钢筋混凝土单层厂房排架结构设计
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钢筋混凝土单层厂房结构设计在现代工业建筑中,钢筋混凝土单层厂房因其结构简单、施工方便、空间利用率高等优点,被广泛应用于各类工厂、仓库等场所。
钢筋混凝土单层厂房的结构设计是一项复杂而重要的工作,需要综合考虑多方面的因素,以确保厂房的安全性、适用性和经济性。
一、设计前的准备工作在进行钢筋混凝土单层厂房结构设计之前,需要进行充分的准备工作。
首先,要收集相关的设计资料,包括厂房的工艺要求、使用功能、地质条件、气象资料等。
工艺要求决定了厂房的跨度、柱距、高度等基本参数;使用功能影响着厂房的荷载取值;地质条件和气象资料则对基础设计和屋面设计有着重要的影响。
其次,要根据收集到的资料,确定厂房的结构形式。
常见的钢筋混凝土单层厂房结构形式有排架结构和刚架结构。
排架结构由屋架、柱和基础组成,具有受力明确、计算简单的优点;刚架结构则由横梁和柱组成刚架,具有结构刚度大、节省材料的特点。
选择结构形式时,需要综合考虑厂房的跨度、高度、吊车起重量等因素。
二、结构布置结构布置是钢筋混凝土单层厂房结构设计的关键环节。
合理的结构布置不仅能够保证厂房的结构安全,还能够提高厂房的使用空间和经济性。
1、柱网布置柱网布置应根据厂房的工艺要求和使用功能确定,同时要考虑结构的合理性和经济性。
常见的柱距有 6m、9m、12m 等,跨度则根据工艺要求和吊车跨度确定,一般在 12m 至 36m 之间。
柱网布置应尽量规则、整齐,以方便施工和使用。
2、屋盖结构布置屋盖结构一般采用有檩体系或无檩体系。
有檩体系由屋架、檩条和屋面板组成,适用于小型厂房;无檩体系由屋面板直接搁置在屋架上,适用于大中型厂房。
屋盖结构的布置应考虑屋面排水、保温隔热等要求。
3、吊车梁布置吊车梁的布置应根据吊车的起重量、工作级别和跨度确定。
吊车梁一般沿厂房纵向布置,其两端支撑在柱的牛腿上。
4、支撑系统布置支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑。
屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆等,其作用是保证屋盖结构的空间稳定性。
单层工业厂房钢筋混凝土排架结构背景钢筋混凝土结构作为常见的建筑结构,广泛应用于各类建筑工程中。
在工业厂房的建筑中,也常常采用钢筋混凝土排架结构。
本文将介绍单层工业厂房钢筋混凝土排架结构的基本构成、荷载特点以及优势。
基本构成单层工业厂房钢筋混凝土排架结构主要由以下构件组成:•地基基础•柱子•横梁•预应力钢筋•钢筋混凝土板其中,地基基础承载整个厂房的重量和荷载。
柱子和横梁作为支撑构件,负责将荷载传递到地基基础上。
预应力钢筋则通过预张力作用,在荷载作用下降低混凝土的变形,保证整个结构的强度和稳定性。
钢筋混凝土板作为覆盖面,起到承载作用,同时也可以起到隔热、防水等效果。
荷载特点工业厂房的荷载特点与其他建筑不同,主要是由于生产设备和物资的重量和数量大、震动、振动等因素。
因此,在设计单层工业厂房钢筋混凝土排架结构时,需要考虑以下几个方面:•荷载计算:需要考虑厂房内各类设备、物资的重量和数量,以及整个厂房的总重量,进行荷载计算,以保证结构与地基基础的承载能力匹配。
•荷载分布:钢筋混凝土排架结构需要考虑荷载的分布,尤其是工业设备的荷载应集中在柱子和梁上,同时需要考虑荷载的作用方向和大小,以确定结构的强度和稳定性。
•震动与振动:由于工业厂房常常伴随着生产设备的震动和振动,因此在设计时需要考虑结构对震动和振动的响应能力和耐受能力。
优势单层工业厂房钢筋混凝土排架结构相对于其他结构方式具有以下优势:•稳定性好:钢筋混凝土排架结构具有较好的稳定性,能够承受大的水平荷载和竖向荷载,因此能够保证工业设备的安全性和稳定性。
•施工简便:钢筋混凝土排架结构采用预制构件,能够大大减少现场施工时间和劳动力成本。
•经济性好:相对于其他结构方式,钢筋混凝土排架结构具有较高的经济性和实用性,能够满足工业厂房的需求。
,单层工业厂房钢筋混凝土排架结构作为常见的工业建筑结构,在现代工业中具有广泛的应用。
钢筋混凝土排架结构具有优良的稳定性、施工简便和经济实用等特点,能够有效保证工业设备和物资的安全性和稳定性。
装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房设计实例2005.11目录一、设计资料………………………………………………..二、建筑设计……………………..………………………..三、结构构件选型…………………………………………四、计算模型……………………………………………….五、荷载计算………………………………………………六、内力计算………………………………………………….七、柱的内力组合……………………………………………………八、排架柱设计………………………………………………..九、基础设计…………………………………………………….十、结构施工图……………………………………………………一、设计资料1、工程地点:××市郊区。
2、主要工艺参数(1)双跨24m+24m,等高,柱距6m(不抽柱),厂房纵向总长度66m。
(2)每跨各设两台桥式双钩吊车, 中级工作制A5,20/5t,轨顶标高10.000m,无悬挂吊车。
(3)室内外高差150mm。
(4)山墙设4.2 m宽钢木推拉门。
3、屋面做法与屋盖结构Ⅲ级防水:4厚SBS改性沥清防水卷材,40厚加筋细石混凝土;外天沟有组织排水;不设保温层。
不设天窗;屋面板底不抹灰,刷白色涂料。
不上人,无积灰荷载。
选用预应力混凝土折线形屋架,1.5×6.0m预应力混凝土屋面板。
4、围护砖墙(柱外侧):240mm厚,加气混凝土砌块;外墙,12厚1:3水泥砂浆打底,8厚1:2.5水泥砂浆粉面;内墙,15厚1:3水泥砂浆打底,10厚1:2水泥砂浆粉面;均浅色涂料饰面。
5、不考虑抗震设防,基本风压0.45kN/m2,基本雪压0.25kN/m26、工程地质厂区地形平坦。
土层分布:(1)素填土,地表下1.20~1.50m厚,稍密, 软塑,γ=17.5kN/m3;(2)灰色粘土层,10~12m厚,层位稳定,呈可塑-硬塑,可作持力层,f a=180kN/m2,γ=19.2kN/m3;地下水位在自然地面以下3.5m。
单层⼯业⼚房钢筋混凝⼟排架结构单⼚钢筋混凝⼟结构设计计算本⼯程为⼀⼯业⼚房,根据⼯艺要求,该车间为单跨,跨度为24⽶,柱距6⽶, 长60⽶,跨内有20吨中级⼯作制吊车(A4) —台,轨顶标⾼不低于7.5⽶,建筑平、设计任⾯图、剖⾯图如图1,已知该⼚房所在地区基本风压为0.6 KN/m1 2 3,地⾯粗糙度B类,,务及资料基本雪压0.6KN/m2,该地区⼯程地质良好,地⾯下 1.5⽶左右为中密粗砂层,地基承2载⼒特征值为200 KN/m,常年地下⽔位为-5⽶以下。
抗震设防烈度为6度,不要求进⾏抗震计算,按构造设防。
22 屋⾯⽤⼆毡三油防⽔层加⼩⾖⽯( 0.35 KN/m ),下为20厚⽔泥砂浆找平(202 2KN/m),80厚加⽓混凝⼟保温层(0.65 KN/m )。
3 A4⼯作制下20/5t吊车,最⼤轮压P MA= 215 KN,最⼩轮压P MIN=45 KN/,轮距4400mm,⼩车重75 KN。
⼚房平⾯图、剖⾯图3. 围护墙⽤240厚砖砌墙,钢门窗(0.45 KN/m2),围护墙直接⽀承于基础梁。
基础梁⾼450mm4. 取室内外咼差围150mm得基础顶⾯标咼为-0.5m。
三、构件选型及相应何载标准值1. 屋⾯板选⽤1.5 x6 m预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板,屋⾯荷载标准值:2防⽔层G ik =0.35kN/m2保温层G 2k =0.65kN/m220mm厚⽔泥砂浆找平层G 3k =0.40kN/m…, 2雪何载Q k =0.60kN/m外加荷载基本组合设计值2q=1.35 X(0.35+0.65+0.4 ) +1.4 X 0.7 X 060 = 2.478 kN/m2 ⽶⽤标准图集04G410-1中的Y-WB-2H ,允许荷载:2.50 kN/m2>2.478 kN/m ⾃重标准值为1.5 KN/m 2(包括灌缝重)。
不设天窗,采⽤内天沟板选⽤TGB68sa 2 算得屋⾯总荷载为2.97 KN/m2. 24m跨折线型预应⼒混凝⼟屋架,荷载设计值:2防⽔层G ik =0.35kN/m2保温层G 2k =0.65kN/m220mm厚⽔泥砂浆找平层G 3k =0.40kN/m2屋⾯板Y-WB-2H(含灌缝) G 4k =1.50kN/m2雪荷载Q k =0.60kN/m永久荷载效应控制的基本组合设计值:/ 、 2 2q=1.35 X0.35+0.65+0.4+1.5 ) +1.4 X 0.7 X 060=4.598 kN/m <5.0 kN/m采⽤标准图集04G415-1中的YWJ24-2Aa⾃重标准值为110.5kN/榀。
钢筋混凝土单层厂房排架结构设计概述在工业建筑中,钢筋混凝土结构是一种常见的结构形式,用于支撑和承载建筑物的重量以及外部荷载。
本文将讨论钢筋混凝土单层厂房排架结构设计的关键要点和注意事项。
结构形式钢筋混凝土单层厂房排架结构通常采用梁柱和板框结构。
其中,主要承载力的结构主要包括梁和柱,而板框结构起支撑和限制墙体的作用。
梁梁在单层厂房中扮演着重要的纵向和横向承载的角色。
在排架结构设计中,梁的纵向布置应满足承载力和刚度的要求,同时考虑梁与柱之间的连接方式与转移力的作用。
柱柱是支撑和承载楼板荷载的主要构件,其设计需考虑压力和弯矩的作用,确保柱在受力状态下不会发生破坏。
板框结构板框结构是钢筋混凝土厂房排架结构中的重要组成部分,主要用于支撑荷载和固定建筑物外墙。
板框结构设计需考虑整体的刚度和稳定性,以保证整个建筑物的结构安全。
设计要点在钢筋混凝土单层厂房排架结构设计中,需要注意以下要点:荷载计算根据建筑物的用途和设计要求,合理计算各种荷载,包括自重荷载、活载、风荷载等,以确保结构的安全性和稳定性。
结构设计在排架结构设计中,应考虑结构的整体稳定性和刚度,合理布置结构构件,确保承载力和变形满足设计要求。
钢筋混凝土构件设计梁、柱和板框等钢筋混凝土构件的设计应遵循相关设计规范,考虑受力状态下的强度和刚度,保证构件在使用寿命内不发生破坏。
连接设计梁柱连接和板框结构连接的设计应满足受力要求,确保连接的牢固性和传力效果。
结构施工在施工过程中,应按照设计图纸和规范要求进行施工,保证结构的质量和安全。
结语钢筋混凝土单层厂房排架结构设计是工业建筑中的重要内容,设计师和工程师需要充分考虑各种因素,确保结构的安全性和稳定性。
通过本文的介绍,希望读者对该结构设计有更深入的了解。
以上是钢筋混凝土单层厂房排架结构设计的相关内容,希望对您有所帮助。
单层厂房排架结构设计分析摘要:混凝土结构类型一般用于普通厂房的框架、排架结构。
但由于单层厂房排架结构的特点,单层厂房排架结构的建设需要注意许多问题,因此单层厂房排架结构的设计方案备受关注。
现阶段,我国经济发展处于快速发展时期,各行各业发展趋势如此之快,单层厂房排架结构厂房在各行各业的应用日新月异。
本文以单层厂房排架结构带20t桥式吊车厂房为例,主要阐述了排架厂房的结构和典型节点的生产。
例中,工业厂房主结构为钢筋混凝土柱和变截面钢梁的设计理论。
排架结构屋顶采用复合保温板,是指金属波纹外加玻璃纤维丝保温材料的形式。
关键词:工厂;20t桥式吊车排架结构;结构特征引言近年来,随着工业建筑的蓬勃发展,各类钢结构厂房广泛应用于我国的许多业务范围,其中排架结构厂房应用于各类工业建筑。
排架结构厂房具有耐久性好、使用空间大、工期较快、环保、抗震能力优异等优点。
与传统的钢筋混凝土框架厂房相比,具有高、大、轻三个特点。
随着工业生产制造技术的不断进步,施工技术的不断成熟、模块化。
相信在未来,排架结构厂房在各行业的应用中仍然会越来越广泛,市场前景也会越来越广阔。
1.工业厂房排架结构设计的关键点是普通排列钢屋架上的檩条支撑点是指排架结构各变形缝区间顶部的纵向水平支撑。
其功能是在钢屋架上的檩条平面上形成刚度框,提高屋架的整体弯曲刚度,保证钢屋架上的檩条或屋面梁上翼缘板平面图外的平整度,将抗风柱传递的荷载传递到(垂直)排架柱顶。
檩条屋架系统采用混凝土结构屋面梁时,应在梁的上翼缘板平面上设置横向水平支撑,并设置在顶部第一跨度及其变形缝间隔两侧的第一或第二跨度内。
当使用大型屋面板,连接可靠,可以保证屋面平面稳定,可以传递风荷载时,认为大型屋面板可以作为支撑,上檩条水平支撑不再设置。
对于选用混凝土结构弧形、梯形钢屋架的屋架系统,应在每个变形缝区间顶部的第一或第二个跨度内设置水平支撑。
当排架结构设置天窗时,应根据钢屋架上弦杆部件的稳定标准,在天窗范围内沿排架结构垂直设置连杆。
探讨钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计作者:王家琪张宏丽史沙妹来源:《建筑建材装饰》2014年第01期摘要:本文通过对某工业厂房进行分析介绍,重点讲解钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计过程中的设计重点和技术措施。
希望通过本文的叙述能给钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计工作人员带来一定的参考。
关键词:工业厂房;钢筋混凝土;排架结构设计前言钢筋混凝土单层工业厂房排架结构是一种常见的结构形式,其结构构件采用材料:工业厂房柱、柱基、基础梁为混凝土,屋盖系统结构构件为钢筋混凝土或轻型钢结构,吊车梁可采用混凝土或钢结构。
上世纪五十代到九十年代末,由于钢材产量低,价格高品种少,屋盖系统构件多采用梯形预应力钢筋混凝土屋架或角钢梯形钢屋架、面铺预应力钢筋混凝土大型屋面板。
1 钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计的概述筋混凝土屋架由于自重大,屋架下弦支承在排架柱顶上,从柱顶到屋架上弦还有将近2米高的空间,荷载支承在屋架上弦,稳定性差,重心高不利于抗震,施工困难周期长,往往由于施工组织设计不周,吊装过程造成屋架腹杆断裂常有发生,多跨屋面不利于排水等很多问题;角钢梯形钢屋架由于杆件多采用双肢角钢焊接而成,双肢角钢缝不易涂涂料,防锈性能差维护难等不良性能被现代新型屋盖结构取代。
现代新型屋盖结构多采用H型钢梁、钢管屋架,特别是梭型空间钢管屋架,薄壁钢檩条,屋面围护采用压型彩色钢板。
由此可见,此种结构能充分利用钢所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能,从而使材料性能得到充分的合理利用,因而钢筋混凝土组合排架结构与純钢结构、純混凝土结构相比具有很多优越性,其主要具有如下四点优越性:(1)工业厂房柱、柱基、基础梁采用混凝土材料,具有良好的抗压、耐火、耐腐蚀、稳定性好、后期不用维护等性能,一般混凝土耐火时限2.5小时以上。
混凝土柱可捣制可预制,施工方便。
可以不需防火材料。
(2)屋盖系统构件为钢结构,具有良好的抗拉、构件轻易加工安装、屋面占空间小、自重轻抗震性能好、易涂装防锈性能好等性能。
跨度为30米的单层混凝土厂房排架设计跨度为30米的单层混凝土厂房排架设计I. 引言A. 背景介绍B. 设计目标II. 结构类型选择A. 钢结构1. 优点2. 缺点B. 混凝土结构1. 优点2. 缺点III. 结构荷载计算A. 自重荷载B. 活载荷载C. 风荷载计算IV. 结构设计参数确定A. 梁的尺寸和布置B. 柱的尺寸和布置V. 结构分析与设计方法选择A. 梁的分析与设计方法选择B. 柱的分析与设计方法选择VI. 结构施工图绘制和详细设计计算书编写VII. 结论I 引言背景介绍:本文将讨论跨度为30米的单层混凝土厂房排架设计。
混凝土厂房是工业生产中常见的建筑类型,其结构设计对于确保建筑安全和稳定性至关重要。
本文将着重介绍结构类型选择、结构荷载计算、结构设计参数确定、结构分析与设计方法选择以及施工图绘制和详细设计计算书编写等方面的内容。
设计目标:本文的设计目标是确保跨度为30米的单层混凝土厂房排架在正常使用条件下具有足够的承载能力和稳定性,能够满足预定的荷载要求,并且具有良好的施工性和经济性。
II 结构类型选择钢结构:钢结构是一种常见的结构类型,具有以下优点:1. 高强度:钢材具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载。
2. 灵活性:钢结构可以根据需要进行调整和改变,适应不同形状和尺寸的建筑需求。
3. 施工速度快:钢结构可以在工厂预制,并在现场进行快速安装。
然而,钢结构也存在一些缺点:1. 腐蚀问题:钢材容易受到腐蚀影响,需要进行防护措施。
2. 维护成本高:由于腐蚀问题和其他因素,钢结构需要定期维护和保养。
混凝土结构:混凝土结构也是一种常见的结构类型,具有以下优点:1. 耐久性:混凝土具有较好的耐久性,能够长期承受荷载和环境影响。
2. 火灾安全性:混凝土是非可燃材料,能够提供较好的火灾安全性。
3. 施工成本低:混凝土结构可以在现场浇筑,无需进行预制和运输。
然而,混凝土结构也存在一些缺点:1. 自重大:混凝土结构的自重较大,需要考虑其对整体结构的影响。
课程设计说明书课程名称:混泥土结构设计设计题目:单层工业厂房设计院系:建筑工程系学生姓名:***学号:************专业班级:土木工程一班指导教师:***2009年06月20日课程设计任务书单层工业厂房混凝土排架结构设计摘要:本文介绍了单层工业厂房混凝土排架结构的基本设计,使所学的知识用于实践,让我们了解单层厂房设计的基本程序,提高自己的综合实力.关键词:地基柱吊车目录一、厂房平、剖面设计,结构选 (5)二、排架柱设计 (6)三、荷载计算 (7)四、排架内力算 (11)五、内力组合(边柱) (23)六、柱截面设计 (25)七、牛腿设计计算(A) (27)八、排架柱吊装验算(A柱) (28)九、基础设计计算(A柱,如下图) (29)十、关于排架柱裂缝宽度验算问题(A柱) (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)一、厂房平、剖面设计,结构选型1、厂房平面设计柱距为6m,横向定位轴线用①、②…表示,间距取为6m,纵向定位轴线用ⓐ、ⓑ、ⓒ表示,间距取跨度尺寸,即ⓐ~ⓑ轴线距离为18m,ⓑ~ⓒ轴线距离为18m。
为了布置抗风柱,端柱离开(向内)横向定位轴线600mm,其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。
ⓐ~ⓑ、ⓑ~ⓒ跨的吊车起重量等于20t,ⓐ、ⓒ列柱初步采用封闭结合,纵向定位轴线与边柱外缘重合。
厂房长度90m,小于100m,可不设伸缩缝。
2、构件选型及布置a 屋面板采用G410(一)标准图集中的预应力大型混凝土屋面板,自重标准值为1.4 kN/m2;屋面板上做二毡三油,标准值为0.35KN/㎡。
b 天沟的型号根据外加均布线荷载值查92G410(二)。
计算天沟的积水荷载时。
按天沟的最大深度确定。
内天沟宽度采用620mm,外天沟的宽度采用770mm。
外天沟荷载。
e 吊车梁采用G425标准图集中先张法预应力混凝土吊车梁YXDL6-8,梁高1200mm,翼缘宽500mm,梁腹板宽200mm,自重标准值44.2 kN/根,轨道重1 kN/m,轨道及垫层构造高度200mm。
15 届课程设计钢筋混凝土单层厂房排架结构设计说明书由于本学期开设了《混凝土结构设计》课程,在教学大纲的要求下我们需要开展课程设计工作。
进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节,是对课程作业的综合补充,对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。
此次课程设计目的是为了加强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解,学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高钢筋混凝土结构的计算,设计及构造处理,绘制结构施工图的能力。
培养正确熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力。
通过实际工程训练,初步建立结构设计,施工全面协调统一的思想。
我的设计任务是根据已有的资料对某厂房进行排架结构设计。
目录1 设计任务................................................................................................................................ (1)1.1设计题目 (4)1.2设计内容 (4)1.3设计要求 (4)1.4设计资料 (4)2 结构选型 (2)3 荷载计算...........................................................................................................错误!未定义书签。
3.1恒载.............................................................................................................................错误!未定义书签。
3.2屋面活荷载 (9)3.3风荷载 (9)3.4吊车荷载 (10)4 排架内力分析 (11)4.1恒荷载作用下排架内力分析 (9)4.2屋面活荷载作用下排架内力分析 (14)4.3风荷载作用下排架内力分析 (18)4.4吊车荷载作用下排架内力分析 (19)5 内力组合 (26)6 柱截面设计(A柱) (30)6.1上柱配筋计算 (30)6.2下柱配筋计算 (31)6.3柱裂缝宽度验算 (34)6.4牛腿设计 (35)6.5牛腿吊装验算 (36)7 基础设计 (37)7.1作用于基础顶面上的荷载计算 (37)7.2基础尺寸及埋置深度 (39)7.3基础高度验算 (40)7.4基础底板配筋验算 (42)致谢 (41)参考文献 (42)1.设计任务1.1 设计题目单层工业厂房排架结构设计1.2 设计内容1、确定剖面尺寸和结构布置,包括支撑、圈梁、连系梁、基础梁等。
2、构件选型。
3、排架内力计算:确定计算简图,荷载计算;各种荷载下的内力计算;绘制内力图。
4、内力组合。
5、设计某柱及柱下单独基础。
6、绘制结构施工图一张A1,内容包括:① 厂房平面结构布置图:要求从牛腿顶面处剖开。
② 排架柱的配筋图和模板图。
③ 柱下独立基础的配筋图和模板图。
④ 结构说明。
1.3 设计要求1、计算书书写工整,插图应按一定比例绘制,图文并茂,纸张规格为A4;2、图纸应符合《房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001—2001)》和《建筑结构制图标准(GB/T 50105—2001)》的要求。
1.4 设计资料某金工车间为单跨厂房,跨度为22m ,柱距为9m ,车间总长度81m 。
每跨设有300/50KN 吊车2台,吊车工作级别为A6级,轨顶标高9.6m 。
采用SBS 放水卷材0.45KN/㎡,240mm 厚双面清水维护砖墙,钢窗宽度4.8m ,室内外高差为150mm ,素混凝土地面,厂房剖面如图1所示。
厂房所在地点的基本风压为0.45KN/㎡,地面粗糙度为B 类;基本雪压为0.45KN/㎡,修正后的地基承载力特征值为180KN/㎡。
活荷载和吊车荷载组合值系数均取7.0=c ψ;风荷载组合值系数取0.6。
吊车荷载准永久值系数6.0=q ψ,活荷载和风荷载准用值系数均为0=q ψ。
环境类别为一类。
要求进行排架结构设计(不考虑抗震设防)。
1、跨度见表1.1,柱距为6m ,厂房纵向长度为66.48m 。
2、每跨内设有二台双钩桥式起重机(4A ),额定起重量、轨顶标高见表1.1。
表1.1 分组情况表3、屋面构造为:防水层(六层作法,二毡三油铺绿豆砂)找平层(20mm 厚水泥砂浆) 预应力混凝土大型屋面板2结构构件选型及柱截面尺寸确定采用240mm 厚粘土墙(双面粉刷)。
在牛腿顶面标高处设一道连系梁,支承在边柱外侧的牛腿上,用以承受上部墙重,吊车梁以上设高侧窗,洞口尺寸为3.6×2.1m (4.8),吊车梁以下设低侧窗,洞口尺寸为宽3.6m ,高4.8m ,圈梁设在柱顶处。
2.1材料排架柱:混凝土:C30钢筋:纵向受力钢筋HRB400级,箍筋HPB235级 柱下单独基础:混凝土C15或C20 钢筋:HPB235级 相关资料见表1.2:表1.2 主要构件选型2.2设计剖面尺寸2.2 结构选型该厂房跨度在15~36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的刚度,选用预应力混凝土折线形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。
厂房的各主要构件选型见表2.1表2.3 主要承重构件选型表由表1.1知轨顶标高为11.4米,由设计剖面尺寸可知轨顶至柱顶的高度为3.3米,牛腿顶面标高为10.2m,设室内地面至基础顶面的距离为0.5米,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度H l和上柱的高度H u分别为:H=11.4m+3.0m+0.5m=15.2mH l=10.2m+0.5m=10.7mH u =15.2m-10.7m=4.5m表2.4柱截面尺寸及相应的参数本题仅取一榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图2所示。
屋架重力荷载为80KN 榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为:KN KN m m m KN G 85.6732/106226/85.32.121=+⨯⨯⨯=)((2)吊车梁及轨道重力荷载设计值:KN m m KN G 16.53)68.05.39(2.13=⨯+⨯= (3) 柱自重重力荷载设计值: A ,B 柱:)(48.1239.10/44.92.11.359.3/5.72.15544下柱(上柱)KN m m KN G G KN m m KN G G B A B A =⨯⨯===⨯⨯==各项恒载作用位置如图3所示:3.荷载计算3.1屋盖恒载:SBS 防水卷材 20.45KN m 20mm 厚水泥砂浆找平层 32200.020.40KN m m KN m ⨯= 100mm 厚水泥蛭石保温层 3250.10.5KN m m KN m ⨯=一毡两油隔气层 20.05K N m20mm 厚水泥砂浆找平层 2200.02=0.40k /m N ⨯预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 2/2m KN屋盖钢支撑 20.05K N m2/85.3m KN屋架重力荷载为139.5kN/榀,则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为:G 1=1.2×(3.15 kN/m 2×6m×30m/2+139.5kN/2)=354.66kN (1) 吊车梁及轨道重力荷载设计值G 3=1.2×(39.5kN+0.8 kN/m×6m )=53.16kN(2) 柱自重重力荷载设计值 A 柱上柱G 4A =1.2×6.25kN/m×3.9m=29.25kN 下柱G 5A =1.2×6.75kN/m×9.9m=80.19N B 柱上柱G 4B =1.2×7.5kN/m×4.5m=40.5kN 下柱G 5B =1.2×7.25kN/m×10.7m=93.09kN C 柱上柱G 4C =1.2×5kN/m×3.9m=35.1kN 下柱G 5C =1.2×6.75kN/m×9.9m=92.07kN3.2 屋面活荷载屋面活荷载的标准值是0.5KN/m 2,作用于柱顶的屋面活荷载设计值: Q 1=1.4×0.5 kN/m 2×6m×21=44.1kN Q 1的作用位置与G 1作用位置相同。
3.3 风荷载风荷载标准值按ωk =βz μs μz ω0计算,其中ω0=0.4kN/m 2, βz=1.0,μz 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14.70m ) μz=1.092 檐口(标高16.50m ) μz=1.153屋顶(标高18.00m)μz=1.84μs如图3.2所示,由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值:ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.092×0.4=0.393kN/m2ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.092×0.4=0.197kN/m2图3.2 风荷载体型系数和排架计算简图则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为:q1=1.4×0.393×6=3.30kN/mq2=1.4×0.197×6=1.565kN/mF W=γQ[(μs1+μs2)μz h1+(μs3+μs4)μz h2] βzω0B=1.4×[(0.8+0.4)×1.153×1.8m+(-0.6+0.5)×1.206×1.5m]×1.0×0.4 kN/m2×6.0m=11.05KN3.4 吊车荷载由表1.2可查得300/50吊车的参数为:B=6.65m,K=5.25m,g=117kN,Q=300kN,F p,max=320kN,F p,min=88kN;200/50吊车的参数为:B=6.4m,K=5.25m,g=75kN,Q=200kN,F p,max=240kN,F p,min=65kN。
根据B及K,可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值,如图3.3所示。
(1)吊车的竖向荷载AB跨D max=γQ F p,max∑y i=1.4×320kN×(0.767+1+0.125)=842.45kND min=γQ F p,min∑y i=1.4×88kN×1.892=203.35kNBC跨D max=γQ F p,max∑y i=1.4×240kN×(0.808+1+0.125)=649.49kND min=γQ F p,min∑y i=1.4×65kN×1.933=175.9kN(2)吊车的横向荷载AB跨作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力计算(由于软钩吊车起重量在160~500kN时,α=0.10):T=1/4α(Q+g)=1/4×0.1×(300kN+117kN)=10.425kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为T max=γQ T∑y i=1.4×10.425kN×1.892=27.61kNBC跨作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力计算(由于软钩吊车起重量在160~500kN时,α=0.10):T=1/4α(Q+g)=1/4×0.1×(200kN+75kN)=6.875kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为T max=γQ T∑y i=1.4×6.875kN×1.933=18.61kN4.排架内力分析4.1 柱剪力分配系数恒载作用下排架的计算简图如图6a 所示,图中的重力荷载G 及力矩M 是根据图3确定的,即()1213431511214033673.44;53.1635.188.26123.48673.440.15101.016.673.4435.10.453.160.3267.47.AA A G G KN G G GKNG G KN M G e KN m KN mM G G e G e KN KN m KN m KN m-----===+=+=====⨯=⎛⎫=+-=+⨯-⨯= ⎪⎝⎭;由于图6a 所示排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构五侧移,故各柱可按柱顶为不动铰支座反力i R 可根据表2所列的相应公式计算,对于A,B 柱,0.108,0.264n λ== ,则:21223312131113 2.052121131 1.2111211101.016 2.052267.47. 1.21114.835.8935.89A B n C n C n M M KN KN m R C C H H mKNR KNλλλλ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==⎛⎫+- ⎪⎝⎭-==⎛⎫+- ⎪⎝⎭⨯+⨯=+===-求得i R 后,可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。