【正文】 鋪小石子： kN/m2； 25mm 厚水泥砂漿找平層： kN/m2； 100mm厚珍珠巖制品保溫層： kN/m2； 一氈二油隔汽層： kN/m2； 25mm 厚水泥砂漿找平層： kN/m2； 6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板： kN/m2。所有示意圖、表格都有編號(hào)，安排在正文引用的 附近位置。 （二）、 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 計(jì)算排架所受的各項(xiàng)荷載 。 （三）、 設(shè)計(jì) 資料 金屬結(jié)構(gòu)車間為兩跨廠房，跨度均為 21m。 廠房每跨內(nèi)設(shè)兩臺(tái)吊車， A4 級(jí)工作制，起重量 20/5t。下層為粗砂土，地基承載力特征值 akf =350kPa，地下水位 。 （ 3）、 天窗采用矩形縱向天窗，每榀天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34kN（包括自重、側(cè)板、窗扇、支撐等的自重）。鋼窗：自重 kN/m2，窗寬 ，窗高 。 屋面卷材防水 法及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下： 三氈四油防水層上鋪小石子： kN/m2； 25mm 厚水泥砂漿找平層： kN/m2； 100mm厚珍珠巖制品保溫層： kN/m2； 一氈二油隔汽層： kN/m2； 25mm 厚水泥砂漿找平層： kN/m2； 6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板： kN/m2。排架的負(fù)荷范圍如 圖 1 所示。初步估計(jì)基礎(chǔ)的高度為 ，則基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為 。 (4)、計(jì)算簡(jiǎn)圖中上柱和下柱的高度尺寸確定： 上柱高： HU == 下柱高： HL=+= 柱的總高度： .H= (5)、柱截面確定：上柱選矩形截面，下柱選工字形截面 對(duì)于下柱截面高度 h：由于下柱 HL=+=，吊車梁及軌道構(gòu) 造 高 度 為 ， 因 此 ， 基 礎(chǔ) 頂 至 吊 車 梁 頂 的 高 度Hk=+=11m； 下柱截面高度 h≥ HK/9=。 對(duì)于本設(shè)計(jì)邊柱，即 A， C 軸柱（ 圖 3 所示）： 上柱取 500*500mm 下柱取 500*1300*100mm 對(duì)于本設(shè)計(jì)中柱，即 B 軸柱（ 圖 4 所示）： 上柱取 500*700mm 下柱取 500*1500*100mm 圖 3 圖 4 單層廠房課程設(shè)計(jì) 7 (6)、截面幾 何特征和柱的自重計(jì)算 截面幾何特征包括：截面面積 A，排架方向慣性矩 IX 和回轉(zhuǎn)半徑RX，垂直于排架方向慣性矩 IY和回轉(zhuǎn)半徑 RY。對(duì)柱頂?shù)钠木鄀1A=e1C=250150=100mm。如 圖 6 所示。 下柱 G3： 對(duì)于邊柱： G3A=G3C=**=。其偏心距： e3B 左=e3B=750mm?；A(chǔ)梁高： ，因此，墻體凈高為： +=。 這項(xiàng)荷載直接作用在基礎(chǔ)頂面。 最小輪壓計(jì)算： AB 跨： KMINP , = 2 ,3,2,1 KGKGG K ?? KMAXP , = 2300264? 187=45KN 吊車豎向荷載 KMAXD , 、 KMIND , 的計(jì)算，按每跨兩臺(tái)吊車同時(shí)工作且達(dá)到最大起重量考慮。 吊車水平荷載 TMAX， K的計(jì)算，按每跨 2 臺(tái)吊車同時(shí)工作且達(dá)到最大起重量考慮。 風(fēng)載 封閉式帶天窗的雙跨雙坡屋面 的 風(fēng)載體型系數(shù) 查荷載規(guī)范表 第 14項(xiàng)。 作用在柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按注頂標(biāo)高取值。 本廠房為兩跨 等高排架，可用剪力分配法進(jìn)行排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。 η B =K B /K=。 各柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力： C1=*[1λ 2(n1)/n]/[1λ 3(1n)/n]=*[()/]/[1+ ()/= G 1ak =29 KNG 2ck =21 .875 KNG 1ck =29 KNG 2Bk =30 .625 KNG 1bk =59 KNM 1ck =2 9. 837KNMM 2ck =12 8KNMM 1ak =2 9. 837KNMG 2ak =21 .875 KNM 2ak=12 8KNM 單層廠房課程設(shè)計(jì) 15 C3=*(1λ 2)/[1λ 3(1n)/n]= *()/[1+0 A柱：λ = ； n =()/]= R1=MC1/H=*() R2=MC3/H=*() 所以 RA=R1+R2=（ ?） B柱： RB=0 C柱： RC=RA=（ ?） 所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和 R=RA+ RB+ RC=0 所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為： VA= RA=（ ?） VB= RB=0 VC= （ ?） 圖 11 各 柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。 51. 359V= V=28. 97328. 97330. 92794. 98194. 981298 .37 596 .74298 .37 V= V= V= 單層廠房課程設(shè)計(jì) 17 吊車荷載作用下的排架內(nèi)力（不考慮廠房整體空間工作） （ 1）、 AB 跨有吊車荷載， Dmax,k 作用在 A 柱，Dmin,k作用在 B 柱時(shí)排架內(nèi)力分析，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如 圖 14 所示。 圖 17 （ 3）、 BC 跨有吊車荷載， Dmax,k作用在 B 柱， Dmin,k作用在 C 柱時(shí)排架內(nèi)力分析，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 18 所示。因此排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力系數(shù) C4需用線形內(nèi)插法確定。 2．右風(fēng)情況：其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 所示。 四臺(tái)吊車的轉(zhuǎn)換系數(shù)為 。 圖 23 左右風(fēng)情況排架的彎矩圖 單層廠房課程設(shè)計(jì) 24 基本組合采用的荷載組合方式用規(guī)范給出的簡(jiǎn)化組合方式，即： （ 1） 恒荷載 +（任意兩個(gè)或者兩個(gè)以上活荷載之和） （ 2） 恒載 +任意活載 標(biāo)準(zhǔn)組合，也可采用 上述的基本組合規(guī)則，但荷載的分項(xiàng)系數(shù)均為 。 排架方向：當(dāng)考慮吊車荷載時(shí) 上柱： 下柱： mHl Ll ?? 當(dāng)不考慮吊車荷載時(shí) 上柱 下柱： mHl Ll ???? 垂直于排架方向：（按無(wú)柱間支撐） mHl Uu ????mHl Uu ???? 單層廠房課程設(shè)計(jì) 25 當(dāng)考慮吊車荷載時(shí) 上柱： 下柱 mHl Ll ?? 當(dāng)不考慮吊車荷載時(shí) 上柱：下柱 mHull ?? 下柱： mHl l ???? 該廠房工作環(huán)境屬一類環(huán)境，預(yù)制構(gòu)件砼保護(hù)層。 200 1 7)( ))2/( mmahf xhfc b xNeAAsyss ???? ????? ***202030,2011000??????????????????????????hlNf c AmmeeemmmmhemNMemlmlKNNKNMMaiaoyox偏心距的影響考慮撓度的二階效應(yīng)對(duì)中的大值，故取和取 )(1 4 0 01121200??? ??? hlhe i mme i * ??? 單層廠房課程設(shè)計(jì) 27 mmahee si ??????? ? 假設(shè)為大偏壓 mmhmmbfNx bc ** 01 ?????? ?? 0)( ))2/(00 ???? ?????syss ahf xhfc b xNeAA 上柱截面選定 ?ss AA, 分別為 203? ， 2941 mmAA ss ??? 按最小配筋率： 2500250000* mmAA ss ???? 另外 01882/)( ????? AAAss 垂直于排架方向承載力驗(yàn)算（按軸心受壓驗(yàn)算） ???blmlo，查表得， ?? NKNAfAfNu sycc ????????? )2*941*300)2*941250000(*(*)( ?所以垂直于排架方向承載力滿足要求。 下柱截面的配筋計(jì)算 選 IIIIII 截面： MKNM ? ， N=， OXL = LH =， oyl = LH = 0e =M/N=ae 取 0h /30 和 20mm中的大值， 故取 0h /30= ie = 0e + ae =505+= 考慮撓度的二階效應(yīng)對(duì)偏心矩的影響 ? 1= cf A/N=**167500/*103= 0L /h=15， 2? =1 單層廠房課程設(shè)計(jì) 30 ? =1+014001hei（ 0l /h） 2 ? 1 2? = （二）、 柱裂縫寬度驗(yàn)算 在柱的標(biāo)注組合中， （上柱 下柱） 需要進(jìn)行跨度裂縫 驗(yàn)算的不利內(nèi)力，見(jiàn)表 5 裂縫寬度驗(yàn)算的不利內(nèi)力表 表 5 M N 偏心距 M/N 11 22 33 現(xiàn)在以 ., KNNMKNM ???? 的情況來(lái)驗(yàn)算最大裂縫寬度。200其他截面驗(yàn)算從略度的限制一類環(huán)境中最大寬縫裂可以計(jì)算出受壓翼緣其中mmmmmmfmmNbhhbbvehvmmyeemmysktetkskfssssff?????????????????????????????????????????????????????? （三） 、牛腿設(shè)計(jì) 幾何尺寸，如圖所示 mmhmmahhmmbfF v shbhfF v smmfcaF v shabhfF v sFF v sFKNGDF v stktktktkhshsk400,38335348,000020,3m a x?????????????????????????????????取，故砼作用在位于牛腿內(nèi)???? 牛腿配筋計(jì)算 由于 0?vsF ， 故 牛 腿 縱 向 配 筋 按 構(gòu) 造 計(jì) 算 ， 取4 固不設(shè)彎筋。＝按雙筋截面計(jì)算：—永久荷載分項(xiàng)系數(shù)。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：按地基承載力確定基礎(chǔ)地面尺寸，按基礎(chǔ)抗沖切和抗剪承載力要求確定基礎(chǔ)高度，由于該單層廠房地基條件和荷載條件，滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于不盡心地基變形驗(yàn)算的條件，因此，本設(shè)計(jì)部進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。 則 基 礎(chǔ) 的 高 度 為 ：mmahh 1150502020005011 ??????? 。不要選擇過(guò)大，基礎(chǔ)的構(gòu)造如圖所示。由于基礎(chǔ)寬度較小 (一般小于3m )。 對(duì)第一組內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算： 2m i n ,22m a x ,22?????????????????????mKNWMANGpmKNfmKNWMANGpmKNfmKNANGpKKKKkaKKKKkaKKk 所以第一組內(nèi)力滿足要求。 對(duì)第一組內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算： 2m i n ,22m a x ,22?????????????????????mKNWMANGpmKNfmKNWMANG