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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流单层工业厂房课程设计.精品文档.单层工业厂房课程设计姓 名：班级： 学号：一 结构选型该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱高大于8米，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1表1.1主要构件选型由图1可知柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米 ，室内地面至基础顶面的距离0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度Hl和上柱的
2、高度Hu分别为：H=10.2m+0.6m=10.8m Hl=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1.2。见表1.2 柱截面尺寸及相应的参数计算参柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/(KN/m)A,C上柱矩40040016000021300000004.0下柱I400800100150177500143870000004.43B上柱矩40040016000021300000004下柱I400800100150177500143870000004.43二 荷载计算 1恒载图1求反力： F1=
3、116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： GA1=1.2(116.92+59.84/2)=176.81KN GB1=1.2(111.906+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 GA3=1.2（27.5+0.86）=38.76KN GB3=1.2（27.5+0.86）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱2屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.40.5618/2=37.8 KN3，风荷载 风荷载标准值按k=zsz0计算其中0=0
4、.5KN/m2, z=1, z根据厂房各部分 及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶（标高10.20m） z=1.01 橼口（标高12.20m） z=1.06 屋顶（标高13.20m） z=1.09 s如图3所示，由式k=zsz0可得排架的风荷载的标准值： k1=zs1z0=1.00.81.010.5=0.404 KN/m2 k2=zs2z0=1.00.41.010.5=0.202 KN/m2图2 荷载作用位置图图3 风荷载体型系数和排架计算简 q1=1.40.4046=3.39KN/m q1=1.40.2026=1.70KN/m Fw=Q(s1+s2)zh1+(s3+s4)zh2 z0B
5、=1.4(0.8+0.4)1.01(12.2-10.2)+(-0.6+0.5)1.01(13.2-12.2) 10.56 =10.23KN4吊车荷载 吊车的参数：B=5.55米，轮矩K=4.4，pmax=215KN, pmin=25KN,g=38KN。根据B和K，可算出出吊车梁支座反力影响线中个轮压对应点的竖向坐标值，如图所示：图吊车荷载作用下支座反力的影响线（） 吊车的竖向荷载Dmax=QFpmaxyi=1.4115(1+0.075+0.808+0.267)=346.15KNDmin=QFpminyi=1.425(1+0.075+0.808+0.267)=75.25KN（） 吊车的横向荷载T
6、=1/4（Q+g）=1/40.12(100+38)=4.14KN吊车横向荷载设计值：TmaxQTyi=1.44.142.15=12.46KN三 排架内力分析 恒荷载作用下排架内力分析图5恒荷载作用的计算简图G1=GA1=176.81KN; G2=G3+G4A=38.76+17.28=56.04KN; G3=G5A=38.28KN;G4=2GB1=340.361KN; G5=G3+2G4B=238.76+17.28=94.8KN;G6=G5B=38.28KN;M1= G1e1=171.810.05=8.60KN.m;M2=( G1+ G4A)e0- G3e3=(176.81+17.28) 0.2
7、-38.280.35=25.42C1=2.03; C1=1.099;RA=C1+C3=(8.602.03+25.421.099)/10.8=4.20KN()RC=-4.20KN(); RB=0KN;内力图：图6 恒荷载内力图 活荷载作用下排架内力分析(1)AB跨作用屋面活荷载图7 AB跨作用活荷载作用简图Q=37.8KN，则在柱顶和变阶处的力矩为：M1A=37.80.05=1.89KN.m，M2A=37.80.25=7.56KN.m，M1B=37.80.15=5.67KN.mRA=C1+C3=(1.892.03+7.561.099)/10.8=1.124KN()RB=C1 =5.672.03/
8、10.8=1.07KN()则排架柱顶不动铰支座总的反力为：R= RA+ RB=1.124+1.07=2.19KN()VA= RARA=1.32-0.332.19=0.40KN()VB= RBRB=1.07-0.332.19=0.35KN()VC= RC=-0.332.19=0.72KN()排架各柱的弯矩图,轴力图,柱底剪力如图8所示:图8 AB跨作用屋面活荷载内力图(2)BC跨作用屋面活荷载由于结构对称,且BC跨的作用荷载与AB跨的荷载相同,故只需叫图8的各内力图位置及方向调一 即可,如图10所示:图9 AB跨作用活荷载作用简图图10 BC跨作用屋面活荷载内力图 风荷载作用下排架内力分析(1)
9、 左吹风时C=0.33RA=-q1HC11=-3.3910.80.33=-12.08KN()RC=-q1HC11=-1.7010.80.33=-6.06KN()R= RA+ RC+Fw=12.08+6.06+10.23=28.37KN()各柱的剪力分别为:VA= RA-RA=-12.08+0.3328.37=-2.72KN()VB= RB-RB=-6.06+0.3328.37=3.30KN()VC= -RC=-0.33-28.37=9.36N()图11 左风内力图(2) 右风吹时因为结构对称，只是内力方向相反,，所以右风吹时，内力图改变一下符号就行，如图12所示；图11 左风内力图 吊车荷载作
10、用下排架内力分析（） Dmax作用于A柱计算简图如图所示，其中吊车竖向荷载Dmax，Dmin在牛腿顶面引起的力矩为：MA= Dmaxe3=346.150.35=121.15KN.mMB= Dmine3=75.250.75=56.44KN.mRA=-C3=-121.151.099/10.8=-12.33KN()RB=C3=-56.441.099/10.8=5.74KN()R= RA+ RB=-12.33+5.74=-6.59N()各柱的剪力分别为:VA= RA-RA=-12.33+0.336.59=-10.16()VB= RB-RB=5.74+0.336.59=7.91KN()VC= -RC=0
11、.336.59=2.17N()图Dmax作用在A柱时排架的内力（） Dmax作用于B柱左计算简图如图所示，其中吊车竖向荷载Dmax，Dmin在牛腿顶面引起的力矩为：MA= Dmaxe3=.0.35=.KN.mMB= Dmine3=346.150.75=.KN.mRA=C3=-.1.099/10.8=-.KN()RB=C3=.1.099/10.8=.KN()R= RA+ RB=.+.=.N()各柱的剪力分别为:VA= RA-RA=.0.33.=.KN()VB= RB-RB=.0.33.=.KN()VC= -RC=0.33.=.N()图Dmax作用在B柱左时排架的内力（） Dmax作用于B柱左根据
12、结构对称和吊车吨位相等的条件，内力计算与Dma作用于B柱左情况相同，只需将A，C柱内力对换和改变全部弯矩及剪力符号：如图（） Dmax作用于C柱同理，将Dmax作用于A柱的情况的A，C柱的内力对换，且注意改变符号，可求得各柱的内力，如图5（） Tmax作用于AB跨柱当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图16-a所示。对于A柱，n=0.15，=0.33，得a=(3.6-0.9)/3.6=0.75.，Tmax=12.46KNC5=0.54RA=TmaxC5=.=6.73KN()RB=TmaxC5=.=6.73KN()图Dmax作用在B柱右时排架的内力图5Dmax作用在C柱时排架的内力排架柱顶
13、总反力R：R= RA+ RB=.KN各柱的简力：VA= RA-RA=.0.33.=.KN()VB= RB-RB=.0.33.=.KN ()VC=RC=0.3313.46=4.44N()图16Tmax作用在AB跨时排架的内力（） Tmax作用于BC跨柱由于结构对称及吊车的吨位相等，故排架内力计算与“Tmax作用于AB跨柱”的情况相同，只需将A柱与C柱的对换，如图17图17Tmax作用BC跨时排架的内五柱截面设计（中柱） 混凝土强度等级C20，fc=9.6N/mm2，ftk=1.54N/mm2采用HRB335级钢筋，fy= fy 300 N/mm2,b=0.55，上下柱采用对称配筋 上柱的配筋计算由内力组合表可见，上柱截面有四组内力，取h0mm，附加弯矩ea=20mm（大于），判断大小偏心：从中看出组内力为大偏心，只有一组为小偏心，而且：N=429.KNbfcb h0=.760.32KN所以按这个内力来计算时为构造配筋对三组
