單層單跨工業(yè)廠房課程設計

1、<p>　　《混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》課程設計計算說明書</p><p>　　設計題目：單層單跨工業(yè)廠房課程設計</p><p>　　一 經(jīng)設計確定以下做法和相應荷載的標準值：</p><p>　　1本工程為某單層單跨工業(yè)產(chǎn)房，無抗震設防要求?？缍葹?4m，長度為66m，柱距為6 m。選用二臺Q=10t的中級工作制A5橋式吊車，吊車軌頂標高為9.2 m，廠房采用

2、鋼筋混凝土裝配式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2（1）屋面板：選自[G410㈠]，</p><p>　　板重： 1.3kN/ m2 </p><p>　　嵌縫重：0.1kN/ m2 （2）天溝板：選自[G410㈢] </p><p>　?。?）天溝重（包括水重）：17.4kN/根（4）天窗架：Π形鋼筋混凝土天窗架</p>&

3、lt;p>　　選自[G316]。天窗架及擋風板傳</p><p><b>　　到屋架上的重量</b></p><p>　?。?）預應力鋼混筋凝土折線形屋架選自[G415㈠]，屋架軸線圖尺寸如圖23所示。每榀屋架重60.5kN。</p><p>　?。?）屋蓋支撐：選自[G415㈠]</p><p>　　重量為：0.

4、05kN/ m2 (沿水平面)</p><p>　?。?）基礎梁：選自[G320]，b×h=250×450mm，</p><p>　　每根自重：16.90kN</p><p>　?。?）吊車梁：選自[G323㈠]，見圖24</p><p><b>　　每根自重：50kN</b></p>

5、<p>　　軌道及墊層重：0.6kN/ m </p><p>　　9）連系梁與過梁，截面與尺寸見剖面圖。（10）柱間支撐：選自[G142.1]</p><p>　　二 柱截面尺寸與高度的確定</p><p>　　基礎采用單獨杯形基礎，基礎頂面標高為﹣0.6m柱頂標高為11.4m，牛腿頂面標高為7.8m。</p><p&

6、gt;<b>　　柱子尺寸：</b></p><p>　　a）、柱子高度：上柱高</p><p><b>　　下柱高</b></p><p><b>　　柱總高</b></p><p>　　b）、柱截面尺寸：建議上柱為方形截面，b×h=400×400mm，下

7、柱為工字形截面，b×h×h f =400×800×150mm，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸見圖25。柱截面幾何特征值為：</p><p><b>　　三 荷載計算</b></p><p><b>　　1、恒載</b></p><p><b>　?。?）屋蓋恒載<

8、;/b></p><p>　?。ǚ浪畬?隔氣層）自重 </p><p>　　厚水泥砂漿找平層 </p><p>　　預應力混凝土屋面板（包括灌縫） </p><p>　　

9、屋蓋鋼支撐 </p><p>　　天窗架 </p><p>　　天溝重（包括水重） </p&

10、gt;<p>　　屋架重力荷載為，則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)重力荷載設計值：</p><p>　?。?）吊車梁及軌道重力荷載設計值：</p><p>　?。?）柱自重重力荷載設計值：</p><p><b>　　上柱</b></p><p><b>　　下柱</b></p>

11、<p><b>　　2、屋面活荷載</b></p><p>　　屋面活荷載標準值為,學荷載標準值為，后者大于前者，故僅按前者計算。</p><p><b>　　屋面積灰荷載為</b></p><p>　　作用于柱頂屋面活荷載設計值為：</p><p><b>　　。如圖26。&l

12、t;/b></p><p><b>　　3、風荷載</b></p><p>　　計算，其中，根據(jù)廠房各部分標高及B類地面粗糙度確定：</p><p>　　柱頂（標高11.4m） </p><p>　　檐口（標高13.5m） </p><p>　　屋頂（標高16.92m）

13、 </p><p>　　排架迎風面及背風面的風荷載標準值分別為：</p><p>　　則作用于排架計算簡圖（圖27）上的風荷載設計值為：</p><p><b>　　屋架各點處的：</b></p><p>　　標高（m） </p><p><b>　　1.111</

14、b></p><p><b>　　1.176</b></p><p><b>　　1.127</b></p><p>　　16.59 1.175</p><p><b>　　4、吊車荷載</b></p><p>　　150/30

15、kN吊車的參數(shù)為：。根據(jù)重力荷載之間的平衡關(guān)系：得：。根據(jù)B及K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪對應點的豎向坐標，如圖28。</p><p><b>　　吊車豎向荷載</b></p><p>　　吊車豎向荷載設計值為：</p><p><b>　　吊車橫向水平荷載</b></p><p>　　作用

16、于每個輪子上的吊車橫向水平制動力計算：</p><p>　　作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設計值計算</p><p><b>　　四 排架內(nèi)力分析</b></p><p><b>　　柱剪力分配系數(shù)</b></p><p>　　恒載作用下的排架內(nèi)力分析，計算簡圖如圖29（a）</p>

17、<p>　　排架為對稱結(jié)構(gòu)且作用對稱荷載，排架結(jié)構(gòu)無側(cè)移，故各柱可按柱頂為不動鉸支座計算內(nèi)力。對于A、B柱。</p><p>　　求得后，由于平衡條件可得各柱截面的彎矩和剪力。柱各截面的軸力為該界面以上重力荷載之和，恒載作用下的軸力彎矩如圖29（b）（c）。</p><p>　　屋面活荷載作用下的排架內(nèi)力分析</p><p>　　排架計算簡圖如圖30（a

18、）。</p><p>　　其中，它在柱頂及變階處引起的力矩為：</p><p>　　排架各柱的彎矩軸力圖如圖30（b）（c）。</p><p>　　風荷載作用下的排架內(nèi)力分析</p><p><b>　　左風吹時</b></p><p>　　計算簡圖如圖31（a）。</p><

19、p>　　A,B柱有表2.5.2得</p><p><b>　　各柱頂剪力分別為：</b></p><p>　　排架內(nèi)力如圖31（b）</p><p><b>　　右風吹時</b></p><p>　　由于死單跨，與左風吹情況相同，內(nèi)力反向，計算簡圖和內(nèi)力圖如圖32。</p>&l

20、t;p>　　吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析</p><p><b>　?。?）作用于A柱</b></p><p>　　計算簡圖如圖33（a），其中吊車豎向荷載在牛腿頂面處引起的力矩為</p><p>　　排架各柱頂剪力分別為：</p><p>　　排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力如圖33（b）（c）。</p&g

21、t;<p><b>　　·</b></p><p><b>　?。?）作用于B柱</b></p><p>　　由同理可得，內(nèi)力圖如圖34。</p><p><b>　?。?）作用下 </b></p><p>　　當作用吊車橫向水平荷載時，排架計算簡圖如圖

22、35（b）。</p><p><b>　　各柱頂剪力為：</b></p><p>　　排架各柱的彎矩圖及柱底剪力如圖35（a）。</p><p><b>　　五、內(nèi)力組合</b></p><p>　　表1 A柱內(nèi)力設計值匯總表</p><p>　　注：M(單位為)，V

23、(單位為)。</p><p>　　表2 A柱內(nèi)力設計值組合表</p><p>　　注：M(單位為)，N(單位為)，V(單位為)</p><p><b>　　六、柱截面設計</b></p><p>　　混凝土強度等級為C30，；采用HRB335級鋼筋，。上下柱均采用對稱鋼筋。</p><p&

24、gt;<b>　　上柱配筋計算</b></p><p>　　有內(nèi)力組合表可見，上柱截面共有4組內(nèi)力取經(jīng)判別，均為大偏壓，選取一組最不利荷載組合。</p><p>　　由附表11.1查的有吊車廠房排架方向上柱的計算長度。附加偏心距取（大于）。</p><p>　　由，故應考慮偏心距增大系數(shù)。</p><p><b&g

25、t;　　取。</b></p><p><b>　　取進行計算。</b></p><p><b>　　選用，則</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p><p>　　由附表11.1，得垂直于排架方向柱的計算長度，則</p><

26、p><b>　　。</b></p><p>　　滿足彎矩作用平面外的承載力要求。</p><p><b>　　下柱的配筋計算</b></p><p>　　取，與上柱分析方法類似，在內(nèi)力組合表的8組內(nèi)力中選取下列2組最不利內(nèi)力。</p><p><b>　　按計算</b>&

27、lt;/p><p>　　下柱計算長度取，附加偏心距</p><p><b>　　。</b></p><p>　　由，故應考慮偏心距增大系數(shù)。且取。</p><p><b>　　取。</b></p><p>　　故為大偏心受壓。先假定中和軸位于翼緣內(nèi)，則</p>&l

28、t;p><b>　?。?）按計算</b></p><p>　　計算方法同上述相同。計算過程從略，計算結(jié)果。</p><p>　　綜合上述計算結(jié)果，下柱截面選用按此配筋，經(jīng)驗算柱彎矩作用平面外的承載力亦，滿足要求。</p><p><b>　　柱的裂縫寬度驗算</b></p><p>　　《規(guī)范

29、》規(guī)定，對的柱應進行裂縫寬度驗算。上柱及下住均出現(xiàn)的內(nèi)力。故應進行裂縫寬度驗算。驗算過程見表3，其中上柱，下柱；構(gòu)件特征系數(shù)，混凝土保護層厚度c取。</p><p>　　表3 主的裂縫寬度驗算表</p><p><b>　　柱的箍筋配置</b></p><p>　　非地震區(qū)的單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般有構(gòu)造要求，上、下柱均選用箍筋。<

30、/p><p><b>　　牛腿設計</b></p><p>　　根據(jù)吊車梁支承位置、截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖36.。其中牛腿截面寬度，牛腿截面高度。</p><p><b>　　牛腿截面高度驗算</b></p><p><b>　　其中</b></p>

31、<p><b>　　：</b></p><p>　　故牛腿截面高度滿足要求。</p><p>　　圖36 牛腳尺寸簡圖</p><p><b>　　牛腿配筋計算</b></p><p>　　由于，因而該牛腿可按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)構(gòu)造要求，。</p><p>

32、　　實際選用。水平箍筋選用。</p><p><b>　　柱的吊裝驗算</b></p><p>　　采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，混凝土達到強度后起吊。由表3可得柱插入杯口深度為，取,則柱吊裝時總長度為</p><p>　　，計算簡圖如圖37.。</p><p>　　圖37 柱吊裝計算簡圖</p>&l

33、t;p>　　柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應考慮動力系數(shù)），即</p><p>　　在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為：</p><p><b>　　由得：</b></p><p><b>　　令，則下柱最大彎矩</b></p><p><b>　　為：</b>&