混凝土课程的设计 钢筋混凝土结构.doc

淮 阴 工 学 院 课 程 设 计 计 算 书 课程名称： 钢筋混凝土结构 班 级： 土木*** 学生姓名： *** 学 号： ********** 指导老师： *** 单层厂房结构课程设计计算书 某厂金工车间的等高排架。该金工车间平、立面布置如附录图1所示。柱距除端部为，其余均为，跨度；每跨设有两台吊车，吊车工作制级别为级，轨顶标高为6.0m，吊车起重量左右跨相同。外墙无连系梁，墙厚,每开间侧窗面积，钢窗，无天窗。 1.结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在15~36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用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型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。 由图1可知柱顶标高为8.6m，牛腿顶面标高为6.2m；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H，下柱高度Hl，和上柱高度Hu分别为： 图1 厂房剖面图 ? 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表1。 表1 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300300 0.9105 6.75108 2.25 下柱 I400900100150 1.875105 195.38108 4.69 B 上柱 矩300500 1.5105 31.25108 3.75 下柱 I4001000100150 1.975105 256.34108 4.94 本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示。 图2 计算单元和计算简图 ? 2.荷载计算 1.恒载 ⑴屋盖恒载 20厚水泥砂浆找平层 2 80厚泡沫混凝土保温层 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 屋盖钢支撑 总计 屋架重力荷载为60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为： (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、C柱: 上柱： 下柱: B柱: 上柱: 下柱: 各项恒载作用位置如图3所示。 图3 荷载作用位置图 （单位：kN） ? 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.风荷载 风荷载的标准值按计算，其中,,根据厂房各部分标高(图1)及B类地面粗糙度确定如下： 柱顶(标高) 檐口(标高) 屋顶(标高) 如图4所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为： ? 图4 风荷载体型系数及计算简图 ? 则作用于排架计算简图(图4)上的风荷载设计值为: 4.吊车荷载 由表2-16可得吊车的参数为：，，，，,,根据及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5所示。 (1)吊车竖向荷载 吊车竖向荷载设计值为： (2)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为： 作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为： ? 图5 吊车荷载作用下支座反力影响线 3.排架内力分析 该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数计算，见表2。 表2 柱剪力分配系数 柱别 A、C 柱 B 柱 ; ; ; 由于图6a所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力可根据相应公式计算。对于A，C柱，则： 本例中。求得后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图6