單層單跨工業廠房設計計算書修改單層單跨工業廠房設計計算書目錄設計資料1工程名稱:焊接車間。2工程概況：某工廠擬建一個焊接車間，根據工藝布置的要求，車間為單跨單層廠房，跨度為24m，24設吊車30/吊車各一臺，吊車均為中級工作制，軌頂標高不低于，廠房設有天窗，建筑平，立，剖面有詳圖。屋面：采用卷材防水屋面，不設保溫層；維護墻：采用240厚蒸壓粉煤灰磚墻，外墻面為水刷石，內墻為水泥石灰門窗：鋼門，鋼窗，尺寸參見立面圖；地震設防烈度：該工程位于非地震區，故不需抗震設防。5地質條件：場地平坦，地面以下為填土，以下為粉質粘土層，該土層承載力特征值為230KN/m2,E=8.9Mps,場地地下水位較低，可不考慮對基礎的影響。S第二章廠房標準構件及排架柱材料選用廠房中標準構件選用情況屋面做法NmNm屋面板采用G410(一)標準圖集：×6m預應力混凝土屋面板(卷材防水)2km屋架屋架采用G415(一)標準圖集的預應力混凝土折線型屋架(YWJ—24—2Bb)天溝板天溝板采用G410(三)標準圖集。車,L=22.5m,另一臺起重量為10t，L=22.5m，選用吊車梁：中間跨:YDL—4Z,kk排架柱材料選用ctkybsy第三章排架柱高與截面計算排架柱高計算牛腿頂面標高＝軌頂標高－吊車梁－軌頂墊塊高＝－－＝柱頂標高＝牛腿頂面標高+吊車梁高+軌頂墊塊高+H上柱高H＝柱頂標高－牛腿頂面標高u下柱高H＝全柱高－上柱高l＝－＝實際軌頂標高＝牛腿頂面標高+吊車梁高+軌頂墊塊高＝排架截面尺寸計算截面尺寸需要滿足的條件為：b≧H/25＝10100/25=≥H/12＝842mmu取柱截面尺寸為：上柱：(b×h)＝500×500u下柱：I(b×h×b×h)＝500×1000×120×200(如圖3-ff計算參數①上、下柱截面慣性矩Iu下柱I＝1/12××13－2×1/12×(+3)×(+1/3××2)3＝lAul高比值λul1第四章排架柱上的荷載計算屋蓋自重計算11k2k3k24k=(+)×6×24+×=(作用在柱頂)21上柱自重計算222222424吊車、吊車梁及軌道自重計算G=g+g柱距35k6k3f屋面活荷載計算21吊車荷載計算豎向荷載：p=290kN,p=70kN,K=4800mm,B=6150mm,Q=302kN,max.kmin.kkg=118kN(雙閘)。k根據B與K，由影響線(見圖4-1)1212004800125044003501可以求得y＝y13y＝y2y＝y4max3min3吊車水平荷載為k1則max其作用點到柱頂的垂直距離1y3y3H4.4u風荷載計算0C工程帶有矩形天z高取值，查看《荷載規范》用內插法得=0.828,對Fw按檐口s1s2s2s2s2s1s2s2s2s2＝,μ＝具體情況見下圖4-2s220.9620.962--12--22風--則1sz02sz0柱頂風荷載集中力設計值：F=9.42KNw第五章內力計算G作用內力計算xG作用(排架無側移)uuuIH14.5lC=3n=1.979n故M作用下不動鉸承的柱頂反力為H14.5C==1.173n故在M作用下不動鉸承的柱頂反力為H14.5故在M和M共同作用下(即在G作用下)不動鉸支承的柱頂反力為11121示2207.13G1(e1)10.15741.623G1(e2)v=7.01629.24(a)(b)(c)20.7131G、G、G作用計算簡圖及內力圖234234322233M2M2G3(e3)M3(a)(b)(c)圖5-2G、G、G作用計算簡圖及內力圖234234屋面活荷載內力計算對于單跨排架，Q與G一樣為對稱荷載，且作用位置相同，但數值大小不同。故由G的內力計算過程可得到Q的內力計算數值；1M3.6R=C11=1.979=0.491kN111H14.5M9R=C12=1.173=0.728kN122H14.512相應的計算簡圖及內力圖如圖5-3所示。3.63.636Q1(e1)1.767.236Q1(e2)v=1.219吊車豎向荷載作用內力計算Q作用計算簡圖及內力圖1maxmin廠房空間作用分配系數A.maxD.maxD.minHB.maxD.maxD.minH=6.772kN())相應的計算簡圖及內力圖如圖5-4所示。圖5-4D作用計算簡圖及內力計算吊車水平荷載作用內力計算l5maxTATB5max(a)T的作用計算簡圖及內力圖當T向右時，僅荷載方向相反，故彎矩值仍可利用上述計算結果，但彎矩風荷載作用風從左向右吹時，先求柱頂反力系數C11為V＝[F－CH(q－q)]Aw1112＝kN(→)V＝[F+CH(q－q)]Bw1112＝kN(→)相應的計算簡圖及內力圖如圖5-6所示。圖5-6風荷載作用計算簡圖及內力圖風從右向左吹時，僅荷載方向相反，故彎矩值仍可利用上述計算結果，但彎矩圖的方向與之相反。最不利荷載組合。由于本例結構對稱，故只需對A柱(或B柱)進行最不利內力組合，其步驟(1)確定需要單獨考慮的荷載項目。本工程為不考慮地震作用的單跨排架，B柱在T作用下，其內力大小相等而符號相反，在組合時可列為一項。因此，單(2)將各種荷載作用下設計控制截面(I—I、II—II、III—III)的內力M、N(III—III截面還有剪力V)填入組合表5-1。填表時要注意有關內力符號(3)根據最不利又最可能的原則，確定每一內力組的組合項目，并算出相應的組合值。計算中，當風荷載與活荷載(包括吊車荷載)同時考慮時，除恒荷載外，其余荷載作用下的內力均應乘以的組合系數。排架柱全部內力組合計算結果列入表5-2。框架柱內力匯總表吊吊車豎向荷載吊車水平荷載風荷載Dmax,k在A柱30Dmin,k在A柱40Tmax,k向左5000Tmax,k向右6000左風70008000屋面活荷載Q1k2荷載項MNMNMNV柱截號面A12恒荷G1kG2G3kG4k13表5-2框架柱內力組合表內內由可變荷載效應控制的組合力恒載+任一活載組合Mmax相組Mmin相組合Nmax相組合Nmin相應項應合應項應項M、V截面N、V項N、VM、V1--1111178272--2111138383--311117837內由可變荷載效應控制的組合力恒載+×(任意兩個或兩個以上活載)截面1--12--23--3內力截面項127135712367應N、VN、V項12368123712367應M、V331,96項13681817應M、V由永久荷載效應控制的組合qi組合Mmax相組Mmin相組合Nmax相組Nmin相應項應合應項應合M、VN、V項N、VM、V項23232324248123123qi第六章排架柱設計柱截面配筋計算最不利內力組的選用：由于截面3—3的彎矩和軸向力設計值均比截面2—2最不利內力組確定。1.M組合(與N組合相同)maxminM=kN.mN=kNh=h-a=500-40=460mm0s0000A=500500=250000mm2縱向受力鋼筋采用HRB335級(f=300N/mm2,ξ=0.55,E=2105N/mm2)ybsa0a0i0a112500n=1+11e=ηe+h/2-a=×+500/2-40=mmis1c0000b0bse`=ηe-h/2+a=×2+40=mmsisssysA=%×250000=500mm2ssysA=%×250000=500mm2min2.N組合M=kN.mN=kN0s0s00縱向受力鋼筋采用HRB335級ξ=0.55,E=2105N/mm2)bsa0a0i0a11=eh12140075.8500siafbh1.01.3500460b1c0000bss0bssisA=%×250000=500mm2sisA=%×250000=500mm2min——Ⅲ截面配筋：M組合M=kN.mN=kN00hhas-40=96000a0ma0i0a11=222ih9600isis1c0000b2a=80mmh=200mmsffsyyAmin=%×A=%×281500=mm22.N組合M=kN.mN=kN00hhas0=96000a0a0i0a ih960isis1c0000b2a=80mmh=200mmsf經比較,h想X，且X>2a，中和軸在翼緣內，且屬于大偏心受壓構件fsyyminA=%×A=%×281500=mmmin3.N組合M=kN.mN=kN00hhas-40=96000a0a0i0a1110002n=1+1isis1c0000bss0f且X<2a,則說明受壓筋不能達到屈服強度，此時應按以下公bse`=ηe-h/2+a=×700-500/2+40=560mmsisssysA=%×A=%×281500=563mm2AssysA=%×A=%×281500=563mm2min比較以上計算結果，排架柱配筋為：(單側)柱在排架平面外承載力驗算取Ⅰ——Ⅰ、Ⅲ——Ⅲ截面中的N進行驗算查表(有柱間支撐，垂直房屋排架柱，有吊車房屋柱)得計算高度：0000N=kNL/b=5500/500=11查表得φ=N0=0.9φ(fA+2fA)=××(×250000+2×300×)cys=kN>N滿足要求2.Ⅲ——Ⅲ截面N=kNL/b=8080/500=查表得φ=N0=0.9φ(fA+2fA)=××(×281500+2×300×1256)cys=3700kN>N滿足要求6．3斜截面抗剪和裂縫寬度驗算垂直于彎矩作用平面承載力驗算柱內箍筋的配置：由于沒有考慮地震作用，柱內箍筋一般按構造要求控制上0。柱的裂縫寬度驗算截面的N組合截面的N組合00的最大，故按此組合來驗算。由內力組合表可知，驗算裂縫寬度的最不利內力的標準值kkN=kNkkkkkkk可以不進行裂縫寬度驗算。kkkkkk須做裂縫寬度驗算。kkk須做裂縫寬度驗算。算：l/h=8080/500=>14,n=a0=40h=960mmks0e=ηe+h/2-a=×+1000/2-40=mmkkksρ=A/A=1256/[×120×1000+(500-120)×200]=ctsct則縱向受力鋼筋As合力至受壓區合力作用點間的距離為skks裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數縫開展寬度maxctEcts柱牛腿設計定：1則vkmax3kF＝T＝kN＝kN＞F＝kNvk所以截面尺寸滿足要求。由于吊車垂直作用于下柱截面內，即a=750-1000=-250<0。故該牛腿可以按構造要求配筋，縱向鋼筋取4C16(804mm2)，箍筋取ф＝××500×500＝3575kN＞F=kNc柱的吊裝驗算采用一點翻身起吊，吊點設在牛腿與下柱交接處，動力系數取。1牛腿自重:g2＝×25×(×1)＝kN.m312M＝1××52＋1×－×2＝kN.m222820ssf=300N/mm2故截面承載力為0f=300N/mm2故截面承載力為基底尺寸的確定第七章基礎設計荷載計算由柱子傳至基頂的荷載。由排架柱內力組合表可得設計值如下：maxminmax墻重(含外墻面的水刷石和內墻面的水泥石灰砂漿抹面)：窗重(鋼框玻璃窗)：由基礎梁傳至基礎頂面的荷載設計值：5G對基礎底面中心的偏心距：e=1+0.24=0.62m55225作用于基底的彎矩和響應基頂的軸向設計值。假定基礎高度為基底的彎矩和相應基頂的軸向力設計值為:由第二組荷載確定l和b：A=(1.1~1.4)1634.73olNbol驗算其他兩組荷載設計值作用下的基底應力：W=1/6l2bNMNMp=bol+bol=+yd+bolmaxAWAGWminm第二組：p=1704.92+201.6+166.616max6minm確定基底高度前面已初步假定基礎的高度為，若采用錐形杯口基礎，根據構造要求，初步確定的基礎剖面尺寸如圖所示。由于上階底面落在柱邊破壞錐面之內，故該基礎只需進行變階處的抗切驗算。在各組荷載設計值作用下的地基最大凈反力：smax7.2smax7.2抗沖切計算按第二組荷載設計值作用下的地基凈反力進行計算。在第二荷載作用下的沖切力