(工厂与企业)单层混凝土结构工业厂房设计
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第一章 设计资料1设计资料1.1 本工程为一般机械加工车间,在生产过程中不排放侵蚀性气体和液体,生产环境的温度低于60 摄氏度,屋面无积灰荷载,修建在寒冷地区。
1.2 当地的基本雪压为2/4.0m kN ,雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。
1.3 当地的基本风压为2/5.0m kN ,地面粗糙度类别为B 类。
1.4 当地的抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g ,设计地震分组为第一组。
1.5 该车间为两跨21m 等高钢筋混凝土柱厂房,安装有4台(每跨两台)大连重工·起重集团有限公司生产的DQQD 型,吊车跨度为19.5m 的电动桥式吊车,工作级别、起重量见各分组数据。
吊车轨顶标志标高为9.5m ,吊车技术数据见所提供的技术资料。
1.6 根据岩土工程勘察报告,该车间所处地段为对建筑有利地段,场地类别为Ⅰ类,在基础底面以下无软弱下卧层,室外地面以下15m 范围内无液化土层,地基的标准冻结深度位于室外地面下1m ,车间室内外高差0.15m ,基础埋深为室外地面以下 1.4m 。
基础底面地基持力层为中砂,承载力特征值kPa f ak 200 。
1.7 主体结构设计年限为50 年,结构安全等级为二级,结构重要性系数为γo=1.0。
该车间抗震设防分类为丙级建筑,地基基础设计等级为丙级。
(不要求进行抗震设计)1.8 屋面建筑做法永久荷载(包括屋面防水层、保温层、找平层等)标准值为2/24.1m kN ,其做法总厚度为0.1m。
屋面排水为内天沟,天沟建筑做法永久荷载标准值:防水层2/kN(平均积3.1m3.2mkN,沟内积水2 /15.0mkN,找坡层(按平均厚度计算)2/水深度为0.23m)。
1.9 该车间的围护墙采用贴砌页岩实心烧结砖砌体墙,墙厚240m。
外贴50mm 厚挤塑板保温层,双面抹灰各厚20mm。
砖强度等级MU10,砂浆强度等级M5。
1.10 根据当地预制混凝土构件供应及车间生产工艺情况等因素,经技术经济比较后确定,主要结构构件采用预制厂的预制构件(屋面板、屋架、钢天窗架、吊车梁、钢柱间支撑、排架柱、基础梁等)选用下列国家标准图集:04G410-1、2 《mm65.1⨯预应力混凝土面板》05G512 《钢天窗架》04G415-1 《预应力混凝土折线形屋架》(预应力钢筋为钢绞线跨度18m~30m)04G323-2 《钢筋混凝土吊车梁(工作级别A5/A6)》04G325 《吊车轨道联结及车档(适用于混凝土结构)》05G335 《单层工业厂房钢筋混凝土柱》05G336 《柱间支撑》04G320 《钢筋混凝土基础梁》1.11 山墙钢筋混凝土抗风柱及排架柱为工地预制混凝土构件,其混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400 级(主筋)、HPB235 级(箍筋)。
单层工业厂房设计方案单层工业厂房设计方案一、设计概述本工业厂房设计方案旨在满足工业生产的需要,提供一个舒适、安全、高效的生产环境。
本厂房设计方案采用单层结构,将生产车间、办公区、仓储区等功能区域合理布置。
二、场地选址本厂房设计方案选址于郊区,地理位置便于物流运输,附近设有铁路、主干道等交通便利设施。
场地面积为10000平方米,选择了空旷的场地以适应厂房建设的需要。
三、建筑布局本厂房设计方案将整体工厂分为生产车间、办公区、仓储区等多个区域,并合理布置。
1. 生产车间:设计了车间面积为6000平方米,可容纳4条生产线。
为了适应不同生产需求,每条生产线的工作间隔较大,方便机械设备安装与维护。
2. 办公区:设计了办公楼,占地面积为1000平方米,分为办公室、会议室、休息室等。
办公室紧邻车间,方便生产管理和工作协调。
3. 仓储区:设计了占地面积为2000平方米的仓储区,分为原材料仓和成品仓。
原材料仓位于生产车间附近,便于取料;成品仓则位于场地边缘,便于物流运输。
四、建筑结构本厂房设计方案采用钢结构建筑,具备较好的承载力、防火性能和稳定性。
1. 墙体:采用夹芯板墙体,内外包覆防火、隔音保温材料,具有较好的保温性能和防火性能。
2. 屋面:使用彩钢瓦作为屋面材料,具备较强的耐腐蚀性和防水性能。
3. 地面:车间地面采用防尘地坪,具备耐磨、防滑等特点。
五、设备安装本厂房设计方案在车间内设立了合理的设备安装区域,以确保生产设备的正常运行。
1. 设备选用:根据生产需求,选用了符合国家标准的机械设备,确保质量可靠、效率高。
2. 设备布局:根据生产流程和安全要求,合理布置生产设备,同时预留了维修通道和安全通道。
3. 设备配套:为了保证设备正常运行,设计了适当的配套设备,包括排风系统、照明系统、电力系统等。
六、环境控制本厂房设计方案重视环境控制,保证生产环境的舒适和安全。
1. 空气质量控制:车间内设置了空气净化设备,保证空气质量符合国家标准。
单层工业厂房课程设计一、 工程名称二、 设计资料某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米,长72米,柱距6米; ① 建筑地点:杭州市境内② 车间所在场地,地坪下0.7米内为杂填土,填土下层3米内为亚粘土,地基容许承载力标准值2/200m kN f k =,地下水位-1.5米,该地区历年最大冻深为0.5米,地下水及土质无腐蚀性。
基本风压20/45.0m kN W =,基本雪压20/45.0m kN S =。
屋面活荷载为0.5kN/m 2。
三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度为21m ,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。
厂房各主要构件选型见下表:主要承重构件选型表四、排架的荷载计算1.排架计算简图的确定(1)确定柱高。
牛腿标高=7.2m柱顶标高=10.5m吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=1.2+7.2=8.4m轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=8.4+0.2=8.6m上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=10.5-7.2=3.3m全柱高H=柱顶标高—基顶标高=10.5-(-0.5)=11m下柱高H l=H--H u=11-3.3=7.7m,λ= H u/H=3.3/11=0.3(2)初步拟订柱尺寸根据表一的参考尺寸,取上柱b×h=400mm×400mm, 下柱b×h×h f=900mm×400mm ×200mm,截面尺寸如图所示。
(3)参数计算 上柱: 493102.133********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱:36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=410102.532mm ⨯=比值:0.0842==l uI I n排架计算简图如图(6)2.荷载计算 (1)恒载计算。
[单层工业厂房课程设计一、 工程名称二、 设计资料某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米,长72米,柱距6米; ① 建筑地点:杭州市境内② 车间所在场地,地坪下米内为杂填土,填土下层3米内为亚粘土,地基容许承载力标准值2/200m kN f k =,地下水位米,该地区历年最大冻深为米,地下水及土质无腐蚀性。
基本风压20/45.0m kN W =,基本雪压20/45.0m kN S =。
屋面活荷载为m 2。
三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定;因该厂房跨度为21m ,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。
厂房各主要构件选型见下表:主要承重构件选型表吊车轨道联结详图】基础梁G320钢筋混凝土基础梁JL--18 KN/根]四、排架的荷载计算1.排架计算简图的确定(1)确定柱高。
、牛腿标高=柱顶标高=吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=+=轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=+=上柱高H u =柱顶标高--牛腿标高=全柱高H=柱顶标高—基顶标高=()=11m下柱高H l =H--H u ==,λ= H u /H=11= (2)初步拟订柱尺寸根据表一的参考尺寸,取上柱b ×h=400mm ×400mm, 下柱b ×h ×h f =900mm ×400mm ×200mm,截面尺寸如图所示。
—(3)参数计算 上柱: 493102.133********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱: 36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=:410102.532mm ⨯=比值:0.0842==l uI I n排架计算简图如图(6)2.荷载计算 (1)恒载计算。
1)屋盖结构自重标准值:三毡四油绿豆沙防水层 m 2 20mm 厚水泥砂浆找平层; 20×= KN/m 2 ~60mm 水泥珍珠岩保温层; 4×= KN/m 220mm 厚水泥砂浆找平层; 20×= KN/ m 2预应力混凝土屋面板 KN/ m 2 屋盖钢支撑 KN/ m 2g k = KN/m 2天沟板 ×6= KN 屋架自重则作用在一榀横向平面排架一端柱顶的屋盖自重标准值为)kNG k 24.24129.9246.11212691.21=++⨯⨯=mm h e u 50150240015021=-=-=2)柱自重标准值:上柱 G 2k =25×××=mm h h e ul 05224020909222=-=-=下柱 G 3k =25××[××2+×+2×kN 451.1]025.0)1.04.0(21=⨯⨯+⨯ 注(为考虑下柱仍有部分矩形截面而乘的增大系数)3e =0&3)吊车梁及轨道自重标准值: G 4k =+×6=4e =750—1000÷2=250mm(2)屋面活荷载标准值 {由《荷载规范》可知,不上人屋面均不活荷载为 KN/m 2,不大于基本雪压,屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为Q 1k =×6×21÷2= KN(3)吊车荷载标准值吊车规格表吊车跨度m L k 9.51=根据B 与K 及支座反力影响线图,可求得y P D k k ∑=,1max ,max γβ)]075.0267.0808.01(001[9.04.1+++⨯⨯=kN 9.270=;y P D k k ∑=,1min min,γβkN18.5415.2209.04.1=⨯⨯⨯=kN Q T k k 4.3)36100(1.041g)(41=+⨯⨯=+=αy T T k k ∑=γβmax,kN 21.92.154.39.01.4=⨯⨯⨯= …其作用点到柱顶的距离y=46.03.31.2/,1.22.13.3===-=-ue u H y m h H(4)风荷载标准值。
混凝土结构设计单层工业厂房设计方案一、设计目标与原则本工业厂房设计方案的设计目标是满足生产需求和工人生活需求的同时,确保结构的安全、合理和经济,具备良好的通风、光照和环境效应。
设计原则:1.结构安全:保证结构的抗震、抗风、抗火性能,确保工业厂房的使用寿命和人员安全。
2.结构合理:合理进行荷载计算与分析,确保结构符合受力要求。
3.舒适性:保证厂房内部的通风、光照等条件,提高工人的工作效率和生活质量。
4.环境效应:尽量减少对周围环境的污染和影响,例如合理设置垃圾处理设施、通风系统等。
5.经济性:在满足以上要求的前提下,尽量减少建设成本,提高设计的经济性。
二、设计内容1.厂房平面布局:根据生产工艺和功能要求,合理设计厂房平面布局,达到生产高效和人员流动的要求。
2.厂房结构设计:根据厂房的荷载要求和安全系数,采用合适的结构形式(如框架结构或砖混结构等),进行结构设计,确保结构的稳定性和安全性。
3.厂房空间划分:合理划分厂房内不同功能区域,如生产区、仓储区、办公区、生活区等,确保每个区域的使用效果和空间利用率。
4.通风与空调设计:设计合适的通风系统和空调系统,确保良好的室内环境,提高工人的工作效率和生活质量。
5.照明设计:合理设置照明设施,提高厂房内部的光照条件,提供良好的工作环境。
6.防火设计:采用防火材料和设计合理的消防设备,确保厂房的防火性能,保障人员的安全。
7.设备安装:合理布置和安装厂房内的设备和机器,确保生产过程的顺利进行。
8.建筑附属设施:合理设计厂房的外墙、地面、卫生间、垃圾处理设施等附属设施,提高使用的便利性和环境效应。
三、设计步骤1.需求调研:了解厂房主要功能、产能预估、工序流程等。
2.平面布局设计:根据需求调研结果,设计合理的平面布局。
3.初步结构设计:根据荷载要求,进行初步结构设计。
4.通风与照明设计:根据厂房平面布局和结构要求,设计合适的通风和照明系统。
5.空调与防火设计:根据工厂需求和安全要求,进行空调与防火设计。
混凝土课程设计——单层工业厂房设计混凝土结构单层工业厂房设计一、设计资料1. 概况:某工厂拟建一个焊接车间,根据工艺布置的要求,车间为单跨单层厂房,跨度为24m,设吊车30/5t和10t吊车两台,吊车均为中级工作制,轨顶标高8m,厂房设有天窗,建筑平、立、剖面图详图1、图2、图3。
2. 结构设计资料:(1) 自然条件:基本雪压 0.5kN/m2基本风压 0.5kN/m2地震设防烈度该工程位于非地震区,故不需抗震设防。
(2) 地质条件:场地平坦,地面以下0~1.5m为素填土层,1.5m以下为粉质粘土层,该土层fak =300kN/m2,Es=12Mpa,场地地下水位较低,可不考虑其对基础的影响。
3. 建筑设计资料屋面:采用卷材防水屋面,不设保温层;维护墙:采用240厚蒸压粉煤灰砖墙,外墙面为水刷石,内墙面为水泥石灰砂浆抹面;门窗:钢门、钢窗,尺寸参见立面图;地面:采用150厚C15素混凝土地面,室内外高差为300mm。
4. 吊车资料见表1表1 吊车参数Q (t)L k(m)H(m)B1+B2(mm)吊车宽B(m)轮距K(m)P max(kN)P min(kN)g(kN)30/5 22.5 2.734 ≥404 6.150 4.80 290.0 70.0 118.0 20/5 16.5 2.099 ≥334 5.955 4.00 185.0 35.0 69.77 10 16.5 1.876 ≥304 5.840 4.05 123.0 22.0 34.61二、结构选型及截面尺寸确定(一)构件选型1、屋面板采用卷材防水屋面,不设保温层。
即 防水层,21/35.0m KN G K =;20 mm 厚水泥砂浆找平层,22/40.0m KN G K =; 屋面活荷载,21/5.0m KN Q K =; 雪荷载,22/35.0m KN Q K =;2/99.15.04.1)4.035.0(35.1m KN q =⨯++⨯=屋面坡度设为1/10,选用标准图集04G410-1中的m 65.1⨯预应力钢筋混凝土屋面板(Y-WB-2),采用HRB400级钢筋,允许荷载设计值2/05.2m KN ,板自重标准值(包括灌缝在内)为2/5.1m KN 。
单层混凝土工业厂房设计示例 (以下内容中划横线处需要设计中注意)一、设计条件及要求1.设计条件某双跨等高金工车间,厂房长度60m ,柱距为6m ,不设天窗。
跨度分别为18m 和15m ,其中18m 跨设有两台32t 中级载荷状态桥式吊车;15m 跨设有两台10t 中级载荷状态桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂“85系列95确认”的桥式吊车,轨顶标志高度均为7.8m 。
厂房围护墙厚240,下部窗台标高为1.2m ,窗洞4.8m ×3.6m ;中部窗台标高为6.3m ,窗洞4.8m ×1.5m ;上部窗台标高为9.6m ,窗洞4.8m ×1.2m 。
采用钢窗。
室内外高差为0.30m 。
屋面采用大型屋面板,卷材防水(两毡三油防水屋面),为非上人屋面。
厂房所在地的地面粗糙度为B 类,基本风压w 0=0.35kN/m 2,组合值系数ψc =0.6;基本雪压S 0=0.4kN/m 2,组合值系数ψc =0.6。
基础持力层为粉土,埋深为-2.0m ,粘粒含量ρc =0.8,地基承载力特征值f ak =140kN/m 2,基底以上土的加权平均重度γm =17kN/m 3、基底以下土的重度γ=18kN/m 3。
排架柱拟采用C30砼,基础采用C20砼;柱中受力钢筋采用HRB335钢,箍筋、构造筋、基础配筋采用HPB235钢。
2.设计要求除排架柱、抗风柱和基础外,其余构件均选用标准图集。
设计内容包括: (1)选择厂房结构方案, 进行平面、剖面设计和结构构件的选型; (2)设计中柱及柱下单独基础;(3)绘制施工图,包括结构平面布置图、排架(中)柱的模板图和配筋图等。
二、 结构方案设计1.厂房平面设计厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。
柱距为6m ,横向定位轴线用①、②…表示,间距取为6m ;纵向定位轴线用(A )、(B )(C )表示,间距取等于跨度,即(A )~(B )轴线的间距为18m ,(B )~(C )轴线的间距为15m 。
某单层工业厂房施工组织设计默认分类2008-01-18 09:36:31 阅读1807 评论5 字号:大中小`(一)工程概况新建总装配车间位于原厂区之东,小河之南,民房群之北,东面为农田,该地地势平坦,现场平面布置见图1,拟建车间的北面与西面有永久道路,可供施工使用,附近有水电可供使用。
(1)此新建装配车间为装配式钢筋砼,二跨单层工业厂房,横向54m,纵长为6.0Ⅹ17=102.0m,车间围护结构为预制钢筋砼基础梁,24cm清水砖墙,水泥砂浆勾缝,水泥砂浆粉勒脚和砼散水,内墙喷白灰水两道,两道连系梁为预制构件,层面采用二毡三油一砂油毡屋面,地面分格浇注的混凝土地坪。
(2)水文气候条件:基础土方挖土为二级土(或称混凝土),设计标高以下可见坚硬土层,该厂地址在武汉地区,4.5月份为雨季,12月5日到3月2日共计87天连续5天室外平均气温低于+50C,故在期间应考虑冬季施工,地下水位离地表3m以下。
(3)物资供应相关条件:钢材,木材和水泥和地方材料均为按工程需要组织供应,钢筋及模板门窗制作等均在预制厂制作,吊车梁、天窗架和天窗端壁在现场预制均制作完成,大型屋面板、天沟板梁由公司预制厂预制供应,柱屋架在现场就地预制,现场设临时工棚和钢筋棚,施工单位现场有W1---200型履带式起重机,起重机性能符合施工要求,起重机外型有关尺寸,起重机尾部到回转中心最大距离A=4.5m,起重臂下端剿支座中心离地面高度E=2.1m,起重机尾部压配重离地面高度D=1.9m,履带两外侧距离H=4.05m。
4.基础工程:开挖深度2m,基坑采用0.25立方米斗容量的反产挖土机开挖,坑底及边角采用人工进行修整,人工开挖量约占总量的10%左右。
二.施工方案及方法总装配车间计划于9月1日开工,历时八个月,次年五月份竣工,该事件分配基础施工工程约占20%,预制工程约占30%,吊装工程约占30%,其他工程约占20%,根据施工条件,将土建施工分为四个阶段:第一阶段:基础施工,因地下水位较低,要求速度快,流水施工。
单层工业厂房混凝土结构设计引言工业厂房是一种用于制造、加工、仓储或配送商品的场所。
在工业厂房的设计中,混凝土结构被广泛应用于地面、柱子、梁和屋顶等部位。
混凝土结构具有优良的抗压、抗震和耐久性能,适合承受工业生产的重载和振动。
本文将探讨单层工业厂房混凝土结构设计的相关内容。
1. 工业厂房荷载分析在进行混凝土结构设计之前,首先需要对工业厂房的荷载进行分析和计算。
荷载分析是工程设计的基础,确定荷载大小和作用位置的准确性对于结构的安全性至关重要。
常见的工业厂房荷载包括静荷载(自重、活载)和动荷载(风荷载、地震荷载)。
根据规范和实际情况,采用合适的荷载计算方法和荷载系数进行计算。
2. 结构系统选择在确定荷载后,需要选择合适的结构系统。
对于单层工业厂房,常用的结构系统包括框架结构和梁-柱结构。
框架结构由柱子和梁组成,具有良好的刚性和稳定性,适用于大跨度和大空间的工业厂房。
梁-柱结构由梁和柱子组成,相对简单且经济,适用于小跨度和小空间的工业厂房。
3. 混凝土材料选择根据工业厂房的使用要求和设计要求,选择合适的混凝土材料。
混凝土材料的强度、抗震性能、耐久性和施工性能是评价混凝土质量的重要指标。
常见的混凝土材料包括普通混凝土、高性能混凝土和自密实混凝土等。
根据实际情况,确定混凝土的配合比和工作性要求,以满足工业厂房的使用寿命和安全性能。
4. 结构设计计算结构设计计算是根据工业厂房的荷载和结构系统进行的,目标是确定合适的构件尺寸和配筋方式,以满足结构的强度和稳定性要求。
根据结构的功能和使用要求,进行结构的布置和尺寸的确定。
通过静力学和抗震设计计算,确定混凝土构件的尺寸、配筋和布置要求,以满足工业厂房的使用寿命和安全性能。
5. 结构施工与监督在混凝土结构设计完成后,需要进行结构的施工和监督。
施工过程中,需要确保混凝土的均匀浇筑和充实,避免出现气孔、裂缝和空洞等缺陷。
同时,需要对结构的施工过程进行监督,确保施工质量符合设计要求。
3.9单层厂房排架结构设计实例A Design of Example for Mill Bents of One-story Industrial Workshops3.9.1 设计资料及要求1.工程概况某机修车间为单跨厂房,跨度为24m,柱距均为6m,车间总长度为66m。
每跨设有起重量为20/5t吊车各2台,吊车工作级别为A5级,轨顶标高不小于9.60m。
厂房无天窗,采用卷材防水屋面,围护墙为240mm厚双面清水砖墙,采用钢门窗,钢窗宽度为3. 6m,室内外高差为l50mm,素混凝土地面。
建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。
图3-76图3-772.结构设计原始资料厂房所在地点的基本风压为2/35.0m kN ,地面粗糙度为B 类;基本雪压为。
.2/30.0m kN 。
风荷载的组合值系数为0.6,其余可变荷载的组合值系数均为0 7。
土壤冻结深度为0.3m ,建筑场地为I 级非自重湿陷性黄土,地基承载力特征值为l65kN/m :,地下水位于地面以下7m ,不考虑抗震设防。
3.材料基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。
纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级;箍筋和分布钢筋采用HPB235级。
4.设计要求分析厂房排架内力,并进行排架柱和基础的设计;3.9.2 构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在l5-36m 之间,且柱顶标高大于8m ,故采用钢筋混凝土排架结构。
为了保证屋盖的整体性和刚度,屋盖采用无檩体系。
由于厂房屋面采用卷材防水做法,故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。
普通钢筋混凝土吊车粱制作方便,当吊车起重量不大时,有较好的经济指标,故选用普通钢筋混凝土吊车粱。
厂房各主要构件造型见表3-16。
由设计资料可知,吊车轨顶标高为9. 80m 。
对起重量为20/5t 、工作级别为A5的吊车,当厂房跨度为24m 时,可求得吊车的跨度k L =24-0. 75×2=22. 5m ,由附表4可查得吊车轨顶以上高度为2.3m;选定吊车梁的高度b h =1.20m ,暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =0.2m ,则牛腿顶面标高可按下式计算:牛腿顶面标高=轨顶标高-b h -a h =9.60-1.20-0.20=8.20m由建筑模数的要求,故牛腿顶面标高取为8. 40m 。
实际轨顶标高=8. 40+1. 20+0.20=9. 80m>9. 60m 。
考虑吊车行驶所需空隙尺寸7h =220mm ,柱顶标高可按下式计算:柱顶标高=牛腿顶面标高+b h +吊车高度+a h ,=8. 40+1. 20+0. 20+2. 30+0. 22=12.32m故柱顶(或屋架下弦底面)标高取为12. 30m 。
取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l H 和上柱高度u H 分别为H =12.3+0. 5=12. 8m l H =8.4+0. 5=8.9m u H =12.8—8.9=3.9m根据柱的高度吊车起重量及工作级别等条件,可由表3-5并参考表3-7确定柱截面尺寸为A 、B 轴 上柱 口mm mm h b 400400⨯=⨯下柱 mm mm mm mm h b h b f f 150100900400⨯⨯⨯=⨯⨯⨯3.9.3 定位轴线横向定位轴线除端柱外,均通过柱截面几何中心。
对起重量为20/5t 、工作级别为5A 的吊车,由附表4可查得轨道中心至吊车端部距离mm B 2601=;吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空宽度,一般取mm B 802≥。
对边柱,取封闭式定位轴线,即纵向定位轴线与纵墙内皮重合,则mm B 4003=,故 mm mm B B e B 8090400260750312>=--=--=亦符合要求。
3.9.4 计算简图确定由于该机修车间厂房,工艺无特殊要求,且结构布置及荷载分布(除吊车荷载外)均匀,故可取一榀横向排架作为基本的计算单元,单元的宽度为两相邻柱间中心线之间的距离,即m B 0.6=,如图3-78(b)所示;计算简图如图3-78(a)所示。
(a )(b ) 图3-783.9.5 荷载计算1. 永久荷载(l )屋盖恒载为了简化计算,天沟板及相应构造层的恒载,取与一般屋面恒载相同。
两毡三油防水层 2/35.0m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层 2/40.002.020m kN =⨯ 100mm 厚水泥蛭石保温层 2/50.01.05m kN =⨯ 一毡两油隔气层 2/05.0m kN 20mm 厚水泥砂浆找平层 2/40.002.020m kN =⨯ 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 2/40.1m kN 屋盖钢支撑 2/05.0m kN23.15/kN m 图3-79 A 、B 柱永久荷载作用位置相同屋架自重重力荷载为l06kN/榀,则作用于柱顶的屋盖结构自重标准值为kN G 80.2792106224615.31=+⨯⨯= (2)吊车梁及轨道自重标准值kN G 30.4468.05.393=⨯+=(3)柱自重标准值A 、B 轴 上柱kN G G B A 60.159.3444=⨯== 下柱kN G G B A 74.419.869.455=⨯==各项永久荷载作用位置如图3-79所示。
2.屋面可变荷载由《荷载规范》查得,屋面活荷载标准值为0.5kN/㎡,屋面雪荷载标准值为0.25kN/㎡,由于后者小于前者,故仅按屋面均布活荷载计算。
作用于柱顶的屋面活荷载标准值为 kN Q 00.3622465.01=⨯⨯= 1Q 的作用位置与1G 作用位置相同,如图3-79所示。
3.吊车荷载对起重量为20/5t 的吊车,查附表4并将吊车的起重量、最大轮压和最小轮压进行单位换算,可得: ,215,200max kN P kN Q == ,45min kN P = ,40.4,55.5m K m B == kN Q 751=根据B 及K ,可算得吊车梁支座反力影响线各轮压对应点的竖向坐标值,如图3-80所示,据此可求得吊车作用于柱上的吊车荷载。
图3-80(1)吊车竖向荷裁吊车竖向荷载标准值为∑=i y P D max max)075.0267.0808.01(215+++⨯= kN 25.462=∑=i y P D min min)075.0267.0808.01(45+++⨯= kN 75.96= (2)吊车横向水下荷藏作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为 kN Q Q T 875.6)75200(1.041)(411=+⨯⨯=+=α 同时作用于吊车两端每排架柱上的吊车横向水平荷载标准值为 kN yT T i78.14)075.0267.0808.01(875.6max =+++⨯=⨯=∑4.风荷载风荷载标准值按式(3—12)计算,其中基本风压20/35.0mm kN =ω按B 类地面粗糙度,根据厂房各部分标高(图3—77),由附表3-1可查得风压高度变化系数z μ为 柱顶(标高12.30m ) 064.1=z μ 檐口(标高14.60m ) 129.1=z μ 屋顶(标高16.00) 170.1=z μ风荷载体型系数s μ如图3-81(a)所示,则由式(3-12)可求得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为2011/298.035.0064.18.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω 2022/149.035.0064.14.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω则作用于排架计算简图(图3-81b)上的风荷载标准值为m kN q /79.10.6298.01=⨯=m kN q /89.00.6149.02=⨯=B h h F z z s s z s s w 0243121])()[(ωβμμμμμμ+++=0.635.00.1]4.117.1)5.06.0(3.2129.1)5.08.0[(⨯⨯⨯⨯⨯+-+⨯⨯+= kN 75.6=图3-813.9.6 排架内力分析有关系数厂房为等高排架可用剪力分配法进行排架内力分析。
由于该厂房的A 柱和B 柱的柱高、截面尺寸等均相同,故这两柱的有关参数相同。
1.柱顶剪力分配系数柱顶位移系数 和柱的剪力分配系数 分别计算,结果见下表柱号L u I I n /=H H u /=λ[])1/1(1/330-+=n C λl EI C H 03/=δ∑=iii δδη/1/1A 、B 柱109.0=n 305.0=λ435.20=C3100.21010A B H Eδδ-==⨯5.0==B A ηη由上表可知,0.1=+B A ηη。
2.单阶变截面柱柱顶反力系数由表3-9中给出的公式可分别计算不同荷载作用下单阶变截面柱的柱顶反力系数, 计算结果见表3-19。
简图 柱顶反力系数A 柱和B 柱)11(1)11(123321-+--=nn C λλ 2.143)11(1123323-+-=nC λλ 1.104)11(1)]32()1)(2([32213225-+---++-=na n a a a C λλλ 0.559)11(1)11(1833411-+-+=nn C λλ 0.3263.内力正负号规定本例题中,排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定如图3-82所示,后面的各弯矩图和柱底剪力均未标出正负号,弯矩图画在受拉一侧,柱底剪力按实际方向标出。
图 3-823.9.7 排架内力分析1.永久荷载作用下排架内力分析永久荷载作用下排架的计算简图如图3-83(a )所示。
图中的重力荷载 及力矩 根据图3-79确定,即11279.80G G kN ==23444.3015.6059.90G G G kN =+=+= 3541.74kN A G G ==111279.800.0513.99m M G e kN ==⨯=⋅214033()(279.8015.60)0.2544.300.360.56A M G G e G e kN m =+-=+⨯-⨯=⋅由于图3-83(a)所示排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按顶为不动铰支座计算内力。
按照表3-19计算的柱顶反力系数,柱顶不动铰支座反力i R 可根据表3-9所列的相应公式计算求得,即)(57.78.12104.156.60143.299.133211→=⨯+⨯=+=kN C H M C H M R A )(57.7→-=kN R A求得柱顶反力i R 后,可根据平衡条件求得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、轴力图和柱底剪力分别见图3-83(b)、(c)。