单层厂房排架结构设计混凝土结构课程设计

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混凝土单层厂房课程设计

混凝土单层厂房课程设计

混凝土单层厂房课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解混凝土单层厂房的基本结构特点及其功能。

2. 使学生掌握混凝土单层厂房的施工工艺和流程。

3. 帮助学生了解混凝土单层厂房在设计中的关键参数和注意事项。

技能目标:1. 培养学生运用专业软件或工具进行混凝土单层厂房设计和施工图绘制的能力。

2. 提高学生针对混凝土单层厂房进行结构分析和解决问题的能力。

3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,能够就设计方案进行有效的讨论和修改。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对建筑行业的热爱,增强对工程建设的责任感和使命感。

2. 培养学生严谨、细致、勇于创新的工作态度,提高学生的职业素养。

3. 引导学生关注环境保护和资源利用,树立绿色建筑和可持续发展的观念。

课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,结合理论教学和实际操作,培养学生的专业素养和实际操作能力。

学生特点:学生已具备一定的建筑基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力,但实际操作经验不足。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力,培养具备创新精神和职业素养的应用型人才。

通过本课程的学习,使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标,为未来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论教学:a. 混凝土单层厂房结构类型及特点- 依据课本第3章,讲解厂房结构分类,重点分析混凝土单层厂房的结构特点。

b. 混凝土单层厂房施工工艺与流程- 参照课本第4章,介绍混凝土单层厂房施工的基本工艺和流程,强调关键环节。

c. 混凝土单层厂房设计参数及注意事项- 引导学生阅读课本第5章,讲解设计过程中的关键参数和需注意的问题。

2. 实践教学:a. 混凝土单层厂房设计及施工图绘制- 结合课本第6章,指导学生运用专业软件进行设计,绘制施工图。

b. 结构分析及问题解决- 根据课本第7章,让学生针对具体案例进行分析,培养解决问题的能力。

混凝土课程设计 ——单层工业厂房设计

混凝土课程设计 ——单层工业厂房设计

混凝土课程设计——单层工业厂房设计混凝土结构单层工业厂房设计一、设计资料1. 概况:某工厂拟建一个焊接车间,根据工艺布置的要求,车间为单跨单层厂房,跨度为24m,设吊车30/5t和10t吊车两台,吊车均为中级工作制,轨顶标高8m,厂房设有天窗,建筑平、立、剖面图详图1、图2、图3。

2. 结构设计资料:(1) 自然条件:基本雪压 0.5kN/m2基本风压 0.5kN/m2地震设防烈度该工程位于非地震区,故不需抗震设防。

(2) 地质条件:场地平坦,地面以下0~1.5m为素填土层,1.5m以下为粉质粘土层,该土层fak =300kN/m2,Es=12Mpa,场地地下水位较低,可不考虑其对基础的影响。

3. 建筑设计资料屋面:采用卷材防水屋面,不设保温层;维护墙:采用240厚蒸压粉煤灰砖墙,外墙面为水刷石,内墙面为水泥石灰砂浆抹面;门窗:钢门、钢窗,尺寸参见立面图;地面:采用150厚C15素混凝土地面,室内外高差为300mm。

4. 吊车资料见表1表1 吊车参数Q (t)L k(m)H(m)B1+B2(mm)吊车宽B(m)轮距K(m)P max(kN)P min(kN)g(kN)30/5 22.5 2.734 ≥404 6.150 4.80 290.0 70.0 118.0 20/5 16.5 2.099 ≥334 5.955 4.00 185.0 35.0 69.77 10 16.5 1.876 ≥304 5.840 4.05 123.0 22.0 34.61二、结构选型及截面尺寸确定(一)构件选型1、屋面板采用卷材防水屋面,不设保温层。

即 防水层,21/35.0m KN G K =;20 mm 厚水泥砂浆找平层,22/40.0m KN G K =; 屋面活荷载,21/5.0m KN Q K =; 雪荷载,22/35.0m KN Q K =;2/99.15.04.1)4.035.0(35.1m KN q =⨯++⨯=屋面坡度设为1/10,选用标准图集04G410-1中的m 65.1⨯预应力钢筋混凝土屋面板(Y-WB-2),采用HRB400级钢筋,允许荷载设计值2/05.2m KN ,板自重标准值(包括灌缝在内)为2/5.1m KN 。

混凝土结构课程设计(单层厂房)—双跨21+21

混凝土结构课程设计(单层厂房)—双跨21+21

目录目录 (1)第1章设计资料 (3)1.1 设计资料 (3)1.2 地质抗震条件 (3)2、建筑构造 (3)第2章建筑方案设计 (3)2.1 厂房平面设计 (3)2.2 构件选型与布置 (5)2.2.1 屋面板和嵌板 (5)2.2.2 天沟板 (5)2.2.3 屋架及屋架支撑 (6)2.2.4 吊车梁 (7)2.2.5 基础梁 (7)2.2.6 柱间支撑 (7)2.2.7 抗风柱 (7)2.3 厂房剖面设计 (7)第3章厂房排架柱设计 (9)3.1 计算简图 (9)3.2 确定柱子各段高度 (9)3.3 确定柱截面尺寸 (9)3.4 确定柱截面确定柱截面计算参数 (9)3.5排架结构的基本假定: (11)第4章荷载计算 (11)4.1 恒荷载 (11)4.1.1 屋盖自重P1 (11)4.1.2 上柱自重P2 (13)4.1.3下柱自重P3 (13)4.1.4吊车梁、轨道、垫层自重P4 (14)4.2 屋面活荷载 (14)4.3 吊车荷载 (14)4.3.1吊车竖向荷载Dmax.k,Dmin,k (14)4.3.2 吊车横向水平荷载Tmax.k (15)4.4 风荷载 (15)4.5 墙体自重 (16)4.6 荷载汇总表 (17)第5章排架结构内力分析 (18)5.1 荷载作用下的内力分析 (18)5.1.1屋面恒载内力计算 (18)5.1.2屋面活载内力计算 (19)5.1.3吊车竖向荷载作用下的内力分析 (20)5.1.4 吊车水平荷载作用下的内力分析 (22)5.1.5 风荷载作用下的内力分析 (24)5.2 内力汇总表 (25)第6章内力组合 (26)6.1 不考虑地震作用 (26)6.2 考虑地震作用 (28)第7章排架柱截面设计 (30)7.1 排架柱配筋计算 (30)7.2 排架柱裂缝宽度验算 (32)7.3 牛腿设计 (32)7.4 柱的吊装验算 (32)第8章基础设计 (33)8.1 基础设计资料 (33)8.2 基础底面内力及基础底面积计算 (34)8.3 基础其他尺寸确定和基础高度验算 (35)8.4 基础底面配筋计算 (37)第9章山墙柱设计 (38)9.1 山墙柱的尺寸确定 (38)9.2 内力计算 (38)9.3 截面配筋 (39)9.4 基础计算 (39)第1章设计资料1.1 设计资料本毕业设计为某工业厂房设计,厂房长度为60m,21m双跨,柱距为6m。

混凝土结构课程设计——单层厂房设计

混凝土结构课程设计——单层厂房设计

混凝土结构课程设计——单层厂房设计.混凝土结构课程设计Ⅱ任务书单层工业厂房设计任务书一、设计题目:金属结构车间双跨等高厂房。

二、设计内容:1.计算排架所受的各项荷载;2.计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用);3.柱及牛腿设计,柱下独立基础设计;4.绘施工图:柱模板图和配筋图;基础模板和配筋图。

三、设计资料1.金属结构车间为两跨厂房,安全等级为一级,厂房总长54m,柱距为6m,厂房剖面如图1、2、3所示;2.厂房每跨内设两台吊车;3.建设地点为浙江衢州(地面粗糙程度B类);4.地基为均匀粘性土,地基承载力特征值190kpa;5.厂房标准构件选用及载荷标准值:(1)屋架采用梯形钢屋架,屋架自重标准值:18m跨81.50kN/每榀,21m 跨95kN/每榀,24m跨109kN/每榀,27m跨122kN/每榀,30m跨136kN/每榀(均包括支撑自重)(2)吊车梁选用预应力混凝土吊车梁,参数见表3。

轨道及零件自重0.8kN/m,轨道及垫层构造高度200mm;(3)天窗采用矩形纵向天窗,每榀天窗架重:18m跨25.5kN/每榀,21m跨30kN/每榀,24m跨34kN/每榀,27m跨38.3kN/每榀,30m跨42.5kN/每榀(包括自重,侧板、窗扇支撑等自重);(4)天沟板自重标准值为2.02kN/m;(5)围护墙采用240mm双面粉刷墙,自重5.24kN/m2。

塑钢窗:自重0.45kN/m2,窗宽4.2m,窗高见图1。

(6)基础梁截面为250 m m×600mm;基础梁自重4.2kN/m;6.材料:混凝土强度等级为C30,柱的受力钢筋采用HRB335级或HRB400级,箍筋采用HPB235级;7.屋面卷材防水做法(自上而下)及荷载标准值如下:改性沥青油毡防水层:0.4kN/m2;20mm厚水泥砂浆找平层:0.4kN/m2;30mm细石混凝土面层:0.75kN/m2;100mm厚珍珠岩制品保温层:0.4kN/m2;一毡二油隔汽层:0.05kN/m2;预应力大型屋板:1.4kN/m2。

混凝土结构课程设计单层厂房设计

混凝土结构课程设计单层厂房设计
34.58
C
400×400
1.6
2.13
16.4
400×900×100×150
1.875
19.538
32.83
四、荷载计算:
1、恒荷载的计算
1.0+0.1+0.4+0.2 +0.4+1.5+0.05=3.65kN/㎡
屋面重力荷载为106kN/榀,则作用于柱顶的屋盖结构自重标准值为:
吊车梁及轨道自重标准值:
A、C柱上柱口400×400
下柱Ⅰ400×900×100×150
B柱上柱口400×600
下柱Ⅰ400×1000×100×150
对边柱:取封闭式定位轴线,及纵向定位轴线与纵墙内皮重合
对中柱:取纵向定位轴线为柱的几何中心
三、计算简图确定
本车间厂房无工艺特殊要求,且荷载分布(除吊车荷载)基本均匀,结构布置也均匀,故选取整个厂房中具有代表性的排架作为计算单元,单元的宽度为两相邻柱间中心线之间的距离,即B=6.0m,如图3所示:
六、内力组合··························20
七、柱及基础设计······················20
八、参考文献··························54
混凝土结构课程设计单层厂房设计任务书
一、设计资料
1、平面与剖面
某机修车间,根据工艺和建筑设计的要求,确定本车间为两跨等高厂房,车间面积为3513.8㎡,车间长度72m。AB、BC跨跨度均为24m,各设有两台10t中级工作制软钩吊车,轨顶标高6.6m,柱顶标高9.6m;基顶标高-1.5m。(考虑厂房整体空间作用)
2、建筑构造
屋盖:
40mm厚细实混凝土防水层(0.04×25=1.0 kN/㎡);

混凝土结构设计课件-单层厂房排架柱设计

混凝土结构设计课件-单层厂房排架柱设计

3.6 柱 的 设 计
第三章 单层厂房结构
破坏阶段 :随a/h0值的不同,牛腿主要有以下几种破坏形态: 弯压破坏 斜压破坏 剪切破坏
牛腿的破坏形态
3.6 柱 的 设 计
弯压破坏 (a图) 当1>a /h0>0.75时,且纵向钢筋配筋率较低时, 随着荷载增加斜裂缝②向受压区延伸,纵向钢筋应力 不断增加最终受拉钢筋屈服,牛腿下部与柱相交的受 压区砼压碎。 斜压破坏 (b、c图) 当a /h0=0.1~0.75时,随着荷载增加,斜裂缝②外 侧整个压杆范围内出现大量短小斜裂缝,最终形成一 条通长斜裂缝而破坏,此时受拉钢筋达到屈服强度。 剪切破坏 (d、e图) 当a /h0<0.1时,牛腿与下柱的交接面上出现一 系列短而细的斜裂缝,最后牛腿沿此裂缝从柱上切下 而破坏。
(3 )水平箍筋的直径宜为 6~ 12 mm ,间距宜为 100~ 150 mm ,且在上部 2 h0/ 3范围内的水平箍筋总截面面积不 宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的 1/ 2 ,如图 12.29b所示。 (4 )弯起钢筋宜采用 HRB335级或 HRB400级钢筋 ,并 宜使其与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位 于牛腿上部 l/ 6~ l/ 2之间的范围内( l为该连线的长度 ) ,如 6 2 (l , 图 12.29b所示。其截面面积不宜小于承受竖向力的受拉 钢筋截面面积的 1/ 2 ,根数不宜少于 2根 ,直径不宜小于 12 mm ,并不得采用纵向受力钢筋兼作弯起钢筋。
2. 牛腿截面尺寸的确定 牛腿的宽度与柱同宽; 牛腿的高度先假设,按下式验算确定截面高度;
FVK = β (1 - 0.5 f bh Fhk ) tk 0 FVK 0.5 + a h0
Fvk , Fhk
β

混凝土结构设计单层厂房排架结构

混凝土结构设计单层厂房排架结构

多层厂房 —— 如精密仪表、电子、食品等工业 层数混合
—— 如化学工业、热电厂等 的厂房
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第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的应用和类型
2 单层厂房的分类 (1)按生产规模可分为:大型、中型和小型 ;
(2)按主要承重材料可分为:
混合结构 —— 对无吊车或吊车吨位不超过50kN、跨度在15m以内、柱顶标
也是围护结构 的一部分
支 屋盖 加强屋盖结构空间刚度,保证屋架的稳定,将 撑 支撑 风荷载传给排架结构
体 柱间 加强厂房的纵向刚度和稳定性,承受并传递纵 系 支撑 向水平荷载至排架柱或基础
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
构件名称 外纵墙 山墙
(一) 屋盖支撑
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垂直支撑和水平系杆布置图
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
(一) 屋盖支撑
(5)水平系杆
构成:分为上弦水平系杆和下弦水平系杆 。
作用:上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定; 下弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤动。
第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的应用和类型
2 单层厂房的分类
(3)按承重结构体系可分为:排架结构和刚架结构
排架结构
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门式刚架结构
第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
二、单层厂房的特点
1、生产工艺流程和车间内部运输比较容易组织。 2、可充分利用地基承载力,在地面上放置较重的、产 生较大振动的机器设备和产品。 3、可以在屋盖上设置天窗,用于天然采光和自然通风。 4、扩建和改建比较方便。 5、单层厂房的构件形式标准化,便于定型设计和工业 化施工,缩短设计和施工时间。

混凝土课程设计单厂房设计

混凝土课程设计单厂房设计

某单层工业厂房设计一、设计资料某机械加工车间为单层单跨等高厂房,跨度为30m,柱距6m,车间总长60m,无天窗。

设有两台10t相同的软钩吊车,吊车工作级别为A5级,轨顶标高+11.4m。

采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。

屋面不上人。

室内外高差为0.15m,基础顶面离室外地平为1.0m。

纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙,厚240mm,双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷,墙上有上、下钢框玻璃窗,窗宽为3.6m,上、下窗高为1.8m和4.8m,钢窗自重0.45kN/m2,排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。

基本风压值W0=0.3kN/m2,地面粗糙类别为B类;基本雪压为0.2 kN/m2,雪荷载的准永久值系数ψq=0.5;地基承载力特征值为200kN/m2。

不考虑抗震设防。

二、构件选型(一)钢屋盖采用如图1所示的30m钢桁架,桁架端部高为1.5m,中央高度为3.0m,屋面坡度为1/10。

刚檩条长6m,屋面板采用彩色钢板,厚4mm。

图1 30m钢桁架(二)预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接采用标准图G323(二),中间跨DL—9Z,边跨DL—9B,梁高hb=1.2m。

轨道连接采用标准图集G325(二)。

查标准图集《04G323-2钢筋混凝土吊车梁(工作级别A4、A5)》,预制钢筋混凝土吊车梁截面及尺寸如图2所示。

图2 预制钢筋混凝土吊车梁截面查标准图集《04G325吊车轨道联结及车档》,轨道连接剖面图如图3所示。

图3 轨道连接剖面图(三)预制钢筋混凝土柱预制钢筋混凝土柱示意图如图4所示。

图4预制钢筋混凝土柱取轨道顶面至吊车梁顶面距离h a=0.2m,故牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度 -轨顶至吊车梁顶高度。

由附录12查得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.19m,考虑到屋架下弦及支撑可能产生的下垂挠度,以及厂房地基可能产生不均匀沉降时对吊车正常运行的影响,屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度最小尺寸为220mm,故柱顶标高 轨顶标高 吊车轨至吊车顶部高 屋架下弦至吊车顶高 。

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单层厂房排架结构设计混凝土结构课程设计(3)材料基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。

柱中受力钢筋基础采用HRB335级、箍筋、构造筋、基础配筋采用HPB300级钢筋。

(4)设计要求分析厂房排架内力,并进行排架柱和基础的设计;绘制排架柱和基础的施工图。

图1厂房平面图图2厂房剖面图2.结构构件选型、结构布置方案确定说明因该厂房跨度在15〜36m之间,且柱顶标高大于8m,故采用钢筋混凝土排架结构。

为了保证屋盖的整体性和刚度,屋盖采用无檩体系。

由于厂房屋面采用卷材防水做法,故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。

普通钢筋混凝土吊车梁制作方便,当吊车起重量不大时,有较好的经济指标,故选用普通钢筋混凝土吊车梁。

厂房各主要构件选型见表1。

表1主要承重构件选型表构件名称标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板04G410-11.5m×6m预应力混凝土屋面板YWB-2Ⅱ(中间跨)YWB-2s(端跨)(包括灌缝重)天沟板04G410-11.5m×6m预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟)TGB68-1屋架04G415-1预应力混凝土折线型屋架(跨度21m)YWJA-24-1Aa吊车梁04G323-2钢筋混凝土吊车梁(吊车工作级别为A1-A5)DL-9Z(中间跨)DL-9B(边跨)轨道连接04G325吊车轨道联结详图基础梁04G320钢筋混凝土基础梁JL-3由上图可知,吊车轨顶标高为9.00m。

对起重量为、工作级别为A5的吊车,当厂房跨度为24m时,可求得吊车的跨度Lk=22.5m,由附表4可查得吊车轨顶以上高度为2.187m;选定吊车梁的高度,暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离,则牛腿顶面标高可按下式计算:牛腿顶面标高=轨顶标高--=9.00—1.20—0.20=7.0m由建筑模数的要求,故牛腿顶面标高取为7.50m。

实际轨顶标高=7.50+1.20+0.20=8.90m<9.00m。

考虑吊车行驶所需空隙尺寸=300mm,柱顶标高可按下式计算:柱顶标高=牛腿顶面标高+++吊车高度+=7.50+1.20+0.20+2.187+0.3=11.387m故柱顶(或屋架下弦底面)标高取为11.4m。

取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、下柱高度和上柱高度分别为=11.4+0.5=11.9m=7.5+0.5=8.0m=11.9-8.0=3.9m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,确定柱截面尺寸,以及由柱的截面尺寸,可求得柱的截面几何特征及自重标准值,见表2。

表2柱截面尺寸及相应的计算系数柱号计算参数截面尺寸/mm面积/惯性矩/自重/(kN/m)A,C上柱矩400×4001.6×4.0下柱400×900×1504.69B上柱矩400×6006.0下柱1400×1000×1504.943.定位轴线横向定位轴线除端柱外,均通过柱截面几何中心。

对起重量为工作级别为A5的吊车,可查得轨道中心至吊车端部距离;吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空宽度,一般取值不小于80mm。

对中柱,取纵向定位轴线为柱的几何中心,则=300mm,故符合要求。

对边柱,对边柱,取封闭式定位轴线,即纵向定位轴线与纵墙内皮重合,则=400mm,故符合要求。

4.计算简图确定由于该金工车间厂房,工艺无特殊要求,且结构布置及荷载分布(除吊车荷载外)均匀,故可取一榀横向排架作为基本的计算单元,单元的宽度为两相邻柱间中心线之间的距离,即B=6.0m,如图5(a)所示;计算简图如图5(b)所示。

图3计算单元和计算简图5.荷载计算5.1恒载①屋盖恒载两毡三油防水层0.35kN/20mm厚水泥砂浆找平层20kN/×0.02m=0.40kN/100mm厚水泥珍珠岩制品保温层4kN/×0.1m=0.40kN/一毡两油隔气层0.05kN/20mm厚水泥砂浆找平层20kN/×0.02m=0.40kN/预应力混凝土屋面板(包括灌缝)1.40kN/屋架钢支撑合计3.05kN/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×(3.05kN/×6m×24m/2+106kN/2)=327.12kN②吊车梁及轨道重力荷载设计值×(39.5kN+0.8kN/m×6m)=53.16kN③柱自重重力荷载设计值A,C柱×4kN/m×3.9m=18.72kN(上柱)×4.69kN/m×8.0m=45.024kN(下柱)B柱×6kN/m×3.9m=28.08kN(上柱)×4.94kN/m×8.0m=47.424kN(下柱)各项恒载作用位置如图6所示。

图4荷载作用位置图(单位:kN)5.2屋面活荷载屋面活荷载标准值为0.5kN/,雪荷载标准值为0.5kN/,两者相等,但由于雪荷载组合系数小于屋面活荷载,故仅按前者计算。

作用于柱顶的屋面活荷载设计值为×0.5×6m×24m/2=50.40kNQ1的作用位置与作用的位置相同,如图6所示。

5.3风荷载风荷载标准值按下式计算,其中,,根据厂房各部分标高(图4)及B类地面粗糙度确定如下:柱顶(标高11.4m)=1.036檐口(标高13.70m)=1.096屋顶(标高15.10m)=1.132如图7所示,可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为图5风荷载体型系数及排架计算简图则作用于排架计算简图(图7)上的风荷载设计值为:5.4吊车荷载选择大连重工起重集团QDDQ型吊车可知吊车参数为:对于AB跨图6吊车荷载作用下支座反力影响线根据及,可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值,如图8所示。

①吊车竖向荷载吊车竖向荷载设计值:②吊车横向水平荷载:作用于每个轮子上的吊车横向水平制动力为:作用于排架柱上吊车横向水平荷载设计值为:6.排架内力分析该厂房为单跨等高排架,可用剪力分配法进行排架内力分析。

其中柱的剪力分配系数按下式计算:式中:——第i根排架的抗侧移刚度。

其结果见表3。

表3柱剪力分配系数柱别A,C柱B柱6.1恒载作用下排架内力分析恒载作用下排架的计算简图如图9(a)所示。

;:;;如图9所示,排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。

柱顶不动铰支座反力计算如下:对于A,C柱,,则:求得后,可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。

柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和,恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图9(b)、(c)。

图9(d)为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定。

图7恒载作用下排架的内力计算简图及内力图6.2屋面活荷载作用下排架内力分析(1)AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图10(a)所示其中,它在柱顶及变阶处引起的力矩为:;对于A柱,,,则对于B柱,则排架柱顶不动铰支座总反力为:将R反向作用于排架柱顶,用下式计算相应的柱顶剪力,并于柱顶不动铰支座反力叠加,可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力,即:排架结构的弯矩图和轴力图分别见图10(b)、(c)。

图8AB跨作用屋面活荷载时排架的计算简图及内力图(2)BC跨作用屋面活荷载由于结构对称,且BC跨与AB跨作用荷载相同,故只需将图10中各内力图的位置及方向调整一下即可,如图11所示。

图9BC跨作用屋面活荷载时排架的计算简图及内力图6.3风荷载作用下排架内力分析(1)左吹风时排架计算简图如图12(a)所示对于A,C柱,已知则:各柱顶剪力分别为:排架弯矩图如图12(b)所示:图10左吹风时排架的计算简图及内力图()(2)右吹风时计算简图如图13(a)所示。

将图12所示A,C柱内力图对换且改变内力符号后可得,如图13(b)所示。

图11右吹风时排架的计算简图及内力图()6.4吊车荷载作用下排架内力分析(1)作用于A柱计算简图如图14(a)所示其中,吊车竖向荷载,在牛腿顶面处引起的力矩为:对于A柱,,则:对于B柱,,则:排架各柱剪力为:排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图14(b)、(c)所示:图12作用在A柱时排架计算简图及内力图(2)作用于B柱左计算简图如图15所示其中,吊车竖向荷载,在牛腿顶面处引起,为:柱顶不动铰支反力,及总反力分别为:排架各柱顶剪力为:排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图15(b)、(c)所示。

图13作用在B柱左时排架计算简图及内力图(3)作用于B柱右根据结构对称性及吊车吨位相等的条件,内力计算与“作用于B柱左”的情况相同,只需将A,C柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号,如图16所示图14作用在B柱右时排架计算简图及内力图(4)作用于C柱同理,将“作用于A柱”的情况的A,C柱内力对换,并注意改变符号,可求得各柱的内力,如图17所示图15作用在C柱时排架计算简图及内力图(5)作用于AB跨柱计算简图如图18(a)所示对于A柱,,,查表得,则同理,对于B柱,,,查表得,则排架柱顶总反力为:各柱顶剪力为:排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图18(b)所示。

图16作用在AB跨时排架计算简图及内力图(6)作用于BC跨柱由于结构对称性及吊车吨位相等,故排架内力计算与“作用于AB跨柱”的情况相同,只需将A,C柱内力对换,如图19(b)所示图17作用在BC跨时排架计算简图及内力图7.内力组合由于排架单元为对称结构,可仅考虑A柱截面,荷载内力汇总表见表4,内力组合见表5,这些表中的控制截面及正号内力方向如表4中的例图所示。

对主进行裂缝宽度验算时,内力采用准永久值,同时只需要对的柱进行验算。

表4A柱内力设计值汇总表荷载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载作用在AB跨作用在BC跨Dmax作用在A柱Dmax作用在B柱左Dmax作用在B柱右Dmax作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪Ⅰ-ⅠM19.360.802.77-55.69-60.2942.98-1.76±6.79±24.345.96-13.53N345.8450.40000000000Ⅱ-ⅡM-51.12-11.802.77113.06-9.4142.98-1.76±6.79±24.345.96-13.53N39950.400562.49169.60000000Ⅲ-ⅢM22.16-5.008.45-1.18-133.09131.14-5.36±125.83±74.26117.78-91.08N444.0250.400562.49169.60000000V9.260.850.71-14.28-15.4611.02-0.45±14.88±6.2422.34-13.88注:M(单位为kN·m),N(单位为kN),V(单位为kN)表5A柱内力组合表截面+Mmax及相应N,V-Mmax及相应N,VNmax及相应M,VNmin及相应M,VMq,NqⅠ-ⅠM①+0.9×⑥+(②+③)×0.7+0.9×0.7×⑨+⑩×0.679.451①+0.8×⑤+0.8×0.7×⑦+⑪×0.6-61.5801.35①/1.2+(②+③)×0.7+0.9×0.7×(⑥+⑨)+0.6×⑩70.863①/1.2+0.9×⑥+0.7×③+0.9×0.7×⑨+0.6×⑩75.665N381.120288.200424.35028 8.200Ⅱ-ⅡM①/1.2+0.8×④+0.7×0.8×⑥+0.7×③+0.7×0.9×⑨+0.6×⑩92.766①+0.9×⑨+0.7×②+0.7×0.8×(⑤+⑦)+0.6×⑪-95.659①+0.9×④+0.7×(②+③)+0.9×0.7×⑨+0.6×⑩63.223①/1.2+0.9×⑨+0.9×0.7×⑦+0.6×⑪-82.253N782.492529.256940.521332.500Ⅲ-ⅢM①+⑩+0.7×③+0.9×0.7×⑥+0.7×0.9×⑧307.746①/1.2+⑪+0.7×②+0.9×0.7×⑤+0.7×0.9×⑧-276.166①+0.9×④+0.7×(②+③)+0.7×0.9×⑧+0.6×⑩173.454①/1.2+⑩+0.7×③+0.9×0.7×(⑥+⑧)304.053N444.020512.14598 5.541370.017V48.414-24.68220.27846.871MK222.457-165.564119.707222.457NK370.017475.467756.817370.017VK35.684-15.42615.58735.684注:M(单位为kN·m),N(单位为kN),V(单位为kN)8.柱截面设计A柱,混凝土强度等级为C30,14.3N/,N/;纵向钢筋采用HRB335级钢筋,,。

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