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文档简介

钢筋混凝土单层厂房设计第74页一、设计题目工程名称——某某某两跨等等高金金工车间间厂房房二、设计条件及及及有关资资料2.1.该车间间间为两跨等高厂厂房房,无天天窗,AB跨跨度为24m,BC跨跨度为18m,总长12220m,柱距均为为6m,中间设置置一一条伸缩缝缝。2.2.根据工工工艺要求,AB跨设有2台30T软构桥式式起起重机,工工作作级别为A5级,BCCC跨设有2台10T软构桥式式起起重机,工工作作级别为A5级,轨顶顶标标高10.55000m。柱顶顶顶标高为13.22000m。生产过过程程中无大大量烟烟火、余余热及及其它有有害气气体产生生,无特特特殊要求求。22.3.建筑构造造(1)屋面:二毡三油油防防水层(加加绿绿豆沙);;3..0ccm厚水泥沙沙浆浆找平层层;88.00cm厚水泥沙沙浆浆保温层层;大型屋面面板(2)墙体::2400mm厚双面清清水水围护砖砖墙,钢钢窗宽度度为3.6m。(3)地面::室内外外高差差为150mmm,素混凝凝土土地面。2.4.工程地地地质及水水文地地质条件件厂房房房所在地地点基基本风压压为0.355KKN/mm2,,地面粗糙糙度度为B类;基本本雪雪压为0...25KKN//m2;修正后后的的地基承承载力力特征值值为180KKNN/m2。2.5.相关系系系数:活活荷载载组合值值系数数为0.7,风荷载载组组合值系系数为为0.6。2.6.选用材材材料:柱柱混凝凝土选C30级,基础础用C20,钢筋HRB33335。厂房平面布置厂房的平面布置置置包括确确定柱柱网尺寸寸、排排架柱与与定位位轴线的的关系系和设置置变形形缝。柱距为6m,横横横向定位位轴线线用①、②…表示,间间距距取为6m,纵向定定位位轴线用用A、B、C表示示,间距取跨跨跨度尺寸,即即A、B轴线距离为24m,B、C轴线距离为18m。为了布置抗风柱柱柱,端柱柱离开开(向内内)横横向定位位轴线线600mmm,其余排排架架柱的形心与横向定位轴轴轴线重合合。A、BBB跨的吊车车起起重量等等于30t,B、C跨的吊车车起起重量等等于10t,A、C列柱均初初初步采用用非封封闭结合合,初初步取连连系尺尺寸D=15500mm。是否采采采用非封封闭结结合及连连系尺尺寸取多多少,需需要根据据吊车车架外边边缘与与上段柱内缘的净空尺尺寸B₂确定。(参参参见《建建筑结结构设计计》附录A.1)。假设上上上柱截面面高度度为500mmm。对于CCC列柱,B₂=7500--(2660++5000-1150))=1140mmm>>80mmm,,满足要求求。对于AAA列柱,B₂=7500--(3000++5000-1150))=1100mmm>>80mmm,,满足要求求。对于等等等高排架架,中中柱上柱柱截面面形心与与纵向向定位轴轴线重重合,吊吊车架架外缘与与上柱内缘缘缘净空尺尺寸能能满足要要求。厂房总总总长度120m,大于100m,根据变变形形缝设置置要求求应该设设置一一道变形形缝。根据题题题意可将将变形形缝设置置在厂厂房对称称位置置即长60m处。四、结构平面布布布置图五、构建选型及及及布置构建选选选型包括括屋面面板、天天沟板板、屋架架(含含屋盖支支撑)、吊吊吊车梁、连连系系梁、基础梁、柱间支撑撑撑、抗风风柱等等。5.1.屋面构构构件①屋面板和嵌嵌板板屋面板的型号根根根据外加加屋面面均布面面荷载载(不含含屋面面自重且且该屋屋面为不不上人人屋面)的的设设计值,查92(03)G4100--1。当屋架架斜斜长不是是屋面面板宽1.5m的整数倍倍时时,需要要布置置嵌板。嵌板查9222(03)G4100--2.采用预应力混凝凝凝土屋面面板,查查《建筑筑结构构设计》书书后后附表C.1,中部选选用Y-WBB--4Ⅱ,端部选用Y-WWWB-44ⅡS,板自重1.400KKN/mm²。嵌板板板采用钢钢筋混混凝土板板,查《建筑筑结结构设计计》书书后附表C.2,中部选选用Y-KWWBB-2Ⅱ。端部部部选用KWB--22ⅡS。板自重1.700KKN/mm²。②天沟板当屋屋屋面板采采用有有组织派派水时时,需要要布置置天沟。对对于于多跨,内内侧侧采用内内天沟沟,外侧侧采用外外外天沟。天沟沟沟的型号号根据据外加均均布线线荷载设设计值值查92(03)G4100--3。计算天天沟沟的积水水荷载载时。按天天天沟的最最大深深度确定定。在在落水管管位置置的天沟沟板需需要开洞洞,分分左端开开洞和和右端开开洞,分别别别用“a”、“b”表示,厂厂房房端部有有端壁壁的天沟沟板用用“sa”,“sb”表示。本本例例在②、④、⑥、⑧、⑩⑩轴线外设置置落落水管。查《建建筑结构构设计计》书后后附表表C.3,一般外外天天沟板选选用TGB7777-1,开洞天天沟沟板选用TGGGB777-11a或TGB7777-1b,端部位TGB7777-1ssa,或TGB7777-1ssb,,自重2.244KKN/mm²。同理理理查表可可得,一一般内天天沟板板选用TGB66662-1,开洞天天沟沟板选用TGB6622-1a或TGB6622-1b,端部部部为TGB6622-1ssa或TGB6622-1ssb,自重2.022KKN/mm²。5.2.屋架及及及支撑屋架架架型号根根据屋屋面荷载载设计计值,天天窗类类别,悬悬挂吊吊车情况况及檐檐口形状状选定定。本例跨度较较较大故选选用预预应力折折线型型屋架,查查95(03)G414。本例例例不设天天窗,由由《建筑筑结构构设计》书书后后附表D.1..1,代号为a。檐口形形状状为一端端外天沟沟沟,一端端内天天沟,代代号为为D。1888m跨采用预预应应力混凝凝土屋屋架,中中间选选用YWJ1188-5--Daa,两端选选用YWJ--118-11Daa’,自重6668.22KNN。2444m跨采用预预应应力混凝凝土屋屋架,中中间选选用YWJ2244-5--Daa,两端选选用YWJ2244-5-DDa’,自重11106..8KKN。5.3.吊车梁梁梁吊车车车梁型号号根据据吊车的的额定定起重量量,吊吊车的跨跨距(Lk=LL--2λ)以及吊吊车车的载荷荷状态态选定定定。其中中,钢钢筋混凝凝土吊吊车梁可可查95(03)G323,先张法法预预应力混混凝土土吊车梁梁可查9995(03)G425,后张法法预预应力混混凝土土吊车梁梁可查查95(03)G426。对于于于18m跨,吊车车起起重重量量为10t,中级载载荷荷状态,Lk=1188-2××0..75==166.5m,采用钢钢筋混混混凝土吊吊车梁梁,查《建建筑筑结构设设计》书书后附表B.2,中间跨跨采采用DLZ--111Z,边跨采采用DDDLZ--111B,梁高12000mmm,自重40.88KKN。对于于于24m跨,吊车车起起重重量量为30t,中级载载荷荷状态,Lk=2244-2xx0..75==222.5m,采用钢钢筋混混混凝土吊吊车梁梁,查《建建筑筑结构设设计》书书后附表B.2,中间跨跨采采用DLZ--77Z,边跨采用DDDLZ--7BB,梁高12000mmm,自重28.22KKN。5.4.基础梁梁梁基础础础梁型号号根据据跨度,墙墙体体高度,有有无无门窗洞洞等查查93(03)G320。墙厚厚厚240mmm,突出于于柱柱外。查《建筑筑结结构设计计》书书后附表G.1,纵墙中中间间选用JL-3,纵墙墙墙边跨选选用JL-115,山墙6m柱距选用JL-114。5.5.柱间支支支撑根据据据规范厂厂房跨跨度在18m以上或柱柱高8m以上应设设柱柱间支撑撑,并并应布置置在变变形缝左左右6米米米区段中中。5.6.抗风柱柱柱抗风风风柱下柱柱采用用工字形形截面面,上柱柱采用用矩形截截面。抗抗风柱的的布置置需考虑虑基础础梁的最大跨跨跨度。18m跨、24m跨的抗风风柱柱沿山墙墙等距距离布置置,间间距为6m。排架结构分析6.1.计算简简简图对于没有抽柱的的的单层厂厂房,计计算单元元可以以取一个个柱距距,即6m。排架跨跨度度取厂房房的跨跨度。上柱高度等等等于柱顶顶标高高减去牛牛腿顶顶标高。下下柱柱高度取取牛腿腿顶标高高减去去基础顶顶面标标高,一般低于地地地面不少少于50mm,对于边边柱柱,由于于基础础顶面还还需放放置预制制基础础梁,所所以排架柱基础顶顶顶面一般般不低低于地面500mmm。本例中中排排架柱顶顶面低低于室外外地平平550mmm。(1)确确定柱子子各段段高度基顶标高为-000.7000mm,故柱总总高高为H=133..2+00.77=133.99m;上段柱高HU===13..9--9.33=33.9m;下段柱柱高Hl=1133.9--3..9=110..0m。(2)确定定柱截面尺寸寸寸由《混凝土结构构构设计》表表2--8厂房柱截截面面形式和和尺寸寸参考表表得边柱:上柱矩形b=55000mm,h=60000mm。下柱工字形bb==5000mmm,h=100000mm。中柱:上柱矩形b=55000mm,h=60000mm。下柱工字形bb==5000mmm,h=122000mm。(3)计算柱柱截面几几何尺尺寸各住截面的几几几何特征见见下下表。计计算参数柱号截面尺寸/mmmm面积/103mmmm2惯性矩/10666mm4A上柱矩500×55500250005208下柱工500×100000×2200270003527000B上柱矩500×66600300009000下柱工500×122000×200002900056403336.2.荷载计计计算排架的荷载包包包括恒荷载载、屋屋面活荷荷载、吊吊车荷载载和风风荷载。荷荷载载均计算算其标标准值。(1)永久荷载载永永久荷载包包包括屋盖盖荷载载、上柱柱自重重、下柱柱自重重、吊车车梁及及轨道自自重。①屋盖自重P111面荷载:二毡三油防防水水层(加绿绿绿豆沙)00.355KNN/m²²30mm厚厚厚水泥砂砂浆找找平层00.002×330KKN/mm2=00..60KKN//m²80mm厚厚厚水泥砂砂浆保保温层00.008×220KKN/mm2=11..60KKN//m²屋面板自重重1..40KKN//m²屋面板灌缝缝0..10KKN//m²钢支撑0.005KKN/mm²小计4..100KN//m²²外天沟板线荷载载载:找坡层11.550×00.777==11.166KNN/m防水层、找找找平层等2..55××0..77=1.996KKN/mmTGB7777-1自重2.224KKN/mm小计5.336KKN/mm内天沟板线荷载载载:找坡层11.550×00.662==00.933KNN/m防水层、找找找平层等2..55××0..62=1.558KKN/mmTGB7777-1自重2.002KKN/mm小计4.553KKN/mm集中荷载:1888m跨屋架自自重688.220KNN2444m跨屋架自自重1066.880KNN屋架作用在柱顶顶顶的恒荷荷载设设计值::A列柱:F11AA=1.22×(4.100××6×224××0.5+5.366××6+0.5××1106..8)=45566.9KKNB列柱:24m跨传来来来F1BB=1.22×(4.100××6×224××0.5+4.533××6+0.5××1106..8)=45500.9KKN18m跨传来来来F1B’=1.22×(4.100××6×118××0.5+4.533××6+0.5××668.2)=39999.2KKNC列柱:F11CC=1.22×(4.100××6×118××0.5+5.366××6+0.5××668.2)=34455.2KKNFF1作用点位位置置与纵向向定位位轴线的的距离离150mmm。②上柱自重F222A柱:F2AA=11.2×(0.5××00.5××255×3..9)=299..3KNNB柱:F2BB=11.2×(0.5××00.6××255×3..9)=355..1KNNC柱:F2CC=11.2×(0.5××00.5××255×3..9)=299..3KNN③下柱自重F333下柱大部分截面面面为工字字形,但但牛腿部部位及及插入杯杯口基基础的部部分是是矩形截截面。假假定矩形形截面面的范围围为自自牛腿顶顶面向向下14000mmm及基础顶顶面面以上11000mmm。近似忽忽略略牛腿的的重量量。A柱:F3A=1..22×[00.227×((100.0-1.4-1.1))××25+1.0××00.5××255×2..5]]=998..30KKNB柱:F3BB=11.2××[0..299×(110..0-1.4-1.1))××25+1.2××00.5××255×2..5]]=11100.3KKNC柱:F3C==1.22×[[0.227××(100.00-1.4-1.1))××25+1.0××00.5××255×2..5]]=998..30KKN④吊车梁、轨道道道、垫层自自重重F4取轨道及垫层自自自重为0.8KKNN/m。A柱:FF4A=1..22×(0.8××6+40.8)=544..72KKNB柱:24m跨传来来来FF4BB=1.22×(0.8××6+40.8)=544..72KKN18m跨传来F44B’=1.22×(0.8××6+28.2)=39..660KNNC柱:FF4C=1..22×(0.8××6+28.2)=39..660KNNF4的作用点离离纵纵向定位轴轴轴线的距距离为为750mmm。如下图图所所示:⑵⑵、屋面可变变荷荷载屋面可变荷载载载F5取屋面均均不不荷载和和雪荷荷载两者者的较较大值0.5KKNN/m。A柱:FF5A=1..44×(224××6×00.55×0..5+0.777××6×00.55)==553.660KKNB柱:2224m跨传来FF5BB=1.44××(244×66×0..5××0.5+0.622××6×00.55)==553.000KKN1118m跨传来FF5B’=1.44××(188×66×0..5××0.5+0.622××6×00.55)==440.440KKNC柱:F5C=1..44×(118××6×00.55×0..5+0.777××6×00.55)==440.003KKNF5的作用用用点同F1(3)、吊车荷荷载载①吊车竖向荷载载载Dmaxx,,k、Dminn,,k吊车基本尺寸寸寸和轮压起重量Q/t吊车跨度Lk///m吊车桥距B/mmmm轮距K/mm吊车总重(G+++g)//t小车重g/t最大轮压Pmaaax/KKN最小轮压Pmiiin/KKN1816.555504400183.9115253022.5615048004211.829070注:::表中最最小轮轮压Pminn==(G++g++Q)//2--Pmaax吊车竖向向向荷载Dmaxx,,k,Dminn,,k根据两台台吊吊车作用用的最最不利位位置用用影响线线求出出。Dmaxx,,k,Dminnn,k计算简图图如如下。图图中两两台吊车车的最最小轮距x=(BB1-K1)/2++((B2-K2)/2,对应的的轮轮子位置影响响响线高度y1,y2,y3,y4可利用几几何何关系求求得。如如下图A、B跨跨跨吊车荷荷载作作用下支支座反反力影响响线224m跨两台吊吊车车相同,均均为为10t,F1maxx=FF2maxx=2290KKN,F1minn=FF2minn=770KN,计算得y2=(6--44.8))/66=0..2,y3=(6--11.355)//6=00.7775,y4=0。Dmax,k===γβF∑y=1.4×0...9×29900×(1+0.2+0.77755)=77211.677KNNDmin,k===γβFmin∑y=1.4×0...9×700××(1+0.2+0.77755)=11744.200KNN18m跨有两台台台10t吊车,吊吊车车计算简简图如如下,同同理可可求得::B、C跨吊车荷荷载载作用下下支座座反力影影响线线Dmaxxx,k==γβF∑y=1.4×0...9×11155×(1+0.8008+0.2667+0.07755)=33111.5KKNDmin,k===γβFmin∑y===1.44×00.9××255×(1+0.8008+0.2667+0.07755)=667..73KKN②吊车横向水平平平荷载Tmaxx,,k24m跨,吊吊吊车额定定起重重量15t<<QQ<500t,吊车横横向向水平荷荷载系系数α=0.11,β=0.99Tmmmax,,k==γαβ(G2,K+G3,K)∑y=1.4×0...1×00.99×(33000+1118))×(1+0.2+0.77755)=226..0KNNTmmmax,,k的作用点点位位置在吊吊车梁梁顶面。18m跨,吊吊吊车额定定起重重量1Q≤10t,吊车横横向向水平荷荷载系系数α=0.1122,β=0.99Tmmmax,,k==γαβ(G2,K+G3,K)∑y=1.4×0...12××0..9×((1000+339))×(1+0.8008+0.2667+0.07755)=111..3KNNTmmmax,,k的作用点点位位置在吊吊车梁梁顶面。(4)风荷载该地地地区的基基本风风压ω0=0.3355KN//m²²,地面粗粗糙糙度为B类。作用在柱上的均均均布荷载载:风压高高高度变化化系数数按柱顶顶离室室外天然然地坪坪的高度13.22++0.115==13..355m取值。查表可知知知:离地地面10m时,µz==11.00,离地面15m时,µz=11..14。用线性性插插入法求求得离离室外地地坪13.3355m的µz=1+(1.144--1.000)/(15-110)×(13.3355-10)=1.009。同理可可知知檐口处处的µz为1.16。排架的的的风压体体型系系数µs,标于例例图2-1单层工业业厂厂房可不不考虑虑风振系系数,取ßz=1。左吹风:q111=γµsµzzßßzω0B=1..44×0..8××1.009××0.335××6=22.556KNN/mm(→)q222=γµsµzzßßzω0B=1..44×0..4××1.009××0.335××6=11.228KNN/mm(→)作用在柱顶的的的集中风荷荷载载Fwhhh1=2..44,h2=1.44作用用用在柱顶顶的集集中风荷荷载Fw由两部分分组组成:柱柱顶至至檐口竖竖直面面上的风风荷载载Fw1和坡屋屋屋面上的的风荷荷载Fw2,其中中后后者的作作用方方向垂直直于屋屋面,因因而是是倾斜的的,需要计算其水水水平方向的的分分力(竖竖直分分力在排排架分分析中一一般不不考虑).为了简简简化,确确定风风压高度度系数数时,可可统一一取屋脊脊高度度。FFFw=γ[(µss2-µs1)h1+(µs4-µs3)h2]×µzω0B=1.4×[[[(0..8+0.4))××2.4+(0.5--00.6)×1.44]]×1..166×6=9.34KKKN。(→)右吹风:迎风面和和和背风面面的q1、q2大小相等等,方方向相反反。FFFw=γ[(µss2-µs1)h1+(µs4-µs3)h2]×µzω0B=1.4×[[[(0..8+0.4))××2.4+(0.5--00.6)×1.44]]×1..166×6=9.34KKKN。(→)由于左右吹风荷荷荷载相同同,可可任取其其一,此此处取左左吹风风进行排排架内内力计算算。6.3.内力计计计算在计计计算简图图中,上上柱的计计算轴轴线取为为上柱柱的截面面形心心线,下下柱的的计算轴轴线取取为下柱柱的截截面形心心线。下下面计算算时弯弯矩和剪剪力的的符号按按照下下述规则则:弯弯矩以顺顺时针针方向为为正,剪剪力以使使构件件产生顺顺时针针方向转转动趋趋势为正正;轴轴力以压压为正正。各柱的抗抗剪剪刚度计计算结结果见下下:项目n=Iu/ILLLλ=Hu/HC0=3/(11++λ3(1/n--11)D=C0EcccIL/H3ηi=Di/∑∑∑DiA柱0.14770.2812.6634.93Eccc0.276B柱0.15960.2812.6956.50Eccc0.448C柱0.14770.2812.6634.93Eccc0.276柱的抗侧刚度及及及剪力分分配系系数⑴、永久荷载作作作用下永久荷荷荷载下的的计算算简图可可以分分解为两两部分分:作用用在柱柱截面形形心的的竖向力力和偏偏心力矩.,如下图图,且且前者只只产生生轴力。屋盖自重对上柱柱柱截面形形心产产生的偏偏心力力矩为:M1AA=4556.99×(0.155--0.110)=22..885KNN.mmM1BB=-(4450..9-399..22)×00.115=--166.766KNN.mM1C=-33445.22×((0.155--0.110))=--177.266KNN.m屋盖自重重、上上柱自重重、吊吊车梁及及轨道道自重对对下柱柱截面形形心产产生的偏偏心力力矩M2AA=-4556.99××0..255-299.33×00.225++544.3×00.4==-999.666KKN.mmMM2BB=0+00++(-554..72++399.6))×0.775==-111.334KNN.mmM22C=34455.2xx00.255+229.33xx0..255-339..6×0..4=777..79KKN..m偏心力矩矩作作用下,各各柱柱的弯矩矩和剪剪力用剪剪力分分配法计计算。先先在柱顶顶加上上不动铰铰支座座,利用用附录录求出各各柱顶顶不动铰铰支座座的内力力;然然后将总总的支支座反力力作用用下排架架柱顶顶,根据据剪力力分配系系数分分配给各各柱;;最后求求出各各柱顶的的剪力力,得到到每根根柱的柱柱顶剪剪力后,单单根根柱利用用平衡衡条件求求出各各截面的的弯矩矩及柱底底截面面剪力。;在各住柱顶施加加加虚加水水平不不动铰,由由下下式可得得各项项反力值值及剪剪力值;;永久恒载作用用用下的剪力力分分配项目nλA柱0.14770.2811.931.2222.85-99.66-5.57(→→→)0.2764.43(→)))B柱0.15960.2811.901.24-16.76-11.34-3.30(→→→)0.4481.31(→)))C柱0.14770.2811.931.22-17.2677.794.43(←)))0.267-5.66(←←←)例如对于A柱柱顶截面的弯矩矩矩:M1=22..885KNN牛腿截面上的弯弯弯矩:M1+VAHu=22..885+4.344××3.99=339.778KKN牛腿截面上的弯弯弯矩:M2+M1+VAHu=-999..66++399.788=--59..877KN柱顶截面的弯矩矩矩:M2+M1+VAH=-9999.666+222.885+4.344××13..9==-166.4484KKN(2)屋面活荷荷载载作用下的的的内力分分析屋面面面活荷载载作用用下的内内力分分析方法法同屋屋盖自重重作用用下的内内力分分析。屋面可变荷载作作作用下柱柱的剪剪力分配配项目nλA柱0.14770.2811.931.222.68-13.4-0.80(→→→)0.2760.42(→)))B柱0.15960.2811.901.24-1.890-0.26(→→→)0.448-0.36(←←←)C柱0.14770.2811.931.22-2.05-0.51-0.33(→→→)0.267-0.05(←←←)吊车竖向荷载作作作用下吊车竖向向荷荷载四种种基本本情况:(a)、Dmax作用于A柱;(b)、Dmin作用于A柱;(c)、Dmax作用于C柱;(d)、Dmin作用于C柱。如下下图图所示。吊车竖向荷荷载载的计算简简简图可分分解成成两部分分:作作用在下下柱截截面形心心的竖竖向力和和作用用在牛腿腿顶面面的偏心心力矩矩。吊车竖向荷荷载载作用下柱柱柱剪力的的分配配计算项目Dmax作用于于于A柱A柱1.22288.6725.34(←←←)13.680.276-21.56(((←)B柱1.24-174.2000-11.66(((→)0.44817.79→)))C柱1.22000.2763.78(→)))Dmin作用于于于A柱A柱1.2269.686.12(←)))-42.160.276-17.76(((←)B柱1.24541.25-48.28(((→)0.44829.35(→→→)C柱1.22000.276-11.64(((←)Dmax作用于于于A柱A柱1.2200-6.410.276-1.77(←←←)B柱1.2450.804.53(←)))0.448-7.40(←←←)C柱1.22-124.6-10.94(((→)0.2769.17(→)))Dmin作用于于于A柱A柱1.220018.460.2765.09(→)))B柱1.24233.6320.84(←←←)0.448-12.57(((←)C柱1.22-27.09-2.38(→→→)0.2767.47(→)))吊车水平荷载作作作用下吊车车车水平荷荷载作作用下有有两种种情况:(a)、AB跨作用Tmax;(b)、BC跨作用Tmax,每种情情况况下的荷荷载可可以反向向。;;;吊车水平荷荷载载下柱剪力力力的分配配计算项目nAB跨作用TmmaaxA柱0.14770.6422619.69(←←←)33.510.276-7.44(←←←)B柱0.15960.6472616.82(←←←)0.448-1.81→)))C柱0.1477000.2769.25(→)))BC跨作用TmmaaxA柱0.14770014.560.2764.02(←)))B柱0.15960.64711.37.31(←)))0.448-0.79(→→→)C柱0.14770.64211.34.21(←)))0.276-3.23(←←←)(5)风荷载载作用下下的内内力分析风荷载作作用用下有两两种情情况:因因本例例右吹左左风时时的荷载载值与与左吹右右风时时的荷载载值很很接近,可可利利用左吹吹右风风的内力力图。风荷载作用下柱柱柱剪力的的分配配计算项目nqW左吹右风A柱0.14770.3752.5613.34(←←←)9.3429.340.276-5.24(←←←)B柱0.15960.374000.44813.15(→→→)C柱0.14770.3751.286.67(←)))0.276-1.43(→→→)内力组合7.1.荷荷荷载组合合排架架架柱截面面尺寸寸符合要要求后后,一般般不需需要进行行正常常使用极极限的的变形验验算,仅仅需要进进行承承载力验验算。承承载力计计算采采用荷载载效应应的基本本组合合。对于于于排架结结构,由由可变荷荷载效效应控制制的组组合可采采用简简化规则则,取取下列两两种情情况中的的较大大者。①“恒载”+任任意一种“活荷荷载”S=γS+γSS,其中,γ=11.2,,γ=1.4。②“恒载”+00.9(任意两两种种或两种种以上上“活荷载”)S=γS+0..9,其其中,γ=1.22,,γ=1.4。排排排架柱属属于偏偏心受压压构件件,剪力力一般般不起控控制作作用(斜斜截面面一般可可以满满足要求).最不利内内力力组合包包括::+++Mmax及其相应应的N、V---Mmin及其相应应的N、V+Nmax及其其其相应的M、V-Nmin及其其其相应的M、V每每每一项组组合,按按一个目目标(如如弯矩最最大)确确定可变变荷载载是否参参与组组合。需需要注注意以下下几点点:①、当组合中包包包含吊车水水平平荷载T时必须同同时时包括吊吊车竖竖向荷载D。②、由于吊车水水水平荷载最最多多考虑两两台,故AB跨作用Tmax和BC跨作用Tmax只能取一一种,水水水平荷载载可反反向。③、对于多跨厂厂厂房,吊车车竖竖向荷载载最多多可以考考虑四四台,且且一跨跨在某一一时刻刻只能出出现一一种情况况况。、④、同时考虑多多多台吊车时时,折折减系数数均取取0.9。⑤、组合最大轴轴轴力和最小小轴轴力时,轴轴力力为0的项也要要加加进去。尽尽管管这样做做对轴轴力没有影响,但但可使弯弯矩有有变化。7.2.荷载载载组合各柱的组合内力力力如附表表A柱内力设计值值值汇总表柱号号号及及及正向内力力力荷载类别永久荷载屋面荷载吊车竖向荷载载吊车水平荷载载载风荷载载载Dmax作用在A柱Dmin作用在A柱Dmax作用在C柱Dmin作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号号号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩Ⅰ-ⅠM39.784.32-84.08-69.26-6.9019.852.1815.680.97-15.31N48.6253.600000000Ⅱ-ⅡM-59.88-9.08204.59204.59-6.9019.852.1815.680.97-15.31N540.9253.6721.67721.67000000Ⅲ-ⅢM-16.48-4.88-11.01-11.01-24.6070.7587.7855.88174.47143.5N639.253.6721.67721.67000000V4.340.42-21.56-21.56-1.775.0918.564.0230.34-19.22A柱内力设计计值值汇总表柱号及正向内力截面内力组合荷载组合恒载+0.9**(任任意两种种或两种种以上上活荷载载)恒载+任意一种种活荷荷载组合项目MN、V组合项目MN、VⅠ-Ⅰ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+⑥+⑧+⑩)76.52534.44①+⑥59.63486.2-Mmax及相相相应的N①+0.9*(③③+⑦+⑩)-47.71486.2①+③-44.3486.2+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑥+⑧+⑨)76.52534.44①+②44.10539.8-Nmax及相相相应的M①+0.9*(③③+⑦+⑩)-47.71486.2①+③-44.3486.2Ⅱ-Ⅱ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(③③+⑧+⑨)39.241190.4222①+③144.711262.5999-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+⑤+⑦+⑩)-86.08589.16①+②-66.78594.52+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+③+⑦)118.041238.6666①+③144.711262.5999-Nmax及相相相应的M①+0.9*(⑤⑤+⑦+⑨)-51.11540.92①+⑤-66.78540.92Ⅲ-Ⅲ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(⑥⑥+②+⑨)373.22639.252.93①+⑨157.99639.234.68-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+④+⑧)-130.0444844.22-7.65①+④-193.6666813.4-13.42+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+③+⑦)138.221336.94442.02①+③-27.491360.8777-17.22-Nmax及相相相应的M①+0.9*(⑤⑤+⑦)130.38639.219.45①+⑤-41.08639.22.57B柱内内内力设计计值汇汇总表柱号号号及及及正向内力力力荷载类别永久荷载屋面荷载吊车竖向荷载载吊车水平荷载载载风荷载载载Dmax作用在A柱Dmin作用在A柱Dmax作用在C柱Dmin作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号号号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩Ⅰ-ⅠM-11.65-3.2969.38-28.86114.62-49.0210.4851.2951.29-51.29N825.293.400000000Ⅱ-ⅡM-22.99-3.29-61.2721.94-426.6333184.6110.4851.2951.29-51.29N919.593.4174.2067.73721.67311.50000Ⅲ-ⅢM-9.89-6.89116.63-52.06-132.733358.91266.04187.79182.79-182.7999N1029.893.4174.2067.73721.67311.50000V1.31-0.3617.79-7.4029.39-12.57-24.1913.1513.21-13.15B柱内力设设设计值汇汇总表表柱号及正向内力截面内力组合荷载组合恒载+0.9**(任任意两种种或两种种以上上活荷载载)恒载+任意一种种活荷荷载组合项目MN、V组合项目MN、VⅠ-Ⅰ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(④④+⑦+⑨)159.40825.2①+④102.97825.2-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+⑥+⑦+⑩)-83.16909.26①+⑩-62.94825.2+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑨)31.55909.26①+②-14.94918.6-Nmax及相相相应的M①+0.9*(③③+⑦)72.52825.2①+④102.97825.2Ⅱ-Ⅱ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(⑥⑥+⑦+⑨)211.051199.8555①+⑥161.621231.0-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+④+⑧+⑩)-446.65551653.0666①+④-449.62221641.1777+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+④+⑧+⑩)-446.65551653.0666①+④-449.62221641.1777-Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑨)20.211003.5666①+⑨28.3919.5Ⅲ-Ⅲ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(③③+⑦+⑨)499.021186.588850.93①+⑨172.91029.814.46-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+④+⑧+⑩)-196.04441763.366625.06①+⑩-192.68881029.8-11.84+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+④+⑦)103.891763.366663.17①+④-142.62221751.477730.7-Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑨)148.421113.866612.82①+⑨172.91029.814.46C柱内力设设设计值汇汇总表表柱号号号及及及正向内力力力荷载类别永久荷载屋面荷载吊车竖向荷载载吊车水平荷载载载风荷载载载Dmax作用在A柱Dmin作用在A柱Dmax作用在C柱Dmin作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号号号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩Ⅰ-ⅠM-38.94-2.2614.74-45.4035.7629.1336.080.9615.13-0.97N374.541.0300000000Ⅱ-ⅡM38.85-2.7714.74-45.40-88.842.042.040.9615.13-0.97N414.141.0300311.567.7367.73000Ⅲ-ⅢM16.75-3.3252.54-161.82.8676.7476.7481.66143.5-174.4777N512.441.0300311.567.7367.73000V-5.56-0.053.78-11.649.177.477.478.0719.22-30.34C柱内力设计值值值汇总表柱号及正向内力截面内力组合荷载组合恒载+0.9**(任任意两种种或两种种以上上活荷载载)恒载+任意一种种活荷荷载组合项目MN、V组合项目MN、VⅠ-Ⅰ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(⑤⑤+⑦+⑨)39.50375.4①+⑤-3.18374.5-Mmax及相相相应的N①+0.9*(④④+⑧+⑩)-79.81375.4①+④-84.34374.5+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑨)-27.20411.43①+②-41.2415.53-Nmax及相相相应的M①+0.9*(③③+⑦)6.80374.5①+③-24.2374.5Ⅱ-Ⅱ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(③③+⑦+⑨)89.37414.1①+⑨54.16414.1-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+③+⑧+⑩)-43.61731.38①+⑤-45.00725.6+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑤+⑧)-42.74731.38①+⑤-45.00725.6-Nmax及相相相应的M①+0.9*(③③+⑦+⑨)-89.37414.1①+⑨54.16414.1Ⅲ-Ⅲ+Mmax及相相相应的N①+0.9*(⑥⑥+⑦+⑨)297.19573.3626.79①+⑨126.75512.413.66-Mmax及相相相应的N①+0.9*(②②+④+⑧+⑩)-248.8999549.33-36.12①+⑩-191.2222512.4-35.9+Nmax及相相相应的M①+0.9*(②②+⑤+⑧)56.33829.689.91①+⑩-192.2222512.4-35.9-Nmax及相相相应的M①+0.9*(③③+⑦)146.26512.46.17①+③35.79512.4-1.78八、排架柱截面面面设计8.1.柱柱柱的计算算长度度及材料料强度度①、柱子计算长长长度根据《混混凝土结构与与砌体结构设设计》一书中中表12-4得:考虑吊车荷荷载载时:上上上段柱:lu=2.00HHu=2.00××3.99=77.8mm下段柱:Ll===1.00Hll=1.00××10..0==10..0mm不考虑吊车车荷荷载时:上上上段柱:lu=2.00HHu=2.00××3.99=77.8mm下段柱:Ll===1.225HHl=1.2255×100.00=122.55m②、C35混凝凝土土,一类坏坏坏境,钢钢筋取取HRB33335.则有;;;8.2.柱截面配配筋筋计算因为C柱荷载比比A柱柱小,为了了了配筋简简单,使A、C柱配筋相相同。8.2.1判断大小小偏偏心⑴.A、CCC柱①.Ⅰ-Ⅰ截面面:b=55000mm,h=50000mm,N=55339.88kNN故Ⅰ-ⅠⅠⅠ截面是大大偏偏心受压压,选选用M=766..52kkN··m,N=53344.444kNN。②.Ⅱ-Ⅱ截面面:b=55000mm,h=100000mm,N=112262..599kN故ⅡⅡⅡ-Ⅱ截面是大大偏偏心受压压,选选用M=-6666.788kNN·m,N=54400.922kNN。③.Ⅲ-Ⅲ截面面:b=55000mm,h=100000mm,N=113360..877kN故Ⅲ-Ⅲ截面面是大偏心受受受压,选用用M=37733.222kNN·m,N=63399.2kkN⑵.B柱①Ⅰ-Ⅰ截面::bb=5500mmm,h=60000mm,N=99118.66kNN故Ⅰ-ⅠⅠⅠ截面是大大偏偏心受压压,选选用M=766..52kkN··m,N=53344.444kNN。②.Ⅱ-Ⅱ截面面:b=55000mm,h=122000mm,N=116653..066kN故ⅡⅡⅡ-Ⅱ截面是大大偏偏心受压压,选选用M=-6666.788kNN·m,N=54400.922kNN。③.Ⅲ-Ⅲ截面面:b=55000mm,h=122000mm,N=117763..366kN故Ⅲ-Ⅲ截面面是大偏心受受受压,选用用M=37733.222kNN·m,N=63399.2kkN8.2.2A、C柱截面配配筋筋计算(1)、纵向向钢钢筋配置置①.上柱Ⅰ-ⅠⅠ截面。故选用钢筋4②其他截面计计算算方法如Ⅰ-Ⅰ截面。详详细细见表(2)、箍箍筋配置置箍筋筋筋按构造造要求求选取,沿沿标标高配置置B8@20000(3)、下柱截截面面高度h>60000mm,故在截截面面腰部布布置22B14的纵向向钢钢筋,宁宁外,在在上翼缘缘内配配置B14的纵向向构构造筋。8.2.2B柱截面配配筋筋计算B柱计计计算方法法同A、C柱,具体体过过程见下下表A、C柱受力纵纵筋计计算表项目上柱下柱大偏心大偏心内力M(KN·m)76.52-66.78373.22N(KN)534.44540.92639.21431235842033331631566170.350.1630.6437800100001000015.610101110.944111.491.441.11452.8761610776464.7876.6105.62强度满足359.46选配钢筋(mmmm)4B16(804)4B16(804)4B16(804)B柱受力纵筋计计计算表项目上柱下柱大偏心大偏心内力M(KN·m)159.40-446.6555499.02N(KN)825.21653.06661186.58881932704212040402133104610.380.270.40780010000100001.01.01.01.01.01.321.181.12473870102198.83197.97142.11混凝土强度满足足足,故只只需按按构造配配筋选配钢筋(mmmm)4B16(8004)4B16(8004)4B16(8004)九、牛腿设计计9.1.A、CCC柱牛腿设设计计⑴、牛腿尺寸确确确定A柱的上柱截截面面为b×h==500mmm××500mmm,下柱截面面为b×h=500××10000。吊梁中心线至厂房定定定位轴线A的距离为e=75500mm,联系尺尺寸D=15500mm,吊车梁梁下下缘宽度度为300mm,则则则牛腿自自下柱柱内边缘缘挑出出长度为为:c=150+77750-1000+3000//2+C=500+C按照构造要求CCC≥70mmm,取C=250mmmm,则C=30000mm用点至下柱内边缘的的的距离为为:a=150+7500-1000++20==--80mmm<0,其中20mm为为考考虑吊车梁梁梁及轨道道安装装误差。设α=45,牛牛腿腿外边缘高高高度h≥,且h≥200mmm,取h=4000mm,则h=h+c×tttgα=400+33000=700mm,h=h--aa=700-400=660mm。牛腿截面宽度与与与柱同宽宽,b=500mmm⑵、牛腿承受的的的荷载作用在A柱牛牛牛腿上的荷荷载载竖向荷载水平荷载设计值(KN)54.7772+77211.677=7776..39926标准值(KN)54.72/111.2++7221.667//1.44=5561..08826/1.444=188.557⑶、牛腿截面面高度度验算中级工作状态吊吊吊车β=0.665。混凝土土强强度等级级为C35,f=2.2200KN/mmm。且h=h+c×tttgα=400+33000=700mm,h=h--aa=700-400=660mm。则有高度符合抗裂度度度要求。⑷、配筋计算1)纵向受受受拉钢筋筋:a<0mm,按按按构造要要求,由由最小配配筋率率可知::A=0.00002×500×700=7000mm选用4B16(A=804mmmm)。2)))箍筋:水平箍筋使用BBB10,间距距为100mm,共6根。A=6×78..5×22=9442mm2A/3=62228mm>AA/2==4022mmm,满足要要求3)))弯起钢筋筋:a/h=0<000.3,不需设设置置弯起钢钢筋。9.2.B柱柱柱牛腿设设计⑴、牛腿尺寸确确确定B柱的上柱截面面面为b×h==500mmm××600mmm,下柱截面面为b×h=500××12200。吊梁中心线至厂房定定定位轴线A的距离为e=75500mm,联系尺尺寸D=15500mm,吊车梁梁下下缘宽度度为300mm,则则则牛腿自自下柱柱内边缘缘挑出出长度为为:c=77750-1200+3000//2+C=300+CC按照构造要求CCC≥70mmm,取C=200mmmm,则C=500mmmm用点至下下柱柱内边缘缘的距距离为:a=750600+220=1770mm>0,其中20mm为为考考虑吊车梁梁梁及轨道道安装装误差。设α=45,牛牛腿腿外边缘高高高度h≥,且h≥200mmm,取h=500mmmm,则h=h+c×tttgα=500+500=10000mm,h=h--aa=1000--40=960mm。牛腿截面宽度与与与柱同宽宽,b=500mmm。⑵、牛腿承受的的的荷载作用在BBB柱牛腿上上的的荷载竖向荷载水平荷载设计值(KN)54.7772+77211.677=7776..39926标准值(KN)54.72/111.2++7221.667//1.44=5561..08826/1.444=188.557⑶、牛腿截面高高度度验算中级工作状态吊吊吊车β=0.665。混凝土土强强度等级级为C35,f=2.2200KN/mmm。且h=h+c×tttgα=500+500=10000mm,h=h--aa=1000--40=960mm。则有高度符合抗裂度度度要求。⑷、配筋计算1)纵向受受受拉钢筋筋:a>>>0mmm,因此按计计算算配筋。又又因因为a/hh<0..3,故选a=35500mm=选用4B18(A=1017mmmm)。2)箍箍箍筋:水平箍筋使用BBB10,间距距为100mm,共8根。A=8×78..5×22=12256mmm2A/3=83337mm>AA/2==508..55mm,满足要要求3)弯起起起钢筋:a/h=0.11156<00..3,不需设设置置弯起钢钢筋。十、吊装验算采用翻身起吊,吊吊点设在牛腿腿下部,混凝凝土达到设计计强度后起吊吊。10.1.AAA、C柱吊装验验算算柱的插入深度hhh=0.99hh=0.99××1000mmmm=9000mm。柱吊装时时的的总长度度为::3.9m+1000.0m+00..90m=14..88m。⑴、内力计算A、C柱吊吊吊装验算算内力力图柱吊装阶段的荷荷荷载均为为柱自自重重力力荷载载(应考考虑动动力系数数),即即:=1.5×111.2×0.255×25.0==11.25KNN//m=1.5×111.2×(0.7×1.3-0.5×0.32)×0.55××25==27.8KN/m=1.5×111.2×0.277××25==12.15KN/m在上述荷载作用用用下,柱柱各个个控制截截面的的弯矩为为:=0.5×11.25KN//m×33.99m=85.56KNmm=123.0888KN·m由,得:下柱最大弯矩为为为:=49.90×××4.10077-0.55×12.1155×4.10077=102..447KN··mm⑵、强度验算A、CCC柱截面受受弯弯承载力力验算算柱别A、C柱截面上柱(C截面)下柱(B截面)M(KN·m)85.56123.08V(KN)43.8863.34b(mm)500500h0(mm)460960AS(mm2)804804101.30221.90221.6152.74验证满足要求10.2.BBB柱吊装验验算算柱的插入深度hhh=0.8h=0.8×1200mmmm=100000mm。柱吊装时时的的总长度度为::3.9m+1000.0m+1.00m=14..99m。⑴、内力计算柱吊装阶段的荷荷荷载均为为柱自自重重力力荷载载(应考考虑动动力系数数),即即:=1.5×111.2×0.3×25.0==13.5KN//m=1.5×111.2×(2.2×11..0-1.0×0.52)×0.55××25÷÷1..0=443..88KN/m=1.5×111.2×0.299××25==13.05KN/m在上述荷载作用用用下,柱柱各个个控制截截面的的弯矩为为:=0.5×13.5KN//mm×3..9mm=102..667KN·m=13.5×××3.9××(3.9×0.5+1.0)++0.5××27.88×1.0=177.26KN·m由,得:下柱最大弯矩为为为:=45.72×××3.64411-0.55×13.0055×3.64411=86.5522KN·mmB柱吊装验算内内内力图⑵、强度验算B柱截面受弯弯承承载力验算算算柱别B柱截面上柱(C截面)下柱(B截面)M(KN·m)102.67177.26V(KN)52.6596.53b(mm)500500h0(mm)5601160AS(mm2)804804125.42270.14218.42182.5验证满足要求十一、基础设计计计按《建筑地基基基基础设计计规范范》(GBJ7—89)规范,对对对地基承承载力力标准值值在、单单层排架架结构构6m柱距的多多跨跨厂房,跨跨度度,吊车额额定定起重量量不超超过30t的二级建建筑筑物,设设计时时可不作作地基基变形计计算,当当按地基基承载载力确定定基础础底面积积、埋埋深以下下及设设计基础础时,应应按荷载载设计计值进行行计算算。11.1.AAA.C柱基础设设计计如下::⑴、设计资料基基基础承载载力基基础修正正后的的地基承承载力力特征值值为1800KKN/mm,砼砼采用C20,。钢筋采用HRRRB3335级,f=f=30000KN//mmm,ξ=0.55550。基础顶顶面面标高为-0.7m,基础下下设100mmm厚C10的素混凝土垫层层层。柱插入基基础础截面尺尺寸为为500mmmm×100000mm,基础顶顶面面标高为0.77000m。⑵、由A柱侧墙墙通过基基础梁梁传来的的纵墙墙重每个基础承受的的的外墙中中宽度度为6.0mm,总高度度为15.66++0.700--0.224==16.06m,墙体为24000mm实心墙(19KKNN/mm),刚框框门门窗(0.5KKNN/mm),基基础梁(2255KN//mm)。每个基础承受的的的由墙体体传来来的重力力荷载载见表20。240mm厚砖砖砖墙19×0.2444m×[6×16.06-(44..8+1.8))××3.66]==331.06KN钢框玻璃窗0.5×(444.8+11.8))××3.66=8.644KNN基础梁6×0.24×××0.224××25==8..64KNN小计N=351.5558KN由墙墙墙体传来来的重重力荷载载⑶、基础顶面传传传来的力A柱柱柱基础顶顶面力力Mmax及相应应应的N、V-Mmax及相相相应的N、VNmax及相应应应的M、VNNN(KNN)63339.2281113.44136660.887MMM(KNN·mm)33373..222-13339.666-2777.499V(((KN)5552.993-1333.42217..222⑷、初步确定基基基础高度和和杯杯口尺寸寸由《混凝凝凝土结构构设计计和砌体体结构构设计》可可知知,柱的的插入入深度为900mmm,则杯口深度为90000+50==9950mmm。杯口顶部部部尺寸,宽宽为为500++22×755=6650mmm,长为10000++2×775==11550mmm;杯口底底部部尺寸,宽为55500+5500×2==6000mm,长为10000++50××2==11000mmm。根据《混混混凝土结结构设设计和砌砌体结结构设计计》一一书中表12-6,取杯壁壁厚厚度t=35500mm,杯底厚25000mm杯壁高度度为450mmm。根据以以以上尺寸寸初步步确定基基础总总高h=95500+2550==12000mmm。A、C柱基基础底面计算算算配筋图⑸、基础底面尺尺尺寸确定①、内力组合。如如如下表A柱基础底面面内内力组合表表表内力-Mmax及相相相应的N、V+Nmax及相相相应的M、VN(KN)由柱传来813.41360.8777由梁传来421.9421.9总计1235.31782.7777M(KN·m)由柱传来-193.6666-27.49由梁传来-261.5888-261.5888总计-455.2444-289.0777V(KN)-13.42-17.22②、确定底板尺尺尺寸按按按轴心受受压确确定A适当放大,取AAA=3mm×55.5m==16.55m.其中l=3..00m,bb=55.5m。⑹、计算基底底压力力及验算算地基承承载力力20KN/m×××16.5mm××1.9m==625KNNW=bl/6===15.1133m基底压力的计算算算及地基基承载载力的验验算(MMmax相应的内内力较小,可可不作为参参考对象,此此处省去Mmaax相应内力力的计算)见表。A柱基础压力验验验算表计算项目-Mmaxxx及相应的N、VNmax及相相相应的M、VM/KN·m4555.224-22289..077N/KN1112355.330177782..711V/KN-13.4217..222G/KN627.0066627..000(N+G)///KN1118622.330200049..800(M+Vh)))/KNN471.3433309..733(((M+Vhh))/W((KNN/m2)31.1520.47(((N+G))//A(KKN//m2)112.8711146..055144.0281.7211166..52211125..288

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