【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，安排在正文引用的 附近位置。 （二）、 設(shè)計 內(nèi)容 計算排架所受的各項(xiàng)荷載 。 （三）、 設(shè)計 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)兩臺吊車， A4 級工作制，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。初步估計基礎(chǔ)的高度為 ，則基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為 。 (4)、計算簡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=。 對于本設(shè)計邊柱，即 A， C 軸柱（ 圖 3 所示）： 上柱取 500*500mm 下柱取 500*1300*100mm 對于本設(shè)計中柱，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 7 (6)、截面幾 何特征和柱的自重計算 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。對柱頂?shù)钠木鄀1A=e1C=250150=100mm。如 圖 6 所示。 下柱 G3： 對于邊柱： 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。 最小輪壓計算： AB 跨： KMINP , = 2 ,3,2,1 KGKGG K ?? KMAXP , = 2300264? 187=45KN 吊車豎向荷載 KMAXD , 、 KMIND , 的計算，按每跨兩臺吊車同時工作且達(dá)到最大起重量考慮。 吊車水平荷載 TMAX， K的計算，按每跨 2 臺吊車同時工作且達(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)力計算。 η B =K B /K=。 各柱頂不動鉸支座的支座反力： 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 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 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 柱時排架內(nèi)力分析，其計算簡圖如 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 柱時排架內(nèi)力分析，其計算簡圖如圖 18 所示。因此排架柱頂不動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：其計算簡圖如圖 所示。 四臺吊車的轉(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 24 基本組合采用的荷載組合方式用規(guī)范給出的簡化組合方式，即： （ 1） 恒荷載 +（任意兩個或者兩個以上活荷載之和） （ 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 上柱： 下柱： mHl Ll ?? 當(dāng)不考慮吊車荷載時 上柱 下柱： mHl Ll ???? 垂直于排架方向：（按無柱間支撐） mHl Uu ????mHl Uu ???? 單層廠房課程設(shè)計 25 當(dāng)考慮吊車荷載時 上柱： 下柱 mHl Ll ?? 當(dāng)不考慮吊車荷載時 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 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 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算出受壓翼緣其中mmmmmmfmmNbhhbbvehvmmyeemmysktetkskfssssff?????????????????????????????????????????????????????? （三） 、牛腿設(shè)計 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)???? 牛腿配筋計算 由于 0?vsF ， 故 牛 腿 縱 向 配 筋 按 構(gòu) 造 計 算 ， 取4 固不設(shè)彎筋。＝按雙筋截面計算：—永久荷載分項(xiàng)系數(shù)。 基礎(chǔ)設(shè)計的內(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。 對第一組內(nèi)力進(jìn)行驗(yàn)算： 2m i n ,22m a x ,22?????????????????????mKNWMANGpmKNfmKNWMANG