单层工业厂房排架结构设计.docx
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单层工业厂房排架结构设计
单层工业厂房排架结构设计
贵州理工学院实习报告专用纸 院系:
土木工程学院 专业:
土木工程 姓名:
学号:
班级:
土木133 实习性质:
实习地点:
贵州理工学院 成绩:
指导教师:
已知条件 题目 单层工业厂房排架结构设计。
①所取数据为基本风压W=/m2,地面粗糙度为C类,A4级吊车:
l台10t吊车和1台15/3t吊车,柱顶标高为; ②室内地坪设计标高为±,室外地坪设计标高为-; ③厂区无积灰荷载,屋面检修活荷载标准值为/m2,雪荷载标准值为/m2。
设计资料 某单层工业厂房××车间,根据工艺要求采用单跨布置。
车间总长66m、柱距6m、跨度24m。
吊车设置见设计号。
外围墙体为240mm砖墙,采用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑。
纵向墙上每柱间设置上、下两层窗户:
上层窗口尺寸=4000mm×4800mm,窗洞顶标高取为柱顶以下250mm处;下层窗口尺寸=4000mm×4800mm,窗台标高为处。
两山墙处设置6m柱距的钢筋混凝土抗风柱,每山墙处有两处钢木大门,洞口尺寸=3600mm×4200mm。
该车间所在场地地质勘察报告提供的资料为:
厂区地势平坦,地面以下~为填土层,再往下约为厚的耕植土层,再往下为粉质粘土层,厚度超过6m,其地基承载力特征值fak=200kN/m2,可作为持力层;再往下为碎石层。
地下水位约为-,无侵蚀性;该地区为非地震区。
场区气象资料有关参数按附表设计号中数据取用;基本雪压SO=kN/m2。
1 贵州理工学院实习报告专用纸 屋面防水做法:
二毡三油防水层上铺绿豆沙,水泥砂浆找平层15厚,加气混凝土保温层100厚,冷底子油一道、热沥青二道,水泥砂浆找平层15厚。
材料:
柱,混凝土C30,纵向钢筋HRB335/400,箍筋HRB335;基础,混凝土C30,钢筋HRB335。
一、构件选型1屋架的选取 本设计采用梯形钢屋架,因其受力均匀,弦杆受力居中,屋架的上弦杆件坡度一致,屋面坡度一般为1/10~1/12,适用于跨度为18m、24m、27m,30m的中型厂房,便于屋面板的铺设。
根据《梯形钢屋架》,屋面坡度1/10。
屋架与柱的连接为铰接支承,选用屋架型号为:
GWJ24-5A1,屋架重量:
/榀 2屋面板的选取 预应力混凝土屋面板是目前厂房屋盖结构中采用最广泛的一种无檩覆盖构件,它与屋架构成刚度较大和整体性较好的屋盖系统。
根据《预应力混凝土屋面板》,屋面做法为找坡层,水泥砂浆找平层20mm,防水层,天沟抹面层15mm。
统一选取屋面板×6m,板号为:
WB-2,重力荷载标准值为/m2。
本设计屋面做法为:
屋面防水做法:
二毡三油防水层上铺绿豆沙,水泥砂浆找平层15厚,加气混凝土保温层100厚,冷底子油一道、热沥青二道,水泥砂浆找平层15厚,预应力混凝土屋面板kN/m2。
3结构构件选用及重力荷载标准值表 2 贵州理工学院实习报告专用纸 构件名称标准图集04G410-2屋面板×6m预应力混凝土屋面板重力荷载标准值/m/榀45kN/根2备注梯形钢屋架钢筋混凝土吊GWJ24-6A1梯形钢屋架G425标准图集YXDL6-8车梁轨道及零件重基础梁G425标准图集YXDL6-804G320钢筋混凝土基础梁04G321/m/根b?
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240mm?
450mm连系梁钢筋混凝土连系梁/根b?
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240mm?
490mm4预制钢筋混凝土柱 立面布置图知:
取基础顶面标高-,柱顶高程+,取吊车梁高 hb=,取轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha=m。
电动桥式起重机基本参数5-50/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸系列查得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为m,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220m。
轨顶标高=柱顶标高-=+m 牛腿顶面标高=轨顶标高-hb-ha==+m 从基础顶面算起的柱高H=柱顶标高-基础顶面标高=+=上柱高HU=柱顶标高-牛腿顶面标高==m下柱高Hl==λ=Hu/H=/=5选择住截面形式和尺寸 取A,B柱的截面尺寸一样,厂房剖面图可知:
基础顶至吊车梁顶高度:
HK=+=10mHK12m吊车为l台10t吊车和1台15/3t吊车取Q=15t 查表得截面高度hHK/12=10430/12=869mm取h=900mm截面宽度bHl/20=9230/20=461mm满足400mm取b=400mm 3 贵州理工学院实习报告专用纸 上柱采用矩形截面bh=400mm400mm 下柱采用工字形截面bfhbhf=400mm900mm100mm150mm截面尺寸如下图所示 参数计算:
1上柱:
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400?
4003?
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108mm4 12下柱:
1115502Il?
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108mm41212223I比值:
n?
u?
Il二、计算单元及计算简图 1、定位轴线 B1:
附表12可查得轨道中心线至吊车端部的距离B1=260mm。
B2:
吊车桥架至上柱内边缘的距离,一般取B280mm。
B3:
封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离B3=400mm。
B1+B2+B3=260+80+400=740mm 于该厂房在工艺上没有特殊要求,结构布置均匀,除吊车荷载外,荷载在纵向的分布是均匀,故可取一榀横向排架为计算单元,计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离,即B=。
3、计算简图 4 贵州理工学院实习报告专用纸 计算单元 计算简图 三、荷载计算 1屋盖荷载屋盖恒载 二毡三油防水层上铺绿豆沙 /m2水泥砂浆找平层15厚 kN/m2 2 加气混凝土保温层100厚 kN/m冷底子油一道、热沥青二道 kN/m2水泥砂浆找平层15厚 kN/m2预应力混凝土屋面板 kN/m2屋架钢支撑 kN/m2 合计:
kN/m2屋架重力荷载 kN/每榀屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值:
F1=(1/2624+1/2)=kN作用于上部中心线外侧e1=400/2-150=50mm屋面活荷载 《荷载规范》规定,屋面均布活荷载标准值为kN/m2比屋面雪荷载标准值kN/m2大,故仅按屋面均布活荷载计算。
于是屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值为:
F6=1/2246=kN作用于上部中心线外侧e1=400/2-150=50mm 5
贵州理工学院实习报告专用纸 A柱顶水平剪力VA?
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2211B柱顶水平剪力VB?
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22内力图如下图所示 M图(单位:
kN?
m) N图(单位:
kN)V图(单位:
kN) Dmax作用在A柱时 Dmin作用在A柱时,Dmax作用在B柱时的内力分析 ?
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柱顶不动支点反力RA?
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柱顶水平剪力VB?
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2211A柱顶水平剪力VA?
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22B柱顶不动支点反力RB?
内力图如下图所示 11 贵州理工学院实习报告专用纸 M图(单位:
kN?
m) N图(单位:
kN)V图(单位:
kN) Dmin作用在A柱时 4在Tmax作用下的内力分析 Tmax至牛腿顶面的距离为=Tmax至柱底的距离为+= 因为A柱与B柱相同,受力也相同,故柱顶水平位移相同,没有柱顶水平剪力,故A柱的内力图如下图所示 M图(单位:
kN?
m) V图(单位:
kN) 12 贵州理工学院实习报告专用纸 5在风荷载作用下,A柱的内力分析 左风时,在q1、q2作用下的柱顶不动铰支座反力,附表9-8查得C11=;按计算:
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取C11=不动铰支座反力:
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A柱顶水平剪力:
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2211VB?
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22故左风和右风时,A柱的内力图如下图所示 M图(单位:
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m) V图(单位:
kN) 左风时 13 贵州理工学院实习报告专用纸 M图(单位:
kN?
m) V图(单位:
kN) 右风时 14 贵州理工学院实习报告专用纸 五内力组合及其说明恒载的编号 荷载类型荷载编号M恒荷载①屋面恒荷载N V内力设计值 荷载类型荷载编号M恒荷载②柱、吊车梁自重N内力设计值 15
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