(原创)单层厂房课程设计计算书.docx

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1、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-0.5m，柱顶高程+12.4m，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3.8m，下柱高取9.1m2、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

2、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

3、车自重标准值吊车自重标准值44.2KN/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表，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

4、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

5、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

6、，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

7、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，

8、 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，。、 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。、B截面验算a、正截面受弯承载力验算，截面配筋

9、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

10、，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

11、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

12、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-7.4530.277-49.704-49.70412.73223.07-32.066N377.238.31000002-2M-33.913-5.47151.4613.0612.73223.07-32.066N427.438.31334.75104.610003-3M32.8814.36732.118-105.961111.405214.073193.728N496.22538.31334.75104.61000V7.341.081-13.0813.0810.6131.514-24.344