厂房钢筋混凝土柱设计任务书

1 厂房钢筋混凝土柱设计任务书 一、 设计资料 厂房总长 90，跨度根据不同学号为 18m。 1、 结构形式：，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为 面坡度为 i=1:10；L 为屋架跨度。地区计算温度高于 20，无侵蚀性介质，地震设防烈度为 8 度，屋架下弦标高为 18 ；厂房内桥式吊车为 2 台 150/30 t（中级工作制），锻锤为 2台 t 。 2、屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载 P=用下杆件的内力）如附表图所示。屋架采用的钢材、焊条为：学号为单号用 ，焊条为 。 采用无檩体系 。 用 应力混凝土屋板。 荷载： 屋架及支撑自重：按经验公式 q= KN/单位；屋面活荷载：施工活荷载标准值为 N/荷载的基本雪压标准值为0S=N/工活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载根据不同学号按附表取：N/屋面个构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆沙）防水层 N/泥砂浆找平层 N/温层 N/毡二油隔气层 N/泥砂浆找平层 N/应力混凝土屋面板 N/ 、屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度 i=1/10； 屋架计算跨度 18000 300 17700 2 端部高度取 H=1990跨中 高度 ： H= 7 7 0019902 。 屋架几何尺寸如图 1 所示： 3 图 1： 18 米跨屋架几何尺寸 4 3、支撑布置 由于房屋长度有 90 米，故在房屋两端及中间设置上、下横向水平支撑和屋架两端及跨中三处设置垂直支撑。其他屋架则在垂直支撑处分别于上、下弦设置三道系杆，其中屋脊和两支座处为刚性系杆，其余三道为柔性系杆。（如图 2 所示） 5005001 5 6 0 0 0 = 9 0 0 0 03000300030003000300030006上弦横向水平支撑布置图3000300030003000300030005 0 01 5 6 0 0 0 = 9 0 0 0 05 0 05 0 06屋架、下弦水平支撑布置直支撑布置 5 4、屋架节点荷载 屋面坡度较小，故对所有荷载均按水平投影面计算： 荷 载 计 算 表 表 1 荷 载 名 称 标 准 值（ kN/ 设 计 值（ kN/ 预应力混凝土大型屋面板 毡四油（上铺绿豆沙）防水层 泥砂浆 找平层 温层 毡二油隔气层 平层 架和支撑自重 q= 久荷载总和 面活荷载 灰荷载 变荷载总和 算屋架时考虑下列三种荷载组合情况 1) 满载（全跨 永久 荷载加全跨 可变 荷载） F（ ) 全跨 永久 荷载和半跨 可变 荷 垮节点可变荷载 ) 全跨屋架和支撑自重、半跨屋面板荷载、半跨活荷载 全跨节点屋架自重： 跨屋面板自重及半跨活荷载 屋架杆件内力计算 表 2 屋架杆件内力组合表 6 杆件名称 内力系数（ F=1） 第一种组合 F 第二种组合 第二种组合 杆件计算内力 （ 全跨 左半跨 右半 跨 + + + + 弦杆 D E;G 弦杆 腹杆 c e g 杆 c 1 0 e 1 0 g 杆件截面 设计 按腹杆最大内力 - 表 中间节点板厚度为 10座节点板厚度 12 1） 上弦杆 整个上 弦杆采用等截面，按最大内力6N=算。 在屋架平面内： 计算长度 为节间轴线长度，即 l。 =1508m, 7 000m； 2截面宜选用两个不等肢角钢 。 N/ f 560730/(15)=假定 60 1508/60 3000/60 50附表 7 选 2 01 2，短肢相并 ,肢背间距 a=10 如下图所示， 1020*12A 200 4680 、 面验算：x 1508/只需求 x ，查表得 x =9 则 = 03/3852= 2mm y，只需求x，查表得x= = 03/3852= 2mm y，只需求x，查表得x= = 03/3852=2mm y，只需求 x ，查表得 x = 则 = 03/11 1632=2mm y，只需求x， 查表得x= 则 = 03/632=2mm y，只需求x，查表得x= =03/2780= 2则由x查附表 =： /N=03/(02)=2则由x查附表 =： /N=03/(02)=,则由x查附表 =： /N=03/(02)=2f=215(满足 ) 15 七、节点设计 选用 条，则脚焊 缝的抗压、抗拉和抗剪强度设计值为： w /160f ，设计时候考虑无引弧的影响。 、上弦 “B”节点（见附图） 计算腹杆 杆端焊缝 。 ； 设 “的肢背和肢尖焊缝 尺寸分别为 8fh 6fh 8821 6 02 3 取 150 01 3 取 105设 “的肢背和肢尖焊缝 尺寸分别为 6fh 4621 6 12 3 取 150 11 3 取 80算 上 弦杆与节点板的连接 假定 上弦 杆的形心线至肢背的距离为 30 上弦节点板的上边缘缩进上弦肢背 8背采用塞焊缝。 f 62/122/1 ，由斜杆焊缝决定的节点板尺寸，量的节点板长度是：350焊缝的计算长度为 3 8123 5 021 。 则肢背焊缝强度为： 221 / 16 肢尖焊缝承担上弦杆内力差 530125, 偏心力矩 M= 03 95=06 N/选 ： 23 / 3 226 / 则肢尖焊缝强度为： 222222 /160/( 都满足要求。 上 弦 杆 B 节 点 图 、下弦节点 “c” N N N 算腹板与节点板的连接焊缝 肢背及肢尖焊脚尺寸分别 取 所需焊缝长度 （考虑起灭弧缺陷） ： 4621 6 12 3 取 150 11 3 取 80杆 肢背及肢尖焊脚尺寸分别取： 17 82 3 85 81 3 60因内力很小，焊缝尺寸可按构造确定为 5 验算下弦杆与节点板的连接 内力差 N=斜腹杆焊缝决定的节点板尺寸，量得实际节点板长度为 445背及肢尖焊脚尺寸均取为 10计算长度4525背焊缝应力为： 223 /1 6 0/ 62 下 弦 杆 c 节 点 图 、屋脊节点 N=杆杆端焊缝计算从略。弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定焊缝尺寸，一般可不计算。这里只进行拼接计算，拼接角钢采用与上弦杆相同截面2 ，取 30 按上弦坡度热弯。拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度（设 0）。 0 0 2 共有四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度： 拼接角钢总长度为： 420322202 18 取拼接角钢长度为： 100 、支座节点 根据端斜杆和下弦杆杆端焊缝，节点板采用 3 8 0 1 0 4 4 0 。为便于施焊，取底板上表面至下弦轴线的距离为 160且在支座中线处设加劲肋 90 10，高度与节点板相同也为 440 底板计算 支座反力 ： R= 7采用的 凝土 则所需底板净面积为 000/ 锚栓直径取用 d=25栓孔直径取用 50所需底板毛面积为： A=o=450+050/4=。 则按构造要求可采用底板面积为 280280=78400m ，垫板采用 0020，孔径 26 实际底板净面积为 8400050/4=， 底板实际应力为 q=000/m ，满足 端部加劲肋厚度取与中间节点板相同 t=12 22214 0212 0 ）（）（ = b1/89= =以底板单位宽度的弯矩为 M= q 21a =89189=则 t= 20592226 =所需底板厚度为 t 20板尺寸为 28028020。 加劲肋与节点板的连接焊缝计算： 一个加劲肋的受力为支座反力的 1/4，则焊缝受力 V=R/4=000/4=310 N 19 e=2 )+10/2=M=310 610 N/ 验算焊缝应力：加劲肋尺寸取为