单层钢筋混凝土柱厂房课程设计报告

.单层钢筋混凝土柱厂房课程设计目录一、设计资料.(2)二、构造方案选择.(2)三、构造布置及构件选型.(3)四、计算单元及计算简图.(6)1标高.(6)2初定柱的截面尺寸.(6)3定位轴线.(6)4计算单元及计算简图.(6)五、荷载计算.(7)1屋盖荷载.(7)2柱和吊车梁等自重.(7)3吊车荷载.(8)4风荷载.(9)5力分析.(9)6力组合.(17)六、排架柱截面设计.(17)1选取控制截面最不利力.(17)2A柱配筋计算.(18)3B柱配筋计算.(20)七、排架柱的裂缝宽度验算.(23)1A柱裂缝宽度验算.(23)2B柱裂缝宽度验算.(24)八、牛腿设计.(24)九、排架柱的吊装验算.(26)十、锥形杯口根底设计.(30)1荷载计算.(31) 2根底地面尺寸确定.(32)3地基承载力验算.(33)4根底受冲切承载力验算.(34)5根底底板配筋计算.(35)参考文献.(38)一、设计资料1、该车间双跨等高厂房，无天窗，长66m，柱距6m，跨度均为L=18m，无伸缩缝，厂房两端设有山墙。车间剖面如图1所示：图1 车间剖面图1、 根据工艺要求车间每跨设有软钩桥式起重机一台，A5工作级别。吊车起重量100KN，轨顶标高8.400m。2、 建立地点：*市郊区根本风压0.45kN/m2，根本雪压0.50kN/m2，无抗震设防要求。4、工程地质及水文地质条件：根据勘察报告，场地地形平整，自地表向下为：杂填土，厚度0.70m ；粘土，红黄褐色，厚度2.50m，容许承载力140kpa；粉质粘土，厚度2.50m，容许承载力210kPa；卵石层，较厚。未发现不良地质现象。地下水位较低，无腐蚀性。5、建筑构造1屋面不上人：卷材防水，其作法如下：三毡四油防水层上铺小石子 ，20厚1：3水泥砂浆找平层 ，100厚泡沫混凝土保温层；一毡二油隔气层 ，20厚1：3水泥砂浆找平层 ，预应力混凝土大型屋面板 。2墙体：240厚清水砖墙，钢门窗，门窗洞口宽4 m，女儿墙高度300500mm。3地面：室地坪为混凝土地面，室外高差150mm。6、 选用材料：柱混凝土可选C30，纵筋HRB400，箍筋HPB300。柱下独立根底混凝土选C25，纵筋HRB335；根底垫层混凝土等级采用C15。二、构造方案选择选用传统钢筋混凝土单厂构造板架柱体系，由以下四种构造组成：(1)由屋面板、屋架组成的屋盖构造；(2)由屋架、柱和根底组成的排架构造，为主要承重构造；(3)由屋盖支承、柱间支承组成的支撑构造；(4)由纵墙、山墙组成的维护构造；采用单独柱下现浇钢筋混凝土杯口根底，根底梁承托围护墙，山墙为非承重墙，设抗风柱。三、构造布置及构件选型1)厂房柱网平面布置如图2：图2 厂房柱网布置图 另外，根据混凝土构造设计规GB50010-20109.1规定，装配式钢筋混凝土排架构造伸缩缝最大间距为100m(室或土中)或70m(露天)。而此题厂房总长66m，所以无需验算厂房的伸缩缝。2)主要构件选型：1、屋面恒载：三毡四油防水层上铺小石子 0.4kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m2100mm厚泡沫混凝土保温层 0.15=0.5 kN/m2一毡二油隔气层 0.05 kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 kN/m2合计 1.75 kN/m2 活载： 屋面不上人 0.5 kN/m2雪压 0.5 kN/m2可变荷载效应控制组合：由永久荷载效应控制组合：选用由永久荷载效应控制组合值作为选用依据值。选用标准图集04G410-12中的1.5m6.0m一般预应力混凝土屋面板Y-WB-3中间跨，Y-WB-3s端跨,其允许外加均布荷载根本组合设计值为，满足要求。板自重标准值1.4kN/m2，灌缝重标准值为0.10kN/m2。总重量标准值1.50 kN/m2。2、嵌板及檐口板选用标准图集04G410-1中的1.5m6.0m一般预应力混凝土屋面板Y-KWB-2中间跨，Y-KWB-2s端跨，其允许外加均布荷载根本组合设计值为，满足要求。板自重标准值1.70 kN/m2，灌缝重标准值为0.10kN/m2。总重量标准值1.80 kN/m2。板宽900mm。3、天沟板屋面采用有组织排水，选用标准图集04G410-12中的天沟板TGB58，中间跨：TGB58无落水洞，TGB58a、TGB58b有落水洞口，边跨：TGB58sa、TGB58sb。允许外加均布荷载根本组合值q=3 kN/mq=2.85 kN/m。板自重标准值2.01 kN/m。天沟板宽580mm。天沟板外荷载为：屋面做法荷载： 1.85kN/m2积水荷载按210mm高计： 2.1 kN/m2活荷载： 0.5 kN/m2外加均布荷载根本组合值： q=1.4*(1.85+2.1)*(580-190)+1.3*0.7*0.5*(580-190)=2.33kN/m5.2kN/m2，满足要求；自重标准值65.5kN/榀，端部高度为1650mm，中央高度为2650mm。屋面梁选用标准图集G353-46中：SL12-2C，屋面梁自重51.33.4kN/根。5、吊车梁，采用钢筋混凝土吊车梁。选用标准图集G323-12，根据吊车起重量100KN、重工起重集团DQQD型、中级工作制A5、车间每跨设有软钩桥式起重机一台，查A4、A5中级工作制吊车梁选用表，边跨选用DL-7B，允许力Mma*=301.1KN.m，梁重28.2KN/根；中跨选用DL-7Z，允许力Mma*=421.6KN.m，Va=285.2KN，Vz=142.8KN，梁重27.5KN/根。电动单钩桥式吊车数据表 表1吊车起重量Q跨度LK起升高度中级工作制A5吊车总重Pma*Pmin小车重g吊车总重吊车最大宽度B打车轮距K大车底面至轨道顶面的距离FB1轨道顶面至吊车顶面的距离轨道中心至吊车外缘的距离KNmmKNKNKNKNmmmmmmmmmm10016.5121172639.0186515040502261677.0230.3吊车梁截面及尺寸如图2所示：图2 吊车梁截面及尺寸6、吊车梁走道板选用标准图集04G337，取边跨上柱截面：400*400；中间跨上柱截面：矩形400*600。对中跨：，取600mm，选用DB60-3。对边跨：，取400mm，选用DB40-3S。7、吊车轨道联结及车挡轨道连接：最大轮压标准值为Pdk=117KN。最大轮压设计值330KN。则选用标准图集04G325中，吊车梁上螺栓孔距为200mm，轨道联结型号DGL-6，轨道面至梁顶面距离164mm184mm；车挡型号CD-2，自重89.08+1.95=910.3N，为便于计算取其计算值为0.9KN，且吊车梁端应根据CD-2安装要求预留螺栓。8、根底梁墙高约。根底梁承托围护墙，突出于柱外的墙厚240mm，墙有窗洞。选用标准图集04G320中，JL-3(中跨)，重力荷载标准值16.1kN/根；JL-17边跨，重力荷载标准值13.1kN/根。；山墙有门，选用JL-4，重力荷载标准值16.7 kN/根。四、计算单元及计算简图1标高1轨顶标高8.400m2查DGL-6，轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha=0.19，故牛腿顶面标高=轨顶标高-ha-hb=8.4-0.19-1.2=7.01m，牛腿顶面标高取为7.0m。3柱顶标高吊车轨顶至吊车顶部高度为2.475m；屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm；屋架下弦至柱顶高度为75mm。柱顶标高=8.4+2.475+0.22+0.075=11.02m，柱顶标高取为11.0m。4)取根底顶面至室外地坪高差为0.8m，则从根底顶面算起的：全柱高H=11.0+0.8=11.8m上柱高Hu=11.0-7.0=4.0m下柱高Hl=11.8-4=7.8m2初定柱的截面尺寸当吊车起重量为100KN和轨顶标高为8.400m时，则实腹柱截面高度hHk/14=657mm；截面宽度b ma*Hl/14，400=400mm。对边柱A(C)柱：上柱：矩形截面400mm*400mm，截面积Al=0.16m2，自重4KN/m，Iu=2.13*10-3m4。吊车桥架外边缘与上柱边缘之间的空隙=750-400-230=120mm80mm，满足要求。下柱：I形截面400mm*900mm*120mm*150mm，Al=0.193m2，自重4.825KN/m，Il=19.95*10-3m4。对中柱B柱：上柱：矩形截面400*600, Al=0.24m2，自重6KN/m，Iu=7.2*10-3m4。吊车桥架外边缘与上柱边缘之间的空隙=750-300-230=220mm80mm，满足要求。下柱：I形截面400mm*1100mm*120mm*150mm, Al=0.217m2，自重5.425KN/m，Il=32.6*10-3m4图3 柱截面尺寸3定位轴线B1: 由厂房设计任务书上所给附表查得，轨道中心线至吊车端部的距离B1=230mm。B2：吊车桥架至上柱边缘的距离，当吊车起重量不大于500KN时，一般B280mm，取B2=80mm。B3：边柱的上柱截面高度或中柱边缘至其纵向定位轴线的距离，取B3=400mm。e= B1+ B2+ B3=710mm.附表： A柱的力组合表表4A柱控制截面及正号力的方向荷载种类恒载屋面活载AB跨吊车荷载BC跨吊车荷载风荷载作用在AB跨作用在BC跨作用在A柱作用在A柱作用在B柱作用在B柱左风右风弯矩图轴力图剪力简图控制截面-力组合恒荷载+0.9(任意两种或两种以上活荷载)恒荷载+任一种活荷载设计值组合工程M(kN.m)N、V( kN)组合工程M(kN.m)N、V(kN)及+0.9(+)61.14272.77+42.36272.77及+0.9(+)-29.37306.79+-18.76272.77及+0.9(+)-29.37306.79+-18.76272.77及+0.9(+)60.54272.77+42.36272.77-及+0.9(+)35.20649.08+37.21686.49及+0.9(+)-81.08346.39+-54.75312.37及+0.9(+)25.42683.10+37.21686.49及+0.9(+)-32.57312.37+-54.75312.37-及+0.9(+)269.56357.53+159.85357.5343.6638.37及+0.9(+)-210.40466.38+-109.23357.53-24.51-11.73及+0.9(+)197.60728.26+18.77731.6535.42-0.87及+0.9(+)269.56357.53+159.85357.5343.6638.37B柱的力组合表表5B柱控制截面及正号力的方向荷载种类恒载屋面活载AB跨吊车荷载BC跨吊车荷载风荷载作用在AB跨作用在BC跨作用在A柱作用在A柱作用在B柱作用在B柱左风右风弯矩图轴力图剪力简图控制截面-力组合恒荷载+0.9(任意两种或两种以上活荷载)恒荷载+任一种活荷载设计值组合工程M(kN.m)N、V( kN)组合工程M(kN.m)N、V(kN)及+0.9(+)111.63569.96+61.12535.94及+0.9(+)-111.63569.96+-61.12535.94及+0.9(+)106.13603.98+6.11573.74及+0.9(+)106.13535.94+61.12535.94-及+0.9(+)254.14984.19+219.47987.58及+0.9(+)-254.14984.19+-219.47987.58及+0.9(+)248.641018.21+219.47987.58及+50.56613.46-及+0.9(+)289.961034.97+149.15664.246.1312.64及+0.9(+)-289.961034.97+-149.15664.24-6.13-12.64及+0.9(+)283.691068.99+219.471038.366.03-15.28及+149.15664.2412.64.