单层厂房排架结构课程设计计算说明

1第一章 单层厂房混凝土结构课程设计任务书1.1 设计资料1.1.1 平面和剖面某机修车间，根据工艺和建筑设计的要求，确定本车间为两跨等高厂房，车间面积为2592，车间长度 72。AB 跨跨度为 18m,设有两台 10t 中级工作制软钩吊车，轨顶标高7.2m，柱顶标高 10m；BC 跨跨度为 18m，设有两台 30/5t 中级工作制软钩吊车，轨顶标高7.5m，柱顶标高 10；基顶标高 -0.5m。车间平面、剖面分别如图 1、 。 。 。图 2。1.1.2 建筑构造屋 盖： APP 防水层20厚水泥砂浆（找平层）100厚水泥蛭石砂浆（保温层）大型预制预应力混凝土屋面板维护结构： 240厚普通砖墙门 窗： 门 5.66m，两边各一个高窗 4.22.4m，低窗 4.24.8m1.1.3 自然条件基本风压： 0.40kN /基本雪压： 0.35kN/建筑场地： 粉质粘土地下水位： 低于自然地面 3m修正后的地基承载力特征值： 250 kN /衡阳市郊无抗震设防要求1.1.4 材料混凝土：基础采用 C25，柱采用 C25。钢筋：HPB235 级和 HRB335 级各种直径的钢筋1.2 设计要求1、分析厂房排架内力，设计柱、基础；整理计算书一份。2、绘制结构施工图一份（结构中说明，结构布置图，一根柱及预埋件详图，基础详图） 。1.3 参考资料1、混凝土结构设计规范（GB500102002）2、建筑结构荷载规范（GB500092001）3、建筑地基基础设计规范（GB500072002）24、混凝土结构构造手册5、教材：混凝土结构设计原理6、标准图集屋架 G415(一) 、 （三） 柱 CG335 (一)、 （二） 、 （三）屋面板 G410 柱间支撑 G336吊车梁 G323 基础梁 G320连系梁 G3203第二章 单层厂房混凝土结构课程设计计算书2.1 结构方案及主要承重构件根据厂房跨度、柱顶高度及吊车超重量大小，本车间采用钢筋混凝土排架结构。结构剖面如图 1 所示。 1 为了保证屋盖的整体性及空间刚度，屋盖采用无檩体系。根据厂房具体条件，柱间支撑设置位置如图 2 所示。 2 4厂房主要承重构件选用如下表：表 2-1 构件选型构件名称 标准图 重力荷载标准预应力钢筋屋面板 G410(一) 1.56m 1.5 包括灌缝座2/kN预应力钢筋混凝土折线型屋架 G415(一) 68.2 /榀预应力砼屋面卷材防水与天沟板 G410（三）1.56m 1.5 2钢筋混凝土吊车梁 G323（二） 28.2 /榀（AB 跨）k46 /榀（BC 跨）N吊车轨道及轨道联结件 G325 0.8 m钢筋混凝土基础梁 G320 16.7 /根钢窗 0.45 2k240 厚砖墙及粉刷 5.24 /N2.2 计算简图本车间为机修车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，荷载分布（除吊车荷载外）也基本均匀，故可从整个厂房中选择具有代表性的排架作为计算单元，如图 3 所示。计算单元宽度B=6m。根据建筑剖面及其构造，确定厂房计算简图如图 3 所示。3 其中上柱高 ，下柱高 ，柱总高 。mHu9.3mHl6.mH5.102.3 荷载计算2.3.1 恒荷载计算5（1）屋盖结构自重APP 防水层 0.3 2/mkN100mm 水泥蛭石保温层 0.520mm 水泥砂浆找平层 0.02020=0.40 2/k1.56m 预应力混凝土屋面板 (1.56m 预应力砼屋面卷材防水与天沟板) 1.5 2/mN屋架钢支撑系统 0.05 k屋面恒荷载（以上各项相加） 2.75 2/屋架自重：YWJA-18-1 68.2 /榀kN故作用于 AB 跨两端柱顶的屋盖结构自重为：GBA 12.9)75.21865.028.(11 ，me502/4eBA1作用于 BC 跨两端柱顶的屋盖结构自重为： kNBC 12.9)75.2865.028.(11 ，e50me1/（2）吊车梁及轨道自重AB 跨： kGAB 6.39)8.02.(.13 ，e5/8750eBA750BC 跨： kNBC.).64(.3，memeC32/9703（3）柱的截面尺寸及其自重， ；hbAu123Iu，)(fwl h 12)(1233fwl hbI6表 2-2 柱的截面尺寸及其自重柱列 截面尺寸（ ）m自重（ kN）面积（ 5102m）惯性矩（ ）4910上 400400 18.72 1.60 2.13A 列下 400800100150 31.65 1.70 13.94上 500600 35.10 3.00 9.00B 列 下 5001100120200 59.06 2.84 44.60上 500500 29.25 2.50 5.21C 列下 500900120150 46.12 2.22 23.542.3.2 活荷载计算（1）屋面活荷载由建筑结构荷载规范查得，屋面均布活荷载标准值为 0.5 ，雪荷载标准值为2/mkN0.35 ，故仅按屋面均布活荷载计算。两跨屋面均布活荷载相等，即2/mkNkQABC 8.37)5.016.(41屋面活荷载在每侧柱上的作用点与屋盖结构自重的作用点相同，如图 4 所示。74 （2）吊车荷载本车间选用的吊车主要参数如下：AB 跨：10t 吊车，中级工作制，吊车梁高 0.9m。 B=6.04m K=5.0mkNP94max,kNP31min,Gk10, Gk0.2,BC 跨：30t/5t 吊车，中级工作制，吊车梁高 1.2m。B=6.474m K=4.65mkNPk26max,kNPk5.8min,G.31, G710,2吊车梁的支座反力影响线如图 5 所示。故作用于排架柱上的吊车竖向荷载分别为：AB 跨： kNyPDikQ 2.36)17.082.(94.max,ax i 91301in,inBC 跨： kyikQ .4)5.6.(.max,ax8kNyPDikQ 6.14)25.069.1(5.8904.1min,in AB跨 BC跨5 由于作用在每一个轮子上的吊车横向水平荷载标准值为： )(41,2QgGTkk对于 10t 的软钩吊车 ， ；12.0 NTk 69.3)03.2(1.04对于 30/5t 的软钩吊车 ， k178故作用在排架柱上的吊车水平荷载分别为：AB 跨： kNPTDk2.946.32max,max BC 跨： k 7.6.10ax,ax（3）风荷载风压高度系数按 B 类地区取：柱顶标高为 10m， ；檐口标高为 11.650m，0.1z046.12z风荷载体型系数如图 6 所示。96 故风荷载标准值为： ；201,1 /3.04.18. mkNzsk 2,2 16zs作用于排架上的风荷载设计值为： kBqkQ/8.2.,1mN3404,22 kNhhWQzss50.6410.46.1 295.1)06.(5.1)8.()()( 0432 风荷载作用如图 7 所示。q1 q27 108 2.4 内力分析本厂房为两跨等高排架，可用建立分配系数法进行内力分析。2.4.1 柱的剪力分配系数计算 ， ， ， ，HuluIn)1(30nCliciIECHu03 iiuD10， niiiiD10表 2-3 剪力分配系数计算柱列惯性矩（ ）4910mn 0CiD0( 31/HEc)i上 2.13A 列下 13.94 0.153 2.34 3.262 0.160上 9.00B 列下 44.60 0.202 2.50 11.15 0.547上 5.21C 列下 23.54 0.2210.3712.54 5.979 0.293，满