【正文】 ， 3C = 1213 2 . 5 2 2 . 1 2 2 1 2 . 6 1 . 1 3 2 1 . 5 21 2 . 9AAA MM k N m k N mR C C k NH H m? ? ? ? ?? ? ? ? 對(duì) B 柱， 1C = kNHMCR BB ???? 則排架柱頂不動(dòng)鉸支座總反力為： kNRRR BA ????? 將 R 反向作用于排架柱頂，計(jì)算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動(dòng)鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于 AB 跨時(shí)的柱頂剪力，即 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 13 kNRRV AAA ?????? ? kNRRV BBB ??????? ? kNRV CC ??????? ? 圖 AB 跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖 BC跨作用屋面活荷載 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，且 BC 跨與 AB 跨作用的荷載相同，故只需將圖 中個(gè)內(nèi)力圖的位置及 方向調(diào)整一下即可，如圖 所示。2=350mm 吊車(chē)橫向水平荷載 作用于每一個(gè)輪子上的吊車(chē)橫向水平制動(dòng)力為： 11( ) ( 200 ) Q g k N k N k N?? ? ? ? ? ? ? 作用于排架柱上的吊車(chē)橫向水平荷載設(shè)計(jì)值為： m a x 1. 4 6. 93 2. 13 4 20 .7QiT T y KN?? ? ? ? ?? 其作用點(diǎn)到柱頂?shù)木嚯x y= , ??????ueu HymhH 四 、內(nèi)力計(jì)算 恒載作用下 排架內(nèi)力分析 該廠房為兩跨 等高排架， 可用剪力分配法 進(jìn)行排架內(nèi)力 分析。天窗標(biāo)高 考慮，查規(guī)范得?z? 。 風(fēng)荷載 某地區(qū)的基本風(fēng)壓 2= /ow kN m，對(duì) 21 , qq 按柱頂標(biāo)高 考慮，查規(guī)范得 ?z? ，對(duì) wF 按天窗檐口標(biāo)高 考慮，查規(guī)范得 ?z? 。 圖 計(jì)算單元和 計(jì)算簡(jiǎn)圖 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 7 三 、荷載計(jì)算 恒 載 屋蓋結(jié)構(gòu)自重 厚聚氨酯防水層 /kN m 20m 厚 1： 3 水泥砂漿找平層 /kN m 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（包括灌縫） /kN m 屋蓋支撐 /kN m 22 .1 5 2 .5 8k /Nm?? 天溝板 = 天窗 36= 屋架自重 106= G1= 6 12+++ = mmhe u 50150240015021 ????? 柱自重 A、 C 柱 上柱 G4A= G4C = 4 = 下柱 G5A= G5C = = mme A 2504 ? 5e =0 B 柱 上柱 G4B= 6 = 下柱 G5B= = 5e =0 mme B 04 ? 吊車(chē)梁及軌道自重 G3=（ +6m 1kN/m） = Ae3 =300mm Be3 =750mm 各項(xiàng) 恒 荷載作用位置如圖 所示。 屋面或則在標(biāo)準(zhǔn)值的取值 2= /q kN m 相關(guān)建筑材料的基本數(shù)據(jù) 鋼筋混凝土容重 325 /kN m 水泥砂漿容重 320 /kN m 石灰水泥混合砂漿容重 319 /kN m 240 厚雙面粉刷機(jī)制磚墻重 /kN m 鋼門(mén)窗自重 /kN m 聚氨酯防水層自重 /kN m 找平層自重 /kN m 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 5 圖 建筑 剖面圖 二、 計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 計(jì)算上柱高及柱全高 根據(jù)任務(wù)書(shū)的 建筑剖面 圖： 上柱高 uH =柱頂標(biāo)高 軌頂標(biāo)高 +軌道構(gòu)造高度 +吊車(chē)梁高 =++= 全柱高 H=柱頂標(biāo)高 —基頂標(biāo)高 =（ ） = 下 柱高 lH =H uH == λ = uH /H= 初步確定柱截面尺寸 根據(jù)柱的高度、吊車(chē)起重量及工作級(jí)別等條件，可確定柱的截面尺寸，見(jiàn)表 。 基礎(chǔ) 混凝土：采用 C20； 鋼筋：采用 HPB235，或 HRB335 級(jí)鋼。 基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)梁尺寸；基礎(chǔ)梁為梯形截面，上頂面寬 300mm，下底面寬 200mm，高度 500mm。軌道及零件重標(biāo)準(zhǔn)值為 1kN/m， 軌道及墊層高度為 200mm。 屋架 采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土折線型屋架，自重標(biāo)準(zhǔn)值為 106KN/榀。 天溝板 天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為 （包括積水重）。 地質(zhì)條件：天然地面下 米處為老土層，修 正后的地基承載力為 2120 /KN m ，地下水位在地面下 米。單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 1 《 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 》 指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 2 目 錄 一、設(shè)計(jì)條件 ........................................................................................ 3 二、計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 ........................................................................... 5 三、荷載計(jì)算 ........................................................................................ 7 四、內(nèi)力計(jì)算 ......................................................................................10 五、最不利荷載組合 .........................................................................19 六、柱截面設(shè) 計(jì) .................................................................................25 七、牛腿設(shè)計(jì) ......................................................................................29 八、柱的吊裝驗(yàn)算 .............................................................................32 九、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ......................................................................................35 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 3 一、 設(shè)計(jì)條件 工程概況 某廠裝配車(chē)間為一單跨鋼筋混凝土廠房，跨度為 24 米，長(zhǎng)度為 66 米，柱頂標(biāo)高為 米，軌頂標(biāo)高為 米，廠房設(shè)有天窗，采用兩臺(tái) 5~20t中級(jí)工作制吊車(chē)。 屋面防水層采用聚氨酯防水膠，維護(hù)墻采用 240mm 厚雙面粉刷磚墻，鋼門(mén)窗，混凝土地面，室內(nèi)外高差為 150mm，建筑剖面圖詳見(jiàn)圖 1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料 自然條件：基本風(fēng)壓值為 /KN m 。 吊車(chē)使用情況 車(chē)間設(shè)有兩臺(tái) 200/50KN 中級(jí)工作制吊車(chē)，軌頂標(biāo)高為 米，吊車(chē)的主要參數(shù)如下表： 起重 Q(KN) 吊車(chē)寬度 B(m) 輪距()Km 吊車(chē)總重 G(KN) 小車(chē)重 kg （ KN） 最大輪壓 max()p KN 最小輪壓 min()p KN 200/50 225 202 60 注： m in m a xp ( ) / 2G Q p? ? ? 廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況 屋面板 采用 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板，板自重（包括嵌縫在內(nèi)）標(biāo) 準(zhǔn)值為 。 天窗架 門(mén)窗鋼筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱傳到屋架的自重荷載標(biāo)準(zhǔn) 值為 36KN。 屋架支撐 屋架支撐的自重標(biāo)準(zhǔn)值為 吊車(chē)梁 吊車(chē)梁為先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車(chē)梁，吊車(chē)梁的高度為 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 4 1200mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值為 。 連續(xù)梁及過(guò)梁 均為矩形截面，尺寸詳見(jiàn)圖集。 材料選用 柱 混凝土：采用 C20~C30； 鋼筋：采用 HPB235，或 HRB335 級(jí)鋼。 屋面做法 大型屋面板上抹 20 厚 1： 3 水泥砂漿找平層，在找平層上做 厚聚氨酯防水層。 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 6 表 柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù) 計(jì)算參數(shù) 柱號(hào) 截面尺寸 /mm 面積/ 2mm 慣性矩/ 4mm 自重/? ?kN/m A， C 上柱 矩 400? 400 ? 105 ? 108 下柱 I400?900? 100? 150 ? 105 ? 108 B 上柱 矩 400? 600 ? 105 72? 108 下柱 I400?1000? 100? 150 ? 105 ? 108 驗(yàn)算初步確定的截面尺寸 對(duì)下柱截面寬度 9100 4 0 0 = (2 2 2 2lH m m b?? 可 以 ） 對(duì)于下柱截面高度，有吊車(chē)時(shí) 9100 7 5 8 9 0 0 ( )1 2 1 2lH m m h m m? ? ? ? 可 以 無(wú)吊車(chē)時(shí) 31 . 5 1 . 5 1 2 . 9 1 0 7 7 4 9 0 0 ( )2 5 2 5H m m h m m??? ? ? ? 可 以 排架計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖 如下圖 所示。 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 8 圖 荷載作用位置圖 (單位 :kN） 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 由《荷載規(guī)范》可知，不上人屋面均不活荷載為 KN/m2，不大于基本雪壓，屋面活荷載在每側(cè)柱頂產(chǎn)生的壓力為 ?????Q kN mme 501 ? 1Q 的作用位置與 1G 作用位置相同，如圖 所示。屋頂標(biāo)高 考慮，查規(guī)范得 ?z? 。風(fēng)載體型系數(shù) s? 的分布如圖下 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 9 圖 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡(jiǎn)圖 則作用于排架計(jì)算簡(jiǎn)圖 (圖 ）上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： )(/ )(/ 01 ???????? ???????? mkNBwq mkNBwq zsQk zsQk ??? ??? 1 2 1 3 4 2 02[ ( ) ( ) ] [ ( +) ( ) m +( +) ( ) m+( ++ +) ( ) m ] / m = Nw Q s s z s s z zF h h w? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 吊車(chē)荷載 表 吊車(chē)參數(shù) 吊車(chē)噸位（ t） 吊車(chē)總重 （ kN） 小車(chē)重 （ kN） 吊車(chē)寬度 B （ mm） 輪距 K （ mm） Pmaxk （ kN） Pmink （ kN） 20/5 225