混凝土课设03

河北联合大学轻工学院QINGGONGCOLLEGE,HEBEIUNITEDUNIVERSITY钢筋混凝土结构-2课程设计题目：单层厂房设计姓名：王碧洲班级：11q土木4班学号：201124250421学部：土木工程部指导教师：丁幼松日期：2014.06.271§12.6单层厂房设计例题12.6.1已知条件某厂房为单跨等高厂房，跨度21m，柱距6m，车间总长108m，无天窗。设有2台16/3.2t吊车，工作级别为A5级，轨顶标高+9.9m。采用钢筋混凝土屋面、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。屋面不上人。室内地坪标高为000.0，室外地坪标高为m150.0，基础顶面离室外地坪为1.0m。纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面粉刷，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。当地的基本风压值20/40.0mkNW，地面粗糙类别为B类；基本雪压为2/35.0mkN，雪荷载的准永久值系数5.0q；地基承载力标准值2/200mkN。不考虑抗震设防。12.6.2构件选型1．预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接采用标准图G323（二），中间跨DL——9Z，边跨DL——9B，梁高mhb2.1。轨道连接采用标准图集G325（二）。2．预制钢筋混凝土柱取轨道顶面至吊车梁顶面的距离mha2.0，故牛腿顶面标高=轨顶标高mhhab500.82.02.12.9。由附表12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.30m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm，故柱顶标高m42.1222.030.29.9基础顶面至室外地坪的距离为1.0m，则基础顶面至室外地坪的高度为m15.115.00.1，故从基础顶面算起的柱高mH57.1315.142.12上部柱高mHu12.43.742.12，下部柱高mHl65.992.357.13。参考表12-3，选择柱截面形式和尺寸：上部柱采用矩形截面mmmmhb400400；2下部柱采用I形截面mmmmmmmmhbhbff150100800400。3．柱下独立基础采用锥形杯口基础12.6.3计算单元及计算简图1.定位轴线1B：由附表12可查得轨道中心线至吊车端部的距离mmB2601；2B：吊车梁架至上部柱内边缘的距离，一般mmB802；3B：封闭的纵向定位轴线至上部柱内边缘距离，mmB4003。mmmmBBB75074040080260321，可以。故取封闭的定位轴线A、B都分别于左、右外纵墙内皮重合。2.设计单元由于该金工车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向分布是均分布的，故可取一排横向排架为设计单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即mB0.6。12.6.4荷载计算1.屋盖荷载（1）屋盖恒荷载近似取屋面恒荷载标准值为2/2.1mkN,故由屋盖传递给排架柱的集中荷载设计值kNF14.896*5.9*2.1*2.11作用于上部柱中心线外侧mme500处。（2）屋盖活荷载《荷载规范》规定，屋面均布活荷载标准值为2/7.0mkN，比屋面雪荷载标准值2/35.0mkN大，故仅按屋面均布活荷载计算。于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值3kNF74.595.967.04.16作用于上部柱中心线外侧mme500处。2.柱和吊车梁等恒荷载上部柱自重标准值为2/0.4mkN,故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值kNF66.17492.32.12下部柱自重标准值为mkN/69.4，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值kNF52.4769.445.82.13吊车梁自重标准为根/2.44kN，轨道连接自重标准值为mkN/1，故作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值kNF64.58)162.44(2.14图.3示出了1F、2F、3F、4F和6F的作用位置。3.吊车荷载吊车跨度mLk5.1875.0221查附表12，得tQ20，mLk5.19时的吊车最大轮压标准值kPmax,、最小轮图.3各种恒荷载的作用位置4压标准值kPmin,、小车自重标准值kG,2以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值kG,3kNPk205max,，kNPk45min,，kNGk75,2，kNGk200,3并查得吊车宽度B和轮距K：mB55.5，mK40.4（1）吊车竖向荷载设计值maxD、minD由图.4所示的吊车梁支座反力影响线知p174图.4吊车梁支座反力影响线kNyPDikk03.416)075.0267.0808.00.1(2159.0max,max,kNDDkQ84.57603.4164.1max,maxkNDPPD61.11744.58221545maxmaxminmin（2）吊车横向水平荷载设计值maxT由式（12-6）知kNGGTkkk175.6)20075(1.041)(41,3,2kNPTDTkk98.17215875.644.582max,maxmax4.风荷载5（1）作用在柱顶处的集中风荷载设计值W这是风荷载的高度变化系数z按檐口离室外地坪的高度m57.122.122.1115.0来计算。查表10-4，得离地面10m时，0.1z；离地面15m时，14.1z，用插入法，知05.1)1057.12(10150.114.11z由图12-67知，mhh2.121BWhhWzk021])6.05.0()5.08.0[(kN70.364.007.12.16.05.02.15.08.0kNWWkQ13.570.34.1（2）沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值1q、2q这时风压高度变化系数z按注定里室外地坪的高度m37.1122.1115.0来计算04.1)1037.11(10150.114.11zmkNBWqzsQ/80.264.004.18.04.101mkNBWqzsQ/75.164.004.15.04.10212.6.5内力分析内力分析时所取的荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力的设计值。1.屋盖荷载作用下的内力分析（1）屋盖集中恒荷载1F作用下的内力分析柱顶不动支点反力11CHMRmkNeFM54.405.072.90011按109.0luIIn，317.0HHu，查附图9-2，得柱顶弯矩作用下的系数618.21C。按公式计算：87.1)1109.01(317.01)109.011(317.015.1)11(1)11(15.132321nnC可见计算值与查附图9-2所得的接近，取17.21CkNHMCR79.037.1254.417.211（2）屋盖集中活荷载6F作用下的内力分析mkNeFM10.305.074.61066kNHMCR57.037.1224.317.261在1F、6F分别作用下的排架柱弯矩图、轴向力图和柱底弯矩图，分别见图.5)(a和)(b，图中标注出的内力值是指控制截面I-I、II-II和III-III截面的内力设计值。弯矩以使排架柱外侧受拉的为正，反之为负；柱底剪力以向左为正、向右为负。78图.5屋盖荷载作用下的内力图（a）屋盖恒荷载作用下的内力图（b）屋盖活荷载作用下的内力图2.柱自重、吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析。不做排架分析，其对排架柱产生的弯矩和轴向力如图12-72所示。3.吊车荷载作用下的内力分析4.（1）maxD作用在A柱，minD作用在B柱时，A柱的内力分析mkNeDM77.168)45.075.0(44.582maxmaxmkNeDM68.35)45.075.0(91.121minmin这里的偏心距e是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心的水平距离。A柱顶的不动支点反力，查附图9-3，得1.13C，计算07.1)1109.01(317.01317.015.1)11(115.132323nC取07.13C。A柱顶不动支点反力)(71.1437.1273.17407.1max3kNHMCRAB柱顶不动支点反力)(06.337.1257.3607.1min3kNHMCRBA柱顶水平剪力)(935.8)16.311.15(2111.15)(21kNRRRVBAAAB柱顶水平剪力)(635.9)16.311.15(2116.3)(21kNRRRVBABB9内力图示于图.6)(a（2）minD作用在A柱，maxD作用在B柱时的内力分析此时，A柱顶剪力在与maxD作用在A柱时相同，也是)(135.9kNVA,故可得内力值，示图.6)(b（3）在maxT作用下的内力分析maxT在牛腿顶面的距离为m4.13.77.8；maxT至柱底的距离为m85.90.115.07.8。因A柱与B柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，故A柱的内力如图.7所示。图.6吊车竖向荷载作用下的内力图（a）maxD作用在A柱时；（b）minD作用在A柱时104.风荷载作用下，A柱的内力分析左风时，在1q、2q作用下的柱顶不动铰支座反力，由附图9-8查得322.011C；按计算取322.011C，不动铰支座反力：)(87.10325.057.1266.2111kNHCqRA)(78.6325.067.1266.1112kNHCqRB图.7maxT作用下的内力图11图.8风荷载作用下A柱内力图（a）左风时；（b）右风时A柱顶水平剪力：)(09.1)78.687.1026.6(2187.10)(21kNRRWRVAAAA)(18.5)78.687.1026.6(2178.6)(21kNRRWRVBABB故左风和右风时，A柱的内力图分别示于图.8)(a和)(b12.6.6内力组合表及说明1.内力组合表A柱控制截面I-I、II-II和III-III的内力组合列于表.1见图纸2.内力组合说明排架A柱的内力组合表（单位：kN、mkN）12V荷载类型恒荷载荷载编号①屋面恒荷载②柱、吊车梁自重③屋面均布活荷载控制截面内力设计值MNVMNMNVI-I内力组合荷载组合恒荷载+0.9（任意两种或两种以上活荷载）组合项目MN,VNM及相应maxNM及相应max①+②+0.9[③+④+⑥+⑧]31.111]87.3739.2613.6211.1[9.0067.4maxM74.328]00056.70[9.024.189.278NMN及相应max①+②+0.9[③+④+⑥+⑧]31.111]87.3789.2813.6121.1[9.0067.4M74.336]00056.70[9.024.182.259maxNMN及相应min①+②+0.9[④+⑥+⑧]12.111]87.3739.2813.61[9.0067.4M44.281]000[9.024.182.261minNII-IINM及相应max①+②+0.9[④+⑥+⑦]75.224]42.2939.2444.178[9.043.1767.4maxM59.969]0034.697[9.048.782.268NNM及相应max①+②+0.9[③+⑤+⑥+⑧]74.20]87.3739.2847.3021.1[9.043.1667.4maxM43.