单层厂房结构优秀课程设计.docx
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1、单层厂房结构课程设计一、 设计题目杭州市郊区厂装配车间。二、 设计资料1. 该车间抗震设防烈度为6度。2. 该车间为单跨车间:跨度21m,柱距6m,总长156m;中间设一道伸缩缝,柱顶标高12.00m,轨顶标高9.60m。考虑基础顶面为-0.5m。3. 车间跨内设有2台150/50kN中级工作制吊车,其参数见下表。表2.11 吊车参数(大连起重机厂)起重量kN桥跨Lk/m最大轮压Pmax/kN小车重Q1/kN轮距K/m大车宽B/m额定起重量P/kN吊车总重Q/kN150/5019.516060.74.45.61502544. 依据工程地质勘探汇报,可选编号层土为持力层(粉质粘土),其深度距地表
2、面1m左右,厚度约在58m,承载力修正后特征值fa=140kN/m2,常年平均地下水稳定在地面下3m处。5. 屋面:三毡四油防水层上铺小石子(自重标准值:0.4kN/m2); 20mm厚水泥混合砂浆找平层(自重标准值:20kN/m2); 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层(自重标准值:4kN/m2); 预应力混凝土大型屋面板。 另:屋面均布荷载标准值为0.5 kN/m2。6. 墙体:240mm厚清水墙(自重标准值:5.19 kN/m2),每柱距内全部有钢窗(或门)(自重标准值:0.45 kN/m2),钢窗宽2.4m。7. 标准构件选择:(1)预应力混凝土大型屋面板采取G410(一)标准图集,其板
3、重(包含灌缝)标准值为1.35kN/m2。(2)屋架采取CG423标准图集中预应力混凝土折线形屋架(适适用于卷材防水屋面),自重标准值为74kN。屋面支撑自重标准值为0.05 kN/m2,天沟及雨水自重标准值为20 kN/m2。(3)吊车梁采取G425标准图集中预应力混凝土吊车梁,梁高1000mm,自重标准值34.8kN,轨道及零件自重标准值0.82kN/m,轨道结构高度200mm。8. 材料:柱采取C20混凝土,受力主筋用HRB400级钢筋,箍筋用HPB235级钢筋;基础采取C15混凝土;钢筋用HPB235级钢筋。9. 设计依据:现行荷载规范、混凝土结构设计规范等。10. 风荷载:基础风压值
4、0=0.5 kN/m2,地面粗糙度为C类,查表10m 和15m高度处z均为0.74 kN/m2。风载体型系数注于下图中:三、 柱截面选定和排架计算简图1. 柱截面尺寸确实定(1) 依据建筑剖面,考虑基础顶面为-0.5m,并参考附表6、附表7,确定各柱截面尺寸为:A轴:上柱(矩形):;下柱(工字形):;B轴:上柱(矩形):; 下柱(工字形):;(2) 各柱截面惯性矩为:A轴柱:上柱I ,下柱;B轴柱:上柱I , 下柱。2. 计算简图排架计算简图四、 荷载计算 以下荷载计算均为标准值。1. 永久荷载(恒载)(1) A/B轴柱承受恒载: 由屋盖传下:三毡四油小石子防水 20mm厚水泥混合砂浆找平 1
5、00mm厚水泥珍珠岩制品保温 屋面板自重(包含灌缝) 屋盖支撑系统自重 屋架自重 屋檐天沟及雨水 A轴柱顶荷载位置图如右图所表示,对上柱中心线偏心距: 吊车梁及轨道重: 以下图所表示,对下柱中心线偏心距: A轴柱承受荷载简图 柱自重:包含上柱重和下柱重。上柱重:对下柱中心线偏心距下柱重 (具体计算略)(2) 恒载作用下计算简图以下图所表示恒载计算简图2. 屋面活载屋面均布活载标准值为0.5 kN/m2,并经过屋架支点传给柱:A轴柱顶:活载作用下计算简图以下图所表示。屋面活载计算简图支座反力影响线3. 吊车荷载(1) 吊车竖向荷载:二台150/50kN吊车,位置如右图所表示。计算简图以下图所表示
6、。当在A柱有:当在B柱,吊车竖向荷载和在A柱时对称。吊车竖向荷载计算简图(2) 吊车水平荷载每个轮子计算简图以下图所表示。吊车水平荷载计算简图4. 风荷载基础风压0=0.5 kN/m2,风载体型系数如设计资料图中所表示。高度改变系数(地面粗糙度为C类)计算:由柱顶离地面(即室外地坪)高度为 查表可得 屋面平均高度为 查表可得 (1) 左风: 柱顶集中力:均布荷载:(2) 右风:因为结构对称,所以在右风作用下风荷载和左风作用时左右对称。风荷载作用计算简图以下图所表示。风荷载计算简图五、 内力分析(剪力分配法计算)1. 剪力分配系数 柱号A柱2.510.5B柱2.510.52. 恒载作用下内力(1
7、) 恒载作用计算简图以下图所表示。,。柱号A柱0.112.101.85B柱0.112.10-1.85柱号A柱0.111.154.31B柱0.111.15-4.31(2) 各柱铰支座反力:A柱铰支座反力B柱铰支座反力 (3) 各柱顶剪力计算(4) 图见下图。 (5) 图见下图。(6) 剪力图略。3. 屋面活载作用下内力:(1) 计算简图以下图所表示。,。柱号A柱0.112.100.27B柱0.112.10-0.27柱号A柱0.111.150.72B柱0.111.15-0.72(2) 各柱铰支座反力:A柱铰支座反力 B柱铰支座反力 (3) 各柱顶剪力:(4) 图见下图。 (5) 图、图略。4. 吊
8、车竖向荷载作用下内力(1) 看成用在A轴柱时 计算简图以下图所表示。,。柱号A柱0.111.15-9.42B柱0.111.152.47 各柱顶剪力计算: 图见下图。 图、图略。(2) 看成用在B轴柱时,因为结构左右对称,其内力图和作用在A轴柱时左右对称。5. 吊车水平荷载作用下内力 计算简图以下图所表示。,。柱号A柱11.240.110.616.86B柱11.240.110.616.86 各柱顶剪力: 图见下图。 图、图略。6. 风荷载作用下内力(1) 左风载作用下内力 计算简图以下图所表示。,。柱号均布A柱-1.780.110.332-7.39B柱-1.110.110.332-4.61 各柱
9、顶剪力: 图见下图。 图、图略。(2) 右风载作用下,因为结构左右对称,其内力图和左风载作用时对称。六、 内力组合因该结构为对称结构,故只对A轴柱进行计算分析。A轴柱内力(标准值)风载右风g19.79019.790130.47017.38左风f14.13014.130148.06022.97吊车水平荷载e11.240 11.240111.28011.24吊车竖向荷载Dmax在B柱d21.4205.4689.647.5089.65.95Dmax在A柱c21.42080.97341.328.02341.35.95屋面活载b1.9831.55.9031.52.9131.50.99恒载a11.1423
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