单层工业厂房独立基础
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收稿日期:2005-01-07作者简介:吴能森(1964-),男,福建福清人,副教授,博士,从事基础工程、路基工程及建筑结构研究。
文章编号:1007-6743(2005)02-0034-03独立基础最小高度及合理台阶尺寸的计算确定吴能森1,林 舟2(1.福建农林大学交通学院,福州 350002;2.福建信息职业技术学院建筑工程系,福州 350003)摘要:根据规范要求,推导了独立基础最小有效高度的计算公式,经系数化处理,形式十分简单,并将其中的尺寸影响系数制成表格,便于设计时快速查用。
经算例验证,本文的公式及表格用于确定基础最小高度及合理的台阶尺寸,方便、快速、有效。
关键词:独立基础;最小高度;合理尺寸中图分类号:TU470 文献标识码:A 独立基础的设计首先是确定基础高度及阶梯尺寸,常规设计时采用试算法,即先按经验假定基础高度,得到基础的有效高度,然后进行基础混凝土的冲切承载力验算,直至抗冲切力稍大于冲切力为止。
要得到基础的最小高度及合理的台阶尺寸,往往需要多次的试算,尤其对初学者或缺乏经验者来说,试算法的工作量就更大。
由于冲切承载力的验算过程较烦琐,在工程设计时,设计者通常会假定偏大的基础高度,使验算通过即可,而不再进行优化试算求基础最小高度。
阶梯形独立基础台阶尺寸的确定更是如此。
基础高度及阶梯尺寸直接关系到基础的工程量,影响工程造价。
在沿海软土地区,通常浅基础以地表硬壳层为持力层,因此为满足软弱下卧层承载力要求和控制沉降,须最大限度地减小基础高度,做到/宽基浅埋0。
可见,寻求简单快速地确定基础最小高度及合理的台阶尺寸意义重大。
本文的工作旨在规范要求的基础上,求得形式简单且便于应用的计算公式及表格,使独立基础设计达到准确、快速、经济合理。
1规范要求矩形独立基础在柱荷载作用下,如果基础高度或阶梯高度不足,一般先沿柱或台阶短边一侧发生冲切破坏,因此规范[1]要求F 1[0.7B hp f 1b m h 0(1)式(1)右边部分为混凝土抗冲切力,左边部分为冲切力F 1=p j A 1(2)式中B h p )受冲切承载力截面影响系数,当基础高度h [800mm 时取1.0,当h \2000mm 时取0.9,其间按线性内插取用;f t )混凝土轴心抗拉强度设计值;b m )冲切破坏锥体上、下边长b t 、b b 的平均值;h 0)基础有效高度;A l )冲切力作用面积,见图1(b )及图1(c );p j )相应于荷载效应基本组合的地基净反力,中心受压时取平均值,偏心受压时取最大值p j ma x 。
单层工业厂房独立基础 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】目录第1章、混凝土结构课程设计单层工业厂房设计计算书1.1、设计条件1.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间,厂房长度72m,柱距为6m,不设天窗。
厂房跨度为18m,车间面积为2644.07 ,其中AB跨设有两台10t桥式吊车;BC跨设有两台32/5t桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5,轨顶标高AB跨为8.7m,BC跨为9m,柱顶标高为11.8m。
1.1.2、建筑构造屋盖防水层:APP防水卷材找平层:25mm水泥砂浆保温层:100mm水泥蛭石砂浆屋面板:大型预应力屋面板围护结构240mm 普通砖墙,采用 和M5混合砂浆门窗低窗:4.2m ×4.8m高窗:4.2m ×2.4m门洞:5.6m ×6.0m1.1.3、自然条件建设地点:衡阳市郊,无抗震设防要求基本风压:0.402/m kN基本雪压:0.352/m kN建筑场地:粉质粘土地下水位:低于自然地面3m修正后地基承载力特征值:2502kN m/1.1.4、材料混凝土:基础采用C25,柱采用C30钢筋:HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋1.2、设计要求1.2.1、分析厂房排架,设计柱、基础,整理计算书一份1.2.2、绘制结构施工图一套1.3、设计期限1.3.1、两周1.4、参考资料1.4.1、混凝土结构设计规范GB50010-20021.4.2、建筑结构荷载规范GB50009-20011.4.3、建筑地基基础设计规范GB50007-20021.4.4、混凝土结构构造手册1.4.5、国家建筑标准设计图集08G118第2章、混凝土结构课程设计单层工业厂房设计计算书2.1、设计条件2.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间,厂房长度72m,柱距为6m,不设天窗。
浅谈单层工业厂房基础设计作者:丁红艳来源:《城市建设理论研究》2014年第08期摘要:本文首先介绍了单层工业厂房结构基础设计特点与要求和单层工业厂房基础形式的选择和处理,然后分析了杯形基础的构造要求,最后结合工程实际阐述了杯口基础浇筑方案和杯壁结合面施工缝补强设计。
关键词:单层工业厂房;基础设计中图分类号:S611 文献标识码: A工业建筑经过长时间的使用和风雨洗礼,其功能逐渐衰退,使用寿命大幅缩短,而且此趋势是不可逆转的。
如今,全球性的积极倡导低碳减排,节约资源。
为了与世界接轨,走可持续发展道路,要尽可能的延长工业建筑使用寿命,使资源得到最大程度的利用。
单层工业厂房中构件材质主要是混凝土、钢和砌体三种。
1单层工业厂房结构基础设计特点与要求(1)基础的受力特点:钢结构厂房的柱脚形式可分为铰接柱脚和刚接柱脚两种。
对于铰接柱脚,基础仅受轴心荷载作用,设计相对比较简单;而对于刚接柱脚,基础则要受到偏心荷载作用偏心距e:e=(M+V x h)/(N+G)(1)其中M一柱脚弯矩;N一柱脚轴力;V一柱脚水平剪力;G一基础底面以上压重,h一基础高度、对门式刚架轻型钢结构厂房来说,以下因素往往决定了基础的受力特点:①厂房多设吊车,有时吊车吨位较大,横向水平位移难以控制,要求柱脚刚接;纵向水平荷载由柱间支撑承受,故柱脚多为铰接;②由于钢结构自振周期较长,而结构自重较轻,水平地震作用相对较小,水平控制荷载多为风荷载加吊车水平制动荷载;③结构重量轻,风荷载和吊车水平制动荷载相对较大,造成基础偏心距e较大,一般最大偏心距可达1.5-2.0m左右;④门式刚架轻型钢结构厂房单层或单层带夹层,基础多采用单独基础,而且埋深较浅;(2)厂房基础的设计要求:①根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ7- 89),偏心基础的设计应遵循以下原则:当ePmin=(N+G) /A-M/W(3)当e>b/6时,Pmax=2(N+G) /3La (4)且要求满足Pmax≤1.2fa(5)其中,b为基础宽度;L为垂直于力矩作用方向的基础底面边长;a为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离;W为基础底面抵抗矩,fa为修正后地基承载力特征值(考虑深度和宽度修正)。
独立基础技术交底一、工程概述在本次工程项目中,独立基础将作为重要的基础结构形式,为建筑物提供稳定的支撑。
独立基础适用于多层框架结构、单层工业厂房等建筑,具有施工简便、承载能力强等优点。
二、施工准备1、技术准备熟悉施工图纸和相关规范标准,了解独立基础的设计要求和施工要点。
编制施工方案,并向施工人员进行技术交底,确保施工人员清楚施工流程和质量要求。
2、材料准备水泥:选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,强度等级不低于 425 级。
砂:采用中砂,含泥量不超过 3%。
石子:选用粒径 5-315mm 的碎石,含泥量不超过 1%。
钢筋:钢筋的品种、规格、级别应符合设计要求,并有质量证明书和复试报告。
3、主要机具准备混凝土搅拌机、插入式振捣器、平板振捣器、钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机等。
4、作业条件准备基槽已按设计要求开挖完毕,并经过验收合格。
测量放线工作已完成,基础的轴线、标高控制线已标注清晰。
模板已支设完毕,并经过验收合格。
三、施工工艺流程1、测量放线根据设计图纸,使用全站仪或经纬仪放出独立基础的中心线和边线。
在基础的周边设置标高控制点,以便控制基础的标高。
2、钢筋工程钢筋加工:根据设计图纸要求,将钢筋进行切断、弯曲成型。
钢筋绑扎:先绑扎底层钢筋,再绑扎上层钢筋。
钢筋的间距、位置应符合设计要求,钢筋的交叉点应采用铁丝绑扎牢固。
钢筋保护层:采用垫块控制钢筋的保护层厚度,垫块的间距不宜大于 1m。
3、模板工程模板选择:根据独立基础的尺寸和形状,选择合适的模板材料,如木模板、钢模板等。
模板支设:模板应支设牢固,拼缝严密,防止漏浆。
模板的支撑系统应具有足够的强度、刚度和稳定性。
4、混凝土工程混凝土搅拌:严格按照配合比进行配料,搅拌时间应符合规定要求。
混凝土运输:混凝土运输过程中应防止离析和漏浆。
混凝土浇筑:混凝土浇筑前,应先将模板内的杂物清理干净,并浇水湿润。
混凝土应分层浇筑,每层厚度不宜超过300mm,振捣应密实,防止出现蜂窝、麻面等质量缺陷。
独⽴基础埋深较⼤时处理⽅法天然地基独⽴基础埋深较⼤时的处理⽅法探讨刘磊朱张军(西安有⾊冶⾦设计研究院西安 710001)摘要本⽂结合⼯程实例对地基持⼒层埋藏较深,柱下独⽴基础底部不能置于持⼒层上时,通过⽅案⽐较,提出可通过增设扩⼤短柱或柱侧增设短墙肢的⽅法加⼤基础埋深,把基础置于地基持⼒层上,即满⾜⼯期要求⼜不改变上部结构底层柱的计算⾼度。
关键词埋深、嵌固⾯、短柱、短墙肢1⼯程概况某⼯程为单层⼯业⼚房,上部结构为框排架,⽆吊车,屋盖为⽹架,上弦⽀承,跨度36⽶,现浇框架柱间距为6⽶,柱净⾼8.5⽶,地震设防烈度6度,基本风压为0.55KN/m2,建筑场地类别为Ⅱ类,地基持⼒层为圆砾,承载⼒特征值为200kPa,设计基础埋深-2.5m,持⼒层深度-2.5⽶⾄-4.0⽶,拟建场地现状标⾼-2⽶⾄-3.5⽶,设计要求先进⾏场地平整,再进⾏基础施⼯,基底持⼒层超挖部分采⽤砂⽯换填处理,室外地⾯标⾼-0.3m,底层计算嵌固⾯为-0.90m。
为满⾜施⼯⼯期要求,场地暂不平整,先施⼯基础,再进⾏场地⼟回填,为此须对原设计基础进⾏调整。
2处理⽅法⽅法⼀:维持原设计,基底超挖部分仍采⽤砂⽯换填,压实系数≥0.97,此⽅法对施⼯质量控制较⾼,⼯期较长,不能满⾜要求。
⽅法⼆:基底超挖换填材料采⽤C15⽑⽯混凝⼟,⽅便快捷,⼯期相对较短,但因超挖较多,换填量⼤,投资较⾼。
⽅法三:加⼤基础埋深,基底降低置于持⼒层上,调整上部结构底层计算⾼度,此⽅法收稿⽇期:2011-7-08作者简介:刘磊(1981 - ),男,助理⼯程师,主要从事结构设计。
施⼯⼯期最短,但设计修改⼯作量⼤,同样不能满⾜⼯期要求。
⽅法四:在⽅法三基础上增设扩⼤短柱或短墙肢,对扩⼤短柱或短墙肢进⾏受⼒分析配筋,满⾜原设计上部结构底层排架柱计算⾼度的要求,即底层排架柱计算⾼度不变,嵌固⾯置于扩⼤短柱或短墙肢顶部。
本⽅法设计修改量⼩,施⼯期较短,投资增加不多。
单层工业厂房独立基础1. 概述工业厂房独立基础是指独立于建筑物本身的基础结构,用于支撑工业厂房的重量和荷载。
在单层工业厂房中,独立基础的设计和施工非常重要,对厂房的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
本文档将介绍单层工业厂房独立基础的设计原则、施工方法和质量控制要点。
2. 设计原则2.1 承载能力独立基础的设计应根据工业厂房的重量和荷载来确定其承载能力。
承载能力需要考虑到建筑物自重、设备负荷、雪载、风载等因素,确保基础能够稳定地承载和分散这些荷载。
2.2 土壤条件土壤是决定独立基础稳定性的重要因素。
设计时需要充分调查和评估工地的土壤条件,包括土层厚度、土壤类型、承载力等指标。
针对不同土壤条件,采取相应的基础形式和加固措施,以确保独立基础的稳定性。
2.3 施工要求独立基础的施工要求要与设计相匹配,确保基础的质量。
施工过程中需要注意以下几个方面:•控制混凝土的配合比和浇筑质量。
•严格按照设计要求进行基础的浇筑和密实。
•合理设置基础的防水层,防止地下水对基础的侵蚀。
•做好基础与建筑物的连接,确保承载能力的传递。
3. 施工方法在单层工业厂房的独立基础施工中,主要包括以下几个步骤:3.1 位置布置在施工前,需要根据设计要求确定基础的位置,并进行清理和规划。
确保基础的位置合理,并预留出足够的施工空间。
3.2 土方工程根据土壤条件和工程要求,进行土方开挖和土壤处理。
确保基础的土壤质量满足设计要求,并清理好开挖的坑底。
3.3 基础施工根据基础的设计要求,进行基础的模板搭设和钢筋布置。
在布置好钢筋后,进行混凝土的浇筑和密实。
施工过程中要注意控制混凝土的质量,确保浇筑均匀和充实。
3.4 防水处理基础的防水处理非常重要,可以采用防水涂料、沥青防水卷材等方式进行处理。
确保地下水不会渗透到基础内部,影响基础的稳定性。
3.5 基础连接基础与建筑物的连接也是施工中需要注意的一个环节。
采用焊接、螺栓连接等方式,确保基础的承载能力可以有效地传递到建筑物上。
第1篇一、概述独立基础是建筑物中承受上部荷载的主要基础形式之一,广泛应用于工业与民用建筑中。
独立基础施工工艺包括基础定位、基础开挖、基础垫层、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、混凝土养护等环节。
二、施工工艺流程1. 基础定位(1)根据设计图纸,确定基础位置,设置控制点。
(2)利用全站仪进行放线,确保基础位置准确。
(3)在基础位置周边设置控制桩,以便后续施工。
2. 基础开挖(1)根据设计图纸和地质勘察报告,确定基础开挖深度。
(2)采用人工或机械进行基础开挖,确保基础形状符合设计要求。
(3)在基础开挖过程中,注意边坡稳定,防止坍塌。
3. 基础垫层(1)在基础垫层施工前,对基础进行清理,确保表面平整。
(2)浇筑C10细石混凝土垫层,厚度根据设计要求确定。
(3)垫层混凝土必须振捣密实,表面平整。
4. 钢筋绑扎(1)根据设计图纸,确定钢筋规格、间距、锚固长度等。
(2)钢筋绑扎时,注意钢筋保护层厚度,确保钢筋位置准确。
(3)钢筋绑扎完成后,进行验收。
5. 模板安装(1)根据设计图纸,选择合适的模板材料。
(2)模板安装前,对模板进行检查,确保其尺寸、形状符合要求。
(3)模板安装时,注意模板接缝严密,防止漏浆。
6. 混凝土浇筑(1)根据设计要求,选择合适的混凝土配合比。
(2)混凝土浇筑前,对模板、钢筋进行检查,确保其符合要求。
(3)混凝土浇筑时,采用分层浇筑、分段振捣的方法,确保混凝土密实。
7. 混凝土养护(1)混凝土浇筑完成后,进行覆盖养护。
(2)养护期间,保持混凝土表面湿润,防止裂缝产生。
(3)养护时间根据混凝土强度要求和环境条件确定。
8. 模板拆除(1)混凝土强度达到设计要求后,方可拆除模板。
(2)拆除模板时,注意保护混凝土表面,防止损坏。
三、质量控制要点1. 基础定位准确,控制桩牢固。
2. 基础开挖深度、形状符合设计要求。
3. 基础垫层平整、密实。
4. 钢筋绑扎牢固,位置准确。
5. 模板安装牢固,接缝严密。
工程施工智慧树知到课后章节答案2023年下石河子大学石河子大学绪论单元测试1.施工就是将设计意图最终实现并形成工程实体的()。
答案:过程2.智慧建造就是建立和应用智能化系统,提高建造过程()水平,减少对人的依赖,实现安全建造。
答案:智能化3.土木工程施工内容分为哪两大部分?()答案:施工技术与施工组织4.工程建设标准是对基本建设中各类工程建设过程需要协调统一事项所制定的()。
答案:标准5.当各类标准条文规定有矛盾时,以()标准为准?答案:国家6.工法是指导我们()的一种先进的方法。
答案:现场施工7.混凝土工程施工中的配料、运输、浇筑、养护等施工过程属施工组织的内容。
()答案:错8.施工组织要解决的最关键的问题就是各工种之间施工协调配合。
()答案:对9.工程建设标准是对建设工程全过程的运营维护及管理等活动需要协调统一所制定的共同的技术依据和准则。
()答案:对10.所谓新型建筑工业化就是指传统建造方式向现代工业化建造方式转变的过程()。
答案:对第一章测试1.按()可将土分为松软土、普通土、坚石土等八类。
答案:土的开挖难易程度2.以下哪个不是流砂防治的途径。
()答案:治流砂必先治水3.填土压实质量控制检验指标用()表示。
答案:压实系数4.用直升导管法浇筑混凝土,要求全槽混凝土均衡上升,上升速度不应小于()。
答案:2.0m/h5.灌浆中的单位吸浆量的上限可定为()。
答案:80-100L/min6.欲裂爆破就是要在开挖边线上形成一条足够宽度的裂缝,其目的时为了()。
答案:削减爆破区冲击波能量,保护保留区岩体免遭破坏7.在无限介质中进行集中药包爆破,可用于()。
答案:炸胀药壶爆破8.工程爆破的单位耗药量是在一个临空面的情况下采用的,随着临空面的增多,单位耗药量()。
答案:随之减少9.土的最后可松性系数等于土经回填压实后的体积除以土在天然状态下的体积。
()答案:对10.管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机组成。
单层工业厂房基础零应力
(最新版)
目录
1.单层工业厂房的定义与用途
2.骨架承重结构的概念及在单层工业厂房中的应用
3.基础类型的选择
4.独立基础的特点及在单层工业厂房中的应用
5.独立基础对单层工业厂房零应力的影响
正文
一、单层工业厂房的定义与用途
单层工业厂房是指只有一层的工业建筑,通常用于生产、制造、加工等各类工业活动。
这类厂房在工业、交通运输、商业、建筑业以及科研、学校等单位中都有广泛应用,为各种行业的生产提供了必要的场地。
二、骨架承重结构的概念及在单层工业厂房中的应用
骨架承重结构是指由柱、梁、桁架等构件组成的支撑体系,用于承受建筑物的重量和外部荷载。
在单层工业厂房中,骨架承重结构通常采用钢筋混凝土或钢结构,以确保建筑物具有良好的承重能力和稳定性。
三、基础类型的选择
基础是建筑物承载力的关键部分,其类型的选择直接影响到建筑物的安全和稳定。
在单层工业厂房中,基础类型通常选用独立基础。
四、独立基础的特点及在单层工业厂房中的应用
独立基础是指每一根柱子都单独设置基础,基础之间互不连接。
这种基础类型具有结构简单、施工方便、成本较低等优点,因此在单层工业厂房中得到广泛应用。
五、独立基础对单层工业厂房零应力的影响
独立基础的应用可以有效降低单层工业厂房的零应力。
零应力是指建筑物在正常使用条件下,所受的内部和外部荷载引起的应力为零。
通过采用独立基础,可以分散荷载,降低柱子承受的应力,从而实现零应力。
此外,独立基础还可以提高建筑物的抗震性能,保证其在地震等自然灾害发生时的安全和稳定。
单层工业厂房独立基础名目 ................................................... 错误!未定义书签。
第1章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计运算书 .................. - 3 -1.1、设计条件................................................... - 3 -1.2、设计要求................................................... - 4 -1.3、设计期限................................................... - 4 -1.4、参考资料................................................... - 4 - 第2章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计运算书 .................. - 5 -2.1、设计条件................................................... - 5 -2.1.1、平面与剖面 ........................................... - 5 -2.1.2、建筑构造 ............................................. - 5 -2.1.3、自然条件 ............................................. - 7 -2.1.4、材料 ................................................. - 7 -2.2、设计要求................................................... - 7 -2.3、结构构件选型及柱截面尺寸确定............................... - 7 -2.3.1、要紧构件选型表 ....................................... - 7 -2.3.2、柱截面尺寸 ........................................... - 8 -2.3.3运算单元............................................... - 8 -2.4、荷载运算................................................... - 9 -2.4.1、恒载 ................................................. - 9 -2.4.2、屋面活荷载 .......................................... - 10 -2.4.3、风荷载 .............................................. - 11 -2.4.4、吊车荷载 ............................................ - 11 -2.5、排架内力分析.............................................. - 13 -2.5.1、恒载作用下排架内力分析 .............................. - 14 -2.5.2、屋面活荷载作用下排架内力分析 ........................ - 15 -2.5.3、风荷载作用下排架内力分析 ............................ - 18 -2.5.4、吊车荷载作用下排架内力分析 .......................... - 20 -2.6、内力组合 (27)2.7、柱截面设计 (30)2.7.1、A柱配筋运算 (30)2.7.2、B柱配筋运算 (35)2.7.3、C柱配筋运算 (40)2.7.4、抗风柱设计 (45)2.8、基础设计 (50)2.8.1、A柱基础设计 (50)2.8.2、B柱基础设计 (53)2.8.3、C柱基础设计 (57)2.8.4、抗风柱基础设计 (60)参考资料 (64)第1章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计运算书1.1、设计条件1.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间,厂房长度72m ,柱距为6m ,不设天窗。
单层工业厂房独立基础 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998目录第1章、混凝土结构课程设计?单层工业厂房设计计算书、设计条件1.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间,厂房长度72m ,柱距为6m ,不设天窗。
厂房跨度为18m ,车间面积为 ,其中AB 跨设有两台10t 桥式吊车;BC 跨设有两台32/5t 桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5,轨顶标高AB 跨为8.7m ,BC 跨为9m ,柱顶标高为11.8m 。
1.1.2、建筑构造 屋盖防水层:APP 防水卷材 找平层:25mm 水泥砂浆 保温层:100mm 水泥蛭石砂浆 屋面板:大型预应力屋面板 围护结构240mm 普通砖墙,采用 和M5混合砂浆 门窗低窗:4.2m ×4.8m 高窗:4.2m ×2.4m 门洞:5.6m ×6.0m 1.1.3、自然条件建设地点:衡阳市郊,无抗震设防要求 基本风压:2/m kN 基本雪压:2/m kN 建筑场地:粉质粘土 地下水位:低于自然地面3m修正后地基承载力特征值:2502/kN m 1.1.4、材料混凝土:基础采用C25,柱采用C30钢筋:HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋、设计要求1.2.1、分析厂房排架,设计柱、基础,整理计算书一份1.2.2、绘制结构施工图一套、设计期限1.3.1、两周、参考资料1.4.1、混凝土结构设计规范GB50010-20021.4.2、建筑结构荷载规范GB50009-20011.4.3、建筑地基基础设计规范GB50007-20021.4.4、混凝土结构构造手册1.4.5、国家建筑标准设计图集08G118第2章、混凝土结构课程设计?单层工业厂房设计计算书、设计条件2.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间,厂房长度72m,柱距为6m,不设天窗。
厂房跨度为18m,车间面积为 ,其中AB跨设有两台10t桥式吊车;BC跨设有两台32/5t桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5,轨顶标高AB跨为8.7m,BC跨为9m,柱顶标高为11.8m。
厂房剖面图如下2.1.2、建筑构造屋盖防水层:APP防水卷材找平层:25mm水泥砂浆保温层:100mm水泥蛭石砂浆屋面板:大型预应力屋面板围护结构240mm普通砖墙,采用和M5混合砂浆门窗低窗:4.2m×4.8m 高窗:4.2m×2.4m 门洞:5.6m×6.0m2.1.3、自然条件建设地点:XX 市郊,无抗震设防要求 基本风压:2/m kN 基本雪压:2/m kN 建筑场地:粉质粘土 地下水位:低于自然地面3m修正后地基承载力特征值:2502/kN m2.1.4、材料混凝土:基础采用C25,柱采用C30钢筋:HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋、设计要求2.2.1、分析厂房排架,设计柱、基础,整理计算书一份 2.2.2、绘制结构施工图一套、结构构件选型及柱截面尺寸确定2.3.1、主要构件选型表2.3.2、柱截面尺寸已知柱顶标高为11.8m,室内地面至基础顶面距离为0.5m,则柱总高度H=+=12.3m,柱截面尺寸及相应的计算参数如下2.3.3计算单元本车间为机修车间,工艺无特殊要求,结构布置均匀,选取一榀排架进行计算,计算见图和计算单元如下图、荷载计算2.4.1、恒载2.4.1.1、屋盖结构自重APP 防水卷材2/m kN25mm 水泥砂浆找平层2/m kN100mm 水泥蛭石保温层2/m kN1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板2/m kN屋面支撑及吊管自重2/m kN2/m kN 屋架自重:AB 、BC 跨YWJ18-2-Aa 榀 则作用于柱顶的屋盖结构荷载设计值为kN G 6.225)85.21865.02.685.0(2.11=⨯⨯⨯+⨯⨯=2.4.1.2、吊车梁及轨道荷载设计值 AB 跨:kN G 6.39)8.062.28(2.13=⨯+⨯= BC 跨:kN G 96.60)8.0646(2.1'3=⨯+⨯= 2.4.1.3、柱自重荷载设计值 A 柱上柱:kN G A 16.208.162.14=⨯= A 柱下柱:kN G A 2.43362.15=⨯= B 柱上柱:kN G B 8.375.312.14=⨯= B 柱下柱:kN G B 4.74622.15=⨯= C 柱上柱:kN G C 16.208.162.14=⨯= C 柱下柱:kN G C 6.45382.15=⨯= 各项恒载作用位置如下图2.4.2、屋面活荷载屋面活荷载标准值为2/m kN ,雪荷载标准值为2/m kN ,故仅按屋面活荷载计算,则作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:kN Q 8.37211865.04.11=⨯⨯⨯⨯=,作用位置与1G 相同2.4.3、风荷载风荷载标准值按0ωμμβωz s z k =计算,其中z z m kN μβω,0.1,/4.020==根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙度表确定如下柱顶:H=11.8m ,050.1=z μ 檐口:H=13.45m ,097.1=z μ 屋顶:H=14.745m ,133.1=z μ 风荷载体型系数s μ如图所示排架迎风面、背风面风荷载标准值为2011/336.04.005.18.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω2022/168.04.005.14.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω 则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为1 1.40.3366 2.82/q kN m =⨯⨯=2 1.40.1686 1.41/q kN m =⨯⨯=()()()()12134201.40.80.4 1.097 1.650.60.5 1.133 1.295 1.00.466.81w Q s s z s s z z F h h BkNγμμμμμμβω=+++⎡⎤⎣⎦=⨯+⨯⨯+-+⨯⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦= 2.4.4、吊车荷载2.4.4.1、吊车主要参数 AB 跨10t 吊车、中级工作制吊车,吊车梁高900mm ,B=6040mm,K=5000mm,G=140kN,g=,max 94P kN =, min 31P kN =BC 跨30/5t 吊车、中级工作制吊车,吊车梁高1200mm ,B=6474mm ,K=4650mm,G=,g=,max 262P kN =,min 58.5P kN =2.4.4.2、吊车竖向荷载 AB 跨max max,0.9 1.494(10.8270.167)236.17Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=min min,0.9 1.431(10.8270.167)77.89Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=BC 跨max max,0.9 1.4262(10.6960.225)643.16Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=min min,0.9 1.458.5(10.6960.225)141.6Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=2.4.4.3、吊车横向水平荷载AB 跨max 11()0.120.9 1.4(10023.03) 1.9949.2744Q i T Q g y kN αβγ=+∑=⨯⨯⨯⨯+⨯=BC 跨max 11()0.120.9 1.4(300108.77) 1.92124.7444Q i T Q g y kN αβγ=+∑=⨯⨯⨯⨯+⨯=、排架内力分析该厂房为两跨等高厂房,可以用剪力分配法进行排架内力分析 柱剪力分配系数2.5.1、恒载作用下排架内力分析A 柱1123435111214233225.639.620.1659.7643.2225.60.0511.28()(225.620.16)0.239.60.3535.29A A A A A G G kNG G G kN G G kNM G e kN mM G G e G e kN m===+=+=====⨯=⋅=+-=+⨯-⨯=⋅B 柱41'5433651'23322225.6451.2138.3674.40(39.660.96)0.7516.02B B B B G G kN G G G G kN G G kN M M G e G e kN m==⨯==++=====-=-⨯=-⋅C 柱71'84395171234145225.620.1660.9681.1245.6225.60.0511.28()60.690.3(225.620.16)0.543.15C C C C C G G kNG G G kN G G kNM G e kN mM G e G G e kN m===+=+=====-⨯=-⋅=-+=⨯-+⨯=-⋅由于排架为对称结构,故各柱按柱顶为不动铰支座计算内力,柱顶不动铰支座反力i R 分别为A 柱22133312130.15,0.34111(1)3312.032, 1.08211221(1)1(1)11.28 2.03235.29 1.082 3.32()12.3A A A n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==→ B 柱221333230.157,0.34111(1)3312.000, 1.09311221(1)1(1)16.02 1.093 1.42()12.3B B n nC C n nM R C kN H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯===← C 柱22133312130.109,0.34111(1)3312.209, 1.00111221(1)1(1)11.28 2.20943.15 1.001 5.54()12.3C C C n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==← 排架柱顶不动铰支座总反力为5.54 1.42 3.32 3.64()B C A R R R R kN =+-=+-=←各柱柱顶最后剪力分别为3.320.161 3.64 3.91()1.420.638 3.640.90()5.540.201 3.644.81()0A A AB B BC C C i A B C V R R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=--⨯=-→=-=-⨯=-→=-=-⨯=←∑=++=2.5.2、屋面活荷载作用下排架内力分析2.5.2.1、AB 跨作用屋面活荷载排架计算简图如图所示,其中137.8Q kN =其在A 、B 柱柱顶及变阶处引起的力矩为137.80.05 1.89A M kN m =⨯=⋅ 237.80.27.56A M kN m =⨯=⋅ 137.80.15 5.67B M kN m =⨯=⋅20B M =A 柱22133312130.15,0.34111(1)3312.032, 1.08211221(1)1(1)1.89 2.0327.56 1.0820.98()12.3A A A n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==→ B 柱221333230.157,0.34111(1)3312.000, 1.09311221(1)1(1)5.6720.92()12.3B B n nC C n nM R C kN H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯===→ 则排架柱顶不动铰支座总反力为0.980.92 1.9()A B R R R kN =+=+=→将R 反向作用于排架柱顶,可得屋面活荷载作用于AB 跨时的柱顶剪力0.980.169 1.90.674()0.920.638 1.90.292()0.201 1.90.382()0A A AB B BC C i A B C V R R kN V R R kN V R kN V V V V ηηη=-=-⨯=→=-=-⨯=-←=-=-⨯=-←∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-9 2.5.2.2、BC 跨作用屋面活荷载排架计算简图如图所示,其中137.8Q kN =其在A 、B 柱柱顶及变阶处引起的力矩为137.80.15 5.67B M kN m =⨯=⋅20B M =137.80.05 1.89C M kN m =⨯=⋅ 237.80.259.45C M kN m =⨯=⋅B 柱221333110.157,0.34111(1)3312.000, 1.09311221(1)1(1)5.6720.92()12.3B B n nC C n nM R C kN H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯===← C 柱22133312130.109,0.34111(1)3312.209, 1.00111221(1)1(1)1.892.2099.45 1.001 1.108()12.3C C C n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==← 则排架柱顶不动铰支座总反力为0.92 1.108 2.028()B C R R R kN =+=+=←将R 反向作用于排架柱顶,可得屋面活荷载作用于AB 跨时的柱顶剪力0.161 2.0280.326()0.920.638 2.0280.374()1.1080.201 2.0280.70()0A AB B BC C C i A B C V R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=-⨯=-→=-=-⨯=-→=-=-⨯=←∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-102.5.3、风荷载作用下排架内力分析2.5.3.1、左吹风时 排架计算简图如图所示各柱不动铰支座反力分别为 A 柱41131110.15,0.34111(1)30.330181(1)2.8212.30.3311.45()A n n C nR q HC kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=← C 柱41132110.109,0.34111(1)30.315181(1)1.4112.30.315 5.46()11.45 5.46 6.8123.72()C A C W n n C nR q HC kN R R R F kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=←=++=++=←各柱顶剪力分别为11.450.16123.727.63()0.63823.7215.13()5.460.20123.720.69()6.81A A A B B C C C i A B C W V R R kN V R kN V R R kN V V V V F kNηηη=-=-⨯=←=-=-⨯=-→=-=-⨯=←∑=++==排架内力图如图2-11所示 2.5.3.2、右吹风时 计算简图如图所示各柱不动铰支座反力分别为 A 柱41131110.15,0.34111(1)30.330181(1)1.4112.30.33 5.72()A n n C nR q HC kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=→ C 柱41132110.109,0.34111(1)30.315181(1)2.8212.30.31510.93()23.72()C A C W n n C nR q HC kN R R R F kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=→=++=→ 各柱顶剪力分别为5.720.16123.46 1.95()0.63823.4614.97()10.930.20123.466.21()6.81A A A B B C C C i A B C W V R R kN V R kN V R R kN V V V V F kNηηη=-=-⨯=→=-=-⨯=-←=-=-⨯=→∑=++==排架内力图如图2-12所示2.5.4、吊车荷载作用下排架内力分析2.5.4.1、max D 作用于A 柱 计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ,min D 在牛腿顶面处引起的力矩为max 3236.170.3582.66A M D e kN m ==⨯=⋅ min 77.890.7558.42B M D e kN m ==⨯=⋅A 柱3382.66 1.0821.082,7.27()12.3A A M C C R kN H ⨯====← B 柱3358.42 1.0931.093, 5.19()12.3B B MC C R kN H ⨯====→ 2.08()A B R R R kN =-=←排架各柱顶剪力分别为7.270.161 2.08 6.94()5.190.638 2.086.52()0.201 2.080.42()A A AB B BC Ci A B CV R R kNV R R kNV R kNV V V Vηηη=-=-⨯=←=-=--⨯=-→=-=-⨯=-→∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-132.5.4.2、minD作用于B柱左计算简图如图所示其中吊车竖向荷载maxD,minD在牛腿顶面处引起的力矩为min 377.890.3527.26A M D e kN m ==⨯=⋅ max 236.170.75177.13B M D e kN m ==⨯=⋅柱顶不动铰支座反力,A B R R 及总反力R 分别为 A 柱3327.26 1.0821.082,2.4()12.3A A M C C R kN H ⨯====← B 柱33177.13 1.0931.093,15.74()12.3B B MC C R kN H ⨯====→ 13.34()B A R R R kN =-=→排架各柱顶剪力分别为2.40.16113.344.55()15.740.63813.347.23()0.20113.34 2.68()0A A AB B BC C i A B C V R R kN V R R kN V R kN V V V V ηηη=-=--⨯=-←=-=-⨯=→=-=-⨯=-←∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-14 2.5.4.3、max D 作用于B 柱右 计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ,min D 在牛腿顶面处引起的力矩为max 634.160.75475.62B M D e kN m ==⨯=⋅ min 4141.60.342.48C M D e kN m ==⨯=⋅B 柱33475.62 1.0931.093,42.26()12.3B B MC C R kN H ⨯====← C 柱3342.48 1.0011.001, 3.46()12.3C C M C C R kN H ⨯====→ 42.26 3.4638.8()B C R R R kN =-=-=←排架各柱顶剪力分别为0.16138.8 6.25()42.260.63838.817.5()3.460.20138.811.25()0A AB B BC C C i A B C V R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=-⨯=-→=-=-⨯=←=-=--⨯=-→∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-15 2.5.4.4、max D 作用于C 柱 计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ,min D 在牛腿顶面处引起的力矩为min 141.60.75106.2B M D e kN m ==⨯=⋅ max 4634.160.3190.25C M D e kN m ==⨯=⋅柱顶不动铰支座反力,A B R R 及总反力R 分别为 B 柱33106.2 1.0931.093,9.44()12.3B B MC C R kN H ⨯====← C 柱33190.25 1.0011.001,15.48()12.3C C M C C R kN H ⨯====→排架各柱顶剪力分别为0.161 6.040.97()9.440.638 6.0413.29()15.480.201 6.0414.26()0A AB B BC C C i A B C V R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=-⨯=-←=-=--⨯=-←=-=-⨯=→∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-16 2.5.4.5、max T 作用于AB 跨柱当AB 跨作用吊车横向水平荷载时,排架计算简图如图所示A 柱2353max 5 4.2 1.10.15,0.341,0.7384.2(2)(1)23(23)0.532121(1)0.5329.27 4.93()A n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ B 柱2353max 5 4.2 1.40.157,0.341,0.6674.2(2)(1)23(23)0.574121(1)0.5749.27 5.32()B n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ 排架柱顶总反力R 为各柱顶剪力为4.930.80.16110.25 3.61()0.920.80.63810.250.09()0.80.20110.25 1.65()A A AB B BC C V R m R kN V R m R kN V m R kN ηηη=-=-⨯⨯=→=-=-⨯⨯=→=-=-⨯⨯=-← 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-17所示,当max T 方向相反时,弯矩图和剪力只改变符号,方向不变2.5.4.6、max T 作用于BC 跨柱当BC 跨作用吊车横向水平荷载时,排架计算简图如图所示B 柱2353max 5 4.2 1.40.157,0.341,0.6674.2(2)(1)23(23)0.574121(1)0.57424.7414.20()B n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ C 柱2353max 5 4.2 1.40.109,0.341,0.6674.2(2)(1)23(23)0.538121(1)0.53824.7413.31()C n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ 排架柱顶总反力R 为27.51()B C R R R kN =+=→各柱顶剪力为0.80.16127.51 3.54()14.200.80.63827.510.16()13.310.80.20127.518.88()A AB B BC C C V m R kN V R m R kN V R m R kN ηηη=-=-⨯⨯=-←=-=-⨯⨯=→=-=-⨯⨯=→ 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-18所示,当max T 方向相反时,弯矩图和剪力只改变符号,方向不变、内力组合、柱截面设计混凝土强度等级为C30,214.3/c f N mm =,22.01/tk f N mm =;采用HRB335级钢筋,'2300/,0.55y y b f f N mm ξ===2.7.1、A 柱配筋计算2.7.1.1、上柱配筋计算上柱截面共有四组内力,取040040360h mm =-=,经判别,其中三组内力为大偏心受压,只有一组为小偏心受压,且100.55 1.014.34003601132.56b c N f bh kN ξα<=⨯⨯⨯⨯=,故按此组内力计算时为构造配筋,对三组大偏心受压内力,在M 值较大且轴力比较接近的两组内力中取轴力较小的一组,即取43.38,245.76M kN m N kN =⋅=上柱计算长度02 4.28.4l m =⨯=,附加偏心距为20a e mm =30043.3810176,176********.76i a M e mm e e e mm N ⨯====+=+=由0840*******l h ==>,故应考虑偏心距增大系数η 2130.50.514.3400= 4.6551245.7610c f A N ζ⨯⨯==>⨯,取1 1.0ζ= 02220120'31001.150.011.150.01210.94111121 1.00.94 1.544196140014003602245.7610800.1190.2221.014.3400360360i s c l hl e h h a N f bh h ζηξξξα=-=-⨯=⎛⎫=+=+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭⨯⨯===<==⨯⨯⨯ 取'2s x a =计算'''3'2'04001.54419640142.6222245.7610142.62366()300(36040)i s s s y s h e e a mmNe A A mm f h a η=-+=⨯-+=⨯⨯====-⨯-选3B 18(2763s A mm =),则7630.470.2400400s A bh ρ===%>%⨯,满足要求 垂直于排架方向柱的计算长度0 1.25 4.2 5.25l m =⨯=00525013.125, 1.1770.0210.90400l l b bϕ===-= ()()''max 0.90.90.914.340040030076322224.1302.94u c y s N f A f A kN N kNϕ=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=>=满足弯矩作用平面外的承载力要求 2.7.1.2、下柱配筋计算取080040760h mm =-=,与上柱分析方法类似,在下柱八组内力中选取最不利内力276.65,328.56M kN m N kN =⋅=下柱计算长度0 1.08.1l l H m ==,附加偏心距为800273030a h e mm === ''100,400,150f f b mm b mm h mm ===300276.6510824,82427851328.56i a M e mm e e e mm N ⨯====+=+=由0810010.1255800l h ==>,故应考虑偏心距增大系数η 5130.50.514.3 1.77510= 3.861328.5610c f A N ζ⨯⨯⨯==>⨯,取1 1.0ζ=222012001.0111110.125 1.0 1.0 1.065851140014007601.065851906.30.30.3760228i i l e h h e mm h mm ζηξξη=⎛⎫=+=+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭⨯=⨯=>=⨯= 为大偏心受压,先假定中和轴在翼缘内,则3''1328.561057.41501.014.3400f c f N x mm h mm f b α⨯===<=⨯⨯,说明中和轴在翼缘内'10'''032800906.3401266.322()2()57.4328.56101266.3 1.014.340057.4(760)2300(76040)815i s c f s s y s h e e a mm xNe f b x h A A f h a mm ηα=+-=+-=--==-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=⨯-=选4B 18(21018s A mm =),则510180.570.21.77510s A bh ρ===%>%⨯,满足要求 垂直于排架方向柱的计算长度00.8 6.48l l H m ==00648016.2, 1.1770.0210.837400l l b bϕ===-= ()()''5max 0.90.90.83714.3 1.7751030010182142.12575.13u c y s N f A f A kN N kNϕ=+=⨯⨯⨯⨯+⨯=>=满足弯矩作用平面外的承载力要求 2.7.1.3、柱的裂缝宽度验算 《规范》规定,对00.55e h >的柱应进行裂缝宽度验算 上柱:001760.480.55360e h ==<,可不进行裂缝宽度验算 下柱:00824 1.080.55760e h ==>,需要进行裂缝宽度验算 柱的裂缝宽度验算表2.7.1.4、柱箍筋配置非抗震区的单层厂房柱,其箍筋数量一般由构造要求控制,根据构造要求,上、下柱均采用A 8@200箍筋2.7.1.5、牛腿设计根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求,初步拟定牛腿尺寸,如下图所示。