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兵哥工业厂房设计
1工程概况
某金工车间为一跨等高厂房,跨度均为22.5m,柱距均为6m,车间总长度为36m。每跨设有吊车台,吊车工作级别为级,轨顶的标高为10.55mm,采用防水卷材屋面、240mm厚双面清水维护砖墙。钢窗宽度3.6m,室内外的高差为100mm,素混凝土地面,厂房建筑剖面如下图所示。厂房所在地点的基本风压为,地面粗糙度为类;基本雪压为,修正后的地基承载力特征值为。活荷载组合系数;风荷载组合系数取。吊车荷载准永久值系数,活荷载和风荷载准永久值系数均为。环境类别为一类。要求进行排架结构设计。
图1.1 厂房剖面尺寸图
2结构构件选型及柱截面尺寸确定
因为该厂房跨度为及在之间,且柱顶标高大于,故采钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度,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。
受力钢筋选用级,箍筋用级,住的混凝土选用级,梁的混凝土选用。厂房各主要构件选型见表2.1。
表2.1主要承重构件选型表
构件名称 标准图集 选用型号 重力荷载标准值 屋面板 G410(一)
预应力混凝土屋面板 YWB-2II
(包括灌缝重) 天沟板 G410(三)
预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟板) TGB68-1 屋架 G415(三)
预应力混凝土折线形屋架(跨度21m) YWJA-24-1Aa
(屋盖钢支撑) 吊车梁 G323(二)
钢筋混凝土吊车梁(吊车工作级别为A1-A5) DL-9B 轨道连接 G325(二)
吊车轨道联结详图 基础梁 G320
钢筋混凝土基础梁 JL-3 注:本表图集均按TJ10-74《钢筋混凝土结构设计规范》设计,重力荷载已换算为法定计量单位。
由图1 可知柱顶标高,牛腿顶面标高为,设室内地面至基础顶面的距离为,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度和上柱高度分别为:
根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由附表1并参考附表2确定柱截面尺寸,见表2.2。
表2 .2柱截面尺寸及相应的计算参数
计算参数
柱号
截面尺寸/ 面积/ 惯性矩/ 自重/ A,C 上柱 矩500×500 下柱 I500×1200×120×200
本题仅取一榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图2.1所示。
图2 .1计算单元和计算简图
3荷载计算
3.1恒载
(1)恒载:
SBS防水层
厚水泥砂浆找平层
厚水泥蛭石保温层
一毡两油隔气层
厚水泥砂浆找平层
预应力混凝土屋面板(包括灌缝)
屋盖钢支撑
屋架重力荷载为/榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为:
(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值:
(3)柱自重重力荷载设计值:
A柱=B柱:
上柱:
下柱:
各项恒载作用位置如图2.2所示:
图2.2 各项恒载作用位置图(单位:kN)
3.2屋面活荷载
屋面活荷载标准值为,雪荷载标准值为。后者小于前者,故仅按照前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:
的作用位置与作用位置相同,如图3所示。
3.3风荷载
风荷载标准值按式计算,其中,,根据厂房各部分标高及地面B类粗糙度由附表 5.1确定如下:
柱顶(标高13.3m) 4
檐口(标高15.6m) 2
屋顶(标高17.0m)
如图2-2所示,由式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:
图3.1风荷载体型系数及排架计算简图
则作用于排架计算简图4b上的风荷载设计值:
3.4吊车荷载
由书中查表可知吊车参数为B=6.35 m,K=4.8m,g=140kN,Q=500kN,,。根据B及K,可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值,如图3.2所示。
图3.2 吊车荷载作用下支座反力影响线
吊车竖向荷载设计值为:
吊车横向水平荷载
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力按式计算,即
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值计算如下:
4排架内力分析 ·
该厂房为单跨等高排架,可用剪力
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