单层工业房的设计例题.doc

.单层工业室设计首先，设计数据：1.工程概述造纸车间是单跨单层钢筋混凝土厂房，总厂房长度66米，跨度27米，柱距离6m，20/5t，10t每个中间工作水平起重机，轨道顶部标高10.1m。工厂计划图(1)2.设计数据屋顶结构：2个毛毡3油防水层(绿豆沙垫)；20mm厚的水泥砂浆找平层；100mm水泥膨胀珍珠岩保温层；毡2油垫片；20mm厚的水泥砂浆找平层；钢筋混凝土大屋顶板。封套：240mm厚的普通砖墙，双面石膏；钢框架玻璃窗宽度：4000mm5100mm和4000mm1800lmm lmm。地面：钢筋混凝土楼板，室内外高度差150mm。3.设计基本原始信息自然条件：默认风压为0.5kN/m2，地面为b类，默认雪压为0.3KN/m2，屋顶活荷载为0.5kN/m2。地质条件：场地地面以下0.8米以内为冲积，充填下层4.8米以内为粉质黏土，地基承载力特性值为240kN/m2，地下水位为-5.5米。该项目位于非地震区，不考虑地震设计。4.材料钢筋：箍筋为HPB235等级，力钢筋为HRB335等级。混凝土：使用C40的柱，基于C20。5.设计要求1)初步确定机架结构部署方案；2)选择位于结构顶部的标准构件，然后放置结构。3)车床的载荷计算和内力分析；4)机架柱设计；5)柱下独立基础的设计二、构件选择和屋顶布局工厂跨度、起重机起始重量大小、轨道顶部标高、起重机工作空间等最初确定机架结构，如图(2)所示。为了确保房子的完整性，屋顶采用了多丽丝体系。1.屋顶嵌板使用1.5m6m钢筋混凝土屋顶板，根据屋顶惯例承受屋顶荷载，使用标准贴图集92G410 (1)中的y-WB-2，屋顶板自重标准值为1.4KN/m2(具有兴趣自重)。2.沟槽板(外部沟槽排水)从92G410 (3)标准图表集中选择jgb77-1，然后选择自重标准值2.02 kn/m。3.屋顶桁架使用钢筋混凝土可折叠屋顶桁架，选择标准贴图集95G415 (3)，每个搁板的自重基准值为120kN。4.屋顶支撑端点与第二个开间的屋顶桁架端点相交，设置三个垂直支撑，在该部分设置不同的弦杆，在端点与第二个开间设置弦水平支撑。5.吊车梁选择95G425标准图集中的预应力混凝土吊车梁、梁高度1200mm、每个自重基准值44.2kN、轨道和垫层施工高度200mm、轨道和连接重量l kN/m。6.搁板柱搁板的上部柱截面为矩形，下部柱使用I形截面。7.放置支撑您可以使用大型屋顶嵌板设定屋顶桁架顶部支撑。根据构造要求，设置相应的屋顶桁架底部支撑，并在跨度中点放置垂直支撑。请参阅图(3)此设计为27米，大于18米，因此需要放置支撑。柱剖面高度h600mm，以下柱之间的支撑由2张图纸组成，间距为柱剖面高度减去200mm(请参见4)。图(3)屋顶桁架夏至图(4)柱的支撑位置第三，机架负载计算1.确定机架计算图(1)确定柱高度。吊车梁顶部高度=轨道顶部标高-轨道构造高度=10.1-0.2=9.9m瑞格标高=吊车梁顶部标高-吊车梁高度=9.9-1.2=8.7m柱顶部标高=轨道顶部标高起重机高度h顶部工作尺寸，12.6m顶部柱高度=柱顶部标高-柱标高=12.6-8.7=3.9m总柱高度H=柱顶部标高-基准顶部标高=12.6-(-0.6)=13.2m低立柱高度HL=h - Hu=13.2-3.9=9.3m，=Hu/h=3.9/13.2=0.295(2)支柱尺寸的初步开发根据表1中的参考尺寸，选择上方柱bh=400mm450mm，下方柱BHF=400mm 850mm 200mm，如图(5)所示。图(5)底柱截面尺寸(单位：毫米)图(6)机架计算图(3)参数计算上方柱：下面的柱：比率：机架计算示意图(6)2.负载计算(1)恒荷载计算。1)屋顶结构自重的标准值：2毡3油防水层0.35KN/m220mm厚的水泥砂浆找平层；200.02=0.4 KN/m2100mm水泥膨胀珍珠岩保温层；40.1=0.4 KN/m2毡2油垫片；0.05 KN/m220mm厚的水泥砂浆找平层；200.02=0.4 KN/m2钢筋混凝土大屋顶板。1.4 KN/m2Gk=3.00 KN/m2沟槽板2.026=12.12 KN玉塔自重120KN作用于水平平面搁板一端的屋顶的自重基准值如下2)柱自重标准值：顶部柱G2k=250.40.453.9=17.55kN底部柱G3k=259.10.20.42 0.40.1 2注(1.1是乘以以考虑下部柱的某些矩形部分的增量系数)=03)吊车梁和轨道自重标准值：G4k=44.2 16=50.2kN=800-8502=375mm(2)屋顶活荷载标准值如荷载规范所示，构件中屋顶未承受0.50 KN/m2的载荷，不大于基本雪压力，屋顶活荷载在每一侧柱顶部产生的压力如下Q1k=0.565672=40.5kn(3)起重机载荷标准值DSQD类型的参数包括起重机吨位(t)Q1k(kN)Q2k(kN)起重机宽度b(毫米)轴距k(毫米)Pmxk(kN)Pmink(kN)20/532069.7760554100216791024034.615980405013651可以根据b和k以及支撑反力影响线图(7)获得图(7)找到Dmax时的起重机位置图到柱顶部的距离Y=(4)风荷载标准值。计算时，风压高度波动系数的测量值为从柱顶部到室外自然楼板的高度12.6 0.15=12.75m，计算时风压高度波动系数的计算值为根据檐沟标高14.9m图(8)风载体类型系数(长度单位：毫米)图(9)图(9)机架负载摘要3.内力计算(1)恒荷载下。单层工厂大部分属于装配结构，因此柱、吊车梁及轨道的自重是在装配柱吊装完成，屋顶桁架尚未安装的情况下施加到柱上，此时机架结构尚未配置。但是，按照设计中其他载荷项目计算方法，根据柱、吊车梁和轨道的自重作用，考虑使用过程中的实际应力，按机架结构计算内力。屋顶自重G1k、上方柱自重G2k、起重机轨道和连接G4k可以通过结构对称和荷载对称简化为图(10)的计算图图(10)恒载荷下的计算图1)在G1k的作用下2)在G2k的作用下3)在G4k的作用下)，以获取详细信息叠加上方弯矩M1k=M11k=-23.63()m2k=m12k m22k m 442k=-63.03-3.51 18.83=-47.7()标准公式已知：在M1k的作用下通过规范公式在M2k的作用下除图(11)外，G1k、G2k、G3k、G4k的力矩和轴力图(11)恒载荷下内力图(12)循环活载荷下的计算图(2)活荷载作用。1)在屋顶活荷载下：Q1k与G1k位于同一位置在Q1k的m图和n图(12)中2)起重机垂直载荷：当Dmax，k作用于a列时很b列您可以使用与固定负载相同的方式取得C2=1.21很b列a列与b列相同，是剪切分配系数内力图(13)图(13)起重机垂直载荷下的内力3)起重机水平载荷：如果Tmax向左工作可以通过规范公式得到什么时候什么时候考虑到空间作用分配系数，可在表12-16中确认Tmax向左工作的m，n图与图(14)相同。操作到Tmax右侧的m，n图与上述情况相反。图(14)起重机水平载荷内力4)在风荷载下：风从左到右作用，在Q1和Q2作用中由规范公式：风荷载下m，n度图(15)如果风从右向左吹，则m，n图与上述情况相反。图(15)风荷载下的内力四、最不利的内力组合由于机架单元是对称结构，因此只能考虑a柱截面，载荷内力汇总表见表1，内力组合见表2表a-列内力摘要柱编号截面负载项目来历恒定载荷屋顶活荷载起重机垂直载荷起重机水平载荷风荷载G1kG2kG3kG4kQ1kDmax，k在阿奎Dmin，k在阿奎Tmax，k左侧Tmax，k右侧左风雨风(1)2345678a柱子1-1m-1.560.51-28.94-28.94-8.918.9129.95-27.32n332.6740.50000002-2m-49.26-7.5998.517.94-8.918.9129.95-27.33n382.8740.5339.812500003-3m3.383.9129.5-51.06-97.12978.12260.96-233.67n437.2740.5339.81250000v5.660.91-7.42-7.42-9.4859.48536.93-28.39表ii a-列内力组合表来历截面由可变荷载效果控制的组合1.2恒荷载1.4任意活荷载组合的项目Mmax响应n、v组合的项目Mmin对应n、v组合的项目对应于Nmaxm、v组合的项目Nmin对应m、v1 - 11740.0618-40.1212-1.161740.06399.2339.2455.9399.22 - 21378.7918-97.371378.7918-97.37935.16459.44935.1