《单层工业厂房》课程设计1供参习.doc

结构选型 该厂房是某厂的一个等高双跨（18m+18m）的金工车间。车间长72m,柱矩除端部为5.5m外，其余均为6米；吊车起重量左跨为2台20t/5t,右跨为2台16t/3.2t,吊车工作级别为A5级（中级工作制）；在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙，墙厚240mm。拄高大于8米，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见设计任务书 表1.1主要构件选型 假定柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米 ，室内地面至基础顶面的距离0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度Hl和上柱的高度Hu分别为： H=10.2m+0.6m=10.8m Hl=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 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，见表1.2。 见表1.2 柱截面尺寸及相应的参数 截面尺寸/mm 面积/mm2 惯性矩/mm4 自重/(KN/m) A,C 上柱 矩400×400 160000 2130000000 4.0 下柱 I400×800×100×150 177500 14387000000 4.43 B 上柱 矩400×400 160000 2130000000 4 下柱 I400×800×100×150 177500 14387000000 4.43 荷载计算 1．恒载 图1 求反力： F1=116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： GA1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN GB1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 GA3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN GB3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2．屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3，风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分 及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶（标高10.20m） μz=1.01 橼口（标高12.20m） μz=1.06 屋顶（标高13..20m） μz=1.09 μs如图3所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2 图2 荷载作用位置图 图3 风荷载体型系数和排架计算简 q1=1.4×0.404×6=3.39KN/m q1=1.4×0.202×6=1.70KN/m Fw=γQ[(μs1+μs2)×μzh1+(μs3+μs4)×μzh2] βzω0B =1.4[(0.8+0.4)×1.01×(12.2-10.2)+(-0.6+0.5)×1.01×(13.2-12.2)] × 1×0.5×6 =10.23KN 4．吊车荷载 吊车的参数：B=5.55米，轮矩K=4.4，pmax=215KN, pmin=25KN,g=38KN。根据B和K， 可算出出吊车梁支座反力影响线中个轮压对应点的竖向坐标值，如图４所示： 图４　吊车荷载作用下支座反力的影响线 吊车的竖向荷载 Dmax=γQFpmax∑yi=1.4×115×(1+0.075+0.808+0.267)=346.15KN Dmin=γQFpmin∑yi=1.4×25×(1+0.075+0.808+0.267)=75.25KN 吊车的横向荷载 T=1/4α（Q+g）=1/4×0.12×(100+38)=4.14KN 吊车横向荷载设计值： ?Tmax＝γQT∑yi=1.4×4.14×2.15=12.46KN 排架内力分析 　　 恒荷载作用下排架内力分析 　　 图5　恒荷载作用的计算简图 G1=GA1=176.81KN; G2=G3+G4A=38.76+17.28=56.04KN; G3=G5A=38.28KN; G4=2GB1=340.361KN; G5=G3