单层厂房课程设计
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单层工业厂房结构课程设计计算书
一. 设计资料
1. 某金工车间,单跨无天窗厂房,厂房跨度L=21m ,柱距为6m ,车间总
长度为150m ,中间设一道温度缝,厂房剖面图如图所示:
2. 车间内设有两台中级工作制吊车,吊车起重量为200/50kN 。
3. 吊车轨顶标高为9.0m 。
4. 建筑地点:哈尔滨市郊。
5. 地基:地基持力层为e 及I L 均小于0.85的粘性层(弱冻胀土),地基
承载力特征值为f ak =180kN/m 2。标准冻深为:-2.0m 。
6. 材料:混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,(360N/mm 2)
箍筋采用HPB300级。(270N/mm 2)
二. 选用结构形式
1. 屋面板采用大型预应力屋面板,其自重标准值(包括灌缝在内)为
1.4kN/m 2。
2. 屋架采用G415(二)折线型预应力钢筋混凝土屋架,跨度为21m ,端
部高度为2.3m ,跨中高度为33.5m ,自重标准值为83.0kN 。
3. 吊车梁高度为0.9m ,自重30.4kN ;轨道与垫层垫板总高度为184mm ,
自重0.8kN/m 。
4. 柱下独立基础:采用锥形杯口基础。
三、柱的各部分尺寸及几何参数
采用预制钢筋混凝土柱
轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= , 吊车梁高m h b 9.0= , 故
牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=--
由附录12查得,吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220,故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++
基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1,则
基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+,故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=,
上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400⨯=⨯;
下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400⨯⨯⨯=⨯⨯⨯。 上柱: mm mm h b 400400⨯=⨯ (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ⨯=⨯= 4931013.212mm bh I u ⨯== 下柱:
)/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯ [])100400()1752900()1502900(4009001-⨯⨯-+⨯--⨯=A 2510875.1mm ⨯=
33
3)3/25275(253005.0212
60030012400900+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯=
l I 4101095.1mm ⨯=
109.0105.191013.29
9
=⨯⨯==l u I I n m H m H u 67.12,6.3== 284.067.126.3===H H u λ
上柱:
下柱:
284.0;109.0==λn
图1厂房计算简图及柱截面尺寸
四.荷载计算
1. 恒荷载
(1)屋盖恒荷载
SBS 防水层 m kN /12.01.02.1=⨯
20mm 厚水泥砂浆找平层 m kN /48.02002.02.1=⨯⨯ 100mm 厚水泥珍珠岩保温层 m kN /48.041.02.1=⨯⨯ 隔气层 m kN /06.005.02.1=⨯ 20mm 厚水泥砂浆找平层 m kN /48.02002.02.1=⨯⨯ 大型预应力屋面板(包括灌缝重) m kN /68.14.12.1=⨯ 总1 m kN g /3.31= 屋架 m kN /6.990.832.1=⨯ 则作用屋架一段作用于柱顶的自重为:
kN F 7.2556.995.03.35.1061=⨯+⨯⨯=
作用于上部柱中心线外侧mm e 500=处。
(2)柱和吊车梁等恒荷载
上柱: kN F 28.170.460.32.12=⨯⨯=作用在牛腿顶截面处; 下柱: kN F 05.5169.407.92.13=⨯⨯=作用在基础顶截面处; 吊车梁及轨道自重:kN F 2.42)68.04.30(2.14=⨯+⨯=
2.屋面活荷载
由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m 2,雪荷载0.75kN/m 2(50年一遇),故考虑雪荷载。
kN F 6.7512675.04.16=⨯⨯⨯= 作用于上部柱中心线外侧e 0=50mm 处。
3.风荷载
由《荷载规范》查得哈尔滨地区基本风压为 ω0=0.50kN
柱顶处集中风荷载风压高度变化系数 (按B 类地面粗糙度取)按檐口离室外地坪的高度m 88.133.252.1115.0=++来计算。查表可得离地面m 10时,
0.1=z μ,离地面m 15时,14.1=z μ,用插入法,可得
11.1)1088.13(10
150
.114.11=-⨯--+=z μ
柱顶处均布风荷载风压高度变化系数 (按B 类地面粗糙度取)按柱顶离室外地坪的高度m 67.1152.1115.0=+来计算。同理可得
05.1)1067.11(10150
.114.11=-⨯--+
=z μ
风荷载标准值:m kN z s z k /42.005.005.18.00.1011=⨯⨯⨯==ωμμβω m kN z z k /2625.005.005.15.00.1022=⨯⨯⨯==ωμμβω