房地產(chǎn)公司做的單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計預案

1、單層廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計1.1. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型及柱截面尺寸確定因該廠房跨度在 1536m1536m 之間，且柱頂標高大于8m8m 故采納鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。為了使屋蓋具有較大剛度，選用預應(yīng)力混凝土折線型屋架及預應(yīng)力混凝土屋面板。選用鋼筋混凝土吊車梁及基礎(chǔ)梁。由圖 2-542-54 可知柱頂標高為 9.6m9.6m，牛腿頂面標高為 6m6m；設(shè) 室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的距離為0.5m0.5m，則計算簡圖中柱的總高度 H,H,下柱高度 H H，和上柱高度 H HU分不為：H 10.2m 0.5m 10.7mHl6m 0.5m6.5mHu10.7m6.5m4.2m+12.800+11.750圖 2-542-

2、54 廠房剖面圖7+9.600+7.200+6.000-0.150依照柱的高度、吊車起重量及工作級不等條件， 可確定柱的截面尺寸，見表 2-222-22表 2-222-22柱截面尺寸及相應(yīng)的計算參數(shù)計算參數(shù)柱號截面尺寸/mm2面積/mm4慣性矩/mm自重/kN/mA, C上柱矩 4004001.6 10521.31084.0下柱14009001001501.875105195.381084.69B上柱矩 4006002.4105721086.0下柱I4001000 1001501.975105256.341084.94本設(shè)計僅取一榀排架進行計算，計算單元和計算簡圖如圖2-552-55所示。圖

3、2-552-55 計算單元和計算簡圖2.2. 荷載計算1 1恒載屋蓋恒載綠豆砂漿保護層二氈三油防水層2020 厚水泥砂漿找平層20kN/m30.02m0.40kN/m22 28080厚 泡 沫 混 凝土 保 溫 層3 3 / / 424220.35kN/m2各項恒載作用位置如圖2-562-56 所示。8kN/m30.08m0.64kN/m2預應(yīng)力混凝土大型屋面板(包括灌縫)屋蓋鋼支撐2.84kN/m屋架重力荷載為 60.5kN/60.5kN/榀，則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)的重力荷載設(shè)計值為：G 1.2 (2.84kN/m 6m 18/2m 60.5/2kN)220.33kN(2)(2)吊車梁及軌道

4、重力荷載設(shè)計值：G31.2(44.2kN0.8kN/m6m)58.8kN(3)(3)柱自重重力荷載設(shè)計值A(chǔ) A、C C 柱: :上柱：G4AG4C1.2 4.0kN/m 3.6m 17.28kN下柱: :G5AG5C1.2 4.69kN/m 6.5m 36.58kNB B 柱: :上柱：G4B1.2 6.0kN/m 3.6m25.92kN下柱G5B1.2 4.94kN/m6.5m38.53kN1.4kN/m0.05kN/m總計5 5 / / 4242圖 2 2-56-56 荷載作用位置圖（單位：kNkN）2.2.屋面活荷載屋面活荷載標準值為0.5kN/m2，雪荷載標準值為0.4kN/m2,后者

5、小于前者，故僅按前者計算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d 設(shè)計值為：2Q11.4 0.5kN/m 6m 18/2m37.8kNQi的作用位置與Gi作用位置相同，如圖2-562-56 所示3.3.風荷載地面粗糙度確定如下:風荷載的標2w00.5kN/mz1.0準值按Wkz z sw0計算，其中依照廠房各部分標高（圖 2-542-54）及 B B 類則由上式可得排架迎風面及背風面的風柱頂（標高9.6m）z1.000檐口 （標高11.75m）z1.049屋頂（標高12.80m）z1.078s如圖 2-572-57 所示，7 7 / / 4242荷載標準值分不為:wk z z s1w01.0 0.8 1.0

6、0.5kN/m20.4kN / m2圖 2-572-57風荷載體型系數(shù)及計算簡圖則作用于排架計算簡圖( (圖 2-57)2-57)上的風荷載設(shè)計值為: :2qi1.4 0.4kN/m6.0m3.36kN/m2q21.4 0.2kN/m6.0m1.68kN/mFwQ(si s2)zhl(s3 s4)zhzz 0B1.40.8 0.41.049 2.15m-0.6 0.51.078 1.05m1.0 0.5kN/m26.0m10.89kN4.4.吊車荷載由表 2-162-16 可得20/5t吊車的參數(shù)為：B 5.2m，K 4.0m，g 68.6kN，Q 200kN，Pmax174kN, , PP3

7、7.5kN, ,依照B5.2m及K可 算得吊車梁支座反力阻礙線中各輪壓對應(yīng)點的豎向坐標值W2kz z s2W01.00.41.00.5kN/m20.2 kN / mc cB BS-如圖 2-582-58 所示。(1)(1)吊車豎向荷載9 9 / / 4242吊車豎向荷載設(shè)計值為:(2)(2)吊車橫向水平荷載作用于每一個輪子上的吊車橫向水平制動力為：11T a(Q g) 0.1 (200kN68.6kN)6.715kN44作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設(shè)計值為:TmaxQTyi1.4 6.715kN 2.15 21.30kN圖 2-582-58吊車荷載作用下支座反力阻礙線3.3. 排架內(nèi)力分析

8、該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進行排架 內(nèi)力分析。其中柱的剪力分配系數(shù)計算，見表 2-232-23。6 6mm6 6mm8080表 2-232-23柱剪力分配系數(shù)1111 / / 4242柱不n lu/hHu/HC03/13(1 n 1)HC。Eli1ii1iA C柱n 0.1090.356C02.1928Ac2.406 10 /EAc0.277B柱n 0.2810.356C02.690B1.494 108/ EB0.446G1G1220.33kNG2G3G4A58.8kN17.28kN76.08kNG3G5A36.58kN；G42G12220.33kN440.66kNG6G5B38.5

9、3kNG5G4B2G325.92kN2 58.8kN143.52kM1Ge 220.33kN 0.05m 11.02kN mM2(GiG4A)eoG3e3(220.33kN17.28) 0.25m -58.8kN0.3m41.76kN m由于圖 2-59a2-59a 所示排架為對稱結(jié)構(gòu)且作用對稱荷載，排架結(jié)構(gòu)無側(cè)移，故各柱可按柱頂為不動鉸支座計算內(nèi)力。柱頂不動鉸支座反力R可依照相應(yīng)公式計算。關(guān)于A A，C C 柱n 0.109，0.356則：RC39 ()本例中RB0。求得Ri后，可用平衡條件求出柱各截面的彎Ci312.231C30.957RAMICHC1TC211.02kN m 2.231

10、41.76kN m 0.95710.1m6.39kN1313 / / 4242矩和剪力。柱各截面的軸力為該截面以上重力荷載之和，恒載作用下排架結(jié)構(gòu)的彎矩圖和軸力圖分不見圖2-592-59b、c。圖 2-59d2-59d 為排架柱的彎矩、剪力和軸力的正負號規(guī)定，下同。圖 2-592-59 恒載作用下排架內(nèi)力圖2 2.屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析(1)AB(1)AB跨作用屋面活荷載排架計算簡圖如圖 2-602-60a所示，其中Qi37.8kN，它在柱頂及變階處引引起的力矩為:M1A37.8kN0.05m1.89kN mM2A37.8kN0.25m9.45kN mM1B37.8kN0.15m5.67

11、kN m關(guān)于 A A 柱，C12.231,C3 0.957, ,則+M+V+N220.33440.66220.33+N1.781將 R R 反作用于柱頂，計算相應(yīng)的柱頂剪力，并與相應(yīng)的柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于ABAB 跨時的柱頂剪力，即VARAAR 1.31kN 0.277 2.31kN 0.67kN ()VBRB BR 1.00kN0.446 2.31kN0.03kN ()VCCR 0.277 2.31kN0.64kN ()排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力如圖2-60b2-60b，c c 所示。RAM1AHM2ACH1m 22319.45kN m0.9571.31kN1

12、0.1m關(guān)于 B B 柱n0.281, ,0.356， 貝yRBM1B、C1H山m億11.00kN10.1RARB1.31kN 1.00kN2.31kN ()1515 / / 4242ffiQMB-1M2AJ0.521.89Q-?-8.935.67Q1-5.782.30一58_0.67J5.980.64-76.46C37.8CM37.8+37.837.8圖 2-602-60 ABAB 跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖(2 2) BCBC 跨作用屋面活荷載由于結(jié)構(gòu)對稱，且 BCBC 跨與 ABAB 跨作用荷載相同，故只需將圖2-602-60 中內(nèi)力圖的位置及方向調(diào)整一下即可，如圖2-612-61 所

13、示。13 3.風荷載作用下排架內(nèi)力分析(1(1 )左吹風時計算簡圖如圖 2-62a2-62a 所示。關(guān)于 A,A, C C 柱，n 0.109，0.356得114 11nC11- 0.3108 13 11nRAq1HC11-3.36kN/m 10.1m 0.3110.52kN ()RCq2HCnkN/m 10.1m 0.3110.52kN ()R RARCFW10.52kN 5.26kN 10.89kN26.67kN ()各柱頂?shù)募袅Ψ植粸閕- -11037.80/j737.837.8MB2.30 /5.671.89|-5.78r8.93L0.526.46 /(0.645.980.034.58

14、37.8圖 2-612-61BCBC 跨作用屋面活荷載時的排架內(nèi)力VARAAR 10.52kN 0.277 26.67kN3.13kN ()VBBR 0.446 26.67kN 11.89kN ()VCRCCR 5.26kN 0.277 26.67kN2.13kN ()排架內(nèi)力如圖 2-62b2-62b 所示(a)(a)(b)(b)圖 2-622-62 左吹風時排架內(nèi)力圖(2)(2)右吹風時計算簡圖如圖 2-63a2-63a 所示。將圖 2-62b2-62b 所示 A A, C C 柱內(nèi)力 圖對換且改變內(nèi)力符號后可得，如圖 2-63b2-63b 所示。圖 2-632-63 右吹風時排架內(nèi)力圖4

15、.4.吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析(1)(1)Dmax作用于A柱g二二三gq21919 / / 4242計算簡圖如圖 2-64a2-64a 所示。其中吊車豎向荷載Dmax,Dmin在牛腿頂面處引起的力矩為：MADmaxe3552.00kN 0.3m 165.6kN mMBDmine3118.97kN 0.75m89.23kN m關(guān)于A柱，C3.957，則關(guān)于B柱，n 0.281，0.356，得1.174R RARB15.69kN 10.37kN5.32kN ()排架各柱頂?shù)募袅Ψ植粸椋篤ARAAR15.69kN 0.277 5.32kN14.22kN ()VBRBBR 10.37kN 0.446 5.32kN 12.74kN ()VCCR0.2775.32kN1.47kN ()排架各柱彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖2 2-64b,c64b,c 所示MAHC3165.6kN m10.1m0.95715.69RB8923kN m10.3710.1mC3oMBin114.4145.8643.375.2951.1921.9814.2239.441.4712.7414.8555211