单层工业厂房课程设计汇本计算书(完整版)

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《单层工业厂房混凝土排架课程设计》

1.1 柱截面尺寸确定

由图2可知柱顶标高为12.4 m,牛腿顶面标高为8.6m ,设室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l H、上柱高度Hu分别为:

H=12.4m+0.5m=12.9m,

H=8.6m+0.5m=9.1m

l

Hu=12.9m-9.1m=3.8m

根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸,见表1。

本例仅取一榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图1所示。

1.2 荷载计算

1.2.1 恒载

(1).屋盖恒载:

两毡三油防水层0.35KN/m2

20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2

100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2

一毡二油隔气层0.05 KN/m2

15mm厚水泥砂浆找平层;20×0.015=0.3 KN/m2

预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 1.4 KN/m2

2.900 KN/m2

天窗架重力荷载为2×36 KN /榀,天沟板2.02 KN/m,天沟防水层、找平层、

找坡层1.5 KN/m,屋架重力荷载为106 KN /榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为:

G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2+2×36 KN/2+2.02 KN/m×6m +1.5 KN/m×6m+106 KN/2) =382.70 KN

(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值:

G3=1.2×(44.2kN+1.0KN/m×6m)=50.20 KN

(3)柱自重重力荷载设计值:

上柱G4A= G4B =1.2×4kN/m×3.8m =18.24 KN

下柱G5A= G5B=1.2×4.69kN/m×9.1m =51.21KN

各项恒载作用位置如图2所示。

1.2.2屋面活荷载

屋面活荷载标准值为0.5 KN/m2,雪荷载标准值为0.35 KN/m2,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:

Q1=1.4×0.5 KN/m2×6m×24m/2=50.40KN

Q1 的作用位置与G1 作用位置相同,如图2所示。

1.2.3 风荷载

风荷载标准值按式(2.5.2)计算,其中0ω=0.35 KN/m 2 ,z β=1.0,z u 根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙度由附表5.1确定如下:

柱顶(标高12.40m ) z u =1.067 檐口(标高14.30m ) z u =1.120 天窗架壁底(标高16.99m ) z u =1.184 天窗架壁顶(标高19.86m ) z u =1.247 屋顶(标高20.31m ) z u =1.256

s u 如图3a 所示,由式(2.5.2)可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:

k 1ω=z β1s u z u 0ω=1.0×0.8×1.067×0.35 KN/m 2 =0.299 KN/m 2

k 2ω=z β2s u z u 0ω=1.0×0.8×1.067×0.35 KN/m 2 =0.299 KN/m 2

则作用于排架计算简图(图3.b )上的风荷载设计值为: q 1=1.4×0.299 KN/m 2×6.0m =2.51KN/m

q 2=1.4×0.187 KN/m 2×6.0m =1.57KN/m

Fw=Q γ[(1s u +2s u )z u h 1+(3s u +4s u )z u h 2+(5s u +6s u )z u h 3

]z β0ωB

= 1.4×[(0.8+0.5)×1.120×1.9m +(-0.2+0.6)×1.184×2.69+(0.6+0.6)×1.247×2.87] ×1.0×0.35 KN/m 2×6.0m

=24.51 KN

1.2.4 吊车荷载

由表2.5.1可得200/50KN 吊车的参数为:B=5.55m ,K=4.40m ,g=75KN ,Q=200KN ,F max ,p =215KN ,F min ,p =45KN 。根据B 及K ,可算得吊车梁支座反力影响线中歌轮压对应点的竖向坐标值,如图4所示。 (1)吊车竖向荷载

由式(2.5.4)和式(2.5.5)可得吊车竖向荷载设计值为:

D max =Q γ F max ,p ∑y i =1.4×215 KN ×(1+0.080+0.267+0.075)=647.15 KN

D min =Q γ F min ,p ∑y i =1.4×45 KN ×2.15=135.45 KN

(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按式(2.5.6)计算,即

T=41α(Q+g )=4

1

×0.1×(200KN +75KN )=6.875 KN

作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值按式(2.5.7)计算,即 T m ax =Q γT ∑y i =1.4×6.875 KN ×2.15=20.69 KN

1.3 排架力分析

该厂房为单跨等高排架,可用剪力分配法进行排架力分析。其中柱的剪力分配系数

i

η按式(2.5.16)计算,结果见表2 。

1.3.1恒载作用下排架力分析

恒载作用下排架的计算简图如图5所示。图中的重力荷载G及力矩M是根据图2确定,即

G

1= G

1

=382.70KN;G

2

=G

3

+G4A =50.20KN+18.24KN=68.44KN

G

3

= G5A =51.21KN;

M

1= G

1

e

1

=382.70KN×0.05m=19.14 KN m⋅

M

2=( G

1

+ G4A) e

-G

3

e

3

=(382.70 KN+18.24 KN)×0.25m-50.20 KN×0.3m=85.18 KN m⋅

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