【正文】 1 淮 陰 工 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計 計 算 書 課程名稱： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 班 級： 土木 *** 學(xué)生姓名： *** 學(xué) 號： ********** 指導(dǎo)老師： *** 2 單 層廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書 某廠金工車間的等高排架。該金工車間平、立面布置如附錄圖 1 所示。柱距除端部為 ，其余均為 m6 ，跨度? ；每跨設(shè)有兩臺吊車，吊車工作制級別為 5A 級，軌頂標高為 ，吊車起重量左右跨相同。外墻無連系梁，墻厚mm240 ,每開間側(cè)窗面積 2m24 ，鋼窗，無天窗。 因該廠房跨度在 15~36m 之間，且柱頂標高大于 8m，故采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。為了使屋蓋具有較大剛度，選用預(yù)應(yīng)力混凝土折線型屋架及預(yù)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 1 可知柱頂標高為 ，牛腿頂面標高為 ；設(shè)室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的距離為 ，則計算簡圖中柱的總高度 H，下柱高度 Hl，和上柱高度 Hu分別為： mH ??? mH l ??? mH U ??? m 15 m 15 3 圖 1 廠房剖面圖 根據(jù)柱的高度、吊車起重量及工作級別等條件，可確定柱的截面尺寸，見表 1。 表 1 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 /mm 面積 / 2mm 慣性矩 / 4mm 自重/? ?kN/m A， C 上柱 矩 300? 300 ? 105 ? 108 下柱 I400? 900? 100? 150 ? 105 ? 108 B 上柱 矩 300? 500 ? 108 下柱 I400? 1000? 100? 150 ? 105 ? 108 4 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 所示。 圖 2 計算單元和計算簡圖 ⑴屋蓋恒載 2kN / 20 厚水泥砂漿找平層 23 0 . 4 0 k N / N / m20 ?? 2 80 厚泡沫混凝土保溫層 23 0 . 6 4 k N / N /m8 ?? 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板（包括灌縫） 2kN/ 屋蓋鋼支撐 2/ mKN 總計 2/ mKN 屋架重力荷載為 ，則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)的重力荷載設(shè)計值為： KNKNmmmKNG 8 9)2/( ?????? (2) 吊車梁及軌道重力荷載設(shè)計值： 5 . 8 k N586 m )0 .8 k N / ( ?????G (3)柱自重重力荷載設(shè)計值 A、 C 柱 : 上柱： mmmKNGG CA ????? 下柱 : 3 6 . 5 8 k N6 .5 mk N / ????? GG B 柱 : 上柱 : mmmKNG B ???? 下柱 : 3 8 . 5 3 k N6 .5 mk N / ????G 各項恒載作用位置如圖 3 所示。 圖 3 荷載作用位置圖 （單位： kN） 屋面活荷載標準值為 ，雪荷載標準值為，后者小于前者，故僅按前者計算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設(shè)計值為： KNmmmKNQ ????? 1Q 的作用位置與 1G 作用位置相同，如圖 3 所示。 2 6 風(fēng) 荷 載 的 標 準 值 按 0szzk ww ???? 計 算 ， 其 中2/ mKN?? , ?z? , z? 根據(jù)廠房各部分標高 (圖 1)及 B類地面粗糙度確定如下： 柱頂 (標高 ) ?? 檐口 (標高 ) ?Z? 屋頂 (標高 ) ?Z? s? 如圖 4 所示，則由上式可得排架迎風(fēng)面及背風(fēng)面的風(fēng)荷載標準值分別為： 2/ mKNszzk ?????? ????? 2/ mKNszzk ?????? ????? B C + B Cq 1F wq 2 圖 4 風(fēng)荷載體型系數(shù)及計算簡圖 則作用于排架計算簡圖 (圖 4)上的風(fēng)荷載設(shè) 計值為 : mKNmmKNq /???? mKNmmKNq /???? BhhF ss 0zzzs4s31z21Qw ])()[( ????????? ???? ? ? mmKNm ?????????? ? 由表 216 可得 t5/20 吊 車的 參 數(shù)為 ： ?B ，?K ， ?g ， kN200?Q ， kN174max ?P , ?P ,根據(jù) ?B 及 K 可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應(yīng)點的豎向坐標值如圖 5 所示。 7 (1)吊車豎向荷載 吊車豎向荷載設(shè)計值為： ? ? .3 3 30 .1 3 30 . a xQm a x ???????? ? yPD ? ? ? .3 3 30 .1 3 30 . i nQm i n ???????? ? yPD ? (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： )()(41 ??????? gQaT 作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設(shè)計值為： KNKNyTT iQ 1 a x ?????? ? 6m1 2 00F pmax4 0 00F pmax6m4 0 00F pmax =174KNF pmax 圖 5 吊車荷載作用下支座反力影響線 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) i? 計算，見表 2。 表 2 柱剪力分配系數(shù) 柱別 lIIn u? HHu?? )]11(1[3 30 ??? nC ? lEICH 03?? ?? iii 11 ??? 8 A、 C 柱 ?n ?? ?CECA /109 5 8???? ?? ?? CA ?? B 柱 ?n ?? ?C EB / 8???? 1?B? KNGG ?? 。 KNKNKNGGG A ????? ?? AGG 。 KNKNGG 14 ???? ?? BGG 。 KNKNKNGGG B 345 ?????? mKNmKNeGM ????? 330412 )( eGeGGM A ??? mKNmKNm ??????? )( 由于圖 6a 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 iR 可根據(jù)相應(yīng)公式計算。對于 A， C柱 ?n ， ?? 則： )( ???R 11111123221 ??????? ???????? ????nnC?? 111123323 ??????? ?????nC?? ? ??????????? KNm mKNmKNCHMCHMR A 本例中 0B?R 。求得 iR 后，可用平衡條件求出柱各截面的彎矩和剪力。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別見圖 6b 、 c 。 圖 6d 為排架柱的彎矩、剪力和軸力的正負號規(guī)定，下同。 9 圖