混凝土結構課程設計 單層鋼筋混凝土柱廠房結構設計

2023-02-08 01:48:03 字數 4029 閱讀 1239

混凝土結構課程設計計算書

單層鋼筋混凝土柱廠房結構設計

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一、工程概況及設計條件:

該車間為雙跨等高廠房,無天窗,長66m,柱距6m,跨度15m,無伸縮縫,廠房兩端設有山牆。根據工藝要求車間每跨設有軟鉤橋式起重機一台,中級工作制。吊車起重量為100kn,軌道標高9.

000m,車間剖面如圖所示。

建設地點:某市郊區,基本風壓,基本雪壓,無抗震設防要求。

1、工程地質及水文地質條件:

根據勘察報告,場地地形平整,自地表向下為:雜填土,厚度0.30m,粘土,紅黃褐色,厚度2.

50m,承載力特徵值180kpa,粉質粘土,厚度2.50m,承載力特徵值210kpa ,卵石層,較厚。未發現不良地質。

地下水位較低,無腐蝕性。

2、建築構造

(1)屋面(不上人):卷材放水,其做法如下:

三氈四油防水層上鋪小石子

20厚1:3水泥砂漿找平層

100厚泡沫混凝土保溫層

一氈二油隔七層

20厚1:3水泥砂漿找平層

預應力混凝土大型屋面板

(2)牆體:240厚清水磚牆,鋼門窗,門窗洞口寬4m,女兒牆高度500mm。

(3)地面:室內地平為混凝土地面,室內外高差150mm。

3、選用材料:

混凝土選用c25~c40,縱筋選用hrb400或hrb335,箍筋及基礎受拉筋選用hpb235。

二、方案設計:

(一)結構選型——單層工業廠房

選擇單層工業廠房的原因:

單層工業廠房結構是服務工業生產的、單層的空間結構骨架,這種骨架是根據工業生產的空間需求設計的,它能抵禦工業生產中遇到的各種作用,能滿足工業產品的生產工藝、工業廠房的安全耐用和建築環境的協調優美等方面的需要。

(二)結構體系——「板→架→柱」傳統鋼筋混凝土單廠結構體系

選擇傳統鋼筋混凝土單廠結構體系的原因:

在受力效能上是平面排架結構,在傳力方式上是多種構建組成的空間結構,傳力途徑明確,在建造方法上,除基礎採用現澆構件外其他幾乎都為預製構建,結構和工藝結合較好,技術成熟,因而採用傳統結構體系有諸多優點。

(三)結構組成

傳統鋼筋混凝土單廠結構體系有四種結構組成:

由「屋面板→屋架」組成的屋蓋結構

由「屋架→柱→基礎」組成的排架結構——主要承重結構

由屋蓋支撐、柱間支撐組成的支撐結構

由縱牆、山牆組成的圍護結構

(四)結構布置

1、廠房平面設計

柱距為6m,橫向定位軸線用①、②…表示,間距取為6m,縱向定位軸線用、、表示,間距取跨度尺寸,即~軸線距離為15m,~軸線距離為15m。

為了布置抗風柱,端柱離開(向內)橫向定位軸線600mm,其餘排架柱的形心與橫向定位軸線重合。

~、~跨的吊車起重量等於10t,、列柱初步採用封閉結合,縱向定位軸線與邊柱外緣重合。

是否採用非封閉結合以及聯絡尺寸取多大,需根據吊車架外緣與上柱內緣的淨空尺寸b確定。

b= λ-(b+b)應滿足:

b≥ 80mm q≤50t

其中——吊車軌道中心線至柱縱向定位軸線的距離,一般取750mm;

——吊車輪中心線至橋身外緣的距離,對於10t、16t、20t和32t吊車(大連起重機廠「85系列」)分別為230mm、260mm、260mm、300mm;

——是上柱內邊緣至縱向定位軸線的距離,對於封閉結合等於上柱截面高度,對於非封閉結合等於上柱截面高度減去聯絡尺寸d。

對於10t吊車,b=230mm

假設上柱截面高度400mm,則b=400mm

對於、列柱,b=750-(230+400)=120mm>80mm,滿足要求。

對於等高排架,中柱上柱截面形心與縱向定位軸線重合,吊車架外緣與上柱內緣淨空尺寸能滿足要求。

廠房長度66m,小於100m,可不設伸縮縫。

2、構件選型及布置

構件選型包括屋面板、天溝板、屋架(含屋蓋支撐)、吊車梁、連繫梁、基礎梁、柱間支撐、抗風柱等。

(1)屋面構件

①屋面板和嵌板

屋面板的型號根據外加屋面均布面荷載(不含屋面自重)的設計值,查92g410(一)。當屋架斜長不是屋面板寬1.5m的整數倍時,需要布置嵌板。嵌板查92g410(二)

荷載:三氈四油防水層上鋪小石子0.375 kn/m

20mm 厚水泥砂漿找平層0.02 x 20 = 0.40kn/m

100mm厚泡沫混凝土保護層0.50 kn/m

一氈二油隔氣層0.05 kn/m

20mm 厚水泥砂漿找平層0.02 x 20 = 0.40kn/m

屋面均布活載(不上人0.50kn/m

雪載0.4 kn/m

小計2.82 kn/m

永久荷載控制下的荷載組合:

永久荷載分項係數,

可變荷載分項係數,

可變荷載(不上人屋面活荷載)組合值係數

採用預應力混凝土屋面板。根據允許外加均布荷載設計值2.82kn/m,查圖集g410-1~2 《1.

5m×6.0m預應力混凝土屋面板》選用y-wb-3ⅲ,其允許外加荷載3.24kn/m>2.

82kn/m,板自重1.40kn/m,灌縫重標準值0.1kn/m,混凝土強度等級c30,端部選用選用y-wb-3ⅲs。

嵌板採用鋼筋混凝土板,查表,選用y-kwb-2ⅱ,端部選用y-kwb-2ⅱs。其允許外加荷載3.37kn/m>2.

82kn/m。板自重1.70kn/m,灌縫重標準值0.

1kn/m。混凝土強度等級c30.

②天溝板

當屋面板採用有組織派水時,需要布置天溝。對於單跨,既可以採用外天溝,也可以採用內天溝。對於多跨,內側只能採用內天溝。

天溝的型號根據外加均佈線荷載值查92g410(二)。計算天溝的積水荷載時。按天溝的最大深度確定。

同一型號的天溝板有三種情況:不開洞、開洞和加端壁。在落水管位置的天溝板需要開洞,分左端開洞和右端開洞,分別用「a」、「b」表示,廠房端部有端壁的天溝板用「sa」,「sb」表示。

在②、④、⑥、⑧、⑩軸線外設定落水管。

內天溝寬度採用620mm。

天溝板:採用內天溝

積水荷載按230mm高計算q1k=2.3 kn/m2

20mm1:3水泥砂漿找平層:20 kn/m2 ×0.02 = 0.4 kn/m2

三氈四油防水層上鋪小石子0.4 kn/m2

100mm厚泡沫混凝土保護層0.50 kn/m

一氈二油隔氣層0.05 kn/m

20mm 厚水泥砂漿找平層0.02 x 20 = 0.40kn/m

q = 1.35×b×(1.75+2.3)+1.4×b×0.7×0.5 = 5.96b

b=天溝寬度-190,內天溝採用620寬天溝板

則b=620-190=430mm

天溝板選用表得:天溝板tgb58 。混凝土強度等級c30;自重標準值為2.

01kn/m;允許外加均不荷載基本組合設計值[q]=3.00kn/m2>q=2.56kn/m。

(2)屋架及支撐

①屋架選型

屋架型號根據屋面面荷載設計值、天窗類別、懸掛吊車情況及簷口形狀選定。跨度較小時可採用鋼筋混凝土折線型屋架,查95g314;跨度較大時可採用預應力混凝土折線型屋架,查95g414。設計15m跨度選用鋼筋混凝土折線形屋架。

不設天窗(類別號為a),簷口形狀採用內天溝,代號為a。

屋面荷載:

屋面板穿來的荷載2.82kn/m

屋面板自重1.35×1.4=1.89kn/m

灌縫重1.35×0.1=0.135kn/m

小計4.85kn/m

15m跨採用鋼筋混凝土屋架,中間選用wj-15-3aa;兩端選用wj-15-3aa'。允許外加荷載5.0kn/m2>4.85 kn/m2,自重46.6kn/榀。

②屋蓋支撐設定:

水平支撐:由於橫向水平支撐間距不宜大於60m,而本設計房屋較長為66m ,故除在廠房兩端第一開間分別設施一道上、下弦橫向水平支撐外,還要中間部分加設一道支撐。因為房屋內設有中級工作制吊車,需在下弦處設兩道縱向水平支撐,縱向水平支撐與橫向水平支撐形成閉合框,以加強屋蓋結構的整體性並能提高房屋縱橫向的剛度。

垂直支撐:屋架跨度小於30m ,僅在跨中設定一道垂直支撐。

(3)吊車梁

電動單鉤橋式吊車資料表

《鋼筋混凝土結構》課程設計單層工業廠房設計計算書

一 設計資料2 二 結構造型4 三 排架柱截面尺寸確定5 四 確定定位軸線及計算簡圖6 五 荷載計算7 六 排架內力計算10 七 排架內力分析13 八 排架柱設計15 九 基礎設計19 一十 抗風柱設計23 十一 結構施工圖24 十二 參考文獻25 十三 致謝26 一 設計資料 1.工程概況 某工廠...

鋼筋混凝土結構課程設計

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