1、自重”按0.12+0.011 L (含支撑,按屋面水平投影面积计算,单位 kN/m2; L 为跨度,以m计)计算屋架自重标准值(包括支撑)。屋架侧端高度1.4m,屋 架在天窗架侧板处的高度为1.7m。2) 吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁,梁高 900mm自重标准值29kN/根,轨道及零件自重0.8kN/m,轨道及垫层构造高度200mm3) 天窗采用矩形纵向天窗,每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为 34kN (包括自重、侧板、窗扇、支撑等的自重)。天窗侧板高度2.6m,天窗架坡屋顶高度0.3m。4) 天沟板自重标准值为2.02kN/m。5、 围护墙采用240mn厚粉刷墙,自重5.2 kN/rn
2、i0钢窗:自重0.45 kN/nf,窗宽4.0m,窗高4.8m。围护墙直接支撑于基础梁上,基础梁截面为 240mr 450mm基础梁自重2.7kN/m。&材料:混凝土强度等级 C20C30柱的纵向钢筋采用HRB335或 HRB400其余钢7、屋面卷材防水法及荷载标准值如下:三毡四油防水层上铺小石子:0.4 kN/m 2;25mn厚水泥砂浆找平层:0.5 kN/m 2;100mn厚珍珠岩制品保温层:0.4 kN/m 2; 一毡二油隔汽层:0.05 kN/m ;25mm厚水泥砂浆找平层:0.5 kN/m ;6m预应力大型屋面板:1.4 kN/m。四、设计要求1、 计算内容完整,计算正确,有必要的示
3、意图。2、 计算书装订:封皮、任务书、计算书,格式采用统一模板,可电子录入后打印(单面或双面打印均可),也可手写但不得用铅笔书写。3、 计算书部分表述符合专业要求。所有示意图、表格都有编号,安排在正文引用的附近位置。示意图线条规整、字迹清楚、整洁。4、 施工图符合建筑制图规范的要求。计算书、设计资料(一)、设计题目(二八设计内容2、 计算各种荷载作用下的排架内力(吊车荷载不考虑厂房的空间整体作用)3、 边柱(A、C轴线)及中柱(B轴线)的柱及牛腿设计,柱下独立基础设计(三)、设计资料1、金属结构车间为两跨厂房,跨度均为 21m厂房总长54m柱距6m厂房标高: 室内地面土 0.000,室外地面-
4、1.500,吊车轨顶标高10.00,屋架下弦标高12.400。2、厂房每跨内设两台吊车,A4级工作制,起重量20/5t。吊车其它参数由表-1给出吊车位起重量桥跨小车重最大轮压大车轮大车宽车高H吊车总置(KNLK( m)g( KINPmax,k(KN)距 K( m)b( m(m重(KN)左 跨(AB)吊车200/5019.570.11874.45.62.184264右跨(BCC 吊2.814表-1 吊车的有关参数参数表3、建设地点为某城市,基本雪压0.30kN/m2,基本风压0.50kN/m2,冻结深度1.6m。 厂房自然地坪下0.6m为回填土,回填土的下层8m为均匀粘土,地基承载力特征 值fa
5、k=240kPa 土的天然重度为17.5kN/m3,土质分布均匀。下层为粗砂土,地基承载力特征值fak =350kPa,地下水位-5.5m。(1)、屋架采用21m梯形钢屋架,按建筑结构荷载规范附录 A “常用构件和材 料的自重”,按0.12+0.011 L (含支撑,按屋面水平投影面积计算,单位 kN/m2;屋架侧端高度1.4m,屋架在 天窗架侧板处的高度为1.7m。(2)、吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁,梁高 900mm自重标准值29kN/根,轨 道及零件自重0.8kN/m,轨道及垫层构造高度200mm(3) 、天窗采用矩形纵向天窗,每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为 34kN (包括 自
6、重、侧板、窗扇、支撑等的自重)。天窗侧板高度2.6m,天窗架坡屋顶高度0.3m。(4) 、天沟板自重标准值为2.02kN/m。自重0.45 kN/卅,窗宽4.0m,混凝土强度等级 C20C30柱的纵向钢筋采用HRB335或 HRB400其余钢 筋I级。25mnd厚水泥砂浆找平层:0.5 kN/m 2;100mm厚珍珠岩制品保温层:一毡二油隔汽层:0.05 kN/m 2;1.4 kN/m 2。二、 材料的选用混凝土强度等级为C25,柱的纵向钢筋采用HRB335级,其余钢筋采用I级。三、 计算简图及柱截面几何参数的确定1、 计算简图本装配车间工艺无特殊要求,荷载分布均匀。故选具有代表性的排架进行结
7、构设计。 排架的负荷范围如图-1所示。结构计算简图如图-2所示。下面来确定结构计算简图中的几何尺寸。图-1 排架的负荷范围图-2 结构计算简图2、 柱截面几何参数的确定(1)、基础的埋置深度及基础高度:考虑冻结深度及回填土层,选取基础至室外地面为 1.8m。初步估计基础的高度为1.0m,则基础顶面标高为-0.95m。(2)、牛腿顶面标高确定:轨顶标高为10m吊车梁高0.9m,轨道及垫层高度为 0.2m。可得牛腿顶标高为10-1.1=8.9m。(3)、上柱标高的确定:屋架下弦标高为12.4m,既上柱顶的标高为12.4m。(4)、计算简图中上柱和下柱的高度尺寸确定:上柱高:HU =12.4-8.9
8、=3.5m 下柱高:HL=8.9+0.95=9.85m柱的总高度:.H=13.35m(5)、柱截面确定:上柱选矩形截面,下柱选工字形截面对于下柱截面高度h:由于下柱H.=8.9+0.95=9.85m,吊车梁及轨道构造高度为1.1m,因此,基础顶至吊车梁顶的高度 H=9.85+1.1=10.95mH79=10.95/9=1.22m。下柱截面宽度 B HL/20=9.85/20=0.4925m。并且 B 400m对于上柱截面主要考虑构造要求,一般截面尺寸不小于 400*400mm对于本设计边柱,即A,C轴柱(图-3所示):上柱取500*500mm下柱取 500*1300*100mm对于本设计中柱,
9、即B轴柱(图-4所示):上柱取500*700mm下柱取 500*1500*100mm图-3 图-4(6)、截面几何特征和柱的自重计算截面几何特征包括:截面面积 A,排架方向惯性矩lx和回转半径RX,垂直于 排架方向惯性矩I y和回转半径R/。单位长度柱的自重用G表示。(a)A,C轴柱截面几何特征:上柱:A=500*500=250*103mmG=25*0.25=6.25KN/mI x=l y=( 1/12)*500*5003=5208*106 mniR x=FY= (IXA)1/2=141.82mm下柱:lx=(1/12)*100*1300 3+4(1/12)*200*100 3+200*100
10、*6002+4(1/36)*25*(550-(25/3) j=50109.38*10 6mrnIy=2*( 1/12)*100*5003+( 1/12)*( 1300-200)*1003+4( 1/36) *25*2003+( 1/2)*200*25* ( 50+( 200/3)2)=2333.33*10 6mrnX 1/2R =( IX/A) =477.25mmR Y=( IY/A)1/2=102.99mm(b)中柱B轴柱截面几何特征:A=500*700=350*10mmG=25*0.35=8.75KN/m3 6 4I X=( 1/12)*500*700 =14291.67*10 mmIy=
11、( 1/12)*700*500 3=7291.672*10 6mrn1/2FX=( Ix/A) =202.07mmFY=( Iy/A)1/2=144.34mmA=2*500*700+100*1300+4*1/2*25*200=240*10 3mmG=25*0.24=6.00KN/mIx=(1/12)*100*1500 3+4(1/12)*200*100 3+200*100*7002+4(1/36)*200*25+1/2*200*25(650-(25/3) 2=71509.38*10 6mmIy=2*( 1/12)*100*500 +( 1/12)*( 1500-200)*100 +4( 1/36) *25*2003+( 1/2)*200*25* ( 50+( 200/3)2)=2350*106mrmR x=( IX/A) =545.85mmR y=( IY/A)1/2=98.95mm为便于后面使用,各柱的截面几何特征列于表 -2。AIX IY R R ( *106mm) 啲 (mm ( KN/m)A,C上柱 250 5208 5208 144. 149. 6.25471. 102.A,C下柱22050109.382333.3325995.5202.144.B上柱35014291.677291.670734
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