础梁 由基础梁传至基础顶面的荷载设计值为 对基础底面中心的偏心距 相应的偏心弯矩为 7.1.3基础底面的弯矩和基础顶面的轴向力设计值为 假定基础高度为900+50+250=1200mm第一组 第二组 第三组 7.2基础底面尺寸的确定 由第二组荷载确定和b查表，柱的插入深度=900mm，所以杯口深度为900+5

15、0=950mm,杯口顶部尺寸，宽为500+2×75=650mm,长为1000+2×75=1150mm,杯口底部尺寸，宽为500+2×50=600mm,长为1000+2×50=1100mm，取杯壁厚度t=350mm，杯底厚度=250mm 考虑到偏心等影响，将基础再放大30%左右，解得，验算其他两组荷载设计值作用下的基地应力为第一组 ，可以第三组 ，可以因为该车间属于不作地基变形计算的二级建筑物，所以最后确定基底尺寸为3000mm×4500mm，基础受力情况及尺寸如图图7.17.3确定基底的高度前已初步假定基底的高度为1.2m，采用锥形杯口基础，根

16、据构造要求，初步确定的基础剖面尺寸如图，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的验算（1）在各组荷载设计值作用下的地基最大净反力第一组 第二组 第三组 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 （2）在第二组荷载作用下的冲切力近似按最大地基净反力计算，即取， 可以。7.4基底配筋计算（1）沿长边方向的配筋计算则 选用2212,，可以（2）沿短边方向的配筋计算在第三组荷载设计值作用下，均匀分布的地基土净反力 选用1612,，可以基础底面沿两个方向的配筋如图，由于边长大于3m，其钢筋长度可减少10%，交错布置。 图7.2 参考资料 1.中华人民共和国住房和城乡建设部.房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001-2010).中 国计划出版社,2011 2.中华人民共和国住房和城乡建设部.房屋建筑制图标准（GB/T50104-2010).中国计划 出版社,2011 3.中国建筑标准设计研究院.建筑结构制图标准(GB/T 50105-2010).建筑工业出版社,2010 4.中华人民共和国建设部.结构荷载规范（GB50009-2012）.中国建筑工业 出版社,2012 5.中华人民共和国住房和城乡