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单层工业厂房课程设计计算书

单层工业厂房课程设计计算书
单层工业厂房课程设计计算书

单层工业厂房结构课程设计计算书

学号:

学院:水利与建筑

专业:土木工程

班级:1103

姓名:

一. 设计资料

1. 某金工车间,单跨无天窗厂房,厂房跨度L=24m ,柱距为6m ,车间总

长度为120m ,中间设一道温度缝,厂房剖面图如图所示:

2. 车间内设有两台双钩桥式起重机,吊车起重量为200/50kN 。

3. 吊车轨顶标高为9.6m 。

4. 建筑地点:哈尔滨。

5. 地基:地基持力层为亚粘性层,地基承载力特征值为f ak =180kN/m 2。最

高地下水位在地表15m 。

6. 材料:混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,(360N/mm 2)

箍筋采用HPB235级。(300N/mm 2)

二. 选用结构形式

1. 钢屋盖,采用24米钢桁架,桁架端部高度为1.2m,中央高度为

2.4m ,

屋面坡度为21

,,屋面板采用彩色钢板,厚4mm 。 2. 预制钢筋混凝土吊车梁和轨道链接

采用标准图G325,中间跨DL-9Z ,边跨DL-9B ,梁高m

h b 2.1=。

轨道连接采用标准图集G325 3. 预制钢筋混凝土

取轨道顶面至吊车梁顶面的距离m

h a 2.0=,故

牛腿顶面标高=轨顶标高-a h -b

h =9.6-1.2-0.2=8.2

查附录12得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.7m,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空间高度为220mm,故 柱顶标高=9.6+2.7+0.22=13.52m ,

三.柱的各部分尺寸及几何参数

上柱b×h=400mm×400mm

(g

1

=4.0kN/m)

A

i

=b×h=1.6×105m2

I

1

=bh3/12=2.13×109mm4

图1厂房计算简图及柱截面尺寸

下柱 b

f ×h×b×h

f

=400mm×800mm×100mm×100mm(g

2

=3.69kN/m)

A

2

=100×400×2+(800-2×100)×100+2×25×150

=1.475×105mm2

I

2

=5003×100/12+2×(400×1003/12+400×100×3002)+4×

(253×150/36+343.752×1/2×100×25)=8.78×1010mm4

n=I

1/I

2

=2.13×109/(8.78×109)=0.248

H

1=3.6m;H

2

=3.6+8.6=12.2m。

λ=H

1/H

2

=3.6/12.2=0.295

四.荷载计算

1. 恒荷载

(1)屋盖自重

SBS防水层 1.2×0.1=0.12kN/m2

20mm厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m2

大型预应力屋面板(包括灌缝重)1.2×1.4=1.68kN/m2

总1 g

1

=3.3kN/m2

屋架 1.2×60.5=72.6kN

则作用屋架一段作用于柱顶的自重为:G

1

=6×9×3.3+0.5×

72.6=214.5kN

(2)柱自重

上柱: G

2

=1.2×3.6×4.0=17.28kN

下柱: G

3

=1.2×8.6×3.69=38.08kN

(3)吊车梁及轨道自重:G

4

=1.2×(30.4+0.8×6)=42.2kN

2.屋面活荷载

由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,因屋面活荷载大于雪荷载

0.4kN(50年一遇),故不考虑雪荷载。

Q

1

=1.4×0.5×6×12=50.4kN

3.风荷载

由《荷载规范》查得齐齐哈尔地区基本风压为ω

=0.45kN 风压高度变化系数(按B类地面粗糙度取)为

柱顶:(按H

2=11.5m)μ

z

=1.04

檐口处:(按H

2=13.8m)μ

z

=1.11

屋顶:(按H

2=15.4m)μ

z

=1.15

风荷载标准值:ω

1k =β

z

μ

s1

μ

z

ω

=1.0×0.8×1.04×0.45=0.37kN/m2

ω

2k =β

z

μ

s2

μ

z

ω

=1.0×0.5×1.04×0.45=0.23kN/m2

则作用于排架上的风荷载设计值为:q

1

=1.4×0.37×6=3.15kN/m

q

2

=1.4×0.23×6=1.97kN/m

F

w =γ

Q

[(μ

s1

s2

) μ

z

ω

h

1

+(μ

s3

s4

) μ

z

ω

h

2

]×B

=1.4×[(0.8+0.5)×1.11×0.45×2.3+(-0.6+0.5)×1.15×0.45×1.6]×6=11.85kN (屋面坡度为1/8)

风荷载作用下的计算简图如下图:

图2风荷载作用下计算简图

4.吊车荷载

由附表16-2查得 P

k,max

=180kN;

P

k,min =1/2(G+g+Q)- P

k,max

=1/2(228+200)-180=46.5kN

B=5600mm,K=4400mm

则根据支座反力影响线求出作用于柱上的吊车竖向荷载为:

D

max =φ

c

Q

* P

k,max

*Σy

i

=0.9×1.4×180×(1+0.267+0.8+0.067)

=483.99kN

D

min =φ

c

Q

* P

k,min

*Σy

i

=0.9×1.4×46.5×(1+0.267+0.8+0.067)

=125.03kN 作用于每一轮子上的吊车横向水平刹车力

F

h1=γ

Q

*ɑ/4(Q+g)=1.4×0.1/4×(200+77.2)=9.702kN

则两台吊车作用于排架柱顶上的吊车横向水平荷载为

F

h =φ

c

* F

h1

*Σy

i

=0.9×9.702×(1+0.267+0.8+0.067)

=18.63kN

五.内力计算

1.恒荷载

(1)屋盖自重作用

因为屋盖自重是对称荷载,排架无侧移,故按柱顶为不动铰支座计算。

由厂房计算简图及柱截面尺寸图取用计算截面图

图3 取用计算截面

e 1=0.05m,e

=0.15m,G

1

=214.5kN,根据n=0.248,λ=0.295查表得C

1

=1.760,

C

3

=1.268,则可得

R=-G

1/H

2

(e

1

*C

1

+e

*C

3

)=-214.5/12.2×(0.05×1.760+0.15

×1.268)=-4.97kN(→)

计算时对弯矩和剪力的符号规定为:弯矩图绘在受拉一边;剪力对杆端而言,顺时针方向为正(V

↑-↓+),剪力图可绘在杆件的任意一侧,但必须注明正负号,亦即取结构力学的符号。这样,由屋盖自重对柱产生的内力如下图:

图4 恒荷载内力图

M

=-214.5×0.05+4.97×3.6=7.17kN·m

M

=-214.5×0.15+4.97×3.6=-14.28kN·m

M

=-214.5×0.15+4.97×12.2=28.46kN·m

N

Ⅰ= N

=N

=214.5kN,V

=4.97kN

(2)柱及吊车梁自重作用

由于在安装柱子时尚未吊装屋架,此时柱顶之间无连系,没有形成排架,故不产生柱顶反力;因吊车梁自重作用点距离柱外边缘不少于750mm,则内力如下图4所示:

M Ⅰ=0,M

=M

=+42.2×0.50-17.28×0.15=18.51kN·m

N

=17.28kN

N

=17.28+42.2=59.48kN

N

=59.48+35.50=94.98kN

2.屋面活荷载作用

因屋面活荷载与屋盖自重对柱的作用点相同,故可将屋盖自重的内力乘以下列系数,即得屋面活荷载内力分布图如图4所示,其轴向压力及剪力为:

Q

1/G

1

=50.4/214.5=0.235

N

Ⅰ= N

= N

=50.4kN,V

=0.235×4.97=1.168kN

3.风荷载作用

为计算方便,可将风荷载分解为对称及反对称两组荷载。在对称荷载作用下,排架无侧移,则可按上端为不动铰支座进行计算;在反对称荷载作用下,横梁内力等于零,则可按单根悬臂柱进行计算。

图5 柱作用正风压图

当柱顶作用集中风荷载F

w 时,

1

11

11.85 5.93

22

w

R F kN ==?=

当墙面作用均布风荷载时,查表得C

11

=0.355,则得

R

3= C

11

·H

2

·1/2(q

1

-q

2

)=0.355×12.2×1/2×(3.15-1.97)=2.56kN

当正风压力作用在A柱时横梁内反力R:

R=R

1+R

3

=8.49kN

A柱内力图如图6所示,其内力为

M=(F

w -R)x+1/2q

1

x2

M

Ⅰ=M

=(11.85-8.49)×3.6+1/2×3.15×3.62=36.07kN·m

M

=(11.85-8.49)×12.2+1/2×3.15×12.22=275.42kN·m

N Ⅰ=N

=N

=0

V Ⅲ=(F

w

-R)+q

1

x=(11.85-8.49)+3.15×12.2=42.14kN

图6A柱作用正风压图7A柱作用负风压

当负风压力作用在A柱时(如图7所示),其内力为

M=-Rx-1/2q

x2

M

Ⅰ=M

=-8.49×3.6-1/2×1.97×3.62=-43.33kN·m

M

=-8.49×12.2-1/2×1.97×12.22=-250.19kN·m

N Ⅰ=N

=N

=0

V Ⅲ=-R-q

2

x=-8.49-3.15×12.2=-32.52kN

4.吊车荷载

(1)当D

max

值作用于A柱(如图8-a所示)

根据n=0.248,λ=0.295查表得C

3

=1.268。吊车轮压与下柱中心线距离按

构造要求取e

4

=0.35m,则得排架柱上端为不动铰支座时的反力值为:

R

1=-D

max

·e

4

·C

3

/H

2

=-483.99×0.35×1.268/12.2=-25.15kN(←)

R

2=-D

min

·e

4

·C

3

/H

2

=-125.03×0.35×1.268/12.2=6.50kN(→)

故R=R

1+R

2

=-25.15+6.50=-18.65kN(←)

再将R值反向作用于排架柱顶,按剪力分配进行计算。由于结构对称,

故各柱剪力分配系数相等,即μ

A =μ

B

=0.5。(如图8-b所示)各柱的分

配剪力为:

V‘

A =- V‘

B

A

R=0.5×18.65=9.33kN(→)

最后各柱顶总剪力为:

V

A = V‘

A

-R

1

=9.33-25.15=-15.82kN(←)

V

B = V‘

B

-R

2

=9.33+6.50=-15.83kN(→)

图8 吊车竖向荷载作用时柱顶剪力 (a)上端为不动铰支座时 (b)柱顶作用R时则A柱的内力为:(如图9-a所示)

M

Ⅰ=-V

A

·x=-15.82×3.6=-56.95kN·m

M Ⅱ=-V

A

·x+D

max

·e

4

=-56.95+483.99×0.35=185.05kN·m

M

=-15.82×12.2+483.99×0.5=48.99kN·m

N

=0kN

N Ⅱ=N

=483.99kN

V Ⅲ=V

A

=-15.82kN(←)

图9 吊车竖向荷载对A柱内力图 (a)当D max作用于A柱时 (b)当D min作用于A柱时(2)当D

min

值作用于A柱时(如图9-b所示)

M

Ⅰ=-V

A

·x=-15.82×3.6=-56.95kN·m

M Ⅱ=-V

A

·x+D

min

·e

4

=-56.95+125.03×0.35=5.57kN·m

M

=-15.82×12.2+125.03×0.35=-130.49kN·m

N

=0kN

N Ⅱ=N

=125.03kN

V Ⅲ=V

A

=-15.82kN(←)

(3)当F

h

值自左向右作用时(→)

由于F

h

值同向作用在A、B柱上,因此排架的横梁内力为零,则得A柱的内力:(如图10所示)

图10 吊车横向水平作用(a)吊车横向水平作用于排架(b)横向水平作用时

M

Ⅰ=M

=F

h

x=18.63×1.0=18.63kN

M

=18.63×(9+0.6)=178.8kN·m

N Ⅰ=N

=N

=0

V Ⅲ=F

h

=18.63kN(←)

(4)当F

h

值自右向左作用时(←)

其内力值与当F

h

值自左向右作用时相同,但方向相反。

六.内力组合

单跨排架的A柱与B柱承受荷载的情况相同,故仅对A柱在各种荷载作

用下的内力进行组合。

表1为A柱在各种荷载作用下内力汇总表,表2为A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合,表3为A柱正常使用极限状态荷载效应的标准组合及准永久组合。

表1为A柱在各种荷载作用下内力汇总表

注:(1)内力的单位是kN·m,轴力的单位是kN,剪力的单位是kN;

(2)表中弯矩和剪力符号对杆端以顺时针为正,轴向力以压为正;

(3)表中第1项恒荷载包括屋盖自重、柱自重、吊车梁及轨道自重;(4)组合时第3项与第4项、第5项与第6项、第7项与第八项二者不能同时组合;

(5)有F

h 作用时候必须有D

max

或D

min

同时作用。

表2为A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合

表3 A柱正常使用极限状态荷载效应的标准组合

表中从略。

七.柱子设计

1.上柱配筋计算

从表2中选取两组最不利的内力

M

1=-99.85kN·m;N

1

=231.78kN。

M

2=-98.34kN·m;N

2

=277.14kN。

(1)先按M

1,N

1

计算

l

/h=2×3600/400=18>5,故需要考虑纵向弯曲影响,其截面按对称配筋计算,偏心距为:

e

0=M

1

/N

1

=99.85/231.78=0.431m

e

a

=h/30=400/30=13.33mm≤20mm,取20mm

e

i =e

+e

a

=431+20=451mm

ζ

1=0.5f

c

A/N=0.5×14.3×1.6×105/(231.78×103)=4.9>1.0

取ζ

1

=1.0

又l

0/h=18>15,故取ζ

2

=1.15-0.01·l

/h=1.15-0.01×18=0.97

η

=1+ζ

1

ζ

2

=1+×1.0×0.97=1.199

ηe

i =1.199×451=532.75mm>0.3h

=109.5mm

故按大偏心受压计算

则e=ηe

i +h/2-a

s

=532.75+400/2-35=697.75mm

ζ

b

=0.482

N≤ɑ

1f

c

bh

ζ

ζ=N/(ɑ

1f

c

bh

)=231.78×103/(1.0×14.3×400×365)=0.111<ζ

b

ζh

0=0.111×365=40.5mm<2a

s

’=70mm

不满足

取x=2a

s ’=70mm,则ζ=2a

s

’/h

=70/365=0.192

A

s =A

s

’=[Ne-ɑ

1

f

c

bh

2ζ(1-0.5ζ)]/[f

y

(h

-a

s

)

e=ηe

i +h/2-a

s

’=532.75+400/2-35=697.75mm

A

s

=[231.78×103×697.75-1.0×14.3×400×3652×0.192×(1-0.5×0.192)]/[360×(365-35)]=247.96mm2

因A

s =247.96mm2<ρ

min

bh=0.002×400×400=320mm2

取A

s

=320mm2

配置2φ20(A

s

=628mm2)

(2)再按M

2,N

2

计算(M

2

=-98.34kN·m;N

2

=277.14kN)

e

0=M

2

/N

2

=99.34/277.14=0.358m

e

a

=h/30=400/30=13.33mm≤20mm,取20mm

e

i = e

+e

a

=358+20=378mm

ζ

1=0.5f

c

A/N=0.5×14.3×1.6×105/(277.14×103)=4.1>1.0

取ζ

1

=1.0

又l

0/h=18>15,故取ζ

2

=1.15-0.01·l

/h=1.15-0.01×18=0.97

η

=1+ζ

1

ζ

2

=1+×1.0×0.97=1.233

ηe

i =1.233×378=466.07mm>0.3h

=109.5mm

故按大偏心受压计算

则e=ηe

i +h/2-a

s

=466.07+400/2-35=631.07mm

ζ

b

=0.482

N≤ɑ

1f

c

bh

ζ

ζ=N/(ɑ

1f

c

bh

)=277.14×103/(1.0×14.3×400×365)=0.133<ζ

b

ζh

0=0.133×365=48.5mm<2a

s

’=70mm

不满足

取x=2a

s ’=70mm,则ζ=2a

s

’/h

=70/365=0.192

A

s =A

s

’=[Ne-ɑ

1

f

c

bh

2ζ(1-0.5ζ)]/[f

y

(h

-a

s

)

e=ηe

i +h/2-a

s

’=466.07+400/2-35=631.07mm

A

s

=[277.14×103×631.07-1.0×14.3×400×3652×0.192×(1-0.5×0.192)]/[360×(365-35)]=358.82mm2

因A

s =358.82mm2>ρ

min

bh=0.002×400×400=320mm2

取A

s

=358.82mm2

配置2φ20(A

s

=628mm2)

综合两组计算结果,最后上柱钢筋截面面积每侧选用(2φ20(A

s

=628mm2)) 2.下柱配筋计算

从表2中选取两组最不利的内力

M

1=-456.61kN·m;N

1

=386.51kN。

M

2=505.93kN·m;N

2

=754.93kN。

(1)先按M

1,N

1

计算

l

/h=8600/800=10.75>5,故需要考虑纵向弯曲影响,其截面按对称配筋计算,其偏心距为:

e

0=M

1

/N

1

=456.61/386.51=1.181m

e

a

=h/30=800/30=26.67mm>20mm

e

i = e

+e

a

=1181+26.67=1207.67mm

ζ

1=0.5f

c

A/N=0.5×14.3×1.475×105/(386.51×103)=2.73>1.0

取ζ

1

=1.0

又l 0/h=10.75<15,故取ζ2=1.0

η=1+ζ1ζ

2

=1+×1.0×1.0=1.059

则e=ηe i +h/2-a s =1278.92+800/2-35=1643.92mm 先按大偏心受压计算相对受压区高度x ,并假定中和轴通过翼缘,则有,x

14.3×400)=67.57mm<ζb h 0=0.55×765=420.75mm

'

270;s x a mm >=属于大偏心受压情况,则

A s =A s ’=[Ne-ɑ1f c b f ’x(h 0-0.5x)]/[f y (h 0-a s )]=[386.51×103×1643.92-1.0×

14.3×400×67.57×(765-0.5×67.57)]/[360×(765-35)]=1342mm 2>ρmin A=0.002×1.475×105mm 2=295mm 2

(2)再按M 2,N 2计算(M 2=505.93kN ·m ;N 2=754.93kN )

e 0=M 2/N 2=505.93/754.93=0.670m e a =h/30=800/30=26.67mm>20mm e i = e 0+e a =670+26.67=696.67mm

ζ1=0.5f c A/N=0.5×14.3×1.475×105/(754.93×103)=1.397>1.0 取ζ1=1.0 ζ2=1.0 η

=1+ζ

1

ζ2=1+×1.0×1.0=1.102

则e=ηe i +h/2-a s =1.102×696.67+800/2-35=1133mm

先按大偏心受压计算相对受压区高度x,并假定中和轴通过翼缘,

则有,x

f ’=112.5mm,ζ

b

=0.550,x=N/(ɑ

1

f

c

b

f

’)= 754.93×103/(1.0×

14.3×400)=131.98mm> h

f

’=112.5mm

x>2a

s

=70mm,按中和轴在腹板内的大偏心受压对称配筋计算。

x=[N-ɑ

1f

c

(b

f

’-b)h

f

’]/(ɑ

1

f

c

b) =[754.93×103-1.0×14.3×(400-100)

×100]/(1.0×14.3×100)=227.92mm

A s =A

s

’=[Ne-ɑ

1

f

c

b

f

’x(h

-0.5x) - ɑ

1

f

c

(b

f

’-b)h

f

’(h

- h

f

’)]/[f

y

(h

-a

s

)]=[754.93×103×1133-1.0×14.3×400×67.57×(765-0.5×67.57)- 14.3×(400-100)×100×(765-100)]/[360×(765-35)]=1093mm2

min

A=0.002×1.475×105mm2=295mm2

综合两组计算结果,最后上柱钢筋截面面积每侧选用(4φ22(A

s

=1520mm2)) 3.柱裂缝宽度验算

(1)上柱

从表-3中取一组正常使用极限状态荷载效应的组合值进行裂缝宽度验算:

M

k =76.89kN·m,N

k

=193.15kN

e 0=M

k

/N

k

=0.398m

ρ

te =A

s

/A

te

=A

s

/(0.5bh)=628/(0.5×400×400)=0.00785<0.01,取0.01

因为 l

0/h=18>14;ζ

1

=1.0;ζ

2

=0.97

η

s

=1+×1.0×0.97=1.157

则e=η

s e

+h/2-a

s

=1.157×398+400/2-35=625mm

γ

f ’=0,z=[0.87-0.12(1-γ

f

’)(h

/e)2]h

=[0.87-0.12(1-0)×(365/625)2]×365 =303mm

按荷载标准组合计算的纵向受拉钢筋应力

σ

sk =N

k

(e-z)/(zA

s

)=193.15×103(625-303)/(303×628)=326.8N/mm2

裂缝间钢筋应变不均匀系数为:

ψ=1.1-0.65f

tk /(ρ

te

·σ

sk

)

=1.1-0.65×2.01/(0.01×326.8)=0.7

ω

max =2.1ψ(σ

sk

/E

s

)×(1.9c+0.08d

eq

/p

te

)

=2.1×0.7×(326.8/200000)×(1.9×25+0.08×20/0.001) =0.498mm>0.3mm

不满足要求,故重新配置钢筋:4φ20(A

s

=1256mm2)

则ρ

te =0.0157;σ

sk

=163.42N/mm2

ψ=1.1-0.65f

tk /(ρ

te

·σ

sk

)

=1.1-0.65×2.01/(0.01×163.42)=0.591

故ω

max =2.1ψ(σ

sk

/E

s

)×(1.9c+0.08d

eq

/p

te

)

=2.1×0.591×(163.8/200000)×(1.9×25+0.08×20/0.001) =0.21mm<0.3mm

满足要求。

(2)下柱

从表-3中取一组正常使用极限状态荷载效应的组合值进行裂缝宽度验算:

M

k =350.59kN·m,N

k

=495.52kN

e 0=M

k

/N

k

=0.708m

ρ

te =A

s

/A

te

=A

s

/(0.5bh)=628/(0.5×400×400)=0.0238

因为 l

0/h=10.75<14;ζ

1

=1.0;η

s

=1.0

则e=η

s e

+h/2-a

s

=1.0×708+400/2-35=1073mm

γ

f ’=(b

f

’-b)h

f

’/(bh

)=(400-100)×112.5/(100×765)=0.441

z=[0.87-0.12(1-γ

f

’)(h

/e)2]h

=[0.87-0.12(1-0.441)×(765/1073)2]×765 =639.5mm

按荷载标准组合计算的纵向受拉钢筋应力

σ

sk =N

k

(e-z)/(zA

s

)

=495520×(1073-639.5)/(639.5×1520) =354.78N/mm2

裂缝间钢筋应变不均匀系数为:

ψ=1.1-0.65f

tk /(ρ

te

·σ

sk

)

=1.1-0.65×2.01/(0.0206×354.78)=0.917

ω

max =2.1ψ(σ

sk

/E

s

)×(1.9c+0.08d

eq

/p

te

)

=2.1×0.917×(354.78/200000)×(1.9×25+0.08×22/0.0206)

=0.287mm<0.3mm

满足要求。

4.运输、吊装阶段验算

(1)荷载计算

上柱矩形截面面积 0.16m2

下柱矩形截面面积 0.32m2

下柱工字形截面面积 0.1475m2

上柱线荷载 q

3

=0.16×25=4kN/m

下柱平均线荷载 q

1

=[0.32×(0.6+1.5)+0.1475×6]×25/8.1=4.8kN/m

牛腿部分线荷载q

2

=[0.24+0.4×(0.25×0.3+0.5×0.25×0.3)/0.5]/25 =10.25kN/m

(2)弯矩计算

l

1

=0.6+6+1.5=8.1m

l 2=0.5m;l

3

=3.6m

则: M

C

=-0.5×4×3.62=25.92kN·m

M

B

=-4×3.6×(0.5+0.5×3.6)-0.5×10.25×0.52=-33.28kN·m

求AB跨最大弯矩,先求反力R

A

ΣM

B =0 R

A

=(0.5×4.8×8.12-33.28)/8.1=15.33kN

令V=R

A -q

1

X=0;X=R

A

/q

1

=15.33/4.8=3.19m

则AB跨最大弯矩为:

M

AB

=15.33×3.19-0.5×4.8×3.192=24.48kN

故最不利截面为B及C截面

(3)配筋验算

对B截面

荷载分享系数为1.2,动力系数为1.5,对一般建筑物,构件的重要性

系数取γ

=0.9,则其弯矩设计值为

M

B

=-1.2×1.5×0.9×33.28=-53.91kN·m

受拉钢筋截面面积:(为偏于安全,下柱取工形截面计算)

ɑs =M/(ɑ

1

f

c

bh

2)=53910000/(1.0×14.3×200×3652)=0.1415

查表得γ

s

=0.928

A

s = M/(f

y

γ

s

h

)=53910000/(360×0.928×365)=422mm2

下柱原配受拉钢筋4φ22(A

s

=1520mm2),故安全

对C截面

其弯矩设计值为:M

B

=-1.2×1.5×0.9×25.92=-41.99kN·m 受拉钢筋截面面积

ɑs =M/(ɑ

1

f

c

bh

2)=41990000/(1.0×14.3×400×3652)=0.055

查表得γ

s

=0.972

A

s = M/(f

y

γ

s

h

)=41990000/(360×0.972×365)=329mm2

下柱原配受拉钢筋4φ20(A

s

=1256mm2),故安全(4)裂缝宽度验算

对B截面

ρ

te =A

s

/(0.5bh)=1520/(0.5×400×200)=0.038

M

Bk

=-1.5×33.28=-49.92kN·m

σ

sk =M

k

/(0.87A

s

h

)=49920000/(0.87×1520×365)=103.4N/mm2

ψ=1.1-0.65f

tk /(ρ

te

·σ

sk

)=1.1-0.65×2.01/(0.038×103.4)

=0.758

ω

max =2.1ψ(σ

sk

/E

s

)×(1.9c+0.08d

eq

/p

te

)

=2.1×0.758×(103.4/200000)×(1.9×25+0.08×22/0.038) =0.077mm<0.3mm

故满足要求对C截面

ρ

te =A

s

/(0.5bh)=1256/(0.5×400×200)=0.0314

M

Bk

=-1.5×25.92=-38.88kN·m

σ

sk =M

k

/(0.87A

s

h

)=38880000/(0.87×1256×365)=97.48N/mm2

ψ=1.1-0.65f

tk /(ρ

te

·σ

sk

)=1.1-0.65×2.01/(0.0314×97.48)

=0.673

ω

max =2.1ψ(σ

sk

/E

s

)×(1.9c+0.08d

eq

/p

te

)

=2.1×0.673×(103.4/200000)×(1.9×25+0.08×20/0.0314) =0.054mm<0.3mm

故满足要求

综上所述,既可以采用平吊,也可以采用翻身吊,建议采用翻身吊。

5.柱的牛腿设计

(1)荷载计算

D

kmax

=0.9×180×(1+0.207+0.8+0.06)=336.0kN

G

4

=30.4+0.8×6=35.2kN

共计 371.2kN

(2)截面尺寸验算

h

1=250mm, h=500mm, C=350mm, 则h

=500-35=465mm,

a=750-800=-50mm,f

tk =2.01N/mm2,F

hk

=0,β=0.80。

β(1-0.5F

hk /F

vk

)f

tk

bh

/(0.5+a/h

)=0.8×2.01×400×465/(0.5-50/465)

=762kN>F

vk

=371.2kN ɑ<450,故满足要求。

(3)配筋计算

纵筋截面面积F

v

=1.2×35.2+1.4×336.0=513kN

A

s

=50×513×103/(0.85×300×465)=216mm2

min

bh=0.002×350×500=280mm2

选用4φ16(A

s

=402mm2)

箍筋选用φ8@100mm(2φ8,A

sh =101mm2),则在上部2/3h

处实配箍筋截

面面积为 A

sh =101/100×2/3×402=271mm2>1/2A

s

=1/2×402=201mm2

满足要求

a/h

=50/465=0.11<0.3,故不需设置弯起钢筋。

八.基础设计

1.荷载

按《地基规范》规定,对地基承载力特征值为160-200kN/m2,单跨厂房的

跨度l≤30m,吊车起重量不超过30-50t的丙级建筑物,设计时可不做

地基变形验算。当地基按承载力确定基础底面面积时,应按荷载效应标

准值进行计算。这样,可从表3中选取以下两组控制内力进行基础底面

计算:

M

1k =350.59kN·m;N

1k

=495.52kN;V

1k

=35.79kN

M

2k =291.49kN·m;N

2k

=290.84kN;V

1k

=-36.15kN

初步估算基础底面尺寸为:

A=l·b=2.4×3.6=8.64m2,W=1/6×2.4×3.62=5.184m3,取基础高度为1.1m,基础埋深为1.7m,则基础自重和土重为:(取基础与土的

平均自重为20kN/m3)

G

k =γ

m

·lb·H=20×2.4×3.6×1.7=294kN

由基础梁传至基础顶面的外墙重:

G

wk

=[12.2×6.0-4.8×(4.8+2.0)+2.2×6]×0.37×19=378kN

2.地基承载力验算

η

d =1.6,取基础底面以上土的平均自重γ

m

=20kN/m3,则

f

a

=180+1.6×20×(1.7-0.5)=218.4kN/m2

(1)按第一组荷载验算,其基础底面荷载效应标准值为

M

bot,1k =M

1k

+V

1k

·h+G

wk

·e

w

=350.59+35.79×1.1-378×(0.37/2+0.8/2) =168.83kN

N

bot,1k =N

1k

+G

k

+G

wk

=495.52+299+378=1167.52kN

p

1k,max

=N

bot,1k /(l·b)±M

bot,1k

/W

p

1k,min

=1167.52/(2.4×3.6)±168.83/5.184=135.13±32.57

167.7kN/m2<1.2f

a

=1.2×218.4=262.08kN/m2

=

102.56kN/m2

p

k =1/2×(167.7+102.56)=135.13kN/m2

a

=218.4kN/m2

(2)按第二组荷载验算,其基础底面荷载效应标准值为

M

bot,2k =M

2k

+V

2k

·h+G

wk

·e

w

=-291.49-36.15×1.1-378×(0.37/2+0.8/2) =-552.39kN

N

bot,2k =N

2k

+G

k

+G

wk

=290.84+294+378=962.84kN

p

2k,max

=N

bot,2k /(l·b)±M

bot,2k

/W

p

2k,min

=552.39/(2.4×3.6)±962.84/5.184=111.44±106.56

218.2kN/m2<1.2f

a

=1.2×218.4=262.08kN/m2

=

4.88kN/m 2

p k =1/2×(218+4.88)=109.1kN/m 2

故满足要求。 3.基础抗冲切验算

从表2中取用第一组荷载效应设计值,(其产生的p max 较大者)进行抗

冲切验算,M 1=-456.61kN ·m ,N 1=386.51kN ,V 1=-55.3kN

其基础底面的相应荷载效应设计值为:

基础自重(不考虑) 外墙传至基础顶面重 1.2378453.6w G wk G G KN γ=?=?= M bot,1=M 1+V ·h+G wk ·e w

=-456.61-55.3×1.1-453.6×(0.37/2+0.8/2) =-782.80kN 基础底面净反力为:

p n,max

=N bot,n /(l ·b)±M bot,n /W p n,min

=840.11/(2.4×3.6)±782.80/5.184=109.39±151.00 260.39kN/m 2<1.2f a =1.2×218.4=262.08kN/m 2 =

-41.64kN/m 2

因最小净反力为负值,故其底面净反力应为 e 0=782.80/840.11=0.932m a=b/2-e 0=3.6/2-0.932=0.868m

故p n,max =2N/(3al)=2×840.11/(3×0.868×2.4)=268.85kN/m 2

(1)柱根处冲切面抗冲切验算

a b =a t +2h 0=0.4+2×1.055=2.51m>2.4m ,取2.4m

A=(b/2-b t /2-h 0)·l=(3.6/2-0.8/2-1.055)×2.4=0.345m 2 其冲切荷载计算值

F l =p n,max ·A=268.85×0.345=92.75kN 则冲切承载力按下式计算 F l ≤0.7βh ·f t ·a m h 0

βh =0.948, a m =1/2(a t +a b )=1/2×(0.4+2.4)=1.4m 则冲切承载力为

0.7βh ·f t ·a m h 0=0.7×0.948×1.43×1.4×103×1055 =1441.5kN>F l =92.75kN 满足要求。

(2)变阶处冲切面抗冲切验算

a b =0.4+2×0.4+2×0.755=2.71m>2.4m ,取2.4m A=(b/2-b t /2-h 0)·l-(l/2-a t /2-h 0)

=(3.6/2-0.8/2-1.055)×2.4-(2.4/2-1.2/2-0.755) =0.708-0.024=0.684m 2

混凝土框架结构课程设计计算书

嘉应学院课程设计任务书 课程名称:混凝土结构设计 设计题目:多层框架结构设计 学院:土木工程学院 班级:土木1301 姓名:健文 学号: 133120001 指导老师:王莺歌

目录 一、设计任务 (1) 1设计容 (1) 2设计条件 (2) 二.框架结构计算过程 (2) 1.平面布置 (3) 2.结构计算简图 (4) 3.力计算 (5) (1)恒荷载计算 (5) (2)活荷载计算 (8) (3)荷载转化 (9) (4)水平荷载计算 (15) (5)弯矩调整 (21) (6)力组合 (23) 三.构件配筋计算 (32) 1.梁的设计 (29) 2.柱的设计 (35) 四.绘制框架结构施工图 (45)

1 设计题目 某办公楼是五层框架结构,建筑平面图如附图所示。采用钢筋混凝土现浇框架结构设计该办公楼。选第②榀框架进行设计。 根据学号选择自己的跨度

2 设计资料 (1) 设计标高:层高3.300m ,室设计标高000.0±m ,室外设计标高-0.600m ,基础 顶面离室外地面为600mm 。 (2) 屋面楼面荷载:恒载1.5 kN/m 2(不包括板结构自重),活载2kN/m 2。 (3) 梁上墙荷载:8kN/m 。 (4) 基本风压:20/60.0m KN w =(地面粗糙度为B 类)。 3 设计容 (1)结构布置及主要构件尺寸初选。 (2)荷载计算。计算第②榀框架的梁柱承受的恒荷载、活荷载、风荷载。 (3)力计算。使用弯矩二次分配法或分层法计算竖向荷载,使用D 值法计算水平荷载。 (4)力组合。考虑永久荷载控制,可变荷载控制情况。 (5)框架的梁柱截面设计。进行正截面、斜截面配筋计算。 (6)绘制一榀框架的结构施工图。 4 提交成果 (1)多层框架设计计算书。 (2)一榀框架结构施工图。

钢结构工业厂房设计计算书

钢结构工业厂房设计计 算书 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

钢结构工业厂房设计 计算书 单层工业厂房设计计算书 一、设计概况 单层工业厂房,长60米,宽30米,梁与柱均为桁架结构,屋面只有雪荷载和活荷载。 二、设计条件 1.设计使用年限:50年 2.自然条件 (1)地理位置:兰州市某郊区 (2)环境条件:除雪荷载外不考虑其他环境条件 3.荷载条件 ①结构自重(Q235):容重7.698×10-5N/mm3 ②静力荷载(雪荷载):50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2 ③动力荷载(吊车):起重最大量10吨 4.材料 (1)Q235碳素结构钢 (2)①热轧普通槽钢(格构式柱) ②冷弯薄壁方钢管(横梁、檩条) ③热轧普通工字钢(吊车梁) ④热轧普通H型钢(吊车轨道) ⑤钢板(缀板)

⑥压型钢板(屋面) 4.安装条件:梁与柱铰接,柱与基础固定连接,其他连接部分焊接。 二、结构尺寸 ①模型透视图 ①俯视图 长宽A×B=60m×30m ②左视图 柱高H=5.5m 单跨宽度b=30m/3=10m 吊车梁高度h=5m 桁架屋盖高h'=2m ③正视图 单跨长度a=60m/8=7.5m 吊车轨道支柱距离a'=60m/12=5m 三、内力计算及构件设计 1.格构式轴心受压柱设计 由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN ①对实轴计算,选择截面尺寸 假定λ y =50,按Q235钢b类截面查表得:ψ=0.856,f=215N/mm2 所需截面面积: A=N/(ψf)=50000/(0.856×215)N/cm2=2.7cm2 回转半径: i y =l oy /λ y =500cm/50=10cm 查表试选: 2[25a A=2×34.91=69.82cm2,i y =9.81cm,i 1 =2.42cm,Z =2.07cm,I 1 =175.9cm4 验算绕实轴稳定:λ y =l oy /i y =500cm/9.81cm=50.97<[λ]=150,满足要求 查表得:ψ=0.852(b类截面)

建筑结构课程设计计算书

《建筑结构》课程设计计算书 --整体式单向板肋梁楼盖设计 指导老师:刘雁 班级:建学0901班 学生姓名:张楠 学号: 091402110 设计时间: 2012年1月 扬州大学建筑科学与工程学院建筑学系

目录 1、设计任务书———————————3 2、设计计算书———————————5 3、平面结构布置——————————5 4、板的设计————————————6 5、次梁的设计———————————8 6、主梁的设计———————————12

一、设计题目 整体式单向板肋梁楼盖设计 二、设计资料 1.扬州大学图书馆, 层高均为5.0米,开间5米,进深6.6米。试设计第三层楼盖。楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖,混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400。 2.楼面做法:楼面面层为20mm厚1:2水泥白石子磨光打蜡,找平层为20mm厚1:3水泥砂浆,板底为20mm厚混合砂浆抹灰。 三、设计内容 1.结构布置 楼盖采用整体式单向板肋梁楼盖方案,确定梁板截面尺寸。 2.板的计算 (1)确定板厚 (2)计算板上荷载 (3)按照塑性理论计算板的内力 (4)计算板的配筋

3.次梁计算 (1)确定次梁尺寸 (2)计算次梁上荷载 (3)按照塑性理论计算次梁内力 (4)计算次梁配筋 4.主梁计算 (1)确定主梁尺寸 (2)计算主梁上荷载 (3)按照弹性理论计算主梁内力,应考虑活荷载的不利布置及调幅 (4)绘制主梁内力包罗图 (5)计算主梁的配筋,选用只考虑箍筋抗剪的方案 (6)绘制主梁抵抗弯矩图,布置钢筋 5.平面布置简图

成果应包括: 1.计算书 (1)结构布置简图 (2)板和次梁的内力计算,配筋 (3)主梁的内力计算,内力包络图,配筋 2.图纸 (1)绘制结构平面布置图(包括梁板编号,板配筋),比例1:100(2)绘制次梁配筋图(包括立面、剖面详图),比例1:50,1:20 (3)绘制主梁弯矩包罗图、抵抗弯矩图及配筋图(包括立面、剖面详图),比例1:50,1:20 (4)设计说明

基础工程课程设计报告计算书

《基础工程》课程设计任务书 (一)设计题目 某宾馆,采用钢筋混凝土框架结构,基础采用柱下桩基础,首层柱网布置如附件所示,试按要求设计该基础。 (二)设计资料 1. 场地工程地质条件 场地岩土层按成因类型自上而下划分:1、人工填土层(Q m1);2、第四系冲积层(◎); 3、残积层(Q1);4、白垩系上统沉积岩层(K)。 各土(岩)层特征如下: 1)人工填土层(c m1) 杂填土:主要成分为粘性土,含较多建筑垃圾(碎砖、碎石、余泥等)。本 层重度为16kN/nt松散为主,局部稍密,很湿。层厚 1.50m。 2)第四系冲积层(c a1) ②-1淤泥质粉质粘土:灰黑,可塑,含细砂及少量碎石。该层层厚 3.50m。 其主要物理力学性质指标值为:3 =44.36%; p = 1.65 g/cm3; e= 1.30 ; I L= 1.27 ; Es= 2.49MPa;C= 5.07kPa,? = 6.07 °。 承载力特征值取f ak=55kP& ②-2粉质粘土:灰、灰黑色,软塑状为主,局部呈可塑状。层厚 2.45m。 其主要物理力学性质指标值为:3 = 33.45%; p = 1.86 g/cm3; e= 0.918;l L=0.78; Es=3.00Mpa C=5.50kPa,①=6.55 °。 ②-3粉质粘土:褐色,硬塑。该层层厚 3.4m。其主要物理力学性质指标值 3 为:3 = 38.00% ; p = 1.98 g/cm ; e= 0.60;I L=0.20; Es=10.2MPa。 3)第四系残积层(Qf) ③-1粉土:褐红色、褐红色间白色斑点;密实,稍湿-湿。该层层厚2.09m。

@单层厂房课程设计

单层工业厂房结构课程设计计算书一.设计资料 1.某金工车间,单跨无天窗厂房,厂房跨度L=21m,柱距为6m,车间总 长度为150m,中间设一道温度缝,厂房剖面图如图所示: 2.车间内设有两台中级工作制吊车,吊车起重量为200/50kN。 3.吊车轨顶标高为9.0m。 4.建筑地点:哈尔滨市郊。 5.地基:地基持力层为e及I L 均小于0.85的粘性层(弱冻胀土),地基 承载力特征值为f ak =180kN/m2。标准冻深为:-2.0m。 6.材料:混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,(360N/mm2) 箍筋采用HPB300级。(270N/mm2) 二. 选用结构形式 1.屋面板采用大型预应力屋面板,其自重标准值(包括灌缝在内)为 1.4kN/m2。 2.屋架采用G415(二)折线型预应力钢筋混凝土屋架,跨度为21m,端 部高度为2.3m,跨中高度为33.5m,自重标准值为83.0kN。 3.吊车梁高度为0.9m,自重30.4kN;轨道与垫层垫板总高度为184mm, 自重0.8kN/m。 4.柱下独立基础:采用锥形杯口基础。 三、柱的各部分尺寸及几何参数 采用预制钢筋混凝土柱

轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= , 吊车梁高m h b 9.0= , 故 牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=-- 由附录12查得,吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220,故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++ 基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1,则 基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+,故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=, 上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400?=?; 下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400???=???。 上柱: mm mm h b 400400?=? (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ?=?= 4931013.212mm bh I u ?== 下柱: )/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =???=??? [])100400()1752900()1502900(4009001-??-+?--?=A 2510875.1mm ?= 33 3)3/25275(253005.0212 60030012400900+????+?-?= l I 4101095.1mm ?= 109.0105.191013.29 9 =??==l u I I n m H m H u 67.12,6.3==

混凝土及砌体结构课程设计—单层工业厂房设计-金属结构车间双跨等高厂房05号方案计算书【可提供完整设计图

混凝土及砌体结构课程设计—单层工业厂房设计-金属结构车间双跨等高厂房05号方案计算书【可提供完整设计图纸】

混凝土及砌体结构课程设计 学生姓名: 学号: 指导教师: 专业班级:11土木(1) 所在学院:工程学院 中国·大庆 2013年10月

混凝土及砌体结构课程设计 ——单层工业厂房设计任务书 (土木11(1)和11(2)) 一、设计题目:金属结构车间双跨等高厂房。 二、设计内容: 1.计算排架所受的各项荷载; 2.计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用); 3.柱及牛腿设计,柱下独立基础设计; 4.绘施工图:柱模板图和配筋图;基础模板和配筋图。 三、设计资料 1.金属结构车间为两跨厂房,安全等级为一级,厂房总长66m,柱距为6m,厂房剖面如图1所示; 2.厂房每跨内设两台吊车; 3.建设地点为东北某城市(基本风压0.4kN/m2,基本雪压0.6kN/m2,地面粗糙程度B类,冻结深度2.0m); 4.地基为均匀粘性土,地基承载力特征值180kpa; 5.厂房标准构件选用及载荷标准值: (1)屋架采用梯形钢屋架,屋架自重标准值:18m跨69kN/每榀,21m跨93kN/每榀,24m跨106.8kN/每榀,27m跨123kN/每榀,30m跨142.4kN/每榀(均包括支撑自重) (2)吊车梁选用预应力混凝土吊车梁,参数见表3。轨道及零件自重0.85kN/m,轨道及垫层构造高度187mm; (3)天窗采用矩形纵向天窗,每榀天窗架重:18m跨25kN/每榀,21m跨29kN/每榀,24m跨33kN/每榀,27m跨36.2kN/每榀,30m跨40.5kN/每榀(包括自重,侧板、窗扇支撑等自重); (4)天沟板自重标准值为2.12kN/m; (5)围护墙采用240mm双面粉刷墙,自重5.24kN/m2。塑钢窗:自重0.45kN/m2,窗宽4.5m,窗高见图1。 (6)基础梁截面为250 m m×600mm;基础梁自重4.4kN/m;

基础工程课程设计计算书

基础工程课程设计 ——桩基础设计 任务书 一、设计题目 某高层框架-剪力墙结构商住楼,其基础设计拟采用桩基础。 二、设计内容 1、选择桩型、桩端持力层、承台埋深; 2、确定单桩承载力特征值; 3、确定桩数、桩位布置,拟定承台底面尺寸; 4、确定复合基桩竖向承载力设计值; 5、桩顶作用验算、桩基沉降验算和桩身结构设计计算; 6、承台设计; 7、绘制桩基施工图(桩的平面布置图、承台配筋图、桩截面配筋图)。 三、设计资料 1、基础顶面的内力标准值、柱截面尺寸根据学号(括号内数字)按表1选取。 地基分组见表2。 表1

表2 2、混凝土强度等级均为C30,主筋可选HRB400,HRB335,箍筋为HPB300。 四、设计要求 1、计算内容完整,计算正确,有必要的示意图。 2、计算书装订:封皮、任务书、计算书,格式采用统一模板,可电子录 入后打印(单面或双面打印均可),也可手写但不得用铅笔书写。 3、计算书部分表述符合专业要求。所有示意图、表格都有编号,安排在 正文引用的附近位置。示意图线条规整、字迹清楚、整洁。 4、施工图符合建筑制图规范的要求。

计算书 一、设计资料 学号:19 基础顶面内力标准值: 柱截面尺寸:地基分组:(D) 土层(厚度m):杂填土:1.7m,粉质粘土:2.1m 饱和软粘土:5.4m,粘土:>7m 混凝土采用C30,主筋选用HRB400级,箍筋为 HPB300级 二、选择桩型、桩端持力层、承台埋深 采用第四层粘土为桩端持力层,持力层的单桩极限端阻力标准值为。采用端承摩擦型方桩,几何尺寸为,桩长为8.5m,桩端嵌入持力层1m,桩顶嵌入承台0.1m,承台埋深1.8m。 三、确定单桩承载力特征值

工程结构课程设计计算书

辽宁工业大学 工程结构课程设计说明书 题目:工程结构课程设计(36组) 院(系):管理学院 专业班级:工程管理132班 学号:XXXXXXXXXX 学生姓名:XXXXXXXX 指导教师:XXXXXX 教师职称:教授 起止时间:2016.1. 4-2016.1.15 课程设计(论文)任务及评语 院(系):土木建筑工程学院教研室:结构教研室

目录 1.设计资料---------------------------------------------------------------1 2.楼盖的结构平面布置---------------------------------------------------1 3.板的设计-------------------------------------------------------------- 2 (1)荷载计算---------------------------------------------------------------2(2)计算简图--------------------------------------------------------------2(3)弯矩设计值------------------------------------------------------------3(4)正截面承载力计算-------------------------------------------------------3 4.次梁设计---------------------------------------------------------------4(1)荷载设计值-------------------------------------------------------------4(2)计算简图-------------------------------------------------------------- 4(3)内力计算---------------------------------------------------------------4(4)承载力计算------------------------------------------------------------5 5.主梁设计---------------------------------------------------------------6(1)荷载设计值-------------------------------------------------------------6(2)计算简图--------------------------------------------------------------6

《单层工业厂房》课程设计

《单层工业厂房》课程设计 姓名: 班级: 学号:

一.结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨(18m+18m)的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米,在车间中部,有温度伸缩逢一道,厂房两头设有山墙。柱高大于8米,故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度,选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1 表1.1主要构件选型 由图1可知柱顶标高是10.20米,牛腿的顶面标高是6.60米,室内地面至基础顶面的距离0.5米,则计算简图中柱的总高度H,下柱高度H l和上柱的高度Hu分别为: H=10.2m+0.6m=10.8m H l=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度,吊车起重量及工作级别等条件,确定柱截面尺寸,见表1.2。 1.恒载

图1 求反力: F1=116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84,则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值: G A1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN G B1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=1.2×(27.5+0.8×6)=38.76KN G B3=1.2×(27.5+0.8×6)=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2.屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2,作用于柱顶的屋面活荷载设计值: Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3,风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶(标高10.20m)μz=1.01 橼口(标高12.20m)μz=1.06 屋顶(标高13..20m)μz=1.09 μs如图3所示,由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值: ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2

单层工业厂房课程设计计算书(完整版)

《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定 由图2可知柱顶标高为12.4 m,牛腿顶面标高为8.6m ,设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度 l H、上柱高度Hu分别为: H=12.4m+0.5m=12.9m, l H=8.6m+0.5m=9.1m Hu=12.9m-9.1m=3.8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸,见表1。 表1 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数柱号截面尺寸 /mm 面积 /mm2 惯性矩 /mm4 自重 /(KN/ m) A , B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0 下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图1所示。

1.2 荷载计算 1.2.1 恒载 (1).屋盖恒载: 两毡三油防水层0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2 100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2 一毡二油隔气层0.05 KN/m2 15mm厚水泥砂浆找平层;20×0.015=0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 1.4 KN/m2 2.900 KN/m2 天窗架重力荷载为2×36 KN /榀,天沟板2.02 KN/m,天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m,屋架重力荷载为106 KN /榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为: G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2+2×36 KN/2+2.02 KN/m×6m +1.5 KN/m×6m+106 KN/2) =382.70 KN (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值: G3=1.2×(44.2kN+1.0KN/m×6m)=50.20 KN

课程设计计算书

四川理工学院课程设计 某综合楼给排水工程设计 学生:王玥 学号:12141020128 专业:给水排水工程 班级:2012级1班 指导教师:陈妮 四川理工学院建筑工程学院 二○一五年一月

四川理工学院 建筑工程学院课程设计任务书 设计题目:《某综合楼给排水工程设计》专业:给排水工程 班级:2012级1班学号:12141020128 学生:王玥指导教师:陈妮 接受任务时间 2014.12.01 教研室主任(签名) 1.课程设计的主要内容及基本要求 一.课程设计内容: (A)项目简介 根据有关部门批准的建设任务书,拟在某市修建一综合楼,地上9层,建筑面积约为8000㎡,建筑高度为28.50m。一层为商业用房,层高4.50米;二至九层为普通住宅,层高3.00米。 (B)设计资料 上级主管部门批准的设计任务书 建筑给水排水设计规范 建筑防火设计规范 高层民用建筑设计防火规范 自动喷水灭火设计规范 建筑设计资料 建筑物各层平面图等。 根据建筑物的性质、用途及建设单位的要求,室内要设有完善的给排水卫生设备。生活供水要安全可靠,水泵要求自动启闭。该建筑物要求消防给水安全可靠,设置独立的消火栓系统和自动喷水灭火系统。屋面雨水采用内排水系统。室内管道全部暗敷。 城市给水排水资料 1.给水水源 建筑以城市自来水管网作为给水水源。建筑物前面道路有一条市政给水可供接管,给水管管径DN200,常年水压不低于200Kpa。 最低月平均气温7℃,总硬度月平均最高值10德国度,城市管网不允许直接吸水。 2.排水条件 本地区有集中污水处理厂,城市污水处理率为85%,城市排水体制为雨水、污水分流制。市内生活污水需经化粪池处理后排入城市污水管道。本建筑右后方有一条市政污水管和一条市政雨水管预留的检查井可供接管。

基础工程课程设计计算书

基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程

某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构(相当于七层以上民用建筑),车间有三排柱,柱截面尺寸为400×600mm2,平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1,弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2,地下水位在细砂层底,标准冻深为2m; 2.冻胀类别为冻胀。

表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础; 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差; 3.绘制基础平面图(局部),基础剖面图,配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深; 2.持力层承载力特征值修正; 3.计算基础底面尺寸,确定基础构造高度; 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差; 5.按倒梁法计算梁纵向内力,并进行结构设计; 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度; 7.绘制施工图。

五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础; 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差; 3. 完成课程设计计算说明书一份; 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张; 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层,其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层,基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响,根据规范可知,其设计冻深d z 应按下式计算:0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==,基础 埋深应在设计冻深以下,据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正,持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--,又0.70.85 e =<,查表可得,承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==,基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=, 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起,室内外高差为0.3m ,取 2.30.3 2.6m d =+=, 则可得修正值为:(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求,柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ,又有此处柱距取为6500mm ,故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=,取 1500mm h =,即为 1.5m h =。根据构造要求,条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍,故考虑到柱端存在弯矩及其方向,可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=,取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示:

单层工业厂房课程设计计算书

单层工业厂房结构课程设计计算书 学号: 学院:水利与建筑 专业:土木工程 班级:1103 姓名: 一.设计资料 1.某金工车间,单跨无天窗厂房,厂房跨度L=24m,柱距为6m,车间总长度 为120m,中间设一道温度缝,厂房剖面图如图所示: 2.车间内设有两台双钩桥式起重机,吊车起重量为200/50kN。 3.吊车轨顶标高为9、6m。 4.建筑地点:哈尔滨。 5.地基:地基持力层为亚粘性层,地基承载力特征值为f =180kN/m2。最高 ak 地下水位在地表15m。

6. 材料:混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,(360N/mm 2)箍 筋采用HPB235级。(300N/mm 2) 二、 选用结构形式 1. 钢屋盖,采用24米钢桁架,桁架端部高度为1、2m,中央高度为2、4m, 屋面坡度为21 ,,屋面板采用彩色钢板,厚4mm 。 2. 预制钢筋混凝土吊车梁与轨道链接 采用标准图G325,中间跨DL-9Z,边跨DL-9B,梁高m h b 2.1=。 轨道连接采用标准图集G325 3. 预制钢筋混凝土 取轨道顶面至吊车梁顶面的距离m h a 2.0=,故 牛腿顶面标高=轨顶标高-a h -b h =9、6-1、2-0、2=8、2 查附录12得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为2、7m,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空间高度为220mm,故 柱顶标高=9、6+2、7+0、22=13、52m, 三. 柱的各部分尺寸及几何参数 上柱 b ×h=400mm ×400mm (g 1=4、0kN/m) A i =b ×h=1、6×105m 2 I 1=bh 3 /12=2、13×109 mm 4 图1厂房计算简图及柱截面尺寸 下柱 b f ×h ×b ×h f =400mm ×800mm ×100mm ×100mm(g 2=3、 69kN/m)

供热工程课程设计计算书

暖通空调课程设计设计题目:哈尔滨某办公楼采暖系统设计 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:2013年1月 目录 前言 (3) 设计总说明 (4) 第一章基本资料 (8)

1.1 哈尔滨气象参数 (8) 1.2 采暖设计资料 (9) 1.3 维护结构资料 (9) 第二章建筑热负荷计算 (9) 2.1 围护结构的传热耗热量 (10) 2.1.1 围护结构的基本耗热量 (10) 2.1.2 围护结构的附加(修正)耗热量 (11) 2.2 冷风渗透耗热量 (11) 2.3 冷风侵入耗热量 (12) 2.4 以101会议室为例计算 (13) 2.5其余房间热负荷计算 (14) 第三章采暖系统形式及管路布置 (14) 第四章散热器计算 (17) 41散热器选型 (17) 4.2 散热器计算 (18) 4.2.1 散热面积的计算 (18) 4.2.2 散热器内热媒平均温度 (18) 4.2.3 散热器传热系数及其修正系数值 (19) 4.2.4 散热器片数的确定 (19) 4.2.5 考虑供暖管道散热量时,散热器散热面积的计算 (19) 4.2.6散热器的布置 (19)

4.2.7 散热器计算实例 (20) 第五章机械循环上供下回双管异程热水供暖系统水力计算 (20) 5.1 计算简图 (20) 5.2 流量计算 (23) 5.3 初选管径和流速 (23) 5.4 环路一水力计算 (23) 5.5 环路二水力计算 (25) 第六章感言 (27) 参考文献 (28) 前言 人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。将自然界的能源直接或者间接地转化为热能,以满足人们需要的科学技术,称为供热工程。 供热工程课程设计是本专业学生在学习《暖通空调》课程后的一次综合训练,

框架结构课程设计计算书

2 .计算书 某大学7层学生宿舍楼,采用钢筋混凝土框架结构,没有抗震设防要求,设计年限为50年,试设计该结构(限于篇幅,本例仅介绍 轴框架结构的设计)。 2.1设计资料 7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍,设计使用年限为50年,其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示,L 1=6m ,H 1=4.5m 。 (1)设计标高:室内设计标高土0.000相当于绝对标高4.400m ,室内外高差600mm 。 (2)墙身做法:墙体采用灰砂砖,重度γ=18kN/m 3 ,外墙贴瓷砖,墙面重0.5kN/㎡,内 墙面采用水泥粉刷,墙面重0.36kN/㎡。 (3)楼面做法:楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡;楼面活荷载标准值为2.5kN/㎡。 (4)屋面做法:屋面采用柔性防水,屋面构造层的恒载标准值为3.24 kN/㎡;屋面为上人屋面,活荷载标准值为2.0kN/㎡。 (5)门窗做法:木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡。 (6)地质资料:位于某城市的郊区,底层为食堂,层高4.5m ,2~7层位学生宿舍。 (7)基本风压:4.00=ω 2 m kN 。 (8)材料选择:混凝土强度等级C35,钢筋级别HRB400和HPB300。 图1-1 建筑平面图 2.2 结构布置及结构计算简图的确定

结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下: 图2-1 结构平面布置图 边跨(AB 、CD 跨)梁: mm l l h )1000~7.666(8000121 )121~81(=?==, 取mm h 1000=;h b ) 3 1 ~21(=,取 mm b 400=。 边柱和中柱(A 轴、B 轴、C 轴)连系梁:取mm mm h b 500250?=?;中柱截面均为mm mm h b 600500?=?,边柱截面均为mm mm h b 500450?=?现浇楼板厚mm 120。 结构计算简图如图3-59所示根 据地质资料,确定基础顶面标高为mm 1500-,由此求得底层层高为 mm 5.6。 各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取02I I =(0I 为考虑楼板翼缘作用的梁截面 惯性矩)。 图 2-2 结构计算简图:单位;×10-3E (m 3)

《单层工业厂房设计计算书》

一.结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨(18m+18m)的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米,在车间中部,有温度伸缩逢一道,厂房两头设有山墙。拄高大于8米,故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度,选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表 表主要构件选型 由图1可知柱顶标高是米,牛腿的顶面标高是米,室内地面至基础顶面的距离米,则计算简图中柱的总高度H,下柱高度H l和上柱的高度Hu分别为: H=+= H l=+= Hu=根据柱的高度,吊车起重量及工作级别等条件,确定柱截面尺寸,见表。 见表柱截面尺寸及相应的参数 二.荷载计算

1.恒载 图1 求反力: F1= F2= 屋架重力荷载为,则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值:G A1=×+2)= G B1=××6+2)= KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=×(+×6)=

G B3=×(+×6)= (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2.屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是m2,作用于柱顶的屋面活荷载设计值: Q1=××6×18/2= KN 3,风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表确定。 柱顶(标高)μz= 橼口(标高)μz= 屋顶(标高13..20m)μz= μs如图3所示,由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值: ωk1=βzμs1μzω0=×××= KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=×××= KN/m2

G 3 G 4A G 3G 图2 荷载作用位置图 q 2 w 图3 风荷载体型系数和排架计算简 q1=××6=m q1=××6=m

课程设计计算书资料

东东南大学成人教育学院夜大学 课程设计计算书 题目:混凝土单向板肋梁楼盖设计 课程:工程结构设计原理 院部:继续教育学院 专业:土木工程 班级:YS05115 学生姓名:刘晓强 学号:5320005115152023 设计期限:2016. 06——2016. 08 指导教师:谢鲁齐 教研室主任: 院长(主任): 东南大学继续教育学院 2016年8月30 日

目录 1 设计资料 (1) 2 平面结构布置 (1) 3 板的设计 (2) 3.1 荷载计算 (2) 3.2 板的计算简图 (2) 3.3 板弯矩设计值 (3) 3.4 板正截面受弯承载力计算 (4) 3.5 绘制板施工图 (5) 4 次梁设计 (5) 4.1 次梁的支承情况 (5) 4.2 次梁荷载计算 (5) 4.3 次梁计算跨度及计算简图 (6) 4.4 次梁内力计算 (6) 4.5 次梁正截面承载力计算 (7) 4.6 次梁斜截面承载力计算 (8) 5 主梁设计 (8) 5.1 主梁支承情况 (8) 5.2 主梁荷载计算 (9) 5.3 主梁计算跨度及计算简图 (9) 5.4 主梁内力计算 (9) 5.5 主梁正截面受弯承载力计算 (11) 5.6 主梁斜截面受剪承载力计算 (12)

1 设计资料 某工业车间楼盖,平面如图所示(楼梯在平面外)。墙体厚度370mm,柱子截面尺寸按400×400mm。 楼面活载为6.20kN/m2。采用C30混凝土,板中钢筋一律采用HPB300级钢筋,梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋,其余采用HPB300级钢筋。楼面采用20mm厚水泥砂浆面层(20kN/m3),板底抹灰采用15mm厚石灰砂浆(17kN/m3)。厂房安全等级为一级。 2 平面结构布置 (1)主梁沿着纵向布置,跨度为3.60m,次梁的跨度为6.30m,主梁每跨内布置一根次梁,板的跨度为2.10m。楼盖结构布置图如下: 图2.1楼盖结构布置图 (2)按高跨比条件,当h≥1/40l=1500/40=37.50mm时,满足刚度要求,可不验算挠

单层工业厂房课程设计

单层工业厂房课程设计 某金工厂房设计 一、设计资料 1、该车间为一单跨厂房,柱距15m,长度75m,跨度27m,剖面如图,设有工作级别A4桥式吊车,吊车起重量20/5,轨顶标高9.6m。吊车的有关参数见下表1-1。 吊车有关参数表1-1 吊车 起重量 Q/t 跨度 Lk/m 吊车宽 B (mm) 轮距 K (mm) 最大轮压 max P (KN) 最小轮压 min P (t) 起重机总 质量 M1(t) 小车总质 量 M2(t) 轨顶以 上高度 H (m) 20/5 25.5 6400 5250 230 5.3 30.5 7.5 2300 2、恒载:屋盖自重设计值750KN(6m=300KN,9m=450KN,12m=600KN,15m=750KN),吊车梁 自重(吊车梁自重标准值44.2KN,轨道及零件重标准值0.8KN/m),柱自重。 3、活载部分:仅计入吊车部分荷载。 4、最不利荷载组合:恒载+吊车荷载组合下对应内力值。 二、材料的选用 1、混凝土:采用C30) / 01 .2 , / 3. 14 (2 2mm N f mm N f tk c = =。 2、钢筋:纵向受力钢筋采用HRB335级 ) / 10 2 , 55 .0 ξ, / 300 (2 5 2mm N E mm N f s b y × = = =。 3、箍筋:采用HPB235级) / 210 (2 mm N f y =。

三、排架柱高计算 1、由吊车资料表可查得:H =2300mm,轨顶垫块高为200mm ,吊车梁高为1.2m 。 牛腿顶面标高 =轨顶标高-吊车梁-轨顶垫块高 =9.600-1.200-0.200 =8.200m 柱顶标高 =牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.220 =8.200+1.200+0.200+2.300+0.220 =12.120m (取12.300m) 上柱高 u H =柱顶标高-牛腿顶面标高 =12.300-8.200=4.100m 全柱高H =柱顶标高-基顶标高 =12.300-(-0.500)=12.800m 下柱高l H =全柱高-上柱高 =12.800-4.100=8.700m 实际轨顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高 =9.800m 则 (9.8m -9.6m)÷9.0m =0.022<0.200 满足要求。 2、排架截面尺寸计算 截面尺寸需要满足的条件为:b ≧1.1×l H /25=383mm.h ≥1.1×l H /12=797mm 取柱截面尺寸为:上柱:b ×h =400×400 下柱:b f ×h ×b ×h f =400×900×100×150 根据柱子的截面尺寸可求得: 上柱截面积 A u =1.6×1055 m m 22 上柱惯性矩 I u =2.13×109m m 4 下柱截面积 l A =1.875×1055 m m 22 下柱惯性矩 l I =19.54×1099 m m 44 四、 荷载计算 1、屋盖自重计算 G 1=0.5×750=375K N 150-2/400150-2/1==u h e )(50与上柱中心线的偏心距mm = 2、柱自重

工程结构课程设计计算书

工业大学 工程结构课程设计说明书 题目:工程结构课程设计(36组) 院(系):管理学院 专业班级:工程管理132班 学号: XXXXXXXXXX 学生: XXXXXXXX 指导教师: XXXXXX 教师职称:教授 起止时间:2016.1. 4-2016.1.15

课程设计(论文)任务及评语

目录 1.设计资料---------------------------------------------------------------1 2.楼盖的结构平面布置---------------------------------------------------1 3.板的设计-------------------------------------------------------------- 2 (1)荷载计算---------------------------------------------------------------2 (2)计算简图--------------------------------------------------------------2 (3)弯矩设计值------------------------------------------------------------3 (4)正截面承载力计算-------------------------------------------------------3 4.次梁设计---------------------------------------------------------------4(1)荷载设计值-------------------------------------------------------------4 (2)计算简图-------------------------------------------------------------- 4 (3)力计算---------------------------------------------------------------4 (4)承载力计算------------------------------------------------------------5 5.主梁设计---------------------------------------------------------------6 (1)荷载设计值-------------------------------------------------------------6 (2)计算简图--------------------------------------------------------------6 (3)力设计值及包络图-----------------------------------------------------7 (4)承载力计算-------------------------------------------------------------9 6.参考文献--------------------------------------------------------------11

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