单层工业厂房课程设计计算书Word文档下载推荐.docx
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22＝１３.52m,
三．柱得各部分尺寸及几何参数
上柱 b×
h＝40０ｍｍ×
400mm （g1=4、0ｋN／m）
Aｉ=b×
h=１。
6×
1０5ｍ2
Ｉ１=ｂh３/12=２。
１3×
109mm4
图1厂房计算简图及柱截面尺寸
下柱 bf×
ｈ×
b×
hf=400mm×
8０0mm×
1０0mm×
１00ｍｍ（g2=3。
6９kN/m）
A2=１０0×
400×
2+（８００-2×
100）×
100＋２×
2５×
150 =1。
４７5×
105mm2
I2=5003×
１0０／12+2×
（400×
１00３／12+400×
10０×
３０02）+4×
（253×
150/3６+343.752×
1/２×
１０0×
2５）＝8、78×
１０１０mm4
n＝I１/I2＝2、１3×
109/（8.78×
1０9）=０。
248
H1=３、６m;
Ｈ2=3。
6+８.6=１2。
2m。
λ=Ｈ１/H2=3.6/12。
2=０.295
四。
荷载计算
1。
恒荷载
（1）屋盖自重
SBS防水层 1.2×
0。
１=0、１2kN／m2
２0ｍm厚水泥砂浆找平层 1。
2×
0.０2×
２0＝0、4８kN／m２
大型预应力屋面板（包括灌缝重）１。
1.4=1、６8kN/m2
总1 g1=3、3kN/m2
屋架 1.2×
60.5=7２。
6kN
则作用屋架一段作用于柱顶得自重为:
G1=6×
9×
３。
３+０、５×
72、6=214、5ｋN
（2）柱自重
上柱:
G２＝1。
3。
4.０=17、2８kＮ
下柱:
Ｇ3=1、2×
8。
６9＝３8。
08ｋN
（３）吊车梁及轨道自重:
G4＝1、2×
（３0.４+０.８×
6）=42.2ｋN
２.屋面活荷载
由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0。
5ｋN/m２,因屋面活荷载大于雪荷载0.4kN（50年一遇）,故不考虑雪荷载。
Q１=１。
4×
0、5×
12=５0.４kN
３.风荷载
由《荷载规范》查得齐齐哈尔地区基本风压为 ω0=０、4５kN
风压高度变化系数 （按B类地面粗糙度取）为
柱顶:
（按Ｈ2=11、５m）μz=1、04
檐口处:
（按H2＝13。
8ｍ）μz＝1、1１
屋顶:
（按H2=1５.４m）μz=1。
15
风荷载标准值:
ω1k=βzμs1μzω0=1、0×
８×
１、０4×
0、４5=0。
３７kN/ｍ2
ω２k=βｚμs2μzω0＝1。
０×
0.５×
04×
０。
４５＝0。
23ｋN/ｍ2
则作用于排架上得风荷载设计值为:
q1＝1.4×
0、37×
6＝3。
15kN/m
q2=1。
４×
2３×
６＝1。
97ｋN／m
Fw=γQ[（μs１+μｓ２）μｚω0h1+（μｓ3+μs４）μｚω0ｈ2]×
B
=1、4×
［（0、8+０、5）×
１、11×
45×
2。
3+（-0.6＋0.5）×
15×
0.45×
１.6]×
6=１1。
85kN （屋面坡度为1/8）
风荷载作用下得计算简图如下图:
图2风荷载作用下计算简图
4.吊车荷载
由附表1６—２查得 Pk,max=180kＮ;
Pk,ｍiｎ=1/2（Ｇ＋g＋Q）-Pｋ,ｍaｘ＝１/2（228＋200）-１80=46。
5kN
Ｂ=5６00mm,K=4400mm
则根据支座反力影响线求出作用于柱上得吊车竖向荷载为:
Dmax＝φc*γＱ*Pk,mａx＊Σyｉ=0。
180×
（1+0。
２67+0、8+０.0６7）
=483。
9９kＮ
Dmｉｎ＝φc*γQ＊Pk,min＊Σｙi=0、9×
１。
４6、5×
（1＋0、2６7+0。
8+0、06７）
=１２5。
03kN
作用于每一轮子上得吊车横向水平刹车力
Fh１=γQ＊ɑ/4（Ｑ+g）=１、４×
0.１/4×
（2０0＋7７、2）=9、７02kＮ
则两台吊车作用于排架柱顶上得吊车横向水平荷载为
Fh=φc＊Fh１*Σyi=０。
9.702×
（1＋0、267+0。
8＋０。
067）
=18、６３kＮ
五、内力计算
1、恒荷载
（1）屋盖自重作用
因为屋盖自重就是对称荷载,排架无侧移,故按柱顶为不动铰支座计算。
由厂房计算简图及柱截面尺寸图取用计算截面图
图3取用计算截面
ｅ1=０、０5m,ｅ0＝0、1５m,G1=２1４。
５kＮ,根据n＝0。
248,λ=0。
295查表得Ｃ1＝1、760,C3=1、2６８,则可得
R＝－G1／Ｈ2（e1＊Ｃ１+e０*C3）=－21４。
5／１2、2×
（0。
０5×
1、760+０。
１５×
1、26８）=-4、97kN（→）
计算时对弯矩与剪力得符号规定为:
弯矩图绘在受拉一边;
剪力对杆端而言,顺时针方向为正（）,剪力图可绘在杆件得任意一侧,但必须注明正负号,亦即取结构力学得符号。
这样,由屋盖自重对柱产生得内力如下图:
图4恒荷载内力图
MⅠ＝-２14、5×
0.０5＋4、９7×
3、6=７。
17kN·
m
ＭⅡ＝—2１4、5×
0、15+4。
９7×
３、6=-14.28kＮ·
ＭⅢ＝—２1４、5×
0、１5＋4。
97×
1２、2=28.4６kN·
NⅠ＝ＮⅡ=NⅢ=２14。
5kN,ＶⅢ=4、９７ｋN
（２）柱及吊车梁自重作用
由于在安装柱子时尚未吊装屋架,此时柱顶之间无连系,没有形成排架,故不产生柱顶反力;
因吊车梁自重作用点距离柱外边缘不少于750mｍ,则内力如下图４所示:
MⅠ=0,MⅡ=ＭⅢ＝＋4２。
0、50—17、28×
0.1５=18、51ｋＮ·
NⅠ＝17、28ｋN
NⅡ=17、28+42。
２＝５９.４8ｋＮ
NⅢ=59、48+35、50＝94.98kN
２。
屋面活荷载作用
因屋面活荷载与屋盖自重对柱得作用点相同,故可将屋盖自重得内力乘以下列系数,即得屋面活荷载内力分布图如图４所示,其轴向压力及剪力为:
Q1／G1=50。
4／214、５＝0、２3５
NⅠ= NⅡ=ＮⅡ=50。
4kN,ＶⅡ=０.２３５×
4.9７=1。
16８kＮ
3.风荷载作用
为计算方便,可将风荷载分解为对称及反对称两组荷载、在对称荷载作用下,排架无侧移,则可按上端为不动铰支座进行计算;
在反对称荷载作用下,横梁内力等于零,则可按单根悬臂柱进行计算。
图５柱作用正风压图
当柱顶作用集中风荷载Ｆｗ时,
当墙面作用均布风荷载时,查表得C11=０.355,则得
Ｒ3＝ C11·
Ｈ2·
1/２（q１-q2）=0。
355×
12。
（３。
1５－１。
97）=2、５6ｋN
当正风压力作用在A柱时横梁内反力R:
R=R1+Ｒ3=8.4９ｋN
A柱内力图如图６所示,其内力为
Ｍ=（Ｆｗ—R）x＋1/２q1ｘ２
MⅠ=MⅡ＝（11.８5－8、49）×
6+1／2×
3、15×
62=36。
0７kN·
MⅢ＝（11、85-8。
49）×
1２.2+1/2×
1２、２2=275。
4２kＮ·
NⅠ=NⅡ＝NⅢ=0
VⅢ＝（Fw-R）+q1x=（11、85—8、４9）+3。
12、2＝42.１4kＮ
图６ A柱作用正风压 图７Ａ柱作用负风压
当负风压力作用在A柱时（如图7所示）,其内力为
M=-Ｒx—１/２q2x2
ＭⅠ＝MⅡ=-8。
49×
3、6－１/2×
62=－43。
33ｋN·
ＭⅢ＝—8.49×
２—１/2×
1、9７×
2２=－250。
1９kN·
ＮⅠ=NⅡ=NⅢ＝0
ＶⅢ=-R－q2ｘ＝—8。
４9-3、15×
12、2＝-32。
5２ｋＮ
（１）当Ｄmax值作用于A柱 （如图8—a所示）
根据n＝0。
2４8,λ=0.29５查表得C3=１.2６8。
吊车轮压与下柱中心线距离按构造要求取e4=0、35ｍ,则得排架柱上端为不动铰支座时得反力值为:
R1=-Dmａｘ·
e4·
C3／Ｈ2=—48３。
99×
３５×
268／１2、２=—２5。
1５kN（←）
R2=-Ｄmin·
e４·
C3／H2＝－1２5、０３×
３5×
２6８/12、２=6。
50kN（→）
故R＝R1+R2=—25.15+6、5０＝—18。
6５kＮ（←）
再将Ｒ值反向作用于排架柱顶,按剪力分配进行计算、由于结构对称,故各柱剪力分配系数相等,即μA=μB＝0。
5、（如图8—b所示）各柱得分配剪力为:
V‘A=—V‘B=μＡR＝0。
５×
18。
65=９.33kN（→）
最后各柱顶总剪力为:
VA= Ｖ‘Ａ－R１=9.33—25。
15=-１５。
82ｋＮ（←）
ＶB= V‘Ｂ—R2=9。
3３＋6、５０=－15。
８3kN（→）
图8吊车竖向荷载作用时柱顶剪力 （a）上端为不动铰支座时（ｂ）柱顶作用R时
则A柱得内力为:
（如图９－a所示）
MⅠ=－ＶＡ·
x=—１5。
82×
3、6=－56。
95ｋN·
MⅡ=－ＶA·
x+Dｍax·
e4=-56。
95+483.99×
0、35=1８5.05kN·
MⅢ=—15、８２×
１2、2＋4８3。
9９×
0、５＝４8.99ｋN·
ｍ
NⅠ=0ｋN
ＮⅡ=NⅢ=483、99kN
VⅢ＝VA=－１５、82kN（←）
图9吊车竖向荷载对A柱内力图 （a）当Dｍax作用于A柱时（b）当Dmiｎ作用于A柱时
（2）当Dmｉn值作用于Ａ柱时（如图9－b所示）
ＭⅠ=-VA·
3、６=—56、95kN·
x+Dmin·
e4＝-56、95+１25、０３×
０、３5＝5.57kN·
ＭⅢ=-
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