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1、目录一、 单层厂房课程设计任务书.3二、 单层厂房课程设计计算书.4（一） 结构方案及主要承重构件.5（二） 计算简图.6（三） 荷载计算.10（四） 排架内力分析有关系数.11（五） 内力分析.18（六） 内力组合.19（七） AC列柱与根底设计.31（八） B列柱与根底设计.41（九） 抗风柱与根底设计.51（十） 附表.55第一章 单层厂房课程设计任务书一、设计资料及要求全套图纸，加1538937061、工程概况 某金工装配车间为两跨等高厂房，跨度均为24m，柱距均为6m，车间总长度为66m。每跨设有起重量为15/3t吊车各两台，吊车工作级别为A5级，考虑厂房整体作用，轨顶标高不小于7.
2、8m。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm厚砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为4.2m，室内外高差为150mm，基顶标高-0.5m,素混凝土地面。建筑平面及剖面图分别如图1和图2所示。图1 厂房平面图图2 厂房剖面图2、结构设计原始资料 厂房所在地点的根本风压为0.4kN/，地面粗糙程度为B类；根本雪压为0.35kN/。风荷载的组合值系数为0.6，其余可变荷载的组合值系数均为0.7。土壤冻结深度为0.3m，建筑场地为级粘土，地基承载力特征值为200kN/，地下水位于地面以下7m，不考虑抗震设防。3、材料 根底混凝土强度等级为C25；柱混凝土等级为C30。纵向受力钢筋采用HRB335级、H
3、RB400级；箍筋和分布钢筋采用HPB300级。4、设计要求1分析厂房排架内力，并进行排架柱、抗风柱和根底的设计；2绘制屋盖平面布置图，柱网平面布置图，根底平面布置图。第二章 单层厂房课程设计计算书一、结构方案及主要承重构件 该厂房跨度在1536m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法，应选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车梁制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，应选用普通钢筋混凝土吊车梁。厂房各主要构件选型见下表。构件名称 标准图集 选用
4、型号重力荷载标准值 屋面板 04G410-16m预应力混凝土屋面板YWB-2中间跨YWB-2端跨 1.4kN/包括灌缝重 天沟板 04G410-16m预应力混凝土屋面板卷材防水天沟板 TGB68-1 1.91kN/ 屋 架 04G415-1预应力混凝土折线形屋架跨度24m YWJA-24-1Aa 106kN/榀 0.05kN/屋盖钢支撑 吊车梁 04G323-2钢筋混凝土吊车梁吊车工作级别为A1A5DL-9Z中间跨DL-9B边跨轨道连接 04G325 吊车轨道连接详图 根底梁 04G320 钢筋混凝土根底梁 JL-3 由设计资料可知，吊车轨顶标高为7.8m，对起重量为15/3t，工作级别为A5
5、的吊车，当厂房跨度为24m时，吊车的跨度L2=22.5m，由书上附表查得吊车轨顶以上高度为2.15m；选定吊车梁高度为1.2m，轨道顶面至吊车梁顶面的距离为0.2m，那么由于建筑模数的要求，牛腿顶面标高取6.6m。实际轨顶标高=6.6+1.2+0.2=8.0m7.8m。取室内地面至根底顶面的距离为0.5m，那么柱的总高度H，下柱高度H和上柱高度H分别为HH根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可查表确定柱截面尺寸为A、 C轴 上柱 bh=400mm400mm 下柱 bhbh=400mm800mm100mm150mmB轴 上柱 bh=400mm600mm 下柱 bhbh=400mm800mm
6、100mm150mm由柱的截面尺寸，可得到柱的截面几何特征及自重标准值，如下表柱号计算参数 截面尺寸mm)面积mm)惯性矩mm自重kN/m)A、C上柱 4004001010下柱4008001001501010 B上柱 4006001010下柱4008001001501010二、计算简图 由于该金工车间厂房，工艺无特殊要求，且结构布置及荷载分布除吊车荷载外均匀，故可取一榀横向排架作为根本的计算单元，单元的宽度为两相邻柱间中心线之间的距离，即B=6.0m，计算单元和计算简图如下：图3 计算单元和计算简图三、荷载计算1、 永久荷载（1） 屋盖自重标准值为了简化计算，天沟板及相应构造层的自重，取与一般
7、屋面自重相同。SBS防水层 0.2kN/20mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40kN/100mm厚水泥蛭石保温层 50.1=0.50kN/一毡两油隔气层 0.05kN/20mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.40kN/预应力混凝土屋面板包括灌缝 1.40kN/屋盖钢支撑 0.05kN/ 3.00kN/屋架自重重力荷载为106kN/榀，那么作用于柱顶的屋盖结构自重标准徝为G6（2） 吊车梁及轨道自重标准值中间跨：G6=44.3kN 边跨：G（3） 柱自重标准值A、C轴 上柱G=G=4 下柱G=GNB柱 上柱G=6 下柱G各项永久荷载作用位置如下列图所示：图4 永久荷载作用位置图2、
8、屋面可变荷载由?荷载标准?查得，屋面活荷载标准值为0.5kN/，屋面雪荷载标准值为0.25kN/，由于后者小于前者，故仅按屋面活荷载计算。作用于柱顶的屋面活荷载标准值为Q6=Q的作用位置与G作用位置相同，如图4所示。3、 吊车荷载对起重量为15/3t的吊车，査表并将吊车的起重量、最大轮压和最小轮压进行单位换算，可得：Q=150kN，P=185kN，P=50kN，B=5.55m，K=4.40m，Q=69kN根据B及K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值，如下列图所示，据此可求得吊车作用于柱上的吊车荷载。图5 吊车荷载作用下支座反力影响线1吊车竖向荷载吊车竖向荷载标准值为D=P=
9、185D=P=502吊车横向水平荷载作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力，即T=Q+Q=同时作用于吊车两端每个排架柱上的吊车横向水平荷载标准值，即T=T4、风荷载根本风压=0.4kN/，=1.0，按B类地面粗糙程度，根据厂房各局部标高，查得风压高度变化系数为柱顶标高10.5m 檐口标高12.8m 屋顶标高14.2m 风荷载体型系数如下列图所示。图6 风荷载体型系数及排架计算简图那么排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为=0.4=0.324kN/=0.4=0.162kN/那么作用于排架计算简图上的风荷载标准值为qqF=(+)h+(+)hB =()732.3+() =四、排架内力分析有关系数等高
10、排架可用剪力分配法进行排架内力分析。由于该厂房A柱和C柱的柱高、截面尺寸等均相等，故这两柱的有关参数相同。1、 柱剪力分配系数 柱 号 n=I/I =H/HC=3/1+1/n-1 =H/CEI = A、C柱 C 10 B 柱 C 10 由上表可知，+=1.0。2、 单阶变截面柱柱顶反力系数由表中公式分别计算不同荷载作用下单阶变截面柱的柱顶反力系数如下表：柱顶反力系数A、C柱B柱五、 内力分析1、 永久荷载作用下排架内力分析永久荷载作用下排架的计算简图如下列图所示：=G=G+G=G=2G=G+2G=23.4+2=GM=emM=+Ge-Ge =mR=C+CRR=0求得柱顶反力R后，根据平衡条件求得
11、柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和。横载作用下排架结构的弯矩图、轴力图和柱底剪力分别见图：图7 恒载作用下排架内力图2、 屋面可变荷载作用下排架内力分析（1） AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如下。屋面传至柱顶的集中荷载Q=36.00kN，它在柱顶及变阶处引起的力矩分别为MmMmMmR=C+CR=C那么排架柱顶不动铰支座总反力为R=R+R将R反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即V=R-V=R-V=-排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如下图：图8 AB跨作用屋面活荷载时排架内力图（2） BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用荷载相同，只需
