钢筋混凝土单层工业厂房课程设计.doc

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1、钢筋混凝土单层厂房课程设计计算书和说明书一.构件选型L=24 mLk=24-1.5=22.5 m，轨顶标志标高为 8.4m，A4 级工作级别，软钩桥式吊车 Q =150KN、Q =200KN 两台的工业厂房。121.屋面板04G410-1一冷二毡三油一砂0.35 = 0.35 kN/m220 厚水泥砂浆找平0.40 = 0.40 kN/m2 屋面恒荷载= 0.75 kN/m2屋面活荷载0.5kN/m2荷载组合：组合一：1.20.75+1.40.5=1.6 kN/m2组合一：1.350.75+1.40.50.7=1.5025 kN/m2选 Y-WB-2中间跨；YWB-2端跨。建筑平面示意图如下：

2、BLQ1Q2A60060096000110S允许荷载 2.05 kN/m21.6 kN/m2 ，满足要求。2.屋架04G415一屋面板的一冷二毡三油一砂0.35 kN/m2屋面板的 20 厚水泥砂浆找平0.40 kN/m2屋面板自重1.4kN/m2灌缝重0.1kN/m2屋架钢支撑自重0.05kN/m2恒荷载2.3kN/m2屋面活荷载0.5kN/m2荷载组合：组合一：1.22.3+1.40.5=3.46kN/m21组合一：1.352.3+1.40.50.7=3.595 kN/m2选 YWJ24-1Ba无天窗、挑天沟允许荷载 4.0 kN/m23.595 kN/m2 ，满足要求。屋架自重 112.

3、75KN未包括挑出牛腿局部，挑牛腿局部依据标准图集另外计算自重。3.天沟板04G410-2依据屋架 24m 确定外天沟宽为 770mm，依据天沟荷载天沟自重除外选天沟型号。沟壁平均厚度 80mm。设落水管水平间距 24m，天沟流水坡长 12m，焦渣找坡取 5，最薄取 20mm。0208平均65MM6M6M三毡四油防水层20厚水泥砂浆找平65厚焦渣混凝土找坡构造层 20厚水泥砂浆抹面防水层0.40 kN/m220 厚水泥砂浆找平0.40 kN/m265 厚焦渣混凝土找坡 0.06514= 0.91 kN/m220 厚水泥砂浆抹面0.40 kN/m2积水按 230mm 高计2.3 kN/m2卷材防

4、水层考虑高、低肋掩盖局部，按天沟平均内宽 b 的 2.5 倍计算。b=770-190=580mm70200477050 240q=1.35b(2.50.40+0.40+0.91+0.4+2.3)=6.7635b=3.923 kN/m选用：中间跨：TGB77无落水洞口 TGB77a、TGB77b有落水洞口 边跨：TGB77sa、TGB77sb允许荷载 4.26 kN/m3.923 kN/m，满足要求。注：积水荷载取230mm 高，比其它活载大，故天沟板验算取积水荷载。当排架分析时仍取屋面活载 0.50 kN/m2。a型b型4.吊车梁04G323-2当二台吊车 Q 不一样时，选吊车梁时按 Q 较大

5、者选200KN。按 A4 级工作级别按两台吊车考虑，Lk=22.5m，柱距 6m，吊车起重量 20t，吊车总重 Q=36.5t，小车重 g=7.961t，最大轮压Pk=202.0KN，车宽B=5.5m，轮距W=4.4m，试选用吊车编号。解：假定吊车规格不符合附录一四时，需进展内力验算后套用，按起重量和跨度，试选用 DL9 或 DL10计算长度取 L=5.8m，a=B-W/2=5.5-4.4/2=0.55m2x=(L-a)/2=(5.8-0.55)/2=2.625m1). 承载力计算按两台吊车考虑： a.按移动荷载最不利位置吊车竖向荷载作用下的最大弯矩标准值：M =2P X2/L=2202.02

6、.6252/5.8= 479.968 kN.mQKK根本组合不包括梁体和轨道自重：M=1.41.05M =1.41.05479.968=705.553 kN.mQK641.8 kN.m M732.8 kN.mb剪力取距梁端约 min(1.14,5.8/6)=0.97m 处吊车竖向荷载作用下的最大剪力标准值：V =P (L-0.97)+L-0.97-( B-W)/L=298.124 kNQKK根本组合不包括梁体和轨道自重：V =1.41.05 V =438.243 kNaQK419.5 kN V 480.5kNac跨中最大剪力设计值V =1.4P L/2+ L/2-B-W/L=240.624 k

7、Nzk216.9 kN V 249.8 kNz32). 疲乏计算按一台吊车考虑： a按移动荷载最不利位置吊车竖向荷载作用下的最大弯矩标准值：M=P L/4=292.9 kN.mQKKM=1.05 M =307.545 kN.mQKQKM 328.3 kN.m 376.0 kN.mQKb. 剪力取距梁端约 0.97m处吊车竖向荷载作用下的最大剪力标准值：V =P (L-0.97)+L-0.97-W)/L=183.193 kNQKKV=1.05 V=192.353 kNQKQK199.3 kN V 222.7 kNQKc. 跨中最大剪力设计值V =0.5P =1.050.5P =106.05 kN

8、ZkkV 113.2kN129.7 kNZ3). 裂缝验算按两台吊车考虑：M = 479.968 kN.mQK标准组合不包括梁体和轨道自重：M= MQK458.4 kN.m M523.4 kN.m阅历算，按A4 级吊车梁选用表，承受DL10 适宜，承载力、疲乏、裂缝均满足要求。5.吊车轨道联结04G3251. 轨道联结按 A4 级工作级别，Q=200kN，L =22.5mk4依据吊车规格参数计算最大轮压设计值：P =1.051.41.15Pk=1.051.41.15202.0=341.5kNd选用：轨道联结 DGL-11341.5kN 510 kN 满足要求。吊车梁上螺栓孔间距 A=240mm

9、，轨道面至梁顶面距离 190mm DGL-11钢轨0.387 kN/m联结件0.086 kN/m弹性垫层0.004 kN/m混凝土找平层0.8210/1000+0.02325=0.583 kN/m1.060 kN/m2. 车挡大车速度 V=105.4 m/min 碰撞时大车速度 V =0.5V=0.88 m/sec0冲击体重量 G=G +0.1Q=365+0.1200=385 kN0有利因素=0.8吊车荷载分项系数 =1.4Q缓冲器行程S=0.14 m作用于车档的吊车纵向水平撞击力：xGv 202gSg=Q0.8 (365 + 0.1 200) 0.8822 9.81 0.14F =1.4 =

10、 86.8kNi选用：车挡 CD-3F =86.8kN P2max：D = P(y +y )+P(y +y )max1max122max34= 2020.267+1+1730.817+0.083=411.63 kN；D = P(y +y )+P(y +y )min1min122min34= 350.267+1+430.817+0.083=83.045 kN；T =Q+g/4=0.1365+79.61/4=11.11 kN、1T =Q+g/4=0.1350+71.86/4=10.55 kN2T = T (y +y )+T (y +y )max112234= 11.110.267+1+10.550

11、.817+0.083=23.57 kN7. 围护墙等永久荷载 G (G 包括 JL，QL，墙体，门窗等重量)。5k5k240 厚墙双面抹灰自重 5.24 kN/m3钢窗自重 0.45 kN/m2C1 钢窗自重 2.44.20.45=4.54 kN C2 钢窗自重 4.24.20.45=7.94 kN C3 钢窗自重 4.24.80.45=9.07 kN墙自重 613.53-4.24.2-4.24.85.24=227.3 kN G5k=4.54+7.94+9.07+227.3=248.85 kN8. 风荷载屋面坡度=arctan(3100-1180)/12023=9o15风载体型系数8s 查标准

12、如下：h2 h1 s 3 = - 0 . 6 0 s 4 = - 0 . 5 0屋脊标高800.1q1=+s50.2=-0q2s 0.000基顶标高 =zzsko根本风压 =0.55kN/m2o风振系数z=1.0风压高度变化系数按地面粗糙变化类别为 B 类，查标准如下：离地面或海面高度5m10m15m20mz1.001.001.141.25中间按线性插入：柱顶 Z =11.40+0.4=11.80m：=1.0501 z1檐口 Z =11.40+1.53+0.4=13.30m： =1.0922 z2屋脊 Z =15.05+0.40=15.45m： =1.1503 z3排架迎风面和背风面的风荷载标

13、准值分别为： = =1.00.81.0500.55=0.462 kN/m21kZs1z1o = =1.0-0.51.0920.55=-0.300kN/m22kZs2z2o则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为：q =0.4626=2.77 kN/m1kq =0.3006=1.80 kN/m2kh =2.3m；h =1.4m1F =(2- ) h +(- ) h 柱距wks1s2z21s3s4z32o=(0.8+0.5)1.0922.3+(-0.6+0.5)1.1501.40.556=10.24kN四.横向排架内力分析把握截面为：-上柱底面；-下柱顶面截面尺寸取牛腿下；-根底顶面。1. 恒载作用

14、下的内力计算1） 在 G 作用下内力计算1K由于构造对称，荷载对称，故构造可取半边计算，上端为不动铰支座。求支反力 R 的系数 C 、C ：In =1I2= 21.3108 143.01081= 0.1492hl =u =h24.212.3= 0.34191 =M 作用时， C1K31- l2 (1-)31- 0.3412 (1-)1111n=0.149= 2.035 21+ l3 (-1)21+ 0.3413 (-1)n0.149M 作用时， C2 =3(1- l2 )=3(1- 0.3412 )= 1.2562K21+ l3 (-1)21+ 0.3413 (-1)n0.14911内力正向：

15、以截面顺时针旋转为正。M =-G e =-245.0690.05=-12.25 kN.m1K1K 1M =-G e =-245.0690.2=-49.01 kN.m2K1K 2R= M C + M C /h =(-12.252.035+-49.011.256)/12.3=-7.03 kN1K 12K 22V =-R=7.03 kN()1k求出未知反力 R 后，求解静定构造的内力：由图一M=0 得：M=12.3V - M- M=12.37.03-12.25-49.01=25.21 kN.m1k1K2K由图二M=0 得：M=4.2V - M=4.27.03-12.25=17.28 kN.m1k1K

16、由图三M=0 得：M=4.2V - M- M=4.27.03-12.25-49.01=-31.73 kN.m1k1K2K102） 在 G ，G ，G 作用下的内力2k3k4k在上述荷载作时柱底端固定上端自由的悬臂柱，属静定构造。M = G e - G e=50.940.35-16.80.2=14.47 kN.m4K4K 42K 2N =G G +G =16.8+35.64+50.94=103.38 kNK2k+ 3k4k2. 活载 Q 作用下的内力计算1KQ 内力图与 G 内力图成比例，比例系数k=Q /G =38.175/245.069=0.1561K1K1K1K113. 吊车荷载Dmax

17、作用在A 柱上，Dmin 作用于B 柱上时内力(当Dmin 作用于A 柱， Dmax 作用于 B 柱上时内力，利用对称性即可求出内力)：M = D e =411.630.35=144.07 kN.maKmax 4M = D e =83.0450.35=-29.06 kN.mbKmin 4V =-C (M- M)/2h =-1.256144.07+29.06/212.3=-8.84kNaK2aKbK2V =- V=8.84kNbKaK1） 求 A 柱弯矩：由图一M=0 得：M=M -12.3VaKAk=144.07-12.38.84=35.34 kN.m由图二M=0 得：M=-4.2V=-4.2

18、8.84=-37.13 kN.mAk由图三M=0 得：M= MaK2） 求 B 柱弯矩：-4.2VAk=144.07-4.28.84=106.94 kN.m12由图一M=0 得：M=12.3V - M=12.38.84-29.06=79.67 kN.mbkbK由图二M=0 得：M=4.2V =4.28.84=37.13 kN.mbk由图三M=0 得：M=4.2V M =4.28.84-29.06=8.07 kN.mAkbK13利用对称性当 Dmin 作用于 A 柱时内力图：4. 在吊车水平荷载 Tmax 作用下：当不考虑厂房空间作用时，利用对称性可简化为静定的下端固定上端自由的二阶柱。吊车梁顶

19、：M=0吊车梁底：M=1.2Tmax=1.223.57=28.28 kN.m14柱底：M=(8.1+1.2)Tmax=(8.1+1.2)23.57=219.20 kN.m5. 在风荷载F，q ，q作用下，以左风作用进展计算。右风作用时，wk1k2k利用对称性 A，B 两柱内力值对换，符号相反即可，不必另算。11在风荷载作用下柱底端固定上端不动铰支座，超一次静定构造。31+ l4 (-1)31+ 0.3414 (-1)11C3 =n=0.149= 0.32981+ l3 (-1)81+ 0.3413 (-1)n0.149V =-R=0.5F -0.5(q -q ) h Cakwk1k2k2 3=

20、0.510.24-0.5(2.772-1.801)12.30.329=3.16 kN()V =0.5F +0.5(q -q ) h Cbkwk1k2k2 3=0.510.24+0.5(2.772-1.801)12.30.329=7.08 kN()求内力图如下：(当左风作用时 A 柱的内力)15由上图M =0 得：xM= VX +1kX 2M= VX +qX 2=2kVV+ qXV= V+ qXqxax2xbx2xax1kxbx2 kMx=4.2= 3.16 4.2 +2.772 4.222= 37.72kN.mMx=4.2= 7.08 4.2 +1.801 4.222= 45.62kN .mM

21、x =12.3= 3.16 12.3 +2.772 12.322= 248.56 kN .mMx=12.3= 7.08 12.3 +1.80112.322= 223.32kN.mV = Vak=3.16 kNV = Vbk=7.08 kNx=0Vx=0=3.16+2.7724.2=14.80 kN V=7.08+1.8014.2=14.64 kNx=4.2Vx=4.2=3.16+2.77212.3=37.26 kN V=7.08+1.80112.3=29.23 kNx=12.3内力图见以以下图：x=12.316用同样的方法可求出右风的内力图。17五.荷载组合及最不利内力组合考虑的是以下四种的内

22、力组合：(1)+Mmax(2)-Mmax及相应的 N，V； 及相应的 N，V；(3)Nmax(4)Nmin及相应的 M，V；及相应的 M，V；以上四种内力组合中的某一种就是我们要寻求的最不利内力即在截面尺寸，材料强度一样条件下，使截面配筋量最大的内力。在寻求上述四种内力时，考虑这些荷载同时消灭以及同时消灭且到达最大值的可能性。为此，我们在寻求最不利内力组合时还要考虑荷载组合。按荷载标准中对于一般排架、框架构造由可变荷载效应把握的组合的表达式为：S= S+ S及S= S+ 0.9 SGGKQ1Q1KGGKQiQiK据此，对一般排架构造的荷载组合有以下两类：(1) 永久荷载+ 一个可变荷载;(2)

23、 永久荷载+ 0.9(两个或两个以上可变荷载)。内力组合下要点：(1) 内力组合目标是查找各把握截面的+M，-M ，N 和 N四组内力，内力组maxmaxmaxmin合中要留意几种荷载同时消灭的可能性以及荷载的折减；(2) 组合原则：恒载恒在，有 T 必有 D，有 D 可无 T；(3) 对-截面无 D 的荷载效应组合通常为永久荷载+风荷载，往往起把握作用，因无 D 时柱计算长度 Lo 为 1.5H ，有 D 时 Lo 为 H ；21(4) 由于 R.C 受压构件在大偏心受压破坏时，当M 接近时，随N而 As。组合中应留意次要因素起把握的组合；(5) 荷载效应的标准组合用于裂缝把握和地基的承载力

24、验算。18A 柱内力汇总表下面依据内力汇总表进展 A 柱的内力最不利组合计算。计算以下三个截面： 截面：上柱下端处；截面：下柱上端处；截面：下柱下端处。一截面：1. +Mmax 及相应的 N，V 组合荷载组合工程：S =1.2(+)+1.4MS =1.2(+)+ 1.4N荷载效应组合设计值：M=1.2(17.28+0)+1.437.72=73.544 kN.m N=1.2(245.069+16.8)+1.40=314.24 kN荷载效应组合标准值：M= 17.28+0+37.72=55 kN.m N=245.069+16.8+0=261.87 kN2.-Mmax 及相应的 N，V 组合荷载组合

25、工程：S =1.2(+)+0.91.40.9(+)+MS =1.2(+)+0.91.40.9(+)+N荷载效应组合设计值：M=1.2(17.28+0)+ 0.91.4(0.9(-37.13-28.28)-45.62)=-110.92 kN.mN=1.2(245.069+16.8)+ 0=314.24 kN荷载效应组合标准值：M= 17.28+0-45.62+0.7-37.13-28.28=-74.13 kN.m19N=245.069+16.8+0=261.87 kN3. Nmax 及相应的 M，V 组合荷载组合工程：S =1.2(+)+1.4MS =1.2(+)+1.4N荷载效应组合设计值：M

26、=1.2(17.28+0)+1.42.91=24.81 kN.m N=1.2(245.069+16.8)+1.438.175= 367.69 kN荷载效应组合标准值：M= 17.28+0+2.91=20.19 kN.m N=245.069+16.8+38.175=300.04 kN4. Nmin 及相应的 M，V 组合荷载组合工程：S =1.2(+)+ 1.4MS =1.2(+)+ 1.4N荷载效应组合设计值：M=1.2(17.28+0)+ 1.437.72=73.544 kN.mN=1.2(245.069+16.8)+ 0=314.24 kN荷载效应组合标准值： M= 17.28+37.72

27、=55 kN.mN=245.069+16.8=261.87 kN二截面：1. +Mmax 及相应的 N，V 组合荷载组合工程：S =1.2(+)+1.40.90.9+MS =1.2(+)+ 1.40.90.9+N荷载效应组合设计值：M=1.2(-31.73+14.47)+1.40.90.9106.94+28.28+37.72=180.15kN.m N=1.2(245.069+50.94)+1.40.90.9(411.63+0)+0=822.0 kN荷载效应组合标准值：M=-31.73+14.47+0.9106.94+0.7(0.928.28+37.72)=123.20 kN.m N=245.0

28、69+50.94+411.63=707.64 kN2.-Mmax 及相应的 N，V 组合荷载组合工程：S =1.2(+)+ 1.4MS =1.2(+)+ 1.4N荷载效应组合设计值：M=1.2(-31.73+14.47)+ 1.4-45.62=-84.58kN.mN=1.2(245.069+50.94)+ 0=355.21 kN20荷载效应组合标准值：M= -31.73+14.47-45.62=-62.88 kN.m N=245.069+50.94+0=296.0 kN3. Nmax 及相应的 M，V 组合荷载组合工程：S =1.2(+)+1.40.9(+0.9)MS =1.2(+)+1.40.9(+0.9)N荷载效应组合设计值：M=1.2(-31.73+14.47)+1.40.9(-4.73+0.9106.94)=94.60 kN.m N=1.2(245.069+50.94)+1.40.9(38.175+0.9411.63)=870.10 kN荷载效应组合标准值：M=-31.73+14.47+106.94-0.74.73=86.37 kN.m N=245.069+50.945+411