学士单层厂房结构课程设计实例

PAGE43单层厂房结构课程设计实例1、结构构件选型及柱截面尺寸确定该厂房是某市郊区内的一个高双跨（18m+18m）生产车间。车间长总36m，纵向柱矩6m，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架具有较大刚度，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。厂房的各构选型见表1-1表1-1主要构件选型由图2-54可知柱顶标高是12.35米，牛腿顶面标高为9.0m；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Hl和上柱的高度Hu分别为：根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1-2。见表1-2柱截面尺寸及相应的参数2.荷载计算2.1恒载2.1.1屋盖恒载屋架重力荷载为106.0kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：2.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值:柱自重重力荷载设计值:A、C柱:墓悄上柱：贸G样4A喘=G标4C誓=1.2×弦4.0kN/革m×洋3闯.趋35乖m钱=晴16.08暖kN贺翅辛下急柱学:拣G犬5A锻=G虹5宝C拌=1.2×鼓4.69信kN/m×拼9洗.王5浩m敬=虑53.4舰7哪kNB柱:驱径腰上获柱付:邪G黄4B渠=1.2×至6.0kN/尘m×史3室.片3览5肢m细=悼24.12羞kN跳富际下去柱杠:右G胀5B列=1.2×稠6.94信kN/m×融9吉.鹊5蔽m雾=件79.1伯2摸kN甜典罗各项恒载作用镰位置如燃图闯2-饱1后所示。其图参2-纪1中驾荷载作用位置挪图渡枕（单位：领kN桂）哲溉2.散2府活荷载保近屋面活荷载刊由《荷载规范嫁》查得，屋面粗活荷载的标准幅值零为虎0.5累kN/m帮（可袖作恋0.2夜kN/m饭的增减），本她处独取践0.5妥kN/m睬，雪荷载的标扬准值穗为鸽0.35野kN/m吩，故仅按屋面慌活荷载计健算怨,功作用于柱顶的敢屋面活荷载设撞计值悄为室:侵汉Q节1拳=1.4×0恩.5kN/m宜2枝×挎6m掠×24/朽2m原=50.4k长N高Q役1眠的作用位置与允G1垒作用位置相同目，如仓图悬2-淋1格所示。龄即风荷载陈由《荷载规范寸》查得，某地营区基本风压申W西0完=0.5纪kN/m贺2缠，金β辣z=10织；城风荷载的蓬标准值按厌计算，袍根据厂房各部江分标高裹(锦图崭2-54)妇及炎B否类地面粗糙度护确定如下跳：感捆占柱盲顶埋(志标高咐1垫2防.亦3奴5泰m艇)估穷沫跌鸡理=1.0呆2雁8轻泽檐包口更(炮标高量1痕3莫.丛35且m典)抢芝场唐=1.0宅93细债屋堆顶骄(功标高疏1尼4患.买4艇0雷m候)晕富佣胁=1.息12欢3拌如图挎2-57仗所示，则由上眉式可得排架迎丝风面及背风面吸的风荷载标准边值分别为：牌＝个1.0蕉×0.8×1乡.0廉28止×0.5冬kN/m缩2株＝揪0.4四11理kN/m防2蹈＝黑1.0×蔽0.4辽×1.0负28贸×0.5吵kN/m懂2烟＝尸0.劲2体0乡6配kN/m痒2测蝇站熄蔬图洗2-57涉斩风荷载体型系伴数及计算简图喝陶则作用于排架敌计算简图乏(霉图业2-57)造上的风荷载设伸计值辰为犯:加q迈1恳=1.4×0悔.4慕11舟kN/m樱2易×6.0悲平m呆＝蒸3朽.类45爽kN/m气q敢2节=1.4×0伤.2钥06祥kN/m2仔×锡6.0允m宗＝刮1.7袄3揪kN/m名袭=1.4凉蓄[钳（弊0.8+0.积4异）球1.093沿劲（修13.35扛-1匪2垮.倡35敢）菜+(-0.恭6+0.5)伍×1.柿123泊×(1钩4夸.要40穴-1召3项.绞35耍)]×1初.0腿×0.5×6雀润=5殃.宿01押kN高海所以风荷载作中用如勇图均6些所示。张图慎6蝶箱风荷载作用示心意图截2.3郑吊车荷载霜榴超由表锯6技可得授15/3t屑吊车的参数为磨：搁B=蕉5.55m巡，倒K=唯4.4m歼，悠G=69些k弱N强，叫Q=32久0坟，谷P火max水=185奶k河N划，李P裂min复=37.晕5俭kN寻根据痛B=知5.55m厨及像可算得吊车梁桃支座反力影响宫线中各轮压对席应点的竖向坐俊标值如图得2-58雾所示。洋(1帜)饰吊车竖向荷载至吊车竖向荷载凤设计值为：贷(2焦)象吊车横向水平妥荷载挽对纠于芝15/3甘t浑的软钩吊车摘=桶10费%香，泉作用于每一个晕轮子上的吊车勤横向水平制动败力为宅：税作用于排架柱盘上的吊车横向浩水平荷载设计良值为：烘善闲图轨2-58岔苏尽吊车荷载作用枯下支座反力影绝响线排架内力分析录A翼、由C浇列柱柱顶位移掌、昼的计算杆薯弯=百2.13齐10贵mm肌，白=1.95裕38始10批mm担偿甩/稻=张（岩2.13似10查）视/育（吴1.95确38饮10鹊）隙=0.110给茶吊/谨=晚3.35归/1故2舍.塞85于=0.粥2陷6劲蒙娃=3/[1+孤0.究2毛6伯(1/0.描110拥-1)]=2受.枝6眉3供=则1.0/(1堤.95董38辱10秤2.在6茅3黑)塌侦(深)=览1境.办94猴6途10加(变)雷(2)割B悲列柱柱顶位移资的计算上柱：寺廉降=7.2心10袭mm臭，升=2.563椒10执mm勿洒戚/汤=啦（继7.2蹦10料）钉/阔（坐2.563狮10梦）霞=0.281充卵美/伶=展3.35/1去2.85=0字.26增勒搜=3/[1+完0.丰2仇6俊呀(娇1/0.28哀1-1)]=投2.87套=众1.0/(2涉.563叫10躺2.径87剑)饺横(拆)=1立.项359软10掀(黎)缘各柱剪力分配痕系数粱喊区娃=踢亦塔慢候=子缝雀=0.2航91扰2+0.拦417开=1.0着恒荷载作用下步排架内力分析遵图惨5辅恒荷载作用登的计算简图混G细1泼=G世A1忆=球410.4锣kN张；舱尾同G佣2株=G混3卧+G从4A痰=添50.72k旋N肌+纱16.08截kN卡塞=练6每6喉.堤80久kN纸；轮纠G汇3净=G那5A圾=似53.47膝kN南；塞怪撑G凤4渗=2G胖B1成=摄410.4腿kN贱×2=堵654.24样kN冬；切趟G腥5移=降2放G扶3果+G用4B蚀=2×灭50.72k钳N拜舌+泊24.12书kN刚=12左5系.舟56拳kN秒；岸观G巩6躲=G累5B据=仓79.12艇kN看；半M策1采=颂G困1局×e骄1肢=努410.4之kN德×闯0.05跑m狼塔=特20.52榜资kN瓦.m抓；躺M火2济=(芝G揭1套+G迷4A融)e特0细-肢G厘3鸣e迷3租=(迎410.4宜kN驴注+砖16.08驳kN贵)×梦0.2领m篮-仇53.47修kN璃×长0.35第m歇劣=扫庆66芦.硬58粱斤kN援.m2.0311.2241.6841.338乳R钥A匆=池C叛1胜+视C恰3饼=(唐20.52安kN缓.m条×障2.受0功31写+屑66姑.弊58希kN得.m勒×弟1燕.攀224贼)/泉1暖2者.滴85什m恋吩=伍欺9螺.艺5冬9没kN秋态(粪→钟)锋R译C瑞=惠晌—励9清.司5执9圣kN映扩(须←盯)购；条本例饭中察R萝B促=0愿kN昂求得额后，可用平衡街条件求出柱各刘截面的弯矩和电剪力。柱各截仙面的轴力为该葵截面以上重力杰荷载之和，恒戏载作用下排架宇结构的弯矩图棵和轴力图分别临见图外2-59田、枝。淡穗图末2-59d泻为排架柱的弯止矩、剪力和轴评力的正负号规少定，下同。内力图：异图段6反催曲恒荷载内力图款恒荷载作用下骂排架内力分析侨A努B愈跨作用屋面活熊荷载止图悉7A塞B伙跨作用活荷载劝作用简图贪Q1=50贞.4kN陈，则在柱顶和漫变阶处的力矩饱为：站M佣1A纲=季50.4k出N罪×现0.05论m巨定=级杰2.52避kN.索m今；新M农2A枯=戏50.4k偷N队×末0.25殖m局派=天撇12.6用kN闪.m担；涨M邮1B猾=丢50.4k砍N撤×旨0.15核m横棚=童帖7.56疏续kN眨.m首对覆于自A誓柱，牙C朝1摧=2.没0潮31漂，毅C影3锄=繁1曾.圈224蛇,蒙则伞R暗A举=享C碧1量+度C游3岛=(思2.52kN悦.m炎×习2.家0趣31弄+你12.6剪kN狐.m剩×亏1匆.记224购)/瓜1昌2镇.速85屈m律=票2宽.闹07爱kN眨棵(你→姻)丸对扛于摩B叮柱晚C孙1换B虫=链1腾.得68妻，笔则柱R著B铲=抛C使1巨B乳=蛋7.56驴裂kN将.m僵×汪1锅.高6含84铃/诵1按2僚.束85馋m袭=挪0自.节99配kN财急(剑→胜)突则排架柱顶不丹动铰支座总的璃反力为：凡R=R章A撒+R戚B垒=督敢2设.偷07顺kN休+堵0饭.术99膜kN潜党=易3膛.骨06音kN榜户活辱等侧黎(亩→祸)配V解A钉=R须A纤－兄R贝η父A廉=芦2羊.倾07棚kN别斯-陷0.诞291免×辉3盟.栏06驾kN桶=颤1伶.纳18若晴kN殿跪(招→垂)穴V呀B隐=R蓄B缴－册R并η饲B飘=菠0锹.签99带-峡0.卷417隔×牛3猎.擦06这kN稍=俱－症0.链29茫kN丘伐先(辟←拖)双V燕C贸=和塑－懂R秆η斗C售=推－字0.2千91自×呀3塞.锐06似kN笑=燕－坑0.茂89辽kN疾潮轨窜铺(剪←弹)例排架各柱的弯斑矩嗓图滤,遥轴力交图举,火柱底剪力如蚀图狗8分所烈示它:序图核8惑旧A暴B诸跨作用屋面活动荷载内力图捕(2)B摸C街跨作用屋面活摸荷载精由于结构对称转，愿且纹B讯C饭跨的作用荷载正与凯A谎B消跨的荷载相同扭，赚故只需脆在把图欠8调的各内力图位柄置及方向调一喜即可撕，愤如使图堂10肺所示统：僚图桥9A储B义跨作用活荷载野作用简图蚁图兽10泛BC抚跨作用屋面活黄荷载内力图朴风荷载作用下羡排架内力分析左吹风时牙计算简图如图内2数-拥62a乐所示。对于隶A权，撒C码柱杀,虏得C=艺R腔A腥=糕q茂1盒HC孙1卷1养=夜指3.45催滴kN/m富×辨1烂2汗.共85禽m祥×0.3超4手0畜=私淋15.07冠kN惠歌湖(存→搬)循R垂C绿=批劝q偏1练HC造11树=索屿1.73kN蝴/m咳×纠1痰2慧.奥85音m泉×0.3格4仙0灯=抖灌7.5渠6孤kN搂令巷艘戴(谈→仁)律R=R底A姿+R田C宪+F晚w嚼=内贸15.07欢kN+检7.5集6驼kN扶+壳5.01kN微迅=怪27.64巡奏kN章仰寒嚷(象→亡)岭各柱的剪力分勾别读为窜:虹V瓶A是=R皮A季—脱R虚η蓬A五=称15.07冰kN吩-凯0.佣2绸91甘×誓27.64柏kN戒=浸掉7.0待3鹊kN业贩摇(豆→剃)支V匀B朗=R告B切—何R拖η显B喷=举0阔蒜-音0.许417黎×昌27.64粥kN物=浩-11.5扇3丹kN丢煮煎(悦←挺)沫V泥C孝=抱R灌C押—曾R滥η强C述=湾浮7.5舒6沫kN耀-氧0.犯2飞91蛋×据27.64纽嚼kN来=支-0.48找kN贿呜罚脉(普←很)祝图芝11售村左风内力图右风吹时药因为结构对称牛，只是内力方搏向相将反蓄,弃，所以右风吹似时，内力图改婆变一下符号就惊行，如较图辞1光2溉所示；裙图瑞11水涛右壳风内力图流吊车荷载作用牺下排架内力分藏析行（不考虑厂房农整体空间工作剂）烈D普max锐作用愈于铁A膏柱谈计算简图如图缝１２所示，其本中吊车竖向荷程载加D牵max你，眨D脏min遵在牛腿顶面引叶起的力矩为：奏M余A荡=昂墓D尖max案×e芳3派=摄556所.熄8拘5鱼kN姻×侦0.30振m立=冠1弃67磨.念06霞kN心.m毛M标B歼=D厦min刊×e涛3桑=112却.蠢87记5差kN看×裁0.75长m赚=米84稼.缴66沿kN毁.m纸对勿于膜A吃柱，简C膏3沸=仔1梢.阅224菌，则(←)弯对于带柱念C此3络B歇=他1横.偶338罢，则(→)扰R=R挠A属+R解B毛=-1财5费.腾91移kN呈+渔8芳.嚷82刑kN可=-且7么.除0纯9搏kN龟怖(渴←倒)言各柱的剪力分序别为叙：治V西A破=R恳A延-肆R纪η怎A钻=-农15.91磨kN编夸+0.茄2徒91绑×舒7.09冶kN程厉=养-13.8丈5搬kN料俊(葬←桃)术V雅B漠=R马B厘-瓣R随η啦B脏=蹦8.82节kN织细+0.弱4眼17翻×佛7.09陕kN恐两=潮11.7互8捉kN越好饲(斯→息)该V洗C逼=-笔R膜η院C角=0.滥2购91破×螺7.09忆kN叮衬=君2.06滚kN烈盒斗渣(倚→痕)雾图决12敲落D碎max啄作用鬼在晓A晌柱时排架的内象力佳D渔max倡作用更于箭B森柱左船计算简图如图鹊13卧所示，其中吊毛车竖向荷万载弓D齿max门，侦D黑min育在牛腿顶面引室起的力矩为：这M再A胶=约江D滚min钟×e疯3冈=催112.87护5kN标×杜0.腰30奉m恢=大33.86间仔kN嘉.m蜻M刷B董=D校max丘×e丰3认=乞556.85钓kN厚×轿0.核75迫m河=伐417.6避4坝朋kN妄.m炼厅R亲A颈=楚－料C急3缝=-往33.86开扔kN野.m猜×那1挨.扶224泡/喘12.85羡m巷=首－摇3.2博3急kN坦榴(急←猫)之R介B屠=亮C乳3穷B榆=细417.6伟4斗晴kN蛋.m鼻×罩1附.址338常/扔12.85余m弓=陡43.4远9弄kN姑哨筑(殃→砖)样R=R犬A龙+R短B钓=病－砖3.23交kN厅干+戏43.49侦kN花疾=允40饱.添26翻kN骄为(碌→折)贩各柱的剪力分悬别扔为愈:螺V薄A鞋=R岂A深-曾R授η浅A竹=塌－询3.23洪kN沉－奥0.摘2盼91唯×胞40.26扰kN吸茅=迅－华14.9剧5叼kN驾负(鸭←毙)扶V填B烧=R典B诊-运R份η析B涨=权43.49吩kN巨－营0.锈4长17匙×师40.26违kN傻掌=同26.70翁kN搞蹈(凝→狼)复V倚C恶=-海R铲η斩C筛=做－周0.目2豪91刑×拦40.26号kN海芽=爷－常11.7进2许kN斜端堆码(榨←讲)遣图踪13衫寸D构max俯作用林在葛B鹅柱左时排架的秧内力骤D眠max缓作用糕于形B首柱语右费根据结构对称物和吊车吨位相组等的条件，内采力计算尼与垮D打ma绸x身作用蚁于想B气柱左情况相同膏，只需劈将抓A床，仍C凡柱内力对换和哲改变全部弯矩胃及剪力符号：专如图献14旋图充14娃股D吴max刮作用在读B递柱右时排架的愈内力至D怠max敞作用得于惧C熟柱纷同理，躬将杀D殃max输作用堤于歪A植柱的情况称的虾A盈，膛C河柱的内力对换涝，且注意改变纠符号，可求得俭各柱的内力，越如哨图颗15那图雁15读腿D喂max竞作用在嘉C痛柱时排架的内匠力疯T稳max纪作用是于随A奶B布跨柱幅当师A浩B泽跨作用吊车横供向水平荷载时两，排架计算简缘图咏16-a听所示。对浑于恐A师柱，假n=0.11拾，腾λ坏=0.2榆6荡，铅得颜a=(稿3久.环35居-哗1鸟.真2俭)/零3性.白35贿=0.胸6腾4必，掠T哈max滥=吧29遮.借27脉kN佩C捐5弟=朵=0.惯68抵于量B远柱，远n=0.2杂8插，古λ够=0.26欧，烟得胆a=(伪3怒.友35钢-爷1扇.量2龟)/见3跑.势35浙=0.退64胖，敌T棵max骤=悄29洒.捡27招kN聚C表5B毁=钥=0.锡73画R尿A项=门－嗽T疑max州C箩5惩=技－女29秃.掏27真kN死×转0.斧68佩=损－摘19如.等90剪kN箩晴(则←刊)兔R正B冻=槐－扒T司max颂C可5猴=肥－梢29舌.驼27荐kN梳×刷0.脏73丽=柜－讨21寇.蚁36肺kN既酿(干←塘)朝排架柱顶总反杆力存R象：趴R=R扩A雁+R服B马=软－畏19.90肢kN输－躁21蛮.浸36誓kN厕＝眨－政41.26钞kN各柱的简力：培V踏A忽=R雾A俭-闻R讨η志A避=劣－相19.90宁kN餐＋云0.失291押×角41.26计kN端淡=银－严7.89透kN拿花(联←宿)滚V锄B围=R统B里-俊R岩η棋B验=姨－晃21.36雕kN党＋绩0.拒417鄙×先41.26大kN典镜=蔑－凳4.15卸kN冒公(维←肉)胞V砍C插=龟－陆R主η透C氏=0.负291的×棉41.26框kN催鞠=给12客.害01更kN固冻(苏→季)堆图严16罚迹T烟max势作用名在犁A武B滥跨时排架的内扁力找T愿max料作用电于渔B扁C化跨柱卷由于结构对称殃及吊车的吨位誓相等，故排架抛内力计算罚与音“爪T质max接作用槐于毒A内B默跨伸柱劣”愈的情况相同，纽只需铃将局A插柱飞与们C透柱的对换，如防图谊17饥图引17念标T洞max附作胳用枝B立C尚跨时排架的内内力组合昌以乞柱内力组合为凝例。毅表冤2-2袜4黄为各种荷载作因用下沟柱内力标准值巷汇总表，猜表净2-2哨5眼～孔表掉2-32圆，兼表告2-3报3侨为骑柱内力组合表及，这两表中的盏控制截面及正性号内力方向如袄表锤2-2胡4新中的例图所示近。鼓善围对柱进行裂缝撤宽度验算时，猛内力采用标准标值，同时只需鸟对冲的柱进行验算仪。为此，岂表进2-3酸3必中亦给出了俗和贷的组合值，它材们均满足额的条件，对设危计来说，这些熄值均取自歌及相应的跳和职一项。淡表雕2-24浙苦柱内力设计值螺汇总表驻柱号及正向内崇力犁荷载类别痛恒载进屋面活载兰吊车竖向荷载忧吊车水平荷载稍风荷载呈作用在列跨认作用在急跨蚕作用两在批柱屯作绿用在渡B炼柱左遥作哥用在迅B弟柱右志作背用在序柱息作窄用在若跨纪作淡用在维B就C炉跨混左风词右风李话序号俯1惨2救3疤4泡5窗6勒7吼8涛9朗10坛11怠20.52坚?遣?威-搏?降-惊?否?咐-怎?貌?品10.50品－脂18.55见426.48忽50.4浩0探0铺0临0漏0跌0奔0静0只0功-农19.37旺-跟?派?攻?稻-脑?草?熟-搅?输?除10.50图-18.55夕481.20拣50.4队0队55淹6.85龟112.87菠5去0长0使0巷0见0班0隔?犹-迅?颈?慈?博-额?含?屋-推?筹?蝶139.76词-107.2劣0音534.67庆50.4跃0施55丙6.85拍11主2.875掌0岂0罩0忆0灿0贡0筛9.59很1区.扩18福-0.89堪-1棚3酒.修85滚-1甘1义.7齐8棵-11.72匆2.06其7.89博12.01争30.81榨－逼19.10庙弯矩图构注：叔单据位浅(才)栗，挖单位跟，攻单位款。斤表方2-25呆1.熄2膜恒迟载范+1.腿4惕屋面活荷载骆截面油组合项得及相应的凑、逼组合项查及相应的纲、吃组合项醉及相应的阔、娘组合项尽及相应的盒、招1承2辞3攀14.8酱1效11.98词1忍2倘3乡14.8翅1窄3著14.8帮275.41助237.61腐275.41酱237.61摘1靠3遍-27.48下1源2叼-38.71植1中2找-38.71贪1神-29.78哑296.41看334.21狂334.21雅296.41害1勉3熊18.22撕1滴2古7.18事1认2嫁3剥13.64骡1朋3师18.22办332.99犯370.79暗370.79址332.99坝

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岔97.897牢1映7缩9惊-53.22置1援693.85费426.08茧8醋727.87挺296.41些1,3绪4,6螺8武220.35协2墙1侍，杀2镇5秆，蛮8毛-189.3沃22输1桂，趣2偿3被，宇4垂6岸，姻8吨216.23轨1北3筝6个9耳172.68料9宏730.43块463.37固6劝764.45洒332.99浆

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