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混凝土单层工业厂房课程设计计算书
一、设计题目及条件
1、题目：某工厂金属加工车间，单层单跨排架结构，采用钢筋混凝土结构，长54m，柱距6m，每跨有两台桥式吊车，工作级别为A5级。根据本次课设要求，取车间跨度L=24m，轨顶标高+9.600m，下弦标高+12.300m，吊车设置为15+20（t）。地基承载力设计值为300kN/m2，基础埋置深度-2.00m。基本风压2。
2、材料：柱子混凝土为C40，柱中纵向受力主筋采用HPB335或HRB400级钢筋，其它HPB300级；基础采用C40混凝土，HPB300级钢筋。
3、构造做法及荷载标准值：
（1）屋面：
2
2
2
2
2
2
的钢窗，2；370mm厚砌体墙容重为19kN/m2；钢筋混凝土圈梁截面370mm×240mm；钢筋混凝土基础梁截面高450mm，上宽400mm，下宽300mm；钢筋混凝土容重为25kN/m2。
4、车间建筑平面图如图2-1所示。
（此处有图2-1车间建筑平面图）
二、构件选型
1、混凝土屋盖
（1）屋架：采用G415（一）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架（YWJ-21-1Ba），自重69.0kN/榀，屋架底部至顶部高度为2950mm，屋架在檐口处高度为1650mm。
（2）屋面板：采用G410标准图集中的预应力大型混凝土屋面板，自重标准值2。
2、预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接
吊车梁采用G323（二）标准图集，中间跨DL-9z，边跨DL-9B，梁高，自重标准值39.5kN/根；轨道连接采用G325（二）标准图集，轨道连接及零件自重0.8kN/m。
3、预制钢筋混凝土柱
（1）排架柱高度计算：
取轨道顶面至吊车梁顶面的距离，则
牛腿顶面标高=轨顶标高—hb—ha——0.2=+8.2m。
由教材《混凝土结构（中册）》（第五版，中国建筑工业出版社）附表12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.3m，
柱顶标高取屋架下弦标高+12.30m，
基础顶面至室外地坪的距离取0.8m，室外地坪标高取—0.100m，则
基础顶面至室内地坪的高度为0.8+0.1=0.9m，故
从基础顶面算起的柱高H=12.30+0.9=13.20m，
上部柱高，下部柱高。
（2）排架柱截面尺寸计算：
截面尺寸需要满足的条件为，，故取柱截面尺寸分别为：
上部柱采用矩形截面；
下部柱采用I形截面。
（3）排架柱截面参数计算：
①上、下柱截面惯性矩I：
上柱：
下柱：
②上、下柱截面面积A：
上柱：
下柱：
③上柱与全柱高比值
④上、下柱惯性矩比值
三、计算单元及计算简图
1、定位轴线
B1：由上述教材附表12可查得轨道中心线至吊车端部的距离为B1=260mm；
B2：吊车桥架至上柱内边缘的距离取B2=80mm；
B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，B3=400mm。
则B1+B2+B3=260+80+400=740mm750mm，满足要求。
故取封闭的定位轴线eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,B)都分别为左、右外纵墙内皮重合。
2、计算单元
由于该车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀的，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=6.0m，如图2-2所示。
3、计算简图
排架的计算简图如图2-3所示。
（此处有图2-2排架计算单元、图2-3排架计算简图）
四、荷载计算
1、屋盖荷载
（1）屋盖恒荷载：
2
2
m2
2
2
2
2
则由屋盖传给排架柱的集中荷载设计值为
作用于上部柱中心线外侧处。
（2）屋面活荷载：
22大，故仅按屋面均布活荷载计算。则由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值为
作用于上部柱中心线外侧处。
2、柱和吊车梁等恒荷载
（1）上部柱自重标准值为，则作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值为
（2）下部柱自重标准值为4.69kN/m，则作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值为
（3）作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值为
3、吊车荷载
吊车跨度，查上述教材附表12知，，时，
，，，
小车自重标准值，
吊车额定起重量相对应的重力标准值，
（1）吊车竖向荷载设计值，：
由图2-4所示的吊车梁支座反力影响线知：
（此处有图2-4吊车梁支座反力影响线）
则，
（2）吊车横向水平荷载设计值：
由，
得
4、风荷载
（1）作用在柱顶处的集中荷载设计值：
这时风荷载的高度变化系数按檐口离室外地坪的高度0.1+12.30+1.65=14.05m来计算。查《建筑结构荷载规范》得，离地面10m时，，离地面15m时，，用插值法，得。由前面“构件选型”知，，则
（2）沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值，：
这时风压高度变化系数按柱顶离室外地坪的高度0.100+12
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