单层厂房混凝土结构课程设计计算书

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

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。

其中上柱高m H u 1.2=，下柱高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

H H u =

λ，l u I I n =，)11(1330-+=n C λ，li c i I E C H u 03=∆，i i u D ∆=10，∑==n i i i i D D 1

00η

表2-3 剪力分配系数计算

1293.0547.0160.0=++=++C B A ηηη，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：

kN G G BA A 12.21911==，m kN e G M A A ⋅=⨯==96.1005.012.219111 kN G G G A A A 32.586.3972.18342=+=+=

m

kN e G e G G M A A A A A ⋅=⨯-⨯+=-+=71.3335.06.392.0)72.1812.219()(3

3412 B 列柱：kN G C 12.2191=，m kN e G M C C ⋅-=⨯-=-=91.2110.012.21911 kN G G G C C C 21.9025.2996.60432=+=+=

m kN e G e G G M C C C C ⋅-=⨯+⨯+-=++-=39.3130.096.6020.0)25.2912.219()(3412 各柱不动铰支座支承反力分别为：

A 列柱：n=0.153，λ=0.371，060.2)

11

(1)

1

1(15

.1321=-+--=n

n C λλ，008.1)1

115.123=-=C λ )(150.2060.25.1096

.10111→=⨯==

kN C H M R A A )(263.3008.15

.1071

.33322→=⨯==

kN C H M R A A )(413.5263.3150.221→=+=+=kN R R R A A A

C 列柱：n=0.202，λ=0.371，888.1)

11(1)

1

1(15

.1321=-+--=n

n C λλ，096.1)

11(115.132

3=-+-=n

C λλ

)(940.3888.15

.1091

.21111←-=⨯-==

kN C H M R C C )(277.3096.15

.1039

.31322←-=⨯-==

kN C H M R C C )(217.7277.3940.321←-=--=+=kN R R R C C C

排架柱顶不动铰支座的总反力为：

)

(446.3217.7642.1413.5←-=--=++=kN R R R R C B A

各柱柱顶分配后最终的剪力为：

)(964.5)446.3(160.0413.5→=-⨯-=-=kN R R V A A A η )(243.0)446.3(547.0642.1→=-⨯--=-=kN R R V B B B η

)(207.6)446.3(293.0217.7←-=-⨯--=-=kN R R V C C C η

∑=-+=0207.6243.0964.5i

V

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：kN Q Q B A 8.3711== 其中A 列柱、B 列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为：

m kN e Q M A A ⋅=⨯==89.105.08.37111