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1、1装配式单层单跨厂房结构设计计算书、设计资料（抄写任务书中的内容）、结构选型：建议选用的结构形式：1、 屋面板：选自G410 ，见图 20板重： 1.3kN/ m2 (沿斜面)嵌缝重：0.1kN/ m 2 (沿斜面)2、 天沟板：选自G410 ，见图 21 3、 天沟重（包括水重）：17.4kN/根4、 天窗架： 形钢筋混凝土天窗架选自G316。天窗架及挡风板传到屋架上的重量见图 22 2370=1.5kN68956P2 5、 预应力钢混筋凝土折线形屋架选自G415 ，屋架轴线图尺寸如图 23 所示。每榀屋架重 60.5kN。 34825018012397654图 236、 屋盖支撑：选自G4
2、15 重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面)7、 基础梁：选自G320 ，b h=250450mm，每根自重：16.90kN8、吊车梁：选自G323 ，见图 24每根自重：50kN轨道及垫层重：0.6kN/ m 4 29、连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。10、柱间支撑：选自G142.111、基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为：-0.6m。12、柱子尺寸：a） 、柱子高度：上柱高 Hu =11.47.8=3.6 m下柱高 Hl=7.8+0.6=8.4 m(基础顶面标高-0.6m)柱总高 H =b） 、柱截面尺寸：建议上柱为方形截面，bh=400400mm ，下柱为工字形截面，bhh f
3、 =400800150mm，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图 25。柱截面几何特征值为： A1 =1.6105 m m2 I1 =2.1310 9 m m4A2 =1.775105 m m2 I2 =14.3810 9 m m4.0+.14802-51734 、荷载计算：（均按标准值计算）1、 永久荷载（见图 26）、屋架传给柱的永久荷载 G1k（A 轴或 B 轴承受） 。a)、天窗架传下的永久荷载（包括天窗架上的屋面板、嵌缝、找平层、防水层、挑檐以及挡风板和天窗架自重）为：b)、屋面永久荷载（包括除天窗架以外的屋面板、嵌缝、找平层及防水层）：c)、屋盖支撑重：0.05 69 =2.7
4、 kNd)、屋架自重： 0.50 60.5 =30.25 kNe)、天沟重： 17.40 kNG1k= kNG1k 对上柱轴线的偏心距 e1=0.20.15=0.05 me534G 263、柱在标高 11.10 m 以上连系梁及墙体重 G2K连系梁重：0.3 0.24625 =10.8 kN墙体重： 4.51.76 =45.9 kNG2k=56.70 kNG2k 对上柱轴线的偏心距 e2=0.2+0.12=0.32 m、吊车梁及轨道重：G 3KG3k=G3k 对下柱轴线的偏心距 e3=0.750.4=0.35 m、柱自重：上柱自重 G4k= G4k 对下柱轴线的偏心距 e4=0.400.2=0
5、.2 m下柱自重 G5k= (0.2+0.4+0.62)0.40.825+6.60.177525+0.20.4225+0.220.50.425=44.68 kN2、 屋面可变荷载：Q k、屋面施工活载：Q 1k=、雪载： Q1k=由于降雪时一般不会上屋面进行施工或维修，因此设计时雪载和屋面施工活载不必同时考虑，仅选用两者中的较大者，即选：Q 1k=、屋面积灰荷载：Q “1k=Qk= Q1k+Q“1k=3、风荷载：（由学生完成）风载高度变化系数：柱顶以下为 Z1，按柱顶高度 H=11.4+0.15=11.55 m 取值；柱顶以上为 Z2，按屋面平均高度 H=11.4+0.15+0.5(16.92
6、11.4)=14.31 m 取值。 Z1= q 1= q 2= Z2= F w= 4、吊车荷载：Pk min=Tk=Y1= Y2= Y3= Y4= Dk max=Dk min=Tk max= 2、 排架的内力分析：41、永久荷载作用下：永久荷载 G1k G5k 这些集中力并不作用于柱的形心线上，而是偏心的，为了便于计算柱顶的不动铰支反力，现将这些偏心力转换成作用于柱的形心线上的力和力偶：1、 计算作用于柱的形心线上的力和力偶，见图 27G1k+G2k=G3k=M1k= G1ke1=M2k= G2ke2= (可按近似作用在柱顶考虑 )M3k= G3ke3=M4k=( G1k+ G2k+ G4k)
7、e4=M1k+M2k= M4kM 3k=A5BA-1342AR122I 2kk608 7 、利用附录 10 计算柱顶不动铰支反力 RA ，R i =MCi/ H2（见图 28）=H u/ H=3.6/12=0.3 n= J1/J2=2.13/14.38=0.148由附录 10 中的计算公式可求得：C 1 =1.971；C 3=1.181RA1 = C1（M 1k+M2k）/ H= ()RA2 = C3（M 4kM 3k）/ H= ()RA= RA= RA1+RA2 = ()、柱顶剪力 VA（V B）的计算由于荷载与结构都对称，故排架无侧移，就不必进行剪力分配，柱顶不动铰支反力即为柱顶剪力，即：
8、V A= RA= () VB= RA= ()、绘内力图于图2、在屋面可变荷载 QK 作用下： 53、在吊车竖向荷载（D k max、 Dk min）作用下： 4、吊车水平荷载（T k max、 ）作用下： ()柱顶支反力 Ri =C5 Tmax由附录 10 中的计算公式可分别求得：当 Y=0.6Hu=2.16 时，C 5 = 当 Y=0.7Hu=2.52 时，C 5 =再用内插法求得当 Y=2.4m， 即当 Y=0.67 Hu 时的 C5 =柱顶支反力 RA = RB =C5 Tmax= R =2 RA = ()柱顶剪力 VA = VB =绘出 M 图（N=0 柱底剪力值标在 M 图中即可5、
9、在风荷载作用下： 3、 内力组合：内力组合通常列表进行，希望同学们将前面计算出的内力(标准值) 结果填完内力组合表 1，然后根据表 1 的数据完成内力组合表 2（设计值）和表 3（标准值）的所有内力组合。内力组合表 1可变荷载吊车荷载 风载截面 内力 永久荷 载 屋面活载 Dmax 在 A 柱 Dmin 在 A 柱 Tmax 作用 左风 右风项次 Mk 1.52 12.99 -61- Nk 280.45 0 0Mk -35.81 12.99 -61-Nk 334.05 0 0Mk 34.5 103.87 -290Nk 378.73 0 0-Vk 8.37 10.82 -34.25说明 弯矩 M
10、 以柱左侧受拉为 “+”；轴力 N 以受压为“+” ；剪力 V 以沿杆端顺时针转为“+”内力(设计值) 组合表 2 (注：荷载分项系数 G 可能取：1.0、1.2、或 1.35; Q 取 1.4)截面 内力 +Mmax 与相应的N、V -Mmax 与相应的N、V Nmax 与相应的M、V Nmin 与相应的M、V6组合项 內力值 组合项 內力值 组合项 內力值组合项 內力值M 4.87-N1+2 G=1.35 443.25M-NM 593.39 473.89N 892.64 378.73-V1+0.9(2+3+5+6) G=1.2 70.051+6 G=1.068.12-截面内力(标准值) 组
11、合表 3 ( 注：荷载分项系数 G 取 1.0； Q 取 1.0 )截面 内力 +Mk max 与相应的Nk、V k-Mk max 与相应的Nk、V kNk max 与相应的Mk、V kNk min 与相应的Mk、V k组合项 內力值 组合项 內力值 组合项 內力值 组合项 內力值+Mk 428.7 348.35Nk 771.71 378.73-Vk1+0.9(2+3+5+6 51.23 1+6 51.054、 柱截面设计1、上柱配筋计算：选取内力组合表- 截面的四组内力中最不利的一组内力，按矩形截面对称配筋偏心受压构件进行计算。所选取的内力为：M = N= 柱的计算长度： l0=2Hu=23
12、.6=7.2m材料强度： fc=14.3 N/mm2 fy=300 N/mm2受压区高度： X=N/b 1 fc b=0.55365=208.8mm2 a s=235=70mm取受压区高度： X= 偏心距： NMe0 ie 1= = 2= =hl0 Afc5. hl01.5= 1 2=014leie= e = 7SA选用 （ SA2、下柱截面配筋计算：下柱的配筋沿柱全长应配相同的钢筋，比较柱截面-、- 的内力后得知截面-的内力起控制作用。 -截面中的四组内力中，经计算得知 Nmin 组合为最不利内力，控制下柱的配筋(因此时柱的计算长度 l0=1.5H=1.512=18m，见教材表 13-9 的
13、注 2)。下柱按工字形对称配筋偏心受压构件计算配筋：3、吊装阶段的承载力和裂缝宽度验算：柱除了必须进行使用阶段的承载力计算外，还必须按吊装的实际受力情况和混凝土的实际强度（往往在混凝土达到设计强度 7080%时就进行吊装）进行吊装时的承载力和裂缝宽度验算。经验算已满足要求。、牛腿设计1、 荷载计算：荷载包括吊车梁自重、吊车轨道重、吊车轮压 Dmax、T max 等。2、 截面尺寸：。3、 配筋计算：因 a0，故纵向受拉钢筋及水平箍筋均按构造配置，不配弯起钢筋（同学们可根据教材上的有关内容自行选配牛腿中的钢筋） 。、柱下单独杯形基础设计1、 工程地质资料2、 杯口尺寸及基础底面标高的确定（）1、 杯口尺寸柱插入深度：h 1=800mm杯口深度：800+50=850mm杯底厚度：a 1=200mm杯口壁厚：t=300mm 杯口壁高度：h 2t/0.75300/0.75400取 h2=300mm杯口顶部尺寸：长：800+752=950mm宽：400+752=550mm杯口底部尺寸：长：800+502=900mm宽：400+502=500mm基础立面见图 30 3、 基础底面尺寸的确定： 1、 荷载计算： a）
