《单层工业厂房》课程设计Word下载.docx
《《单层工业厂房》课程设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《单层工业厂房》课程设计Word下载.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![《单层工业厂房》课程设计Word下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-10/27/acde4ff1-aa41-451d-b363-a885ffe6a1d3/acde4ff1-aa41-451d-b363-a885ffe6a1d31.gif)
800×
100×
150
177500
B
4
二.荷载计算
1.恒载
图1
求反力:
F1=
F2=
屋架重力荷载为,则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值:
GA1=×
+2)=
GB1=×
×
6+2)=KN
(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值
GA3=×
(+×
6)=
GB3=×
(3)柱重力荷载的设计值
A,C柱
B柱
2.屋面活荷载
屋面活荷载的标准值是m2,作用于柱顶的屋面活荷载设计值:
Q1=×
6×
18/2=KN
3,风荷载
风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=m2,βz=1,μz根据厂房各部分
柱顶(标高)μz=
橼口(标高)μz=
屋顶(标高13..20m)μz=
μs如图3所示,由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值:
ωk1=βzμs1μzω0=×
=KN/m2
ωk2=βzμs2μzω0=×
图2荷载作用位置图
图3风荷载体型系数和排架计算简
q1=×
6=m
Fw=γQ[(μs1+μs2)×
μzh1+(μs3+μs4)×
μzh2]βzω0B
=[+×
×
1×
6
=
4.吊车荷载
吊车的参数:
B=米,轮矩K=,pmax=215KN,pmin=25KN,g=38KN。
根据B和K,
可算出出吊车梁支座反力影响线中个轮压对应点的竖向坐标值,如图4所示:
图4 吊车荷载作用下支座反力的影响线
(1)吊车的竖向荷载
Dmax=γQFpmax∑yi=×
115×
(1+++=
Dmin=γQFpmin∑yi=×
25×
(2)吊车的横向荷载
T=1/4α(Q+g)=1/4×
(100+38)=
吊车横向荷载设计值:
Tmax=γQT∑yi=×
=
三.排架内力分析
1.恒荷载作用下排架内力分析
图5 恒荷载作用的计算简图
G1=GA1=;
G2=G3+G4A=+=;
G3=G5A=;
G4=2GB1=;
G5=G3+2G4B=2×
+=;
G6=G5B=;
M1=G1×
e1=×
=G1+G4A)e0-G3e3=+×
C1=×
=;
RA=C1+C3=×
+×
/=(→)
RC=(←);
RB=0KN;
内力图:
图6恒荷载内力图
2.恒荷载作用下排架内力分析
(1)AB跨作用屋面活荷载
图7AB跨作用活荷载作用简图
Q=,则在柱顶和变阶处的力矩为:
M1A=×
=,M2A=×
=,M1B=×
==×
=(→)
则排架柱顶不动铰支座总的反力为:
R=RA+RB=+=(→)
VA=RA-RηA=RB-RηB=-RηC=×
=-(←)
排架各柱的弯矩图,轴力图,柱底剪力如图8所示:
图8AB跨作用屋面活荷载内力图
(2)BC跨作用屋面活荷载
由于结构对称,且BC跨的作用荷载与AB跨的荷载相同,故只需叫图8的各内力图位置及方向调一即可,如图10所示:
图9AB跨作用活荷载作用简图
图10BC跨作用屋面活荷载内力图
3.风荷载作用下排架内力分析
(1)左吹风时
C==
RA=-q1HC11=×
=(←)
RC=-q1HC11=×
R=RA+RC+Fw=++=(←)
各柱的剪力分别为:
VA=RA-RηA=+×
=-2..72KN(←)
VB=RB-RηB=+×
VC=-RηC=×
图11左风内力图
(2)右风吹时
因为结构对称,只是内力方向相反,,所以右风吹时,内力图改变一下符号就行,如图12所示;
4.吊车荷载作用下排架内力分析
(1)Dmax作用于A柱
计算简图如图12所示,其中吊车竖向荷载Dmax,Dmin在牛腿顶面引起的力矩为:
MA=Dmax×
e3=×
=Dmin×
=RA+RB=+=(←)
图12 Dmax作用在A柱时排架的内力
(2)Dmax作用于B柱左
e3=75.25×
=26.33
MB=Dmin×
=259.61
RA=-C3=-26.33×
=--2.68KN(←)
RB=-C3=259.61×
=26.42KN(→)
R=RA+RB=-2.68+26.42=23.74N(→)
VA=RA-RηA=-2.68-×
23.74=-10.51KN(←)
VB=RB-RηB=26.42-×
23.74=18.59KN(→)
VC=-RηC=-×
23.74=-7.83N(←)
图13 Dmax作用在B柱左时排架的内力
(3)Dmax作用于B柱左
根据结构对称和吊车吨位相等的条件,内力计算与Dma作用于B柱左情况相同,只需将A,C柱内力对换和改变全部弯矩及剪力符号:
如图14
(4)Dmax作用于C柱
同理,将Dmax作用于A柱的情况的A,C柱的内力对换,且注意改变符号,可求得各柱的内力,如图15
(5)Tmax作用于AB跨柱
当AB跨作用吊车横向水平荷载时,排架计算简图16-a所示。
对于A柱,n=,λ=,得a=,Tmax=
C5==
RA=-TmaxC5=-12.46×
0.54=-(←)
RB=-TmaxC5=-12.46×
图14 Dmax作用在B柱右时排架的内力
图15 Dmax作用在C柱时排架的内力
排架柱顶总反力R:
R=RA+RB=-6.73-6.73=-13.46KN
各柱的简力:
VA=RA-RηA=-6.73+×
13.46=-2.29KN(←)
VB=RB-RηB=-6.73+×
13.46=-2.29KN(←)
VC=-RηC=×
图16 Tmax作用在AB跨时排架的内力
(6)Tmax作用于BC跨柱
由于结构对称及吊车的吨位相等,故排架内力计算与“Tmax作用于AB跨柱”的情况相同,只需将A柱与C柱的对换,如图17
图17 Tmax作用BC跨时排架的内
五.柱截面设计(中柱)
混凝土强度等级C20,fc=mm2,ftk=mm2.采用HRB335级钢筋,fy=fy`300N/mm2,ζb=,上下柱采用对称配筋.
1.上柱的配筋计算
由内力组合表可见,上柱截面有四组内力,取h0=400-40=360mm,附加弯矩ea=20mm(大于400/30),判断大小偏心:
从中看出3组内力为大偏心,只有一组为小偏心,而且:
N=<
ζbαfcbh0=0.550×
1×
9.6×
400×
360=
所以按这个内力来计算时为构造配筋.对三组大偏心的,取偏心矩较大的的一组.即:
M= N=
上柱的计算长度:
L0=2HU=2×
e0=M/N=ei=e0+ea=
l0/h=7200/400=18>
5.应考虑偏心矩增大系数η
ζ1==×
160000/357640=>
1,取ζ1=1
ζ2=l0/h>
15,取ζ2=
图 18
η=1+ζ1ζ2=1+×
1×
ζ==357640/1×
400×
360=
>
2αs/h0=2×
40/360=
所以x=ζ×
h0=×
e`=ηei-h/2+αs=×
400/2+40=
`=fyAs(h0-as)-α1fcbx(x/2-as)
As=As`==
=715mm
选用3φ18(As=763mm2).验算最小配筋率:
ρ=As/bh=763/400×
400=%>
%
平面外承载力验算:
l0==×
l0/b=5400/400=,查表得ψ=093,Ac=A-Aa=4002-763×
2=158474mm
Nu=ψ(fy`As`+fcAs)=×
(300×
763×
2+×
158474)=
2.下柱配筋计算
取h0=800-40=760mm,与上柱分析办法相识,选择两组最不利内力:
M=M=
N=KNN=KN
(1)按M=,N=KN计算
L0=1HU=1×
=,附加偏心矩ea=800/30=(大于20mm),b=100mm,bf`=400mm,hf=150mm
e0=M/N=217960/=ei=e0+ea=
l0/h=7200/800=9>
5而且<15.应考虑偏心矩增大系数η,取ζ2=1
ζ1==×
160000/810940=>
图 19
1=
ηei=×
=>
760=228,所以为大偏心
受压,应重新假定中和轴位于翼缘内,则
x==810940/1×
400=>
hf=150mm
说明中和轴位于板内,应重新计算受压区的高度:
x=
==
e=ηei+h/2+αs=×
-800/2-40=7005mm
(2)按M=,N=KN计算
e0=M/N=152690/=ei=e0+ea=
图 20
x==473440/1×
说明中和轴位于翼缘内:
e=ηei+h/2-αs=×
-800/2-40=
最小配筋βminA=%×
177500=355mm2
所以选3φ14(As=461mm2)满足要求
查附表11.1的无柱间支撑垂直排架方向柱的计算长度,l0=1Hl=
l0/b=7200/400=18,查表得ψ=,Ac=A-Aa=177500-461×
2=176578mm
461×
176578)=>
Nmax
所以满足弯矩作用平面外的承载力要求
3.柱裂缝宽度验算
《规范》中规定,对e0/h0>
的柱要进行裂缝宽度验算,本例的上柱出现e