单层厂房课程设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】单层钢筋混凝土柱厂房课程设计目录一、设计资料 (2)二、结构方案选择 (2)三、结构布置及构件选型 (3)四、计算单元及计算简图 (6)（1）标高 (6)（2）初定柱的截面尺寸…………………………………………………………………………………………………. .(6)（3）定位轴线................................................................................................................ (6)（4）计算单元及计算简图 (6)五、荷载计算 (7)（1）屋盖荷载 (7)（2）柱和吊车梁等自重…………………………………………………………………………………………………. .(7)（3）吊车荷载………………………………………………………………………………………………………..……..(8)（4）风荷载………………………………………..………………………………………………… (9)（5）内力分析 (9)（6）内力组合 (17)六、排架柱截面设计 (17)（1）选取控制截面最不利内力 (17)（2）A柱配筋计算 (18)（3）B柱配筋计算 (20)七、排架柱的裂缝宽度验算…………………………………………………………………………………………………. .(23)（1）A柱裂缝宽度验算………………………………………………………………………………………………...( 23)（2）B柱裂缝宽度验算…………………………………………………………………………………………………. .(24)八、牛腿设计 (24)九、排架柱的吊装验算 (26)十、锥形杯口基础设计 (30)（1）荷载计算 (31)（2）基础地面尺寸确定 (32)（3）地基承载力验算……………………………………………..…..…………….…..……………………………..(33)（4）基础受冲切承载力验算 (34)（5）基础底板配筋计算…………………………………………..…..…………….…..……………………………..(3 5)参考文献 (38)一、设计资料1、该车间双跨等高厂房，无天窗，长66m，柱距6m，跨度均为L=18m，无伸缩缝，厂房两端设有山墙。

车间剖面如图1所示：图1 车间剖面图1、根据工艺要求车间每跨设有软钩桥式起重机一台，A5工作级别。

吊车起重量100KN，轨顶标高。

2、建设地点：某市郊区（基本风压m，基本雪压m，无抗震设防要求）。

4、工程地质及水文地质条件：根据勘察报告，场地地形平整，自地表向下为：①杂填土，厚度；②粘土，红黄褐色，厚度，容许承载力140kpa；③粉质粘土，厚度，容许承载力210kPa；④卵石层，较厚。

未发现不良地质现象。

地下水位较低，无腐蚀性。

5、建筑构造（1）屋面（不上人）：卷材防水，其作法如下：三毡四油防水层上铺小石子，20厚1：3水泥砂浆找平层，100厚泡沫混凝土保温层；一毡二油隔气层，20厚1：3水泥砂浆找平层，预应力混凝土大型屋面板。

（2）墙体：240厚清水砖墙，钢门窗，门窗洞口宽4 m，女儿墙高度300～500mm。

（3）地面：室内地坪为混凝土地面，室内外高差150mm。

6、选用材料：柱混凝土可选C30，纵筋HRB400，箍筋HPB300。

柱下独立基础混凝土选C25，纵筋HRB335；基础垫层混凝土等级采用C15。

二、结构方案选择选用传统钢筋混凝土单厂结构“板—架—柱”体系，由以下四种结构组成：(1)由屋面板、屋架组成的屋盖结构；(2)由屋架、柱和基础组成的排架结构，为主要承重结构；(3)由屋盖支承、柱间支承组成的支撑结构；(4)由纵墙、山墙组成的维护结构；采用单独柱下现浇钢筋混凝土杯口基础，基础梁承托围护墙，山墙为非承重墙，设抗风柱。

三、结构布置及构件选型1)厂房柱网平面布置如图2：图2 厂房柱网布置图另外，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定，装配式钢筋混凝土排架结构伸缩缝最大间距为100m(室内或土中)或70m(露天)。

而本题厂房总长66m，所以无需验算厂房的伸缩缝。

2)主要构件选型：1、屋面恒载：三毡四油防水层上铺小石子 m 220mm 厚1：3水泥砂浆找平层 ×20= kN/m 2 100mm 厚泡沫混凝土保温层 ×5= kN/m 2一毡二油隔气层 kN/m 220mm 厚1：3水泥砂浆找平层 ×20= kN/m 2合计 kN/m 2活载：屋面不上人 kN/m 2雪压 kN/m 2可变荷载效应控制组合： 21 1.2 1.75 1.40.50 2.8/S kN m =⨯+⨯=由永久荷载效应控制组合： 22 1.35 1.75 1.40.70.50 2.85/S kN m =⨯+⨯⨯=选用由永久荷载效应控制组合值作为选用依据值。

选用标准图集04G410-1~2中的×一般预应力混凝土屋面板Y-WB-3Ⅲ（中间跨），Y-WB-3Ⅲs （端跨）,其允许外加均布荷载基本组合设计值为223.24/ 2.85/kN m kN m >，满足要求。

板自重标准值m2，灌缝重标准值为m2。

总重量标准值 kN/m2。

2、嵌板及檐口板选用标准图集04G410-1中的×一般预应力混凝土屋面板Y-KWB-2Ⅱ（中间跨），Y-KWB-2Ⅱs （端跨），其允许外加均布荷载基本组合设计值为223.37/ 2.85/kN m kN m >，满足要求。

板自重标准值 kN/m2，灌缝重标准值为 kN/m2。

总重量标准值 kN/m2。

板宽900mm 。

3、天沟板屋面采用有组织排水，选用标准图集04G410-1~2中的天沟板（TGB58），中间跨：TGB58（无落水洞），TGB58a 、TGB58b （有落水洞口），边跨：TGB58sa 、TGB58sb 。

允许外加均布荷载基本组合值[q]=3 kN/m>q= kN/m 。

板自重标准值 kN/m 。

天沟板宽580mm 。

天沟板外荷载为：屋面做法荷载： m2积水荷载（按210mm 高计）： kN/m2 活荷载： kN/m2外加均布荷载基本组合值：4、钢筋混凝土屋架及支撑屋架跨度为18m 。

该厂房不设天窗（类别号为a ），檐口形状为两端内天沟（代号为C ）。

有悬挂吊车时屋面增设支承。

荷载计算：外加荷载： m2 屋面板加灌缝重： +=m2 屋面支撑及吊管自重： m2恒载标准值合计： m2 活载标准值： m2可变荷载效应控制组合：21 1.2 3.4 1.40.50 4.8/S kN m =⨯+⨯= 由永久荷载效应控制组合：22 1.35 3.4 1.40.70.50 5.2/S kN m =⨯+⨯⨯= 5、吊车梁k 1820.7516.5L m =-⨯=，采用钢筋混凝土吊车梁。

选用标准图集G323-1~2，根据吊车起重量100KN 、大连重工起重集团有限公司DQQD 型、中级工作制A5、车间每跨设有软钩桥式起重机一台，查A4、A5（中级工作制吊车梁选用表），边跨选用编号DL-7B ，允许内力M max =，梁重根；中跨选用DL-7Z ，允许内力M max =，V a =，V z =，梁重根。

电动单钩桥式吊车数据表 表1吊车梁截面及尺寸如图2所示：图2 吊车梁截面及尺寸6、吊车梁走道板选用标准图集04G337，取边跨上柱截面：400x400；中间跨上柱截面：矩形400x600。

对中跨：1500-400=1100mm ≤板宽，取600mm ，选用DB60-3。

对边跨：750200=500mm ≤-板宽，取400mm ，选用DB40-3S 。

7、吊车轨道联结及车挡轨道连接：最大轮压标准值为P dk =117KN 。

最大轮压设计值 1.05 1.4 1.15117197.8d Q dk P mP KN αγ==⨯⨯⨯=≤330KN 。

则选用标准图集04G325中，吊车梁上螺栓孔距为200mm ，轨道联结型号DGL-6，轨道面至梁顶面距离164mm~184mm ；车挡型号CD-2，自重+=，为便于计算取其计算值为，且吊车梁端应根据CD-2安装要求预留螺栓。

8、基础梁墙高约11.800.80 1.650.4513.80m ++-=。

基础梁承托围护墙，突出于柱外的墙厚240mm ，墙有窗洞。

选用标准图集04G320中， JL-3(中跨)，重力荷载标准值根；JL-17（边跨），重力荷载标准值根。

；山墙有门，选用JL-4，重力荷载标准值 kN/根。

四、计算单元及计算简图（1）标高1）轨顶标高2）查DGL-6，轨道顶面至吊车梁顶面的距离h a =，故牛腿顶面标高=轨顶标高-h a -h b =，牛腿顶面标高取为。

3）柱顶标高吊车轨顶至吊车顶部高度为；屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm ；屋架下弦至柱顶高度为75mm 。

柱顶标高=+++=，柱顶标高取为。

4)取基础顶面至室内外地坪高差为，则从基础顶面算起的： 全柱高H=+=上柱高Hu =下柱高Hl==（2）初定柱的截面尺寸当吊车起重量为100KN和轨顶标高为时，则实腹柱截面高度h≥Hk/14=657mm；截面宽度b ≥max{Hl/14，400}=400mm。

对边柱A(C)柱：上柱：矩形截面400mmx400mm，截面积Al =，自重4KN/m，Iu=。

吊车桥架外边缘与上柱内边缘之间的空隙=750-400-230=120mm>80mm，满足要求。

下柱：I形截面400mmx900mmx120mmx150mm，Al =，自重m，Il=。

对中柱B柱：上柱：矩形截面400x600, Al =，自重6KN/m，Iu=。

吊车桥架外边缘与上柱内边缘之间的空隙=750-300-230=220mm>80mm，满足要求。

下柱：I形截面400mmx1100mmx120mmx150mm, Al =，自重m，Il=图3 柱截面尺寸（3）定位轴线B1: 由厂房设计任务书上所给附表查得，轨道中心线至吊车端部的距离B1=230mm。

B2：吊车桥架至上柱内边缘的距离，当吊车起重量不大于500KN时，一般B2≥80mm，取B2=80mm。

B3：边柱的上柱截面高度或中柱边缘至其纵向定位轴线的距离，取B3=400mm。

e= B1+ B2+ B3=710mm<750mm，满足要求。

计算中取e=750mm。

故取封闭的定位轴线A、B都分别与左右外纵墙内皮重合。

（4）计算单元及排架的计算简图由于该车间没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀的，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=，如图2(a)所示。