单层厂房混凝土结构课程的设计计算书.doc

第一章 单层厂房混凝土结构课程设计任务书 1.1设计资料 1.1.1平面和剖面 某金工车间采用装配式混凝土柱的等高排架结构不设天窗，车间长60m柱距6m，单跨，跨度为18m,车间设置两台中级工作制软钩吊车，吊车起重量为15T，吊车规定标高为7.8m，基础底面标高为-2.00M,柱顶标高为9.9m根据课程设计题目要求，本次设计包含排架内力分析、柱与基础的内力分析、柱与基础构件设计、柱与基础结构施工图的绘制。 车间平面、剖面分别如图1、图2。 1.1.2主要技术参数 1、轴网尺寸：6m×18m（共11榀，全长60m) 2、 跨数：1跨（单跨） 3、下柱高：7.8m 上柱高：2.1m 屋面坡度：11.35度 4、室内外高差：0.3m 5、基础埋深：1.7m 1.1.3自然条件 1、恒载：1.4KN/㎡(包括卷材、找平层、屋面梁、板等） 活载：0.7KN/㎡（没有积灰荷载） 2、风载（标准值）：0.35KN/㎡ 雪载（标准值）：0.4KN/㎡ 3、吊车：15T（150KN）×2 4、地面粗糙度类别：B类 5、无抗震设防要求 1.1.4材料 1、混凝土：基础采用C20，柱采用C30。 2、钢筋：HPB235级和HRB335级各种直径的钢筋 1.2设计要求 1、分析厂房排架内力，设计柱、基础；整理计算书一份。 2、绘制结构施工图一份（结构布置图（1:200），边柱施工图（1：:50），柱截面（1:25）基础详图）。 1.3参考资料 1、《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 2、《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 3、《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011 第二章 单层厂房混凝土结构课程设计计算书 2.1结构方案及主要承重构件 根据厂房跨度、柱顶高度及吊车超重量大小，本车间采用钢筋混凝土排架结构。结构剖面如图1所示。 为了保证屋盖的整体性及空间刚度，屋盖采用无檩体系。根据厂房具体条件，柱间支撑设置位置如图2所示。 2.2计算简图 本车间为金工车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，荷载分布（除吊车荷载外）也基本均匀，故可从整个厂房中选择具有代表性的排架作为计算单元，如图3所示。计算单元宽度B=6m。 根据建筑剖面及其构造，确定厂房计算简图如图3所示。 其中上柱高，下柱高，柱总高。 2.3内力分析 本厂房为等高排架，可用建立分配系数法进行内力分析。 2.3.1柱的剪力分配系数计算 ，，，，， 表2-3 剪力分配系数计算 柱列 惯性矩 （×） n λ () A列 上 2.13 0.153 0.371 2.34 3.262 0.160 下 13.94 B列 上 9.00 0.202 2.50 11.15 0.547 下 44.60 ，满足要求。 2.4.2恒荷载作用下的内力分析 由实际恒荷载作用得恒荷载作用下排架计算简图如图8所示。其中： A列柱： ， B列柱：， 各柱不动铰支座支承反力分别为： A列柱：n=0.153，λ=0.371，， C列柱：n=0.202，λ=0.371，， 排架柱顶不动铰支座的总反力为： 各柱柱顶分配后最终的剪力为： 恒荷载作用下排架柱的弯矩图和轴力图分别如图9和图10所示。 2.4.3屋面活荷载作用下的内力分析 （1）AB跨作用有屋面活荷载时 由屋面活荷载在每侧柱顶产生的压应力为： 其中A列柱、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为： 计算简图如图11所示。 A列柱：n=0.153，λ=0.371，， ， B列柱：n=0.202，λ=0.371，， 排架柱柱顶不动铰支座的总反力为： 排架柱柱顶分配后的剪力分别为： AB跨作用有屋面活荷载时，排架柱的弯矩图和轴力图如图12所示。 （2）BC跨作用有屋面活荷载时 由屋面活荷载在每侧柱顶产生的压应力为： 其中A列柱、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为： 计算简图如图13所示。 B列柱：n=0.202，λ=0.371，， C列柱：n=0.221，λ=0.371，， 排架柱柱顶不动铰支座的总反力为： 排架柱柱顶分配后的剪力分别为： BC跨作用有屋面活荷载时，排架柱的弯矩图和轴力图如图14所示。 2.4.4吊车竖向荷载作用下的内力分析 不考虑厂房整体空间作用。