房地产公司做的单层厂房结构设计预案

1、单层厂房结构课程设计1.1. 结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在 1536m1536m 之间，且柱顶标高大于8m8m 故采纳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型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。由图 2-542-54 可知柱顶标高为 9.6m9.6m，牛腿顶面标高为 6m6m；设 室内地面至基础顶面的距离为0.5m0.5m，则计算简图中柱的总高度 H,H,下柱高度 H H，和上柱高度 H HU分不为：H 10.2m 0.5m 10.7mHl6m 0.5m6.5mHu10.7m6.5m4.2m+12.800+11.750图 2-542-

2、54 厂房剖面图7+9.600+7.200+6.000-0.150依照柱的高度、吊车起重量及工作级不等条件， 可确定柱的截面尺寸，见表 2-222-22表 2-222-22柱截面尺寸及相应的计算参数计算参数柱号截面尺寸/mm2面积/mm4惯性矩/mm自重/kN/mA, C上柱矩 4004001.6 10521.31084.0下柱14009001001501.875105195.381084.69B上柱矩 4006002.4105721086.0下柱I4001000 1001501.975105256.341084.94本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2-552-55所示。图

3、2-552-55 计算单元和计算简图2.2. 荷载计算1 1恒载屋盖恒载绿豆砂浆保护层二毡三油防水层2020 厚水泥砂浆找平层20kN/m30.02m0.40kN/m22 28080厚 泡 沫 混 凝土 保 温 层3 3 / / 424220.35kN/m2各项恒载作用位置如图2-562-56 所示。8kN/m30.08m0.64kN/m2预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)屋盖钢支撑2.84kN/m屋架重力荷载为 60.5kN/60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：G 1.2 (2.84kN/m 6m 18/2m 60.5/2kN)220.33kN(2)(2)吊车梁及轨道

4、重力荷载设计值：G31.2(44.2kN0.8kN/m6m)58.8kN(3)(3)柱自重重力荷载设计值A A、C C 柱: :上柱：G4AG4C1.2 4.0kN/m 3.6m 17.28kN下柱: :G5AG5C1.2 4.69kN/m 6.5m 36.58kNB B 柱: :上柱：G4B1.2 6.0kN/m 3.6m25.92kN下柱G5B1.2 4.94kN/m6.5m38.53kN1.4kN/m0.05kN/m总计5 5 / / 4242图 2 2-56-56 荷载作用位置图（单位：kNkN）2.2.屋面活荷载屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值为0.4kN/m2,后者

5、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：2Q11.4 0.5kN/m 6m 18/2m37.8kNQi的作用位置与Gi作用位置相同，如图2-562-56 所示3.3.风荷载地面粗糙度确定如下:风荷载的标2w00.5kN/mz1.0准值按Wkz z sw0计算，其中依照厂房各部分标高（图 2-542-54）及 B B 类则由上式可得排架迎风面及背风面的风柱顶（标高9.6m）z1.000檐口 （标高11.75m）z1.049屋顶（标高12.80m）z1.078s如图 2-572-57 所示，7 7 / / 4242荷载标准值分不为:wk z z s1w01.0 0.8 1.0

6、0.5kN/m20.4kN / m2图 2-572-57风荷载体型系数及计算简图则作用于排架计算简图( (图 2-57)2-57)上的风荷载设计值为: :2qi1.4 0.4kN/m6.0m3.36kN/m2q21.4 0.2kN/m6.0m1.68kN/mFwQ(si s2)zhl(s3 s4)zhzz 0B1.40.8 0.41.049 2.15m-0.6 0.51.078 1.05m1.0 0.5kN/m26.0m10.89kN4.4.吊车荷载由表 2-162-16 可得20/5t吊车的参数为：B 5.2m，K 4.0m，g 68.6kN，Q 200kN，Pmax174kN, , PP3

7、7.5kN, ,依照B5.2m及K可 算得吊车梁支座反力阻碍线中各轮压对应点的竖向坐标值W2kz z s2W01.00.41.00.5kN/m20.2 kN / mc cB BS-如图 2-582-58 所示。(1)(1)吊车竖向荷载9 9 / / 4242吊车竖向荷载设计值为:(2)(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为：11T a(Q g) 0.1 (200kN68.6kN)6.715kN44作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为:TmaxQTyi1.4 6.715kN 2.15 21.30kN图 2-582-58吊车荷载作用下支座反力阻碍线3.3. 排架内力分析

8、该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架 内力分析。其中柱的剪力分配系数计算，见表 2-232-23。6 6mm6 6mm8080表 2-232-23柱剪力分配系数1111 / / 4242柱不n lu/hHu/HC03/13(1 n 1)HC。Eli1ii1iA C柱n 0.1090.356C02.1928Ac2.406 10 /EAc0.277B柱n 0.2810.356C02.690B1.494 108/ EB0.446G1G1220.33kNG2G3G4A58.8kN17.28kN76.08kNG3G5A36.58kN；G42G12220.33kN440.66kNG6G5B38.5

9、3kNG5G4B2G325.92kN2 58.8kN143.52kM1Ge 220.33kN 0.05m 11.02kN mM2(GiG4A)eoG3e3(220.33kN17.28) 0.25m -58.8kN0.3m41.76kN m由于图 2-59a2-59a 所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力R可依照相应公式计算。关于A A，C C 柱n 0.109，0.356则：RC39 ()本例中RB0。求得Ri后，可用平衡条件求出柱各截面的弯Ci312.231C30.957RAMICHC1TC211.02kN m 2.231

10、41.76kN m 0.95710.1m6.39kN1313 / / 4242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和轴力图分不见图2-592-59b、c。图 2-59d2-59d 为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定，下同。图 2-592-59 恒载作用下排架内力图2 2.屋面活荷载作用下排架内力分析(1)AB(1)AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图 2-602-60a所示，其中Qi37.8kN，它在柱顶及变阶处引引起的力矩为:M1A37.8kN0.05m1.89kN mM2A37.8kN0.25m9.45kN mM1B37.8kN0.15m5.67

11、kN m关于 A A 柱，C12.231,C3 0.957, ,则+M+V+N220.33440.66220.33+N1.781将 R R 反作用于柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与相应的柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于ABAB 跨时的柱顶剪力，即VARAAR 1.31kN 0.277 2.31kN 0.67kN ()VBRB BR 1.00kN0.446 2.31kN0.03kN ()VCCR 0.277 2.31kN0.64kN ()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-60b2-60b，c c 所示。RAM1AHM2ACH1m 22319.45kN m0.9571.31kN1

12、0.1m关于 B B 柱n0.281, ,0.356， 贝yRBM1B、C1H山m亿11.00kN10.1RARB1.31kN 1.00kN2.31kN ()1515 / / 4242ffiQMB-1M2AJ0.521.89Q-?-8.935.67Q1-5.782.30一58_0.67J5.980.64-76.46C37.8CM37.8+37.837.8图 2-602-60 ABAB 跨作用屋面活荷载时排架内力图(2 2) BCBC 跨作用屋面活荷载由于结构对称，且 BCBC 跨与 ABAB 跨作用荷载相同，故只需将图2-602-60 中内力图的位置及方向调整一下即可，如图2-612-61 所

13、示。13 3.风荷载作用下排架内力分析(1(1 )左吹风时计算简图如图 2-62a2-62a 所示。关于 A,A, C C 柱，n 0.109，0.356得114 11nC11- 0.3108 13 11nRAq1HC11-3.36kN/m 10.1m 0.3110.52kN ()RCq2HCnkN/m 10.1m 0.3110.52kN ()R RARCFW10.52kN 5.26kN 10.89kN26.67kN ()各柱顶的剪力分不为i- -11037.80/j737.837.8MB2.30 /5.671.89|-5.78r8.93L0.526.46 /(0.645.980.034.58

14、37.8图 2-612-61BCBC 跨作用屋面活荷载时的排架内力VARAAR 10.52kN 0.277 26.67kN3.13kN ()VBBR 0.446 26.67kN 11.89kN ()VCRCCR 5.26kN 0.277 26.67kN2.13kN ()排架内力如图 2-62b2-62b 所示(a)(a)(b)(b)图 2-622-62 左吹风时排架内力图(2)(2)右吹风时计算简图如图 2-63a2-63a 所示。将图 2-62b2-62b 所示 A A, C C 柱内力 图对换且改变内力符号后可得，如图 2-63b2-63b 所示。图 2-632-63 右吹风时排架内力图4

15、.4.吊车荷载作用下排架内力分析(1)(1)Dmax作用于A柱g二二三gq21919 / / 4242计算简图如图 2-64a2-64a 所示。其中吊车竖向荷载Dmax,Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：MADmaxe3552.00kN 0.3m 165.6kN mMBDmine3118.97kN 0.75m89.23kN m关于A柱，C3.957，则关于B柱，n 0.281，0.356，得1.174R RARB15.69kN 10.37kN5.32kN ()排架各柱顶的剪力分不为：VARAAR15.69kN 0.277 5.32kN14.22kN ()VBRBBR 10.37kN 0.446 5.32kN 12.74kN ()VCCR0.2775.32kN1.47kN ()排架各柱弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图2 2-64b,c64b,c 所示MAHC3165.6kN m10.1m0.95715.69RB8923kN m10.3710.1mC3oMBin114.4145.8643.375.2951.1921.9814.2239.441.4712.7414.8555211