單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名稱(chēng)：設(shè)計(jì)題目：系 部：專(zhuān) 業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)老師：2008年7月一設(shè)計(jì)資料1二構(gòu)件選型32.1 屋面板322屋架32.3 天溝板32.4 吊車(chē)梁42.5吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié)42.6 基礎(chǔ)梁52.7 過(guò)梁(GL )、圈梁(QL )、連系梁(LL) 52.8 門(mén)窗6三柱設(shè)計(jì)73.1 尺寸的確定73.2 材料的選用 8四 荷載計(jì)算 94.1荷載作用位置94.2 屋蓋荷載 94.3 上柱自重94.4 下柱自重 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.5 吊車(chē)梁等自重 94.6 吊車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 104.7 圍護(hù)墻等永久荷載 104.8 風(fēng)荷載11五 橫向排架內(nèi)力分析 135.1

2、 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算 135.2活載作用下的內(nèi)力計(jì)算 16六 荷載組合及最不利內(nèi)力組合 236.1 I I 截面 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.2 n n截面 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.3 in 川截面 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。七柱配筋計(jì)算25八柱在排架平面外承載力驗(yàn)算 31九斜截面抗剪和裂縫寬度驗(yàn)算 329.1 斜截面抗剪驗(yàn)算 329.2 裂縫寬度計(jì)算 32十牛腿設(shè)計(jì)343434錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3610.1 幾何尺寸確定10.2牛腿配筋計(jì)算10.3牛腿局部抗壓驗(yàn)算卜一柱的吊裝驗(yàn)算11.1 荷載計(jì)算 3611.2 內(nèi)力計(jì)算3711.3 正截面驗(yàn)算3711.4 裂縫寬度計(jì)算 38十二基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3912.1 確定

3、基礎(chǔ)尺寸 4012.2 抗沖切驗(yàn)算4112.3 基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算 43設(shè)計(jì)資料1工程名稱(chēng)：三明市三元區(qū)宏大機(jī)械公司金工裝配車(chē)間2. 單跨裝配車(chē)間，總長(zhǎng)84m,柱距6m,車(chē)間平面布置圖和剖面圖如附圖所示?？缰性O(shè)有二臺(tái)20/5t吊車(chē)，A5級(jí)工作制，其軌頂標(biāo)高為10.2m,柱頂標(biāo)高為12.9m, 基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-1.5m。3. 建筑地點(diǎn)：三明市三元區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向：全年為偏北風(fēng)，夏季為偏南風(fēng)。雨雪量：年降雨量1450m m，最大積雪深度100 mm。基本風(fēng)壓：w0 =0.35kN/m2，基本雪壓： 綣=0.2kN/m2。4. 地質(zhì)條件：(1) 填砂：遍布場(chǎng)地表層，厚度為 0.5-1.25m,平均1.0m；

4、，褐灰，主要由中粗顆粒石英砂及貝殼碎片等組成，該層屬新近回填(回填時(shí)間小于3年),有經(jīng)專(zhuān)門(mén)振沖密處理，呈中密狀，局部稍密狀。密實(shí)度及均勻性較好，力學(xué)強(qiáng)度一般，工程性 能一般。承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak=120 kPa。重度咐=18kN/m3。(2) 粉質(zhì)粘土：全場(chǎng)地分布，厚度為 2.20-2.50m,平均2.30m。褐紅、褐綠、 灰綠、灰白等色，大多呈硬塑狀，局部可塑，成份主要由粘、粉粒及石英砂性組成， 砂礫含量約20%，巖芯搖振無(wú)反應(yīng)，切面較光滑，干強(qiáng)度中等，韌性好。該層屬中等 壓縮性土，強(qiáng)度較高，工程性能較好。fak=250 kPa。重度襌=19kN/m3。(3) 中砂：厚度為2.0014.50m

5、,平均厚度6.8m。褐黃、灰白色，可塑硬塑 狀，大多呈硬塑狀，局部可塑，成份主要由長(zhǎng)石風(fēng)化的粘土礦物，石英顆粒及云母碎屑等組成，土中2mm顆粒含量約15%，手捏易散，泡水易化，崩解，原巖結(jié)構(gòu)特證 清楚，母巖為花風(fēng)巖。巖芯搖振無(wú)反應(yīng)，切面稍有光滑，干強(qiáng)度中等，韌性低。該層 屬中等壓縮性土，強(qiáng)度較高，工程性能較好。fak=260 kPa。重度=23kN/m3。(4)全風(fēng)化花崗巖：厚度為1.6012.30m,變化較大，其頂板埋深為17.80-30.90m, 頂板高程為-21.92-8.84m。褐黃、灰白色，堅(jiān)硬狀，成份主要由未完全風(fēng)化的長(zhǎng)石、 石英、云母碎屑等組成，巖芯量散體結(jié)構(gòu)，堅(jiān)硬狀。該層屬低壓

6、縮性土，強(qiáng)度較高， 工程性能好。fak=500 kPa.(地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖2)場(chǎng)區(qū)勘探深度內(nèi)地下水為空隙潛水，接受大氣降水入滲補(bǔ)給，勘察期間地下水埋深2.973.03米。根鄰近地下水質(zhì)資料，場(chǎng)區(qū)地下水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu) 有弱腐蝕性。5. 材料供應(yīng)：砂石、磚、瓦該地區(qū)能保證供應(yīng)；水泥、鋼材、木材品種齊全。6施工能力：承建公司技術(shù)力量較強(qiáng)，機(jī)械裝備水平較高。可進(jìn)行各種類(lèi)型的預(yù) 制構(gòu)件的吊裝，專(zhuān)用預(yù)制構(gòu)件廠能生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和各類(lèi)鋼筋混凝土預(yù) 制構(gòu)件。7.依建筑材料供應(yīng)情況和施工能力，車(chē)間的主要承重構(gòu)件采用裝配式鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)。構(gòu)件選型2.1屋面板：采用全國(guó)通用工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件圖集04

7、G410-11.5m x 6.0m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板，根據(jù)屋面板上作用的荷載選用防水層0.35kN /m2保溫層0.48kN /m220厚水泥砂漿找平層20 0.02 = 0.40kN/m2屋面活荷載0.70kN /m2雪荷載0.20kN /m2外荷載基本組合設(shè)計(jì)值:2q =1.35 (0.35 0.480.4)1.4 0.7 0.7 =2.35kN / m選 Y-WB-3X，自重(加灌縫)1.50kN/m2，允許荷載 3.24kN/m2 2.35kN /m2,滿足要求。2.2 天溝板：選用04G410-2圖集1500X 6000預(yù)應(yīng)力混凝土天溝板，天溝寬 580mm,溝壁平均厚度為80mm。

8、防水層0.35kN /m2保溫層20.48kN /m65厚焦渣混凝土找平層0.065 14 =0.40kN/m20.4kN /m22.00kN /m220厚砂漿抹面積水荷載按200高計(jì)卷材防水層考慮高低肋覆蓋部分，按天溝平均內(nèi)寬b的2.5倍計(jì)算（b=天溝寬 -190=580-190=390),則q =1.35b（0.910.4 2.5 0.352.0） = 5.59 0.39 二 2.18kN /m選用TGB58（有落水洞口）允許荷載3.0kN/m2.18kN/m，滿足要求。注：積水荷載取為200mm高，比其他荷載大，故天溝板驗(yàn)算取積水荷載，當(dāng)排架分 析時(shí)仍取屋面活荷載0.70kN/m2。2.

9、3 屋架:按05G511梯形鋼屋架圖集選用防水層（屋面板）20.35kN /m保溫層（屋面板）找平層（屋面板）20.48kN /m20.40kN /m2屋面板自重（加灌縫）1.50kN/m2屋架支撐自重0.05kN/m2雪荷載0.20kN/m2屋面活荷載0.70kN/m2荷載組合： 、永久荷載效應(yīng)控制：1.350.350.40.48 1.500.051.4 0.7 0.7 = 4.44kN / m2 、活荷載效應(yīng)控制：21.2 （0.35 0.40.481.50 0.05）1.4 0.7 二 4.32kN /m選用GWJ30-3 （無(wú)天窗），允許荷載4.5kN/m 2 4.44kN / m2,

10、滿足要求，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集查得屋架自重 50.9kN。2.4 吊車(chē)梁：按04G323-2圖集選用廠房配有二臺(tái)Q相同、A5級(jí)工作制20/5t吊車(chē)，L 28.5m ,柱距6m,吊車(chē)起 重量20t，根據(jù)圖集確定選用 DL 10s吊車(chē)梁（梁重4.08t）。2.5吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié)：按04G325圖集選用1）軌道聯(lián)結(jié)按A5級(jí)工作級(jí)別，Q=200kN, L 28.5m根據(jù)吊車(chē)規(guī)格參數(shù)計(jì)算最大輪壓設(shè)計(jì)值：Pd = - q m Pdk-1.05 1.4 1.15 240 =405.72kN選用：軌道聯(lián)結(jié)DGL-11則 405.72kN 510 kN,滿足要求。吊車(chē)梁上螺栓孔間距A=240mm,軌道面至梁頂面距離190m

11、mDGL-11的參數(shù)鋼軌0.380kN/m聯(lián)結(jié)件0.086kN/m彈性墊層0.004kN/m混凝土找平層（0.82X 10/1000+0.023X 25） =0.583 kN/m1.060 kN/m2）.車(chē)擋選用：車(chē)擋CD-32.6 基礎(chǔ)梁04G320墻厚度240mm,磚強(qiáng)度等級(jí)MU10，砂漿強(qiáng)度等級(jí)M5。墻體采取突出于柱外的方案。柱距為4.2m時(shí)窗寬3m，柱距為6m時(shí)窗寬4.2m。安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù)1.0。1）縱墻（柱距為6m）磚墻 H = 12.9m 乞 15m窗洞寬度 3000mm 乞 0 = 4200mm 乞 4200mm窗洞迭加高度 4200 4800 = 9000mm _

12、8600mm窗上口至墻頂距離600mm _ 600mm多層窗兩窗之間的距離1200mm _1200mm根據(jù)以上資料選用：JL-3 （有門(mén)、有窗）凈跨度In = 4950mm基礎(chǔ)梁的支座中心線間的距離lc =5950 -500 =5450mm2）山墻磚墻 H = 12.9m 玄 15m窗洞寬度 3000mm 乞 0 = 3000mm 乞 4200mm窗洞迭加高度 4200 4800 = 9000mm _ 8600mm窗上口至墻頂距離600mm _ 600mm多層窗兩窗之間的距離1200mm _1200mm柱距為4.5m根據(jù)以上資料選用：JL-24 （有窗）凈跨度ln = 3450mm基礎(chǔ)梁的支座

13、中心線間的距離lc =4450 - 500 =3950mm柱距為6m根據(jù)以上資料選用：JL-3 （有門(mén)、有窗）凈跨度ln =4950mm基礎(chǔ)梁的支座中心線間的距離lc =5950 -500 = 5450mm2.7 過(guò)梁（GL）G322-1、圈梁（QL ）、連系梁（LL）4.5m柱距：窗戶寬3000mm,選用GL-4240。梁高180mm，混凝土 C20,鋼筋HRB235。6m柱距：窗戶寬4200mm,選用GL-4420。梁高300mm，混凝土 C20,鋼筋HRB335。墻體材料選用機(jī)制普通磚，墻厚 240mm,門(mén)窗洞口寬4200mm,荷載等級(jí)為0由于考慮三梁合一統(tǒng)一取為 GL-44202.8門(mén)

14、窗4.5m 柱距：窗戶 3000mmX 4200mm、3000mmx 4800mm。6m 柱距：窗戶 4200mm x 4200mm、4200mm x 4800mm。 門(mén)：3000mX 3600mm三柱的設(shè)計(jì)3.1 尺寸的確定1）軌頂標(biāo)高：根據(jù)廠房工藝需求（最大設(shè)備及吊物與跨越物間的安全距離、吊 車(chē)相關(guān)尺寸等）確定軌頂標(biāo)高為 H 1 = 10.2m ；2）軌頂至柱頂高度：H 2 =吊車(chē)梁高+軌道高+吊車(chē)頂端與柱頂?shù)膬艨粘叽?0.19+2.136+0.3=2.626調(diào)整為H2=2.7m （吊車(chē)頂與柱頂凈空調(diào)為374mm）；3）柱頂標(biāo)高 H =比 H 2 =10.2 2.7 = 12.9m ；4）

15、牛腿標(biāo)高=10.2-1.2-0.19=9.81m （取為 9000mm）； 注：1.2 為 DL 10s 高度；0.19 為 DGL 11 高度。柱軌頂標(biāo)高實(shí)際為 9.00+1.2+0.19=10.39m與10.2m相差一 0.2m范圍內(nèi)，滿足 要求。5）上柱高度 Hu =12.9-9.0 =3.9m ；6）下柱高度 H l =9.0-（-1.5） =10.5m ； （*-1.5 為基頂標(biāo)高）7）柱的計(jì)算高度=12.9 1.50 = 14.4m ；8）初定截面尺寸b_ Hl/20=10500/20=525mm h_ H l/12=10500/12=875mm由參考尺寸?。荷现ň匦危゜x h=

16、400X 500mm下柱（矩形）bx h=400x 1000mm表3.1 柱截面計(jì)算參數(shù)截面尺寸（mm）面積(mm2)慣性矩（mm4）自重(kN/m)上柱400X50052.0 X 105821.3 X 105.0下柱400X10004.0 X 105333.3 X 108109）柱的插入深度h1應(yīng)滿足:預(yù)制柱插入基礎(chǔ)杯口應(yīng)有足夠的深度，使柱可靠地嵌固在基礎(chǔ)中，插入深度對(duì)于截面尺寸800 h 0.05倍柱長(zhǎng)（吊裝時(shí)的柱長(zhǎng)）。最終插入深度取值為900mm。3.2材料的選用C30混凝土， fc =14.3N/mm2, ftk =2.01N / mm2 , ft =1.43N/mm2 C25混凝土，

17、 fc =11.9N /mm2, ftk =1.78N/mm2, ft = 1.27N / mm2 鋼筋：受力筋為 HRB335, fy =300N/mm2, Es =2.0 105N mm2 箍筋為 HRB235, fy=210N/mm2圖4.1荷載作用位置四荷載計(jì)算4.1荷載作用位置q 二九 /2 -0.15 二 0.05m倉(cāng) 訥/2 -g/2 =0.5 -0.25 =0.25me4 =（L _Lk）/2 _hi/2 =0.75_0.5=0.25m包=/20.24/2 =1.0/20.12 =0.62m注：上柱截面高九=500mm，下柱截面高h(yuǎn)l = 1000mm，墻厚240mme,作用于

18、上柱柱頂豎向偏心力對(duì)上柱計(jì)算軸線的偏心距；e2 上柱豎向力對(duì)下柱計(jì)算軸線的偏心距；4吊車(chē)梁支座鋼墊板的中心線對(duì)下柱計(jì)算軸線的偏心距；5 圍護(hù)墻自重對(duì)下柱計(jì)算軸線的偏心距；4.2屋蓋荷載（永久荷載G ,活荷載Q）G1k=0.5 （跨度 柱距）（屋面荷載支撐荷載）0.5屋架重 +柱距漢天溝重=0.5 （30 6）2.78 0.5 50.9 6 2.18=288.73kN則屋蓋結(jié)構(gòu)自重 Q =1.2 G1K =1.2 288.73 =346.48kN屋面活荷載Q1k =0.7 （30亠2） 6 = 63kNQ ；,q Q1k 1.4 63 =88.2kN4.3 柱自重1）上柱自重：G2k =4.0

19、Hu =4.0 3.9=18.72kN2）下柱自重：G3k =10 Hl =10 10.5=126kN4.4 吊車(chē)梁等自重G4kG4k =40.8 1.06 6 =47.16kN4.5吊車(chē)荷載標(biāo)準(zhǔn)值V1 =6 125f si圖4. 2吊車(chē)梁的支座反力作用線根據(jù)設(shè)計(jì)資料，吊車(chē)按兩臺(tái)考慮。其中：L=6m , B=6.4m , K = 5.25m，起重量 Q=20t，大車(chē)質(zhì)量 m, = 41t，小車(chē)質(zhì)量m2 =7.5t，吊車(chē)最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pmax,k =240kN ,Pmin, k - (G1 ,k G 2,k G3,k ) / _ Pmax, k = mim2 m3 g/2 - Pmax, k=

20、(417.520) 10/2 -240 =102.5kN吊車(chē)梁支座反力影響線及兩臺(tái)吊車(chē)的布置如圖4.2示D max, k = - Rnax, k yi= 0.9 240 (0.125 1.0 0.81)= 417.6kNDmax 二 QDmax,k 二1*4417.6 = 584.64kNDmin, k = Dmax,k=417.6x102.5/ 240 = 178.35kNPmax,kDmin 二 QDmin,k 4 178.35 = 249.69kN1Tk： (m2 Q)g4= 0.25 0.10 0.9 (7.520) 10= 6.19kNTmax= Dmaxmax, k-584.64

21、6.19/240 =11.97kN4.6圍護(hù)墻等永久荷載G5k(G5k包括QL， JL，墻體，門(mén)窗等重量)圈梁(QL)自重：2 0.3 0.24 4.42 25=15.91kN基礎(chǔ)梁(JL)自重：0.45 0.24 5.95 25=16.07kNC1 (4.2mx4.2m)鋼窗自重4.2 4.2 0.45 = 7.94kNC2 (4.2mx4.8m)鋼窗自重4.2 4.8 0.45 =9.07kN240厚墻(雙面抹灰)自重19.0 0.24 1.0 = 5.56kN/m2(6 12.9-4.2 4.2 -4.2 4.8 -0.3 4.42 2-0.45 5.95) 5.56=190.5kNG5

22、k =15.9116.07 190.5 7.94 9.07 =239.49kNG5iGG5=1.2 239.49 =287.4kN4.7風(fēng)荷載風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4.3,其中0 =1.99m ； h2 = 1.50m- - *z 叫，基本風(fēng)壓 o = 0.35kN / m2風(fēng)振系數(shù)z =1.0 (規(guī)范規(guī)定單層廠房取1.0)屋面坡度：二 arctan(3490 -1990)/15000 = 5.7 : 15風(fēng)載體型系數(shù)*查規(guī)范如下：S1 =0.8，匕2 二-0.6，丄S3 二 -0.5，乂4 = 一0.5圖4.3表4.1風(fēng)壓?jiǎn)J度離地面（或海面） 高度5m10風(fēng)壓高度變化系數(shù)按地面粗糙變化類(lèi)別為B查

23、規(guī)范如H化系數(shù)1范如表.1： 審 |0m巴1.001.001.141.25中間按線性插入：柱頂Z1= 12.90.45 = 13.35m?(- -1)n1 -0.2712 (1)=1.50062.463110.271(1)0.06M2k作用時(shí):21 丸C3 1.5 311 + 九3(- -1)n2“5 匸竿一“061 0.2713(1)0.06內(nèi)力正向：以截面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正。M 你=一 G1k 1-288.73 0.05 - -14.44kN mM 2k 二-G1k e2-18.72 0.25 - -5.62kN mM1k C1M 2k C3= r HH14.44 2.45 5.62 1.06

24、=+14.414.4= 2.88kNV1k =R = 2.88kN()求出未知反力R后，求解靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力:G1kG1kG1kM 17V1kM1V1kM 1 kV1z/M 2 kM 2 /M 2k/M3(a)(b)圖5.1恒荷載內(nèi)力計(jì)算(c)由圖5.1(a)得刀M=0:M4 =ykHM 1k -M 2k= 2.88 14.4 -14.44 -5.62 =21.41kN m由圖5.1(b)得刀M=0 :M 2 - V1k H u _ M 1k= 2.88 3.9 -14.44 二-3.17kN m由圖5.1(c)得刀M=0 :M 3 二V1kH u 一 M1k 一 M 2k= 2.88 3.9

25、14.44 5.62 8.79kN mGlkJ 1R廠+GikVik 14.4288. 735* 62& 79-21. 412, 88Ml?)N 圖圖3. 2屋蓋荷載內(nèi)力圖2)在G2k ,G3k, G4k作用下內(nèi)力計(jì)算 在上述荷載作用時(shí)為柱底端固定上端自由的懸臂柱，屬靜定結(jié)構(gòu)。M 4k =G4k 4 -G2k e?= 47.16 0.25 -18.72 0.3 =6.17kN mNk - G2k G3k G4k=18.72 126 47.16 =191.88kN1& 7265. 88 191T88圖乩3柱及用乍梁口亜內(nèi)力圖5.2活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算521在Qik作用下內(nèi)力計(jì)算Q1k內(nèi)力圖與G

26、1k內(nèi)力圖成比例，比例系數(shù)k = Qik 2你= 63/288.73 =0.218-3. 14630.63 L 23二=1.92|-4. 67H圖N圖V圖圖乳4屋血活荷域內(nèi)力圖5.2.2 在Dmax,k, Dmin,k作用下內(nèi)力計(jì)算分析吊車(chē)荷載Dmax,k作用在A柱上，Dmin,k作用于B柱上時(shí)內(nèi)力（當(dāng)Dmin,k作用于A 柱，Dmax,k作用于B柱上時(shí)內(nèi)力，禾【J用對(duì)稱(chēng)性即可求出內(nèi)力）M max = Dmax,k e4 = -417.6 0.25= - 104.4kN mM min = Dmin,k e4 =178.35漢 0.25 = 44.59kN mRAmaxC3-104.414.41

27、.06 - -7.69kN()C3VB,1二4559 1.06 =3.28kN()14.4為了撤銷(xiāo)附加不動(dòng)鉸支座，需要在排架柱頂施加水平集中力 -Ra和-Rb，由于A、B柱相同，剪力分配系數(shù)A二B =0.5，故在-Ra和-Rb作用下，各分配到柱頂剪力為VA,2 =Vb,2 =0.5(Ra Rb) =0.5沃(7.69 3.28) =2.21kN(T )總柱頂剪力為:VA - VA,1 Va,2二-7.69 2.2仁-5.48kN()VB - VB,1 VB,2= 3.28 2.2仁 5.49kN( )求A柱彎矩:弓加4A(a)(b)(c)圖5.5Dmaxk作用在A柱內(nèi)力計(jì)算max,k由圖5.5

28、(a)刀M=0得：M4 二 Mmax-VA H =104.4 -5.48 14.4 = 25.49kN m由圖5.5(b)刀M=0得：M2 二-Va Hu = -5.48 3.9 二-21.37kN m由圖5.5(c)得刀M=0 :M M max -Va Hu =104.4 -5.48 3.9 =83.03kN m求B柱彎矩:VbDmin, kMmin廠BD min, kIm2min, kM minVbJ M3思芋/M 4B(a)(b)(c)圖5.6 D min,k作用在B柱內(nèi)力計(jì)算由圖5.6(a)刀M=0得:M-Mmin Vb H =-44.59 5.49 14.4 =34.47kN m由圖

29、5.6(b)刀M=0得：M2 二Vb Hu = 5.49 3.9 =21.41kN m由圖5.6(c)刀M=0得：M3 - -Mmin VB Hu - -44.59 5.49 3.9 - -23.18kN m圖民7 吊車(chē)豎向荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖83. 03-23, 18-5.48 5.49249.69 n r=21.37 2L4125. 4934. 47417.6MS利用對(duì)稱(chēng)性當(dāng)Dmax,k作用于B柱時(shí)內(nèi)力圖:23. 18-2L 412L 37-3 L 47hi圖-83. 03-25, 49圖5. 9%朮作用在B柱內(nèi)力圖5.2.3在吊車(chē)水平荷載Tmax,k作用下內(nèi)力計(jì)算當(dāng)不考慮廠房空間作用時(shí)，利用對(duì)稱(chēng)

30、性可簡(jiǎn)化為靜定的下端固定上端自由的二階 柱。吊車(chē)梁頂：M -0吊車(chē)梁底：M =h Tmaxk =1.2 漢 11.97 =14.36kN m柱底：M 二 h 已 Tmax,k 二 1.2 10.511.97 =140.05kN m1=T血囂卜占rTP*1 AtiXi k14.361IJ11*I r r i i j-14. 36I 0r 140.05-140. 05ABmek圖圖5* W T-.kft=用下內(nèi)力圖+ 1L975.2.4在風(fēng)荷載Wk，qik，q2k作用下內(nèi)力計(jì)算在風(fēng)荷載作用下，以左風(fēng)一作用進(jìn)行計(jì)算。（右風(fēng)-作用時(shí)，利用對(duì)稱(chēng)性A , B兩柱內(nèi)力值對(duì)換，符號(hào)相反即可，不必另算。）131

31、4(1 -丄)n3181 (-1)n3 10.2714 (1)込=0.31318 1 0.2713 (1)0.06在qik的作用下，A柱虛加水平不動(dòng)鉸支座，則 A柱不動(dòng)鉸支座反力Ra 二 GiqikH 二 0.31 1.83 14.4 - -8.17kN(:)在q2k的作用下，B柱虛加水平不動(dòng)鉸支座，則 B柱不動(dòng)鉸支座反力Rb nGgzkH =0.31 1.374 14.4 - -6.13kN()撤銷(xiāo)附加不動(dòng)鉸支座，需在排架柱頂施加集中力-Ra和-Rb，并把他們與W.相加后進(jìn)行剪力分配Va,2 二 Vb,2 二(W-Ra-Rb)-0.5 (6.00 8.17 6.13) -10.15kN( )

32、VA =VA,2&q1Vb= 10.15-8.17 =1.98kN( )圖5.11風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖由圖5.11刀Mx=0得:M A,x _3.91 83= 1.98 3.93.92 =21.64kN m2M B,x.9 =VbHu02km。2 込號(hào) 3.925Ma,x444 二 Va H 字 H2，一 21 83= 1.98 14.414.42 =218.25kN m2MbZ4.4 =Vb H 學(xué) H2,一 21 3742-4.02 14.414.4 =200.34kN m2Vg 二VA=1.98kNVb,x廠 VB=4.02kNVA,x ：3.9 = A,x44.4 = VA 1 k H= 1

33、.98 1.83 14.4=28.33kNA Oik H u-1.98 1.83 3.9= 9.12kNVB,x：3.9 - VB q2k H u= 4.02 1.374 3.9二 9.38kNVB,x4. =VB 2k H= 4.02 1.374 14.4=23.81kN-Vhg6EwVaOL009. 12/I9. 38111218. 25200. 343323.81D1)(1D d0(BM圖N圖V圖圖耳13左風(fēng)作用卜內(nèi)力圖用同樣的方法可求出右風(fēng)的內(nèi)力圖，如圖 4.17所示-4. 02 -L 981-i1.1-26 131-2L641|-9. 38ii11- 9* 1211!_ 001I11

34、1200. 34-21& 25-23.81-2& 33ABA) IB； fAlBM 圖NffiVffi圖5. 14右風(fēng)作用下內(nèi)力圖六荷載組合及最不利內(nèi)力組合考慮的是以下四種的內(nèi)力組合：(1) Mmax及相應(yīng)的N , V ；(2) 一 Mmax及相應(yīng)的N， V ；(3) Nmax及相應(yīng)的M， V ；(4) Nmin及相應(yīng)的M，V ；以上四種內(nèi)力組合中的有是我們要尋求的最不利內(nèi)力(即在截面尺寸，材料強(qiáng)度 相同條件下，使截面配筋量最大的內(nèi)力)。在尋求上述四種內(nèi)力時(shí)，考慮這些荷載同時(shí)出現(xiàn)以及同時(shí)出現(xiàn)且達(dá)到最大值的可 能性。因此，我們?cè)趯で笞畈焕麅?nèi)力組合時(shí)必須考慮荷載組合。按荷載規(guī)范中對(duì) 于一般排架、框

35、架結(jié)構(gòu)由可變荷載效應(yīng)控制的組合的表達(dá)式為：、“恒荷載” +任一種“活荷載”S = g SGk Q1 SQ1k、“恒荷載” +0.9 (任意兩種或兩種以上“活荷載”)S = G 0k 0.9 Qi Rik內(nèi)力組合要點(diǎn)：(1) 每次組合以一種內(nèi)力為目標(biāo)來(lái)決定荷載項(xiàng)的取舍；(2) 每次組合都必須包括恒荷載項(xiàng)；(3) 當(dāng)取Nmax和Nmin為組合目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使相應(yīng)的M絕對(duì)值盡可能的大，對(duì)于不 產(chǎn)生軸向力而產(chǎn)生彎矩的荷載項(xiàng)中彎矩值也應(yīng)組合進(jìn)去；(4) 風(fēng)荷載項(xiàng)中有左風(fēng)和右風(fēng)兩種，每次組合只能取其中的一種；(5) 吊車(chē)荷載組合時(shí)，要遵守“有 T必有D，有D必有T”的原則；在“恒荷 載+任一種活荷載”的內(nèi)力組

36、合中，只能在吊車(chē)豎向荷載D與吊車(chē)水平荷載T兩者中 取一種；(6) 由于柱底水平剪力對(duì)基礎(chǔ)底面將產(chǎn)生彎矩，其影響不能忽視，故在組合截 面III-III的內(nèi)力時(shí)，要把相應(yīng)水平力值求出；(7) 當(dāng)柱截面采用對(duì)稱(chēng)配筋及采用對(duì)稱(chēng)基礎(chǔ)時(shí)，+Mmax，-Mmax兩種內(nèi)力組合合 并為一種，即| M |max及相應(yīng)的N和V ；(8) 荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合用于裂縫控制和地基的承載力驗(yàn)算。下面根據(jù)A柱內(nèi)力(標(biāo)準(zhǔn)值、組合值)匯總表(表6-1、表6-2)進(jìn)行A柱的內(nèi)力最不利組合計(jì)算，組合結(jié)果見(jiàn)表6-3。A柱在各種荷載作用下內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值匯總表表6-1荷載類(lèi)別序 號(hào)截面內(nèi)力值（kN m、kN）I-Ill-ll111-111MN

37、MNMNV屋蓋自重15.62288.73-8.79288.73 121.41288.732.88柱及吊車(chē)梁自重2018.726.1765.886.17191.880屋面活荷載31.2363-1.92634.67630.63Dmax在A柱4-21.37083.03P 417.625.49417.6 :-5.48 :Dmin在A柱5-21.41023.18178.35 1-34.47178.355.49T max在A柱614.36014.360140.05011.97左風(fēng)721.64 1021.64r 01218.25028.33 :右風(fēng)8-26.130-26.130-200.340-23.81A

38、柱在各種荷載作用下內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表表6-2何載類(lèi)別序 號(hào)截面內(nèi)力值（kN m、kN ）l-lll-lllll-lllMNMNMNV屋蓋自重16.74346.48-10.55346.4825.69346.483.46柱及吊車(chē)梁自重2022.46r 7.4079.067.40230.260屋面活荷載31.7288.2-2.6988.26.5488.20.882Dmax在A柱4-29.920r 116.24584.6435.69584.64-7.67Dmin在A柱5-29.97032.45249.69-48.26249.697.69Tmax在A柱6-20.100-20.100196.070-16.7

39、6左風(fēng)730.300:30.300305.55039.66右風(fēng)8-36.580-36.580-280.480-33.33七排架柱的配筋計(jì)算實(shí)際工程中，偏心受壓構(gòu)件在不同的荷載組合中，同一截面分別承受正負(fù)彎矩； 再者也考慮施工方便，不易發(fā)生錯(cuò)誤，一般可采用對(duì)稱(chēng)配筋，此處即取As = As?；炷翉?qiáng)度等級(jí)用C30;縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。計(jì)算公式取混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 范GB 50010-2002規(guī)定的公式計(jì)算。基本公式：N = :r fcbx fy As - fy 人xNe 二：i fcbx(ho) fyAs(h。- as)2對(duì)稱(chēng)配筋時(shí)，截面兩側(cè)的配筋相同，即 As二As，fy

40、= fy , as二as對(duì)于大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算，Nx =：1 fcb若x滿足X豈bh。和X _ 2as，則xNe-：ifcbx(h。)As = Asfy(ho a；)若 x : 2as，則N ( e - as)Asf (-fy (ho -as)若x bho，按小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。7.1上柱配筋計(jì)算自表6-3中選取兩組最不利內(nèi)力，M i =-69.65kN.m，N i=448.32kNM 2=- 71.20kN.m，N2=368.94kN上柱計(jì)算長(zhǎng)度 Lo =2Hu =2 3900 = 7800mmho = 500 - 40 = 460mm截面面積 A = 200000mm、按M1、N1計(jì)算b

41、 =0.55ea 二 max( h/30,20) = 20mm eo = M / N = 155mm e =e ea = 175mm=0.5fcA/N =0.5 14.3 200000/448.32 103.19 1,取 1.0.Lo78002 =1.15-0.01=1.15-0.010.994h5001()1 21400 旦 hho-11175 1400 -460(警25001.0 0.994 = 1.45e = ei h/2 -as= 1.45 175 500/2 40 =464mm：1 fcbho448.32 1031.0 14.3 400 460= 0.17 ： b =0.55屬大偏心

42、受壓x十。= 0.17 460 = 78.2mm ： 2as = 80mm受壓鋼筋不能達(dá)到屈服強(qiáng)度，貝U:AsN( e2Sa+h 一_2_fy(ho - as)=156mm2448.32 10 (1.45 175 -500/2 40)300 046040)As 二 As = 156 mm2A：min = % bh = 0.002 導(dǎo) 200000 =400mm2貝UAs = As 二 As,m i 尸 400mm2、按M2、N2計(jì)算b =0.55ea = max( h/30,20) = 20mm eo = M / N = 193mme 二 e。 ea 二 213mm1 =0.5fcA/N =0

43、.5 14.3 200000/368.94 103 =3.88 1,取=1.02 =1.15 一0.0住=1.15 一0.01 Z800 =0.994h5001L0 嚴(yán)嚴(yán)(寸)1 21400 亙 h7800屮500)1.0 0.994 = 1.37h。1213 1400 -460e = ei h/2 -as=1.37 213 500/2 -40 =538mmN：1 fcbho368.94 1031.0 14.3 400 460= 0.14 ： b二0.55屬大偏心受壓xh。= 0.14 460 = 64.4mm ： 2as = 80mm受壓鋼筋不能達(dá)到屈服強(qiáng)度，貝U:3368.94 10(1.

44、37 213 -500/2 40)2240mm300 (460 -40)7.2下柱的配筋計(jì)算 自表6-3中選取三組最不利內(nèi)力，M1 =146.83kN.m,Ni =895.12kNM2=522.52kN.m,N2=1182.3kN,V2=48.13 kNM2=338.64kN.m,N2=425.54K n,V3=43.12 kN下柱計(jì)算長(zhǎng)度 L。=1.0H|=1.0 10500 =10500mmh。=1000 -35 = 965mm截面面積 A = 400000 mm2、按M1、N1計(jì)算b =0.55ea 二 max( h / 30,20) = 34mmeo = M / N = 164mme

45、二 e ea = 198mm=0.5fcA/N =0.5 14.3 400000/895.12 103 =3.191，取 1.0l/h =10.52as =70mm貝U:2產(chǎn)F 2Nejfcbh。(1-0.5)As = As-fy (h as)32300 (965 -35)895.12 10600 -。85 14.3 400 96516 (1-0.5 Og 56mm2Ag = As 二 156mm22人爲(wèi)=Pminbh= 0.002 寺 200000 =400mm則 Ag = As = As,m i 尸 400mm2八柱在排架平面外承載力驗(yàn)算取I I、川一川截面中的 Nmax進(jìn)行驗(yàn)算由設(shè)計(jì)條件

46、(有柱間支撐，垂直房屋排架柱，有吊車(chē)房屋柱)得計(jì)算高度:上柱 L。=1.25Hu =1.25 3600 =4500mm下柱 L。=0.8已=0.8 9300 =7440mm I I 截面(Nmax =180.42kN)L/b =4500/400 =11.25，查表得 =0.961N =0.9 (fcA fyAj= 0.9 0.961 (14.3 160000 300 1884)= 2468.7 103NNmax =180.42 1 03N滿足要求。 m m 截面(Nmax =802.95kN)L/b =7440/800 =9.3，查表得=0.987N =0.9 (fcA fyAs)= 0.9 0.987 (14.3 176000 300 2900)33= 3008.5 10 NNmax =802.95 10 N滿足要求。九斜截面抗剪和裂縫寬度驗(yàn)算9.1斜截面抗剪驗(yàn)算取m-m截面分析：按 Nmin、 Vmax組合計(jì)算N =1.2100.5