单层厂房课程设计计算书

文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]单层厂房课程计算计算书一、结构选型和布置1、厂房的平面、剖面布置图，吊车类型及有关参数均已给定（如上），装配车间跨度24m，总长102m，中间设伸缩缝一道，柱距6m。基础顶面高程，柱顶高程+，吊车梁顶标高为10m，吊车梁高1200mm，轨道及垫层构造高度200mm。牛腿标高=吊车梁顶标高-吊车梁高-轨道高度=全柱高=柱顶标高-基顶标高+插入杯口的长度=上柱高=柱顶标高-牛腿标高=下柱高=全柱高-上柱高=计算时，不计下柱插入杯口的长度，从而上柱高取，下柱高取2、初步确定柱的截面尺寸：如下图（所示）上柱：采用矩形截面，则下柱：采用I形截面，3、部分柱截面参数的计算上柱：下柱：二、排架的荷载计算1、屋面和荷载标准值二毡三油上铺小石子20mm厚水泥砂浆找平层80mm厚珍珠岩保温层钢筋混凝土板（含灌缝）合计：取天沟板宽度为，而根据条件可知，天沟板板重标准值为，屋架自重标准值为106KN/每榀，天窗架自重标准值为/每榀，天窗端壁自重标准值为/每榀，即天窗自重标准值为/每榀。取计算单元，计算柱端承受的恒荷载产生的集中压力标准值，其作用点与纵向定位轴线的距离取150mm。对上柱的偏心距2、屋面活荷载标准值该屋面为不上人屋面，取荷载标准值为，柱端承受的屋面活荷载产生的集中压力标准值对上柱的偏心距3、柱自重标准值上柱自重：下柱自重：4、吊车轨道谅解及吊车自重标准值吊车自重标准值根，轨道及零件重1KN/m。从而重偏心距5、吊车荷载标准值根据条件，可知，从而得查多台吊车荷载折减系数，得折减系数，吊车竖向反力影响线如下图所示。6、风荷载标准值基本风压（1）、风荷载高度系数地面粗糙程度类别取B类，离地10m时，，离地15m时，，离地20m时，，离地30m时，。对柱子，按柱顶离室外地坪的高度：，对屋盖及天窗部分，按天窗檐口到地坪的高度取值：（2）、风荷载体型系数由于屋盖及天窗坡度一致，可结合屋盖及天窗计算坡度得：取如右图所示。（3）、柱上均布荷载及柱顶集中风荷载标准值柱上均布荷载标准值：柱顶集中风荷载标准值：7、荷载标准值汇总（见下图）三、排架内力计算（由于A、B两柱对称，以下主要是求A柱的内力）1、参数及剪力分配系数的计算由于左右两柱完全相同，故剪力分配系数2、内力计算（1）、在恒荷载作用下（包括柱、吊车梁自重等）、上柱顶面等效弯矩：下柱顶面等效弯矩：在上柱顶端附加不动铰，查课本附图9-2、9-3，得，不动铰支座反力：同样的，可得与大小相等，方向相反。即：，不必进行分配。（内力图如下所示）（2）、在屋面活荷载作用下上柱顶面等效弯矩：下柱顶面等效弯矩：在上柱顶端附加不动铰，查课本附图9-2、9-3，得，不动铰支座反力：同样的，可得与大小相等，方向相反。即：，不必进行分配。（内力图如下所示）（3）、在吊车竖向荷载作用下a、当在A柱，在B柱时下柱顶弯矩：在上柱顶端附加不动铰，查课本附图9-3，得不动铰支座反力：从而：将反向的作用于排架，进行剪力分配，分配到A、B柱剪力都为，分配后，两柱顶的剪力为：以下为内力图：b、当在A柱，在B柱时计算过程跟a中一样，此时A柱受力情况同a中的B柱一样，B柱受力情况同a中的A柱一样，过程不再详细描述，内力图如下所示。（4）、在吊车横向水平荷载作用下根据，，查附图9-4，得；查附图9-5，得。从而不动铰支座反力：对于柱B，同样可以得到：从而剪力分配后：内力图如下（虚线为水平力向右的情况）：（5）、在风荷载作用下a、当左风作用时在上柱顶端附加不动铰，根据，，查附图9-8，得，从而得到不动铰支座反力：将反向的，与一并用于排架作，进行剪力分配，则分配到A、B柱剪力都为，分配后，两柱顶的剪力分别为：以下为内力图。b、当右风作用时计算过程同a中一样，此时A柱受力情况同a中的B柱一样，B柱受力情况同a中的A柱一样，过程不再详细描述。内力图如下所示。四、排架内力组合内力组合表格如下：五、排架柱的配筋计算1、上柱配筋计算根据1-1截面受力情况，即，，用混凝土，，钢筋采用钢筋，，，，，采用对称配筋。，，取，则。，取，取从而可先根据大偏心受压情况计算，，同时，，满足大偏压要求选取，，，而全截面配筋率，不满足要求，因此改选用，，截面处受力钢筋总面积为，箍筋采用。2、下柱配筋计算根据3-3截面受力情况，有两种如下组合无法直接判断（1）、，（2）、，采用混凝土，，钢筋采用钢筋，采用对称配筋，，，，。（1）、先按大偏压计算，且，，此时中和轴在腹板内，重新计算。，，，取，则。，取，取从而，根据按，计算因此取。（2）先按大偏压计算，且，此时中和轴在翼缘板内，不必重新计算。，，取，则。，取，取从而，根据，得综合上述两种情况，选取，作为条件。选取，，此时，满足要求。同时，为了固定箍筋的需要，在翼缘处加构造筋，中间加，箍筋在I形截面处采用，在底部矩形截面处采用。3、牛腿设计（1）、抗裂验算即局部受压承载力验算，根据已选尺寸：，，考虑安装偏，则，满足要求。满足要求。（2）、配筋计算受力钢筋采用钢筋，，选用，，，取。因此选用不符合，改选用，根据构造要求，箍筋选用，弯起钢筋采用，。4、吊装验算（1）、荷载计算柱插入杯口部分为矩形截面，取动力系数为，考虑采用单点起吊，吊点选在牛腿根部，为简化计算，近似得去如下的计算简图。柱全长：上柱：下柱：为简化计算，偏安全地近似取进行计算。（2）、弯矩计算，（3）、截面验算分析弯矩及截面情况，应对截面B和C进行验算，此时混凝土强度按设计值的考虑，。①、C截面验算a、正截面受弯承载力验算，，截面配筋为（一侧）。满足要求。b、裂缝宽度验算裂缝宽度验算时，不考虑荷载长期作用的影响，裂缝宽度允许值可取为。，取。，，。，满足要求。②、B截面验算a、正截面受弯承载力验算，，，截面配筋为，、。满足要求。b、裂缝宽度验算裂缝宽度验算时，不考虑荷载长期作用的影响，裂缝宽度允许值可取为。，取。，，。，满足要求。六、基础设计1、材料选择及杯口以上荷载计算（1）、采用混凝土，，钢筋采用钢筋，地基承载力设计值，基础埋深取。（2）、杯口以上荷载计算基础顶面标高，设计基础梁截面为，梁顶标高为，梁上砌筑双面清水砖维护墙，厚为，自重，墙上设置钢窗，按计，每两排架柱之间安放两个，截面分别为和，则每个基础承受的有墙体传来的重力荷载标准值按如下计算：基础梁自重：墙体自重：钢窗自重：合计：2、初步确定基础高度和杯口尺寸根据构造要求，下柱的尺寸为，所以杯底厚度取，杯壁厚度，杯壁高度，，从而杯壁可不配筋，柱插入深度，则杯口深度为。杯口顶部尺寸：长为，宽为。杯口底部尺寸：长为，宽为。杯口深度：，垫层厚度取从而初步确定基础总高度为：3、确定基础底面尺寸根据排架内力组合，得到两组内力标准值组合：第一组：，，第二组：，，（1）、估算基底底面尺寸先按第一组内力（轴力最大），估算基础基底尺寸，，，，将其增大，，初步选用底面尺寸：（2）、验算基底承载力，，，满足要求。4、验算基础高度作用于柱顶荷载设计值的计算按比例可以求得柱边缘（1-1截面）、变阶处（截面2-2）的地基净反力设计值。因杯壁厚度，杯壁高度，，所以由柱边作出的斜线将与杯壁相交，这说明不可能从柱边产生冲切破坏，故仅需对台阶以下进行冲切验算。此时，冲切锥体有效高度，冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上的上边长，下边长分别为：，，从而得到：考虑冲切荷载时，取用的多边形面积为：该基础高度满足受冲切承载力要求。5、基础底面配筋（1）、长边方向（截面1-1和截面2-2）a、截面1-1处a、截面2-2处选配，间距为，（差值在以内）（2）、短边方向（截面3-3和截面4-4）a、截面3-3处a、截面4-4处为保证钢筋之间的间距符合要求，选配，间距为，由于地板的长和宽都大于，因此沿这两个方向的钢筋可减短。基础平面布置要求绘出一半平面的基础布置平面基础平面布置图（比例：1：100）立面基础配筋详图（比例：1：20）图框说明：上图为布置样例，实际绘制时可自行选择布置和构图荷载类型恒荷载活荷载荷载编号恒荷载（1）屋面活荷载（2）Dmax,k在A柱（3）Dmin,k在A柱（4）Tmax,k(5)左风（6）右风（70控制截面内力标准值1-1M±N000002-2M±N0003-3M±N000V±