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1、中央广播电视大学-宝坻分校1 学号中央广播电视大学宝坻分校混凝土结构课程设计设计说明书钢筋混凝土单层工业厂房轨顶标高： 9.9m吊车吨位： 15/10t 跨度：左 21m 右 18m学 生 姓 名班级成绩指 导 教 师建筑工程专业2011年 11月 15 日中央广播电视大学-宝坻分校2 目录一、 设计基本情况1设计对象 2工艺及建筑3结构设计原始资料及条件二、厂房结构构件选型定位1构件选型 三、定位轴线 . 四、 排架计算简图及柱的计算参数五、 荷载计算 六、 排架内力分析七、内力组合 一、设计基本情况1设计对象：某厂金工车间中央广播电视大学-宝坻分校3 建筑地点：本市郊区2工艺及建筑：根据工
2、艺要求，该车间为双跨厂房，柱距6m，长 120m，中间设伸缩缝一道。 每跨设有两台中级工作制吊车，轨顶标高为9.9m，每跨均设有纵向天窗：20.9m。3结构设计原始资料及条件1）自然条件：风载：基本风压值为0.50kN/m2；雪载：基本雪压为0.40kN/m2。2）地质条件：勘探报告提供资料：该地区工程地质条件良好，地面以下2.0m 左右为中密细砂，持力层经处理后，地基允许承载力为180kN/m2。地下水位：常年地下水位在-5.0m 以下，历年最高水位为-2.4m 左右。冻土深度： -0.7m。3）施工条件：施工技术力量及设备条件较好，由混凝土预制构件场可提供标准及非标准构件产品。4）建筑资料
3、：屋面：两毡三油防水层；上铺小豆石；20mm 厚水泥砂浆找平层；80mm厚加气混凝土保温层，预应力大型屋面板。维护墙：采用240mm 厚双面清水墙；门窗：采用钢门窗。5）吊车资料：选用一机部标准ZQ1-62 型 15/10t 电动桥式起重机。6）材料：混凝土：柱采用C25 混凝土；基础采用C30 混凝土；垫层采用C15 混凝土；钢筋：柱采用HRB335 钢筋；箍筋采用HPB235 钢筋；基础采用HPB235 钢筋。二、厂房结构构件选型定位1构件选型：参见表1。表 1 构件选型构件类型图集型号选用型号外形尺寸重力荷载屋面板G410-1-2 Y-WB-2X Y-WBT-1X 1.5m6m 预应力砼
4、屋面1.5kN/m2天沟板G410-1-2 TGB-58 1.5m6m 预应力天沟板2.01kN/m2屋架04G415-1 YWJ18-2Aa 、YWJ18-2Ad YWJ21-1Aa 、YWJ21-1Ad 18m 跨：1.65m、2.35m、2.65m 21m 跨：1.65m、2.35m、2.95m 65.5kN/榀92.9kN/榀吊车梁04G426 YDL-2B/-2S/-2Z长度：6m， 体积：1.65m341.5kN/榀轨道连接04G325 DGL-8 螺栓孔距240mm 2.64kN/榀基础梁O4G320 JL-3 16.1kN/榀天窗架05G512 GCJ6-31、 6A-31、6
5、B-31 h=2.65m 0.25kN/m2 2厂房剖面位置布置简图厂房剖面位置布置简图见图1。图 1 厂房剖面位置布置简图中央广播电视大学-宝坻分校4 三、定位轴线1横向定位轴线：除端柱外均通过柱截面几何中心。对起重量15/10t，工作级别为AS的吊车，轨道中心至吊车端部距离mmB2301；吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空高度 为mmB802； 中 柱 ， 取 纵 向 定 位 轴 线 为 柱 的 几 何 中 心 ，mmB3003，mmmmBBBe750610321，符合要求；对于边柱，取封闭式定位轴线，即纵向轴线与纵向内墙皮重合，mmB4203，mmmmBBBe750730321，也符合要求
6、。2牛腿顶面标高：mh5 .81，实际取为mh7.81；柱顶标高：mh46.122，实际取为mh60.122；柱总高：mh1.13，下柱高mhc2. 9，下柱mhu9. 3；A-C 轴截面尺寸：上：矩形，mmmmhb400400下： I 形，mmmmmmmmhbhbff150100900400B 轴截面尺寸：上：矩形，mmmmhb600400下： I 形，mmmmmmmmhbhbff1501001000400四、排架计算简图及柱的计算参数 厂房结构布置与荷载分布（吊车荷载除外）均匀，故，取一品框架作为计算单元，计算结果参见表2。中央广播电视大学-宝坻分校5 表 2 柱的计算参数柱号截面尺寸（
7、mm）面积（ mm2） 惯性矩（ mm4）自重（ kN/m ）A、 C 上柱矩：4004005106.18103 .214.0 下柱I：150100900400510875.181038.1952.169.4B 上柱矩：6004005104 .2510720.6下柱I：1501001000400510975.181034.2562.194.4五、荷载计算1.恒载（1）屋面恒载：为简化计算，天沟板及相应构造层的恒载，取与一般屋面荷载相同。两毡三油防水层上铺小豆石：0.35kN/m2；20mm 厚水泥砂浆找平层：0.4 kN/m2；80mm 厚加气混凝土保温层：0.6 kN/m2；预应力混凝土屋面
8、板（包括灌缝）：1.5 kN/m2；屋盖钢支撑及天窗架：0.25 kN/m2；屋架重力荷载：kNG2 .2511；kNG25.2081；（2）吊车梁及轨道自重标准值：kNG14.443；kNG94.433；（3）柱自重标准值：A、C 柱：上柱：kNGGAC60.1544下柱：kNGGAC74.4155B 柱：上柱：kNGB40.234下柱：kNGB97.435（4）各项荷载作用位置各项荷载作用位置参见图2。图 2 各项荷载作用位置中央广播电视大学-宝坻分校6 2屋面活荷载屋面均布活荷载标准值为：2/5.0mkN；屋面雪荷载标准值为：2/4 .0mkN；综合考虑，屋面荷载取均布活荷载计算。作用于
9、柱顶的屋面活荷载标准值为：kNQ5 .311，1Q作用位置与1G作用位置相同；kNQ272。3吊车荷载起重量为15/10t 吊车，吊车的起重量、最大轮压和最小轮压：10t：kNQ1001，kNP115max, 1，kNP25min, 1，mB55.51，mK44.41，kNg381；15t：kNQ1502，kNP165max,2，kNP34min,2，mB65.52，mK4. 42，kNg532；吊车梁及支座反力影响线中，各轮压对应点的支座反力影响线参见图3。图 3 吊车荷载作用下支座反力影响线中央广播电视大学-宝坻分校7 （1）吊车竖向荷载kNyyPyyPDQ5.429)()(43max22
10、1max1max；kNyyPyyPDQ1 .90)()(43min221min1min；（2）吊车横向水平荷载kNgQT14. 4)(4/1111；kNgQT54.6)(4/2221kNyyTyyTTQ53.16)()(432211max4风荷载（1）风荷载标准值：基本风压：2 0/5 .0mkN，0.1z风压高度变化系数：柱顶（标高12.60m） ：0728.1z；屋顶（标高15.30m） ：5266.1z；天窗顶（标高17.95m） ：5849.1z；（2）排架迎风面及背风面荷载标准值：2 1/4 2 5 6.0mkNWk；2 2/2128.0mkNWk（3）排架计算风荷载标准值：mkNq
11、/5536.21；mkNq/2768.12；kNBWhhhFzzsszsszssw69.15)()()(0365243121中央广播电视大学-宝坻分校8 （4）风荷载体型系数及排架计算简图风荷载体型系数及排架计算简图参见图4。图 4 风荷载体型系数及排架计算简图六、排架内力分析厂房选用两跨等高排架，利用剪力分配法进行排架内力计算。柱剪力分配系数见表3。表 3 柱剪力分配系数柱别tnIIn/HHu/1)1/1/(33 0nCtiEICH03/ii iII/A、C 柱109.0n298.0466.20CEHCA/10208.0310286.0CAB 柱281.0n298.0810.20CEHB/1
12、0139. 0310429.0B0. 1CBA1恒载作用下的内力分析：恒载作用下排架内力图参见图5。图 5 恒载作用下排架内力图中央广播电视大学-宝坻分校9 图中G及M由柱荷载所决定，即：kNGG2.25111；kNGG25.20811；kNGGGA74.59432；kNGGGA54.59432；kNGGA74.4153；kNGGG45.459114；kNGGB97.4356；mkNeGM56.12111；mkNM41.101；mkNeGeGGMA458.53)(330412；mkNeGeGGMA781.42)(330412；（1）A、C 柱内力计算排架为双排等高排架，排架结构无侧移，柱顶视为
13、不动铰支座，A、C 柱取109.0n， 298.0，计算结果有：238.2) 1/1(1)/11 (123321nnC；124. 1 )1/1(1123323nC；kNCHMCHMRA73.632 11；kNCHMCHMRC86.332 11（2）B 柱内力计算：0BR，轴力、剪力、弯矩另行计算2在屋面活荷载作用下，排架内力计算（1） AB 跨内排架内力计算简图参见图6。图 6 AB 跨内排架内力计算简图屋架传至柱顶的集中荷载：kNQ5 .311；各截面力矩分别为：mkNMA575.11；mkNMA875.72；mkNMB725. 41；（2） A 柱：238. 21C，124.13C，)(9
14、45.0/3211kNHCMHCMRAAA（3） B 柱：281.0n，298.0，724. 1 ) 1/1(1)/11 (123321nnC；)(62.0/11kNHCMRBB中央广播电视大学-宝坻分校10 排架柱顶视为不动铰支座，总反力为：)(565.1kNRRRBA；活荷载作用于AB 跨时，柱顶剪力为：)(499.0kNRRVAAA；)(053.0kNRRVBBB；)(446. 0kNRVCC（2）BC 跨内力计算：BC 跨作用荷载小于AB 跨，力的作用位置基本相同，故不做计算。3吊车荷载作用下排架内力分析（不考虑厂房整体空间工作）（1）maxD作用于 A 柱：吊车竖向荷载maxD、mi
15、nD在牛腿顶面产生力矩为：mkNeDMA85.1283max；mkNeDMB58.673min；A 柱荷载为：124.13C，)(6.11/3kNHCMRAA；B 柱荷载为：281.0n，298.0，28.1) 1/1(11 23323nC，)(6.6/3kNHCMRBB；)(46.4kNRRRBA；排架各柱顶剪力为：)(79. 9kNRRVAAA；)(52.8kNRRVBBB；)(27.1kNRVCC；（2）maxD作用于 B 柱左：吊车竖向荷载maxD、minD在牛腿顶面产生力矩为：mkNeDMA03.273min；mkNeDMB125.3223max；柱顶视为不动铰支座，AR、BR及总反力为：)(32.2/3kNHCMRAA)(64.27/3kNHCMRBB)(32.25kNRRRBA各柱的剪力为：)(54. 9kNRRVAAA；)(75.16kNRRVBBB；中央广播电视大学-宝坻分校11 )(22. 7kNRVCC；（3）maxD作用于 B 柱右： AC 柱内力调换，改变剪力及弯矩的符号即可。（
