单层厂房结构课程设计指导书 精品Word文档格式.docx
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重
量
Q
跨度
LK
尺寸
吊车工作级别A5
宽
度
B
轮
距
K
轨顶以上高度
H
轨道中心至端部距离B1
最
大
压
FP,max
最小
轮压
FPmin
起重机总重量
G
小车
总重量
g
kN
m
mm
200/50
22.5
5500
4400
2200
260
215
45
320
75
100
16.5
5550
2140
230
115
25
180
38
1.6采用标准图集
屋面板G410
(一)
(二)
天沟板G410(三)
屋架G415
(一)
(二)(三)
天窗架G316
吊车梁G425
1.7自行设计构件材料选用
混凝土:
C30
钢筋:
柱(牛腿)纵向受力钢筋HRB400,其他HPB235,基础HRB400
2.结构选型、结构布置及截面尺寸确定
因该厂房跨度在15~36m之间,且柱顶标高大于8m,故采用钢筋混凝
土排架结构,画出结构布置图,标准构件选用见表2.1
表2.1标准构件选用表
标准构件名称
标准图集
选用型号
重力荷载标准值
屋
面
板
G410
(一)
1.5m×
6m预应力混泥土屋面板
YWB—2Ⅱ(中间跨)
YWB—2Ⅱs(边跨)
1.4KN/m2
(包括灌缝重)
天
沟
G410(三)
6m预应力混泥土屋面板(卷材防水天沟板)
TGB68—1
1.91kN/m2
架
G415(三)
预应力混泥土折线形屋架(跨度24m)
预应力混泥土折线形屋架(跨度18m)
YWJA—24—1Aa
YWJA—18—1Aa
106kN/榀0.05kN/m2
68.2kN/榀0.06kN/m2(屋盖刚支撑)
吊
车
梁
G425
(二)
钢筋混泥土吊车梁(吊车工作级别为A1—A5)
DL—9Z(中间跨)
DL—9B(边跨)
45.5kN/根
教师批阅:
轨道连接
G325
(二)
吊车轨道联结详图
详图索引号
0.80kN/m
基础梁
G320
钢筋混泥土基础梁
JL—3
16.7kN/根
天窗架
图2.1厂房剖面图
由图2.1可知柱顶标高为11m,牛腿顶面标高为6.8m;
设室内地面至
基础顶面的距离为0.5m,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度H1
和上柱高度Hu分别为:
H=11+0.5=11.5mHl=6.8+0.5=7.3
Hu=11.5-7.3=4.2m
根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由教材表2.4.2并参考
表2.4.4确定柱截面尺寸,见表2.2
表2.2柱截面尺寸及相应的计算参数
计算
参数
柱号
截面尺寸
/mm
面积
/㎜2
惯性矩
/㎜4
自重
/kN/m
A
上柱
矩400×
400
1.6×
105
21.3×
108
4.8
下柱
I400×
800×
100×
150
1.775×
150.75×
5.325
600
2.4×
72×
7.2
C
103
1.375×
99.65×
4.125
取一榀排架进行计算,计算简图如图2.2
图2.2a计算单元
图2.2b计算简图
3.荷载计算
3.1恒载
(1)屋盖恒载
二毡三油上铺小石子0.35kN/m2
20mm厚水泥砂浆抹平0.40kN/m2
100mm厚的加气混凝土隔热0.60kN/m2
大型屋面板(包括灌缝)1.40kN/m2
屋盖支撑0.06kN/m2
总计:
2.81kN/m2
跨度为24m的AB跨的屋架重力荷载为106kN/榀,则作用于柱顶的屋
盖结构重力荷载设计值为:
G1A=G1BA=1.2×
(2.81kN/m2×
6m×
24m+106kN/m2)/2=306.38kN/m2
跨度为18m的BC跨的屋架重力荷载为68.2kN/榀,则作用于柱顶的屋
G1C=G1BC=1.2×
18+68.2kN/m2)/2=223.008kN/m2
吊车梁及轨道重力荷载设计值
A柱
上柱G4A=1.2×
4kN/m2×
4.2m=20.16kN
下柱G5A=1.2×
4.63kN/m2×
7.3m=40.56kN
B柱
上柱G4B=1.2×
6kN/m2×
4.2m=30.24kN
下柱G5B=1.2×
4.63kN/m2×
C柱
上柱G4C=1.2×
4kN/m2×
下柱G5C=1.2×
3.63kN/m2×
7.3m=31.80kN
各项恒载作用位置如图3.1
图3.1荷载作用位置图
恒载作用下排架的计算简图如图3.2。
图中的重力荷载Ĝ=G1A和力矩M
是根据图3.1确定的,即
对A柱
Ĝ1=G1A=306.38kN;
Ĝ2=G3A+G4A=80.52kN;
Ĝ3=G5A=40.56kN
M1=G1A×
e1=306.38kN×
0.05=15.32kN·
m
M2=(G1A+G4A)e1-G3Ae3=(306.38kN+20.16kN)×
0.25
-60.3kN×
0.3=63.53kN·
对B柱
Ĝ1B=G1BA+G1BC=539.38kN;
Ĝ2B=G3BA+G4B+G3BC=150.96kN
Ĝ3B=G5B=40.56kN
M3=G1BA×
e5—G1BC×
e5=(306.38kN-233kN)×
0.15=11.01kN·
M4=G3BA×
e6—G2BC×
e6=(60.36kN-60.36kN)×
0.75=0kN·
对C柱
Ĝ1C=G1C=223kN;
Ĝ2C=G3C+G4C=80.52kN;
Ĝ3C=G5C=31.80kN
M5=Ĝ1C×
e1=223kN×
0.05=11.15kN·
M6=(G1C+G4C)×
e4-G3C×
e3=223kN+20.16kN×
0.25-60.36kN×
0.3
=42.68kN·
恒载图如图3.2
图3.2恒载内力图
3.2屋面活荷载
屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.2kN/m2,后者小于前
者,故按前者计算。
作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:
AB跨:
Q1AB=1.4×
0.5kN/m2×
24m/2=50.4kN
BC跨:
Q1BC=1.4×
18m/2=37.8kN
Q1AB,Q1BC作用的位置与G1作用位置相同,如图3.1所示
排架设计简图如图3.3。
其中Q1AB=50.4kN,它在柱顶及变阶处引起
的力矩为M1A=Q1AB×
0.05=2.52kN·
m;
M2A=50.4kN×
0.25m=12.6kN·
M1B=50.40kN×
0.15m=7.56kN·
活荷载图如图3.3
图3.3活荷载图
3.3风荷载
风荷载标准值格式(2.5.2)计算,其中w0=0.35kN/m2,βz=1.0,μz
根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度由附表5.1确定如下:
柱顶(标高11m)μz=1.03
檐口(标高13.4)μz=1.10
天窗架底部(标高14.41m)μz=1.13
天窗架中部(标高17.08m)μz=1.186
天窗架顶部(标高17.53m)μz=1.196
μs如图3.4所示,则由式(2.5.2)可得排架迎风及背风的风荷载标
准值分别为:
w1k=βzμsμzw0=1.0×
0.8×
1.03×
0.5kN/m2=0.412kN/m2
w2k=βzμsμzw0=1.0×
图3.4风荷载体型系数及排架计算简图(左风)
则作用于排架计算简图(图3.4b)上的风荷载设计值为:
q1=1.4×
0.412kN/m2×
6.0m=3.46kN/m
q2=1.4×
0.206kN/m2×
6.0m=1.73kN/m
Fw=γQ[(μs1+μs2)μzh1+(μs3+μs4)μzh2]βzw0B
=1.4[(0.8+0.4)×
1.10×
2.4m+(-0.2+0.5)×
1.13×
1.4m]
×
1.0×
0.5kN/m×
6.0m
=15.30kN
右风吹时:
Fw=γQ[(μs1+μs2)μzh1+(μs3+μs4)μzh2+(μs5+μs6)μzh3
+(μs7+μs8)μzh4]βzw0B
1.4m
+(-0.5+0.4)×
1.130×
1.31+(0.6+0.5)×
1.816×
2.67]
=-20.75kN
图3.5风荷载体型系数及排架计算简图(右风)
3.4吊车荷载
由表2.5.1可得
200/50kN吊车的参数为:
B=5.55m,K=4.40m,g=75kN
Q=200kN,Fp,max=215k
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