1、.南京理工大學泰州科技學院課程設計說明書課程名稱:設計題目:系部 :專業 :學生姓名:學號:指導老師:.專業學習資料.2008年7月.專業學習資料.一設計資料 .1二構件選型 .32.1屋面板 .32.2屋架 .32.3天溝板 .32.4吊車梁 .42.5吊車軌道聯結 .42.6基礎梁 .52.7過梁 (GL）、 圈梁 （ QL）、連系梁 (LL).52.8門窗 .6三柱設計 .73.1尺寸的確定 .73.2材料的選用 .8四荷載計算 .94.1荷載作用位置 .94.2屋蓋荷載 .94.3上柱自重 .94.4下柱自重 .錯誤！未定義書簽。4.5吊車梁等自重 .94.6吊車荷載標準值 .104.

2、7圍護墻等永久荷載 .114.8風荷載 .11五橫向排架內力分析 .135.1恒載作用下的內力計算.135.2活載作用下的內力計算.16六荷載組合及最不利內力組合.246.1 截面 .錯誤！未定義書簽。6.2 截面 .錯誤！未定義書簽。6.3 截面 .錯誤！未定義書簽。七柱配筋計算 .27八柱在排架平面外承載力驗算.33九斜截面抗剪和裂縫寬度驗算.34.專業學習資料.9.1斜截面抗剪驗算 .349.2裂縫寬度計算 .34十牛腿設計 .3710.1幾何尺寸確定 .3710.2牛腿配筋計算 .3710.3牛腿局部抗壓驗算 .錯誤！未定義書簽。十一柱的吊裝驗算 .3911.1荷載計算 .3911.2

3、內力計算 .4011.3正截面驗算 .4111.4裂縫寬度計算 .41十二基礎設計 .4212.1確定基礎尺寸 .4312.2抗沖切驗算 .4412.3基礎底板配筋計算 .46.專業學習資料.一設計資料1工程名稱 ：三明市三元區宏大機械公司金工裝配車間2單跨裝配車間 ，總長 84m ，柱距 6m ，車間平面布置圖和剖面圖如附圖所示?？缰性O有二臺 20/5t 吊車， A5 級工作制 ，其軌頂標高為 10.2m ，柱頂標高為 12.9m ，基礎頂面標高為 -1.5m 。3建筑地點 ：三明市三元區主導風向 ：全年為偏北風 ，夏季為偏南風 。雨雪量：年降雨量 1450mm ，最大積雪深度 100 mm

4、 ?；撅L壓 ： w00.35kN / m 2 ，基本雪壓 ： s00.2kN / m 2 。4地質條件 ：（ 1）填砂：遍布場地表層 ，厚度為 0.5-1.25m ，平均 1.0m ；，褐灰 ，主要由中粗顆粒石英砂及貝殼碎片等組成，該層屬新近回填 （回填時間小于 3 年），有經專門振沖密處理 ，呈中密狀 ，局部稍密狀 。密實度及均勻性較好，力學強度一般 ，工程性能一般 。承載力標準值 fak =120 kPa 。 重度18kN / m3 。（ 2）粉質粘土 ：全場地分布 ，厚度為 2.20-2.50m ，平均 2.30m 。 褐紅、褐綠、灰綠、灰白等色 ，大多呈硬塑狀 ，局部可塑 ，成份主要

5、由粘 、粉粒及石英砂性組成，砂礫含量約 20% ，巖芯搖振無反應 ，切面較光滑 ，干強度中等 ，韌性好 。該層屬中等壓縮性土 ，強度較高 ，工程性能較好 。 fak=250 kPa 。 重度19kN / m3 。（ 3）中砂：厚度為 2.0014.50m ，平均厚度 6.8m 。褐黃 、灰白色，可塑 硬塑狀，大多呈硬塑狀 ，局部可塑 ，成份主要由長石風化的粘土礦物 ，石英顆粒及云母碎屑等組成 ，土中 >2mm 顆粒含量約 15% ，手捏易散 ，泡水易化 ，崩解，原巖結構特證清楚 ，母巖為花風巖 。 巖芯搖振無反應 ，切面稍有光滑 ，干強度中等 ，韌性低 。 該 層屬 中等 壓縮 性土 ，

6、強 度較 高 ，工 程性 能較 好 。 fak=260 kPa 。 重 度23kN / m3 。（ 4 ） 全風 化花 崗巖 ：厚 度為 1.6012.30m ， 變化 較大 ，其頂板 埋深 為 17.80-30.90m ，頂板高程為 -21.92-8.84m 。 褐黃、灰白色 ，堅硬狀 ，成份主要由未完全風化的長石 、石英、云母碎屑等組成 ，巖芯量散體結構 ，堅硬狀 。 該層屬.專業學習資料.低壓縮性土 ，強度較高 ，工程性能好 。f ak=500 kPa. （地質剖面圖見圖 2）場區勘探深度內地下水為空隙潛水，接受大氣降水入滲補給 ，勘察期間地下水埋深 2.97 3.03 米。根鄰近地下水

7、質資料 ，場區地下水質對混凝土無腐蝕性 ，對鋼結構有弱腐蝕性 。5材料供應 ：砂石、磚、瓦該地區能保證供應 ；水泥、鋼材、木材品種齊全 。6施工能力 ：承建公司技術力量較強 ，機械裝備水平較高 。 可進行各種類型的預制構件的吊裝 ，專用預制構件廠能生產預應力混凝土構件和各類鋼筋混凝土預制構件 。7依建筑材料供應情況和施工能力 ，車間的主要承重構件采用裝配式鋼筋混凝土結構。.專業學習資料.二構件選型2.1 屋面板：采用全國通用工業廠房結構構件圖集04G410-11.5m ×6.0m 預應力混凝土屋面板 ，根據屋面板上作用的荷載選用 。防水層0.35kN / m2保溫層0.48kN /

8、m 220 厚水泥砂漿找平層20 0.02 0.40kN / m2屋面活荷載0.70kN / m 2雪荷載0.20kN / m 2外荷載基本組合設計值 ：q 1.35 (0.35 0.48 0.4) 1.4 0.7 0.72.35kN / m2選Y-WB-3x ， 自 重 （ 加 灌 縫 ） 1.50kN / m 2 ， 允 許 荷 載3.24kN / m22.35kN / m 2 ，滿足要求 。2.2天溝板 ：選用04G410-2圖集1500 ×6000預應力混凝土天溝板，天溝寬580mm, 溝壁平均厚度為80mm 。防水層0.35kN / m 2保溫層0.48kN / m 265

9、 厚焦渣混凝土找平層0.065140.40kN / m220 厚砂漿抹面0.4kN / m 2積水荷載按 200 高計2.00kN / m 2卷材防水層考慮高低肋覆蓋部分，按天溝平均內寬b 的 2.5 倍計算（ b= 天溝寬-190=580-190=390），則q1.35b(0.910.42.50.352.0)5.590.392.18kN / m選用 TGB58(有落水洞口 )允許荷載 3.0kN / m2.18kN / m，滿足要求 。注：積水荷載取為 200mm 高，比其他荷載大 ，故天溝板驗算取積水荷載 ，當排架分析時仍取屋面活荷載 0.70kN / m 2 。2.3 屋架：按 05G5

10、11梯形鋼屋架圖集選用防水層（屋面板）0.35kN / m 2.專業學習資料.保溫層（屋面板）0.48kN / m 2找平層（屋面板）0.40kN / m 2屋面板自重 （加灌縫）1.50kN / m2屋架支撐自重0.05kN / m 2雪荷載0.20kN / m 2屋面活荷載0.70kN / m 2荷載組合 ：、永久荷載效應控制 ：11.35 0.35 0.4 0.48 1.500.051.40.70.7 4.44kN / m 2、活荷載效應控制 ：21.2 (0.35 0.4 0.48 1.500.05)1.40.74.32kN / m 2選用 GWJ30-3 （無天窗），允許荷載 4.5

11、kN/m 2 > 4.44kN / m 2,滿足要求 ，根據標準圖集查得屋架自重50.9kN 。2.4吊車梁：按 04G323-2 圖集選用廠房配有二臺 Q 相同、A5 級工作制 20/5t 吊車， Lk 28.5m ，柱距 6m ，吊車起重量 20t ，根據圖集確定選用 DL 10s 吊車梁（梁重 4.08t ）。2.5吊車軌道聯結 ：按 04G325 圖集選用1） 軌道聯結按 A5 級工作級別 ， Q=200kN ， Lk28.5m根據吊車規格參數計算最大輪壓設計值：PdQ m Pdk1.051.41.15240405.72kN選用：軌道聯結 DGL-11則 405.72kN <

12、;510 kN ，滿足要求 。吊車梁上螺栓孔間距A=240mm ，軌道面至梁頂面距離190mmDGL-11 的參數鋼軌0.380 kN/m聯結件0.086 kN/m彈性墊層0.004 kN/m混凝土找平層（0.82×10/1000+0.023×25 ）=0.583 kN/m1.060 kN/m.專業學習資料.2）. 車擋選用：車擋 CD-32.6基礎梁 04G320墻厚度 240mm ，磚強度等級 MU10 ，砂漿強度等級 M5 。墻體采取突出于柱外的方案。柱距為 4.2m 時窗寬 3m ，柱距為 6m 時窗寬 4.2m 。安全等級為二級 ，重要性系數 1.0。1）縱墻（柱

13、距為 6m ）磚墻 H 12.9m 15m窗洞寬度 3000mmbh4200mm4200mm窗洞迭加高度 4200 4800 9000mm 8600mm窗上口至墻頂距離 600mm 600mm多層窗兩窗之間的距離 1200mm 1200mm根據以上資料選用 ：JL-3（有門、有窗）凈跨度 ln 4950mm基礎梁的支座中心線間的距離 lc 59505005450 mm2）山墻磚墻 H 12.9m 15m窗洞寬度 3000mmbh3000mm4200mm窗洞迭加高度 420048009000mm8600mm窗上口至墻頂距離 600mm600mm多層窗兩窗之間的距離1200mm1200mm柱距為

14、4.5m根據以上資料選用 ：JL-24（有窗）凈跨度 ln3450mm基礎梁的支座中心線間的距離lc44505003950mm柱距為 6m根據以上資料選用 ：JL-3（有門、有窗）凈跨度 ln4950mm基礎梁的支座中心線間的距離lc59505005450 mm2.7過梁 (GL）G322-1 、圈梁（QL ）、連系梁 (LL)4.5m 柱距：窗戶寬 3000mm ，選用 GL-4240 。梁高 180mm ，混凝土 C20，鋼筋 HRB235。.專業學習資料.6m 柱距：窗戶寬 4200mm ，選用 GL-4420 。梁高 300mm ，混凝土 C20，鋼筋 HRB335。墻體材料選用機制普

15、通磚，墻厚 240mm ，門窗洞口寬4200mm ，荷載等級為0。由于考慮三梁合一統一取為GL-44202.8門窗4.5m 柱距：窗戶 3000mm ×4200mm 、3000mm ×4800mm 。6m 柱距：窗戶 4200mm ×4200mm 、4200mm ×4800mm 。門：3000mm× 3600mm.專業學習資料.三柱的設計3.1尺寸的確定1）軌頂標高 ：根據廠房工藝需求 （最大設備及吊物與跨越物間的安全距離 、吊車相關尺寸等 ）確定軌頂標高為 H 1 10.2m ；2）軌頂至柱頂高度 ： H 2 = 吊車梁高 + 軌道高 + 吊

16、車頂端與柱頂的凈空尺寸=0.19+2.136+0.3=2.626調整為 H2=2.7m （ 吊車頂與柱頂凈空調為374mm ）；3）柱頂標高 HH 1 H 2 10.2 2.7 12.9m ；4）牛腿標高 =10.2-1.2-0.19=9.81m（取為 9000mm ）；注：1.2 為 DL 10s 高度；0.19 為 DGL11 高度 。柱軌頂標高實際為9.00+1.2+0.19=10.39m與 10.2m 相差0.2m 范圍內，滿足要求。5）上柱高度 H u12.99.03.9m ；6）下柱高度 H L9.0( 1.5)10.5m ；（ *-1.5 為基頂標高 ）7）柱的計算高度 = 12

17、.91.5014.4m ；8）初定截面尺寸b H l /20=10500/20=525mmh H l /12=10500/12=875mm由參考尺寸取 ：上柱（矩形） b×h=400 ×500mm下柱（矩形） b×h=400 ×1000mm表 3.1柱截面計算參數截面尺寸 (mm)面積 (mm 2 )慣性矩 (mm 4)自重 ( kN/m)上柱400 ×5002.0 ×10 521.3 ×1085.0下柱400 ×10004.0 ×10 5333.3 ×108109）柱的插入深度 h 1 應滿足

18、：預制柱插入基礎杯口應有足夠的深度，使柱可靠地嵌固在基礎中，插入深度對于截面尺寸 800 h 1000 的應滿足 ：插入深度為 0.9h ，且 800mm ，同時插入深度還應滿足柱縱向受力鋼筋錨固長度的要求和柱吊裝時穩定性的要求，即應使 h 1 0.05.專業學習資料.倍柱長（吊裝時的柱長 ）。最終插入深度取值為900mm 。3.2材料的選用C30 混凝土， fc14.3N / mm2 , f tk2.01N / mm2 , f t1.43 N / mm2C25 混凝土， f c11.9N / mm2 , f tk1.78 N / mm2 , ft1.27N / mm2鋼筋：受力筋為 HRB3

19、35， f y 300N / mm2 , Es 2.0105 N mm2箍筋為 HRB235， f y 210N / mm2.專業學習資料.四荷載計算4.1荷載作用位置e1hu / 20.150.05me2hl / 2hu / 20.50.250.25me4( LLk ) / 2hl/ 20.750.50.25me5hl / 20.24/ 21.0/ 20.120.62m注：上柱截面高 hu500mm，下柱截面高 hl1000mm ，墻厚240mme1 作用于上柱柱頂豎向偏心力對上柱計算軸線的偏心距；e2 上柱豎向力對下柱計算軸線的偏心距；e4 吊車梁支座鋼墊板的中心線對下柱計算軸線的偏心距；

20、e5 圍護墻自重對下柱計算軸線的偏心距；4.2屋蓋荷載 (永久荷載 G，活荷載 Q)G1 k 0.5(跨度柱距 ) （屋面荷載支撐荷載）0.5 屋架重柱距天溝重0.5（306） 2.780.550.962.18288.73kN則屋蓋結構自重G1 1.2G1K1.2288.73346.48kN屋面活荷載 Q1k0.7 (30 2)663kNQ1Q Q1k1.4 6388.2kN4.3柱自重1 ）上柱自重 ： G2k4.0H u4.03.918.72kN2）下柱自重 ： G3k10H L1010.5126kN4.4吊車梁等自重 G4KG4 k40.81.06647.16kNF1150 e1 F27

21、50F4e2e4F3圖 4.1荷載作用位置.專業學習資料.4.5吊車荷載標準值根據設計資料 ，吊車按兩臺考慮 。其中： L 6m ， B6.4m ， K5.25m ，起重量 Q=20t, 大車質量 m141t ，小車質量 m27.5t ，吊車最大輪壓標準值 Pmax, k240 kN ,Pmin, k(G1 ,kG 2 , kG3 , k ) / 2Pmax, km1m 2m 3 g / 2 Pmax, k(41 7.5 20)10/ 2240102.5kN吊車梁支座反力影響線及兩臺吊車的布置如圖4.2 示。Dmax, kPmax, kyi0.9240(0.1251.00.81)417.6kN

22、DmaxQ Dmax, k1.4417.6584.64kNPmin, kDmin, kDmax, k pmax,k417.6102.5 / 240178.35kNDminQ D min, k1.4178.35249.69kN1(m2Q)gTk40.25 0.100.9(7.520)106.19kNTmaxDmaxTk584.646.19 / 240 11.97kNPmax, k.專業學習資料.4.6圍護墻等永久荷載G5k (G5k 包括 QL ， JL，墻體，門窗等重量 )圈梁 (QL)自重：20.3 0.244.422515.91kN基礎梁 (JL)自重：0.450.245.952516.0

23、7kNC1（4.2m ×4.2m ）鋼窗自重4.24.20.457.94kNC2（4.2m ×4.8m ）鋼窗自重4.24.80.459.07kN240 厚墻（雙面抹灰 ）自重19.0 0.241.05.56kN / m2(612.94.24.24.24.80.34.4220.455.95)5.56190.5kNG5k15.9116.07190.57.949.07239.49kNG5G G51.2239.49287.4kN4.7風荷載風荷載計算簡圖見圖 4.3，其中 h11.99m ； h21.50mkzzso ，基本風壓o0.35kN / m2風振系數z1.0 （規范規定

24、單層廠房取1.0）屋面坡度arctan(3490 1990) / 150005.7o15o風載體型系數s 查規范如下 ：s10.8 ， s20.6 ， s30.5 ， s40.5圖 4.3s4.專業學習資料.風壓高度變化系數按地面粗糙變化類別為B 類，查規范如表 4.1：表 4.1風壓高度變化系數離地面（或海面）5m10m15m20m高度z1.001.001.141.25中間按線性插入 ：柱頂Z112.9 0.45 13.35m檐口Z212.90.451.9915.34m屋脊Z212.90.453.4916.84m注：室內外高差為 0.45m 。z1z2z21.091.151.18排架迎風面和背風面的風荷載標準值分別為：1kzz1s1o1.00.8 1.09 0.35 0.305kN / m22kzz2s 2o1.0( 0.6) 1.09 0.350.229kN