单层工业厂房课程设计计算书1

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1、单层工业厂房课程设计单层工业厂房课程设计1单层厂房设计单层厂房设计一、设计资料一、设计资料1、金属结构车间为两跨厂房，跨度均为m21。厂房总厂4m5，柱距m6。厂房标高： 室内地面000. 0，室外地面500. 1，吊车轨顶标高000. 8，屋架下弦标高400.10。2、厂房每跨内设两台吊车，A4 级工作制，起重量 20/5t。吊车其它参数由下表给出。吊车的有关参数表吊车的有关参数表吊车位置 起 重 量 （KN）桥跨 LK （m）小 车 重 g （KN）最 大 轮 压 Pmax,k(KN)大车轮距 K（m）大车宽B （m）车 高 H （m）吊车总重 （KN）左跨 （AB） 吊车200/5019

2、.570.11874.45.62.184264右跨 （BC） 吊车200/5019.570.11874.45.62.8142643、建设地点为某城市，基本雪压2mkN30. 0，基本风压2mkN50. 0，冻结深度 .6m1。厂房自然地坪下.6m0为回填土，回填土的下层m8为均匀粘土，地基承载力特征值 kPa240akf，土的天然重度为3mkN5 .17，土质分布均匀。下层为粗砂土，地基承载力特征值kPa350akf，地下水位5.5m。4、厂房标准构件选用及荷载标准值如下： 1）屋架采用m21梯形钢屋架，按建筑结构荷载规范附录 A“常用构件和材料的自重” ，按L011. 012. 0（含支撑，

3、按屋面水平投影面积计算，单位2mkN；L为跨度，以m计）计算屋架自重标准值（包括支撑） 。屋架侧段高度.4m1，屋架在天窗架侧板处的 高度为.7m1。 2）吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁，梁高00mm9，自重标准值根kN29，轨道及零件自重mkN8 . 0，轨道及垫层构造高度00mm2。3） 天窗采用矩形纵向天窗， 每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为kN34（包括自重、 侧板、窗扇、支撑等的自重） 。天窗侧板高度.6m2，天窗架坡屋顶高度.3m0，天窗跨度为 m6。 4）天沟板自重标准值为mkN02. 2。5、维护墙采用40mm2厚粉刷墙，自重2mkN2 . 5。钢窗：自重2mkN45. 0

4、，窗宽 .0m4，窗高.8m4。维护墙直接支撑于基础梁上，基础梁截面mm450mm240。基础梁 自重mkN7 . 2。6、材料：混凝土强度等级30C20C；柱的纵向钢筋采用335HRB或400HRB， 其余钢筋级。 7、屋面卷材放水法及荷载标准值如下：三毡四油防水层上铺小石子：2mkN40. 0；mm25厚水泥砂浆找平层：2mkN50. 0；mm100厚珍珠岩制品保温层：2mkN40. 0；一毡二油隔气层：2mkN05. 0；单层工业厂房课程设计单层工业厂房课程设计2mm25厚水泥砂浆找平层：2mkN50. 0；m6预应力大型屋面板：2mkN40. 1。二、材料的选用二、材料的选用柱：混凝土

5、 C30，2 cmmN3 .14f；纵筋 HRB335 级，2 ymmN300f；箍筋HPB235 级，2 ymmN210f。基础：混凝土 C30，2 cmmN3 .14f；钢筋 HPB235，2 ymmN210f。三、计算简图及柱截面几何参数的确定三、计算简图及柱截面几何参数的确定1、计算简图 取基础顶面距室外地坪为.8m0，即基础顶面标高为2.300m；牛腿顶面标高 m900. 62 . 09 . 000. 8； 下柱的高度取牛腿顶至基础顶面处m2 . 93 . 29 . 6。 计 算简图见图 1。ABC 图1 计算简图2、柱截面几何参数的确定 Q在t20t15之间，中级工作制，m12m3

6、 .10m10k H上柱：矩形：mm500mm500面积：25 umm105 . 2A惯性矩：493 umm102 . 5500500121I下柱高：m82. 0123 .1095. 01295. 0kHh，取mm900h宽：m437. 0202 . 995. 02095. 0lHb，取mm500b下柱：工字型100150900500ffbhhb 25 lmm102 . 242200150175900100A410233 lmm104 . 23252 255025400212550400121900500121 I柱截面尺寸见图 2。单层工业厂房课程设计单层工业厂房课程设计3下柱上柱图2 柱截

7、面尺寸四、荷载计算四、荷载计算1、恒载 （1）屋盖自重：三毡四油防水层上铺小石子2mkN4 . 0mm25厚水泥砂浆找平层：2mkN5 . 0mm100厚珍珠岩制品保温层：2mkN4 . 0一毡二油隔气层：2mkN05. 0mm25厚水泥砂浆找平层：2mkN5 . 0m6预应力大型屋面板：2mkN4 . 1屋面构造自重合计：2mkN25. 3天窗自重标准值为每榀每侧kN34，天沟板自重标准值为mkN02. 2屋架的自重标准值2mkN351. 021011. 012. 0L011. 012. 0 则作用于柱顶的屋盖自重为kN58.327602. 23462121351. 025. 32 . 11

8、C1B1A GGG（2）柱自重： 上柱：kN25.2625. 05 . 3252 . 12C2B2AGGG下柱：kN76.6305. 122. 02 . 9252 . 13C3B3AGGG上式中的系数 1.05 为考虑柱牛腿处及柱根部矩形部分的重量。 （3）吊车梁及轨道自重： kN56.4068 . 0292 . 14C4B4AGGG（4）墙自重（支撑于基础梁上） 墙重：kN04.3262 . 548 . 4645. 03 . 28 .11钢窗重：kN64. 845. 048 . 4 墙自重：kN62.4012 . 164. 804.3265G各柱恒载的作用位置见图 3。单层工业厂房课程设计单

9、层工业厂房课程设计4GA1GA2GA3GA4GB1GB1GB2GB4GB4GB3A CB图3 恒荷载的作用位置2、屋面活荷载对于不上人屋面，其屋面均布活荷载标准值为2mkN5 . 0；雪荷载标准值为2mkN30. 0；故仅按屋面活荷载计算。屋面荷载为kN1 .44621215 . 04 . 1CBAQQQ，其作用位置与屋盖自重的作用位置相同。 3、吊车荷载吊车其它参数由下表给出。吊车位置 起 重 量 （KN）桥跨 LK （m）小 车 重 g （KN）最 大 轮 压 Pmax,k(KN)大车轮距 K（m）大车宽B （m）车 高 H （m）吊车总重 （KN）左跨 （AB） 吊车200/5019.5

10、70.11874.45.62.184264右跨 （BC） 吊车200/5019.570.11874.45.62.814264AB、BC 跨吊车为两台 200/50，A4 级工作制（中级工作制） 。 最小轮压计算：AB 跨：KMINP,=2, 3, 2, 1KGKGGK-KMAXP,=2300264 -187=45KN吊车竖向荷载KMAXD,、KMIND,的计算，按每跨两台吊车同时工作且达到最大起重量考虑。吊车荷载的折减系数为=0.9。AB 跨吊车竖向荷载 DMAX，K、DMIN，K 的计算：DMAX，K=PMAXIY=0.9*187（1+1.6/6+4.8/6+0.4/6）=359.04单层工

11、业厂房课程设计单层工业厂房课程设计5DMIN，K=MAXMIN PPDMAX=359.04*45.0/187=86.4KN吊车竖向荷载 DMAX，K、DMIN，K 的作用位置与 G3作用位置相同。吊车水平荷载 TMAX，K的计算，按每跨 2 台吊车同时工作且达到最大起重量考虑。吊车荷载的折减系数为=0.9，吊车水平系数=1.0。每各车轮传递的水平力的标准值： TK=1/4（G2，K+G3，K）=1/4*0.1*（70.1+200）=6.76KN 则 AB 跨的吊车传给排架的水平荷载标准值： TMAX，K=TK*DMAX，K/PMAX，K=6.76*359.04/187=12.97KN 各跨吊车

12、水平荷载 TMAX，K作用在吊车梁顶面，即作用在距吊车梁顶 0.9m 处。 4、风荷载基本风压：2 0mkN50. 0w，由于该厂建设地点为某城市郊区，则地面粗糙度按 B类考虑，查得风压高度变化系数： 柱顶离室外天然地坪的高度m9 .115 . 14 .10，05. 1z；天窗檐口离室外天然地坪的高度m2 .165 . 17 .14，17. 1z。由荷载规范查得风荷载体型系数s，如图 5 所示。由于48 . 56 . 2 15ha，则迎风面第二跨的天窗面的6 . 0s。+0.8-0.2+0.6-0.7-0.6-0.5+0.6-0.6-0.5-0.4-0.4图5 风荷载体型系数左风则作用于排架上

13、的风荷载设计值为： mkN53. 365 . 005. 18 . 00 . 14 . 10zsZQ1Bwq mkN76. 165 . 005. 14 . 00 . 14 . 10zsZQ2Bwq其中B为排架的计算宽度。 作用在柱顶的风荷载集中力： kN94.373 . 04 . 05 . 05 . 02 . 06 . 25 . 06 . 06 . 26 . 06 . 04 . 04 . 08 . 065 . 017. 10 . 14 . 1isi0ZZQ hBwW风荷载的计算简图见图 6。单层工业厂房课程设计单层工业厂房课程设计6q1=3.53kNmq2=1.76kNmW=37.94kN图6

14、风荷载的计算简图ABC五、内力分析五、内力分析1、计算剪力分配系数 因边柱和中柱的截面相同，则22. 0104 . 2102 . 5109luIIn；276. 07 .12 5 . 3luHH因各柱的抗侧刚度相同，则各柱的剪力分配系数相同31 11ii CBA uu2、恒载下排架内力 mkN76.321 . 058.3271 . 0A11CA1GMM mkN10.483 . 056.402 . 025.2658.3273 . 02 . 0A4A2A12CA2 GGGMM恒载作用下排架的计算简图见图 7。 查附表 9-2，9-3 得各柱不动铰支承的反力为77. 1 122. 01276. 012

15、2. 011276. 01 5 . 1111111 5 . 132321 nnC 29. 1 122. 01276. 01276. 015 . 111115 . 132323 nC 则kN45. 97 .12 10.4829. 17 .12 76.3277. 1A2 3A1 1AHMCHMCRkN0BRkN45. 9CR单层工业厂房课程设计单层工业厂房课程设计7图7 恒载作用下排架的计算简图ABCMA1=32.76MA2=48.10MC1=32.76MC2=48.10则排架的柱顶反向作用力kN0CBARRRR最终分配到各柱的剪力分别为 kN45. 90AARV；0BV；kN45. 90CCRV恒载作用下排架弯矩图、轴力图，如图 8 所示。ABC32.7632.760.320.3247.7847.7839.1639.169.459.45（a）M图（kNm）柱底V（kN）图8