单层厂房课程设计方案

单层厂房课程设计盘算书

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0

目录

1.工程表面.....................................................................0

2.体例依据.....................................................................1

3.盘算简图简直定...............................................................1

3.1柱.......................................................................1

3.2定位轴线................................................................1

3.3盘算简图................................................................2

4.排架所受的各项荷载盘算......................................................2

4.1永久荷载标准值..........................................................2

4.1.1屋盖自重..........................................................2

4.1.2柱自重（不计牛腿自重及施工影响）.................................4

4.1.3吊车梁、轨道及零件自重...........................................4

4.2可变荷载标准值..........................................................5

4.2.1屋面活荷载........................................................5

4.2.2吊车荷载..........................................................6

4.2.3风荷载标准值......................................................9

424雪荷载标准值......................................................12

4.2.5积灰荷载.........................................................13

5.内力阐发（标准值对应的效应）...............................................13

5.1屋盖荷载作用下的内力阐发..............................................13

5.1.1屋盖自重荷载作用下的内力阐发....................................13

5.1.2屋盖活载作用下的内力阐发........................................16

5.2柱自重、吊车梁等自重作用下的内力阐发.................................19

5.3吊车荷载作用下的内力阐发..............................................20

5.3.1竖向荷载.........................................................20

5.3.2水平荷载.........................................................34

5.4风荷载作用下的内力阐发................................................43

5.4.1左风荷载.........................................................43

5.4.2右风荷载.........................................................44

6.A轴线处边柱内力组合及设计.................................................45

6.1A轴线处边柱内力组合..................................................45

6.1.1控制截面1―1.........................................................................................................47

6.1.2控制截面II-II........................................................................................................48

6.1.3控制截面Ill-in........................................................................................................50

6.2A轴线处边柱截面设计..................................................51

6.2.1上部柱配筋盘算...................................................52

6.2.2下部柱配筋盘算...................................................54

6.2.3A轴线排架柱的裂缝宽度验算......................................56

6.2.4A轴线排架柱箍筋................................................57

6.2.5A轴线处边柱牛腿设计............................................57

7.B轴线处中柱内力组合及设计...................................................59

7.1B轴线处中柱内力组合....................................................59

7.1.1控制截面1―1.........................................................................................................60

7.1.2控制截面H-II........................................................................................................61

7.1.3控制截面nun..........................................................................................................63

7.2B轴线处中柱截面设计....................................................64

7.2.1上部柱配筋盘算...................................................65

7.2.2下部柱配筋盘算...................................................67

7.2.3B轴线排架柱的裂缝宽度验算.......................................69

7.2.4B轴线排架柱箍筋.................................................71

7.2.5牛腿设计.........................................................71

8.排架柱的吊装验算............................................................72

8.1A轴线处边柱...........................................................72

8.2B轴线处边柱...........................................................75

9.柱下独立底子设计............................................................77

9.1A轴线处边柱柱下底子..................................................77

9.1.1基底内力.........................................................77

9.1.2初设尺寸.........................................................79

9.1.3地基承载力盘算...................................................80

9.1.4抗冲切验算.......................................................81

9.1.5底子底板配筋.....................................................82

9.2B轴线处中柱柱下底子设计..............................................85

9.2.1基底内力........................................................85

9.2.2初设尺寸.........................................................86

9.2.3地基承载力盘算..................................................87

9.2.4抗冲切验算......................................................87

9.2.5基底配筋盘算....................................................89

2

1.工程表面

L1本工程为建立在线的装配车间，两跨厂房，AB跨跨度18米，BC跨跨

度24米，吊车起重量15吨，牛腿顶面标高7.8米。厂房总长120m,中间设一

道伸缩缝，柱距6m。厂房标高：室内地面±0.000,室外地面-0.300。

1.2吊车其它参数拜见“5~50/5t一般用途电动桥式起重机根本参数和尺寸

（ZQ1-62系列）”。

1.3自然条件：根本风压、根本雪压取值等均凭据工程所在查阅相关设计范

例确定。地面粗糙度类别为B类；无抗震设防要求。

1.4厂房自然地坪下0.6m为回填土，回填土的下层6m为均匀粘土，地基承

载力特征值加=180kPa,土的天然重度为17.5kN/m3,土质漫衍均匀。下层为粗

砂土，地基承载力特征值〃=300kPa,地下水位-4.5m。

1.5厂房标准构件选用及荷载标准值如下：

屋架采取梯形钢屋架，按《修建结构荷载范例》附录A“常用构件和质料

的自重”，按0.12+0.011L（含支撑，按屋面水平投影面积盘算，单位kN/n?；L

为跨度，以m计）盘算屋架自重标准值（包罗支撑）。屋架侧端高度1.4m,屋

架在天窗架侧板处的高度为1.7m。

吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁，梁高1200mm,自重标准值46kN/

根，轨道及零件自重0.8kN/m,轨道及垫层结构高度200mm。

天窗采取矩形纵向天窗，每根天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34kN（包

罗自重、侧板、窗扇、支撑等的自重）。天窗侧板高度2.6m,天窗架坡屋顶高

度0.3mo

天沟板自重标准值为2.02kN/mo

1.6围护墙采取240mm厚粉刷墙，自重5.2kN/n?。钢窗：自重0.45kN/m2,

窗宽4.0m,窗高4.8m。围护墙直接支撑于底子梁上，底子梁截面为240mmX

450mmo底子梁自重2.7kN/m。

1.7质料：混凝土强度品级C25~C30；柱的纵向钢筋采取HRB400,底子配

筋HRB335。其余钢筋HPB300。

1.8屋面卷材防水法及荷载标准值如下：

三毡四油防水层上铺小石子：0.4kN/m2；

25mm厚水泥砂浆找平层：O.SkN/nr2；

100mm厚珍珠岩制品保温层：0.4kN/tn2；

一毡二油隔汽层：0.05kN/m2；

25mm厚水泥砂浆找平层：0.5kN/n?；

0

6m预应力大型屋面板：1.4kN/m2o

2.体例依据

《修建结构荷载范例》GB50009-2012

《修建地基底子设计范例》GB50007-2011

《修建地基处理惩罚技能范例》JGJ79-2012

《混凝土结构设计范例》GB50010-2010

3.盘算简图简直定

3.1柱

由吊车尺寸系列ZQ1-62查得，轨顶至吊车顶高度为2.05m,屋架下弦至吊

车顶所需高度220mm,取轨顶至吊车梁顶距离幻=0.2m。

已知牛腿顶标高7.8m,,因此：

轨顶标高7.8+1.2+0.2=9.2m

柱顶标高9.2+2.05+0.22=11.47m

令底子顶面至室外地坪0.6m,则底子顶面至室内地坪为0.9m,因此：

从底子顶面算起的柱高”=11.47+0.9=12.37m

上部柱高Hu=11.47-7.8=3.67m

下部柱高”,=1237—3.67=8.7m

由于吊车梁〃=12（X）mm,所以H*=8.7+1.2=9.9m

凭据课件表格选用柱截面形式及尺寸（为施工方便，上下柱均采取矩形截

面）：

边柱（A/C轴线处）上柱400x400mm矩形，下柱400x900mm矩形

中柱（B轴线处）上柱400x400mm矩形，下柱400x1000mm矩形

3.2定位轴线

：由ZQ1-62查得轨道中心线至吊车端部距离用=230mm

星：吊车桥架至上柱内边沿距离一般取B2280mm

B、：封闭的纵向定位轴线至上柱内边沿的距离为53=400mm

+B2+=700mm<750mm,可做封闭轴线，故取封闭的纵向定位轴线

@©都分别与左右外纵墙内皮重合。

3.3盘算简图

如图3.3-1所示。

边柱(A/C)上柱：IL(X)X4(X)mm,/.=—x400x4003=21.33xl08mm4

12

下柱：40()x9(X)mm,=—x400x9003=243xl08mm4

----------------------12

中柱(B)上柱：||400x600mm,/.=—x400x6003=72x10smm4

-------12

下柱：|400x1(X)()mm,=—x400x10003=333.33x10Rmm4

03.3-1

4.排架所受的各项荷载盘算

4.1永久荷载标准值

4.1.1屋盖自重

(1)梯形钢屋架自重按《修建结构荷载范例》GB50009-2012附录A常用

质料和构件自重盘算:

2

AB跨:0.12+0.011x18=0.318kN/m2

BC跨：0.12+0.011x24=0.384kN/m2

(2)屋面上永久荷载标准值

0.4+0.5+0.4+0.05+0.5+1.4=3.25kN/m2

(3)天狗版自重标准值：2.02kN/m

(4)天窗架每侧传给屋架的竖向荷载标准值：34kN

所以由屋盖传给A轴处边柱的会合荷载标准值为：

1Q

[=(0.318+3.25)x6xj+2.02x6+34=238.79kN

由屋盖传给B轴处中柱的会合荷载标准值为：

1o2474+1R

P.=0.318x6x—+0.384x6x—+3.25x6x^—^+2x2.02x6+2x34=546.56

'222

由屋盖传给C轴处边柱的会合荷载标准值为：

[=(0.318+3.25)x6x争2.02x6+34=307.77kN

[、鸟作用于上柱中心线外侧，e,=e3=50mm

/.Ml=F[e=23&79x0.05=11.94kNm

知2=(A-6)e=(307.77-23879)x0.05=3.45kNm

M3==307.77x0.05=15.39kNm

屋盖自重荷载如图4.1.1-1所示

图411—1屋盖自重荷载

3

图4.1,2-1柱自重触

4.1.2柱自重（不计牛腿自重及施工影响）

边柱（A/C）：上柱自重舄=3.67x0.4x0.4x25=14.68kN

下柱自重心=8.7x0.4x0.9x25=78.30kN

中柱（B）：上柱自重E=3.67x0.4x0.6x25=22.02kN

下柱自重6=8.7x0.4xlx25=87.00kN

柱自重荷载标准值如图4.1.2-1所示

上柱自重作用于牛腿顶面处上柱形心，下柱自重作用于底子顶面处下柱形

心。

4.1.3吊车梁、轨道及零件自重

由设计条件知吊车梁自重46kN/根，轨道及零件自重0.8kN/m,

边柱上荷载：吊车梁4=46kN,轨道及零件《=0.8x6=4.8kN,

勺+《=50.8kN

=e9=0.75—0.9=0.3m

=（鼻+8）q=50.8x0.3=15.24kNm

4

中柱上荷载：&=46x2+0.8x6x2=10L6kN

则吊车梁、轨道及零件自重荷载如图4.1.3-1所示

图413-1吊车梁、轨道及零件自童触

4.2可变荷载标准值

4.2.1屋面活荷载

由《修建结构荷载范例》GB50009-2012第5.3.1条可知，不上人屋面活载

为0.5kN/m2

边柱A：P」xl8x6xO.5=27kN,M=27x0.05=1.35kNm

2

边柱C：P」x24x6x0.5=36kN,M=36x().()5=1.8kNm

2

中柱B：P=gx(18+24)x6x0.5=63kN,A/=(36-27)x0.05=0.45kNm

屋面可变荷载如图4.2.1-1所示

5

27kN63kN36kN

1.8kNm

1.35kNm

4.2.2吊车荷载

AB跨吊车1：跨度4=18—2x0.75=16.5m

BC跨吊车2：跨度乙=24-2x0.75=22.5m

查ZQl-62系列得

吊车最大宽轮距P小车自与额定起重

跨度乙max次Pmin,K,

度BK重标准量对应的重

(m)(kN)(kN)

(mm)(mm值应力标准值

)GjkN)

(kN)

吊车16.5565044001653453150

1

吊车22.5555044001855853150

2

(1)吊车竖向荷载标准值〃皿*，4枚

吊车1：按影响线要领确定荷载如图4.2.2-1所示

6

Pmax,kPmax.kPmax.kPmax,k

3a4400l|25p4400160,

60006000

由《修建结构荷载范例》GB50009-2012第5.3.1条可知两台吊车尸=0.9

£>max>A=幽11a5azy=0.9x165x(0.058^0.7917+1+0.2667)=314.33kN

P.34

D..=D.=314.33x—=64.771kvN

min,欠max人八-1i6/5u

吊车2：按影响线要领确定荷载如图422-2所示

Dak=0Pmax.》X=09x185x(0075+0.808升1+0.266?)=357.98kN

p58

一

DInTl.in/kC=DIHdA,/Cry=357.98x[O,=11223kNa1

人AoD

Pmax.kPmox,kPmax,kPmax.k

4即440045P4400160,

60006000

7

mox.kmin,k,k

oo

V

吊车竖向荷载作用位置示意图

（2）吊车横向水平荷载标准值（该力作用点距牛腿顶面为

1.2+0.2=1.4m）

每台吊车每个轮最洪流平荷载标准值：

Tk=ia（G2A+G3J=^x0.1x（53+150）=5.075kN

A.两台吊车最大横向水平荷载标准值：

T5075

吊车：

1,1IlldXA=DIlldA.Ay-»=314.33r/xL=9.67kN

—165

T5075

吊车2：T^=D,=357.98x^-^=9.82

।"IJ♦mdX,AkITIdA^Cry[OUkN、

/ax火I3?

B.一台吊车最大横向水平荷载标准值：

按影响线要领确定如图4.2.2-3所示

8

㈱吊车2

Pmax,kPmax,k

4400160g4400[603

60006000

吊车i：

=¥*!＞，=165x(l+0.2667)=20900kN

T5075

=Dmaxk=209.00X--=6.43kN

11lax,rtmax,An1NSU

4ax*165

吊车2：

*==185x(1+0.2667)=234.34kN

T5075

1ax*==234.34x^^=6.43kN

%ax*I*〉

4.2.3风荷载标准值

(1)柱顶以上屋盖所受风力(左风)

屋盖各受风区域如图4.2.3-1所示。

9

表423-1屋盖各受风面积A,的数值

编号

A]4A4AA74A4A2

AAoAiA3

迎风面积高度仅1.40.32.6

受风面积4=6%8.41.815.6

表42.3-2各A,的顶部高度(多按《荷载范例》GB50009-2012第8.2.1条)

编号

AA4AA4AAoA1A3AAA2

离室外地面高13.1713.4716.3716.07

度

1.081.091.161.15

由于厂房高度小于30米，所以风振系数为=1。

2

由《荷载范例》GB50009-2012附录E查得根本风压例=0.35kN/mo

表4.2.3-2各4的水平风力V,.(kN)

编号风荷载体型系数匕=A/?4Msi4偏向

必

A0.88.4xlx0.8x

1.08x0.35=2.54

10

-0.21.8xlx(-0.2)x

1.09x0.35=—0.14

A30.615.6xlx0.6x

1.15x0.35=3.77

<—

4-0.71.8xlx(-0.7)x

1.16x0.35=-0.51

->

A-0.71.8xlx(-0.7)x

1.16x0.35=-0.51

->

A-0.615.6xlx(-0.6)x

1.15x0.35=-3.77

A-0.51.8xlx(-0.5)x

1.09x0.35=-0.34

<-

4-0.51.8xlx(-0.5)x

1.09x0.35=-0.34

A)0.615.6xlx0.6x

1.15x0.35=3.77

<-

Ao-0.61.8xlx(-0.6)x

1.16x0.35=-0.44

->

A,-0.61.8xlx(-0.6)x

1.16x0.35=—0.44

A2-0.515.6xlx(-0.5)x

1.15x0.35=-3.14

T

A|3-0.41.8x1x(-0.4)x

1.09x0.35=—0.27

A4-0.48.4xlx(-0.4)x

1.08x0.35=—1.27

作用在柱顶处的屋盖收到的会合风力V=Z匕=18.39kN(f)。

(2)柱顶一下排架柱上的风力(左风)

11.47+0.3=11.77m,查《荷载范例》GB50009-2012得:

11

=1.。5,4左