单层厂房结构课程设计计算书

单层厂房结构课程设计计算书课程设计专业：土木工程（本科）学号：061034353姓名：杨树国日期：2008年4月16日单层厂房结构课程设计计算书1一、设计资料1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。2、钢筋混凝土结构设计手册。二、计算简图的确定2.1计算上柱高及全柱高：室外地坪为-0.15m，基础梁高0.6m，高出地面0.1m，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m。根据设计资料得：上柱高uH=吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离=900+200+2734+166=4000=4m全柱高H=轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高=6.8-(0.9+0.2)+4+0.65=10.35故下柱高ulHHH=10.35-4.0=6.35m上柱与全柱高的比值386.035.100.4HHu2.2柱截面尺寸：因电车工作级别为5A，故根据书表2.9（A）的参考数据，上柱采用矩形截面A、C列柱：mmmmhb500500B列柱：mmmmhb700500下柱选用Ⅰ型A、C列柱：mmmmmmhhbf2001200500B列柱：mmmmmmhhbf2001600500单层厂房结构课程设计计算书2工字行截面尺寸（其余尺寸见图），根据书表2.8关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度A、C列柱：mmbmmHl50025425635025（符合）B列柱：mmbmmHl50025425635025（符合）对于下柱截面高度：A、C及B列柱皆有：mmhmmHl120052912635012（符合）2.3上、下柱截面惯性及其比值排架A、C列柱上柱49310208.5500500121mmIu下柱3380020012121200500121lI+]5020021)27005032(50200361[42341010067.7mm比值：074.010067.710208.5109luII排架B列柱上柱410310429.1700500121mmIu下柱33120020012121600500121lI+]5020021)211005032(50200361[42341110199.1mm单层厂房结构课程设计计算书3比值：119.010199.110429.11110luII2.4校核C：对于边列柱A、C，吊车桥架外边缘至上柱的边缘的净空宽度应满足80c。查表mmB300，取mme7500505003007501hBec所以将A、C列柱向外移动150mm此时mmmmc80100满足要求。对于中列柱BmmmmhBec801003503007501，满足要求。三、荷载计算3.1屋盖结构自重预应力大形屋面板2/4.1mKN25mm厚水泥砂浆找平层2/5.0mKN一毡而油隔气层2/5.0mKN100mm厚珍珠岩制品保湿层2/4.0mKN25mm水泥砂浆找平层2/5.0mKN三毡四油防水层上铺小石子2/4.0mKN天沟板KNmKNg12.12602.2/7.32每榀天窗架每侧传致屋架的荷载KN34屋架自重KN122则作用于横向平面排架边柱柱顶屋盖结构自重为KNGGAc82.40621223412.1222767.311KNGB52.80112223412.122767.31单层厂房结构课程设计计算书4mmheeuAc50]150)1502[(11作用点在上柱中线右01Be3.2柱自重上柱：KNGGCA2545.05.02522mmhheeulAc3502500212002222KNGB3547.05.025202Be下柱：1.1]05.025.01.021.07.022.05.0[35.62533CAGGKN4.52KNGB1.611.1]05.025.01.021.02.122.05.0[35.62520333BBAeee3.3吊车梁及轨道自重mmeKNGGmmeeKNGGBBBCACA7508.43300150212007508.4368.03944444右左3.4屋面活荷载由《荷载规范》可知，对于不上人的钢筋混凝土屋面，其均匀活荷载的标准值为2/7.0mKN，大于该厂房所在地区的基本雪压mKNS/45.00。故屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为：mmeKNQQQBCA507.5622767.013.5吊车荷载AB跨：单层厂房结构课程设计计算书5由任务书表格查得，KNPk230max,，mmB6390，mmK5000KNQk77.69,2，吊车总重：370KN，小车重69.77KN根据B与K及反力影响，可算得与各轮对应的反力影响线竖标如图，于是求得作用于柱上的吊车垂直荷载：跨计算简图KNPKNPKNPgQQQPkkckkk77,3225523022003202minmaxmax,,,2,1min,mmheKNPPDDKND1502120075027501.1343227776.56076.560)768.01167.0(3229.014maxminmaxminmax作用于每个轮子的吊车水平制动力标准值：对硬钩吊车：20.0KNgQQTkkck49.1377.692002.041)77.69200(2.041)(41,2,则作用于排架上的吊车水平荷载，KNPDTTkk49.2332276.56049.13maxmaxmax,其作用点到柱顶的垂直距离mhHyeu1.39.00.4（eh为吊车梁高）单层厂房结构课程设计计算书6775.00.41.3uHyBC跨：由任务书表格查得：KNPk474max,，mmB6975，mmK5000KNQk155,2，吊车总重：580KN，小车重155KNKNPKNPKNPgQQQPkkckkk4.92,6.6636647425005802minmaxmax,,,2,1min,mmheKNPPDDKND15021200750275084.1526.6634.927.10977.1097)671.01167.0(6.6639.014maxminmaxminmax作用于每个轮子的吊车水平制动力标准值：KNgQQTkkck75.32)155500(2.041)(41,2,则作用于排架上的吊车水平荷载，KNPDTTkk17.546.6637.109775.32maxmaxmax,其作用点到柱顶的垂直距离mhHyeu1.39.00.4（eh为吊车梁高）775.00.41.3uHy单层厂房结构课程设计计算书73.6风荷载XX地区的基本风压20/55.0mKNw，对于城市地区，风压高度变化系数z按B类地区考虑高度取值。对21,qq按柱顶标高9.7m。查《荷载规范》表7.2.1得，00.1z，对wF按天窗檐口标高15m考虑。查《荷载规范》表7.2.1得，14.1z。风荷载体型系数z的分布如图4所示。图4.风荷载体型系数当a4h时，取μs=0.2当a4h时，取μs=0.6μS=0.6所以KN)4.08.0(16)2.04.0(6.26)5.06.06.06.0(000mKNBwqmKNBwqzszs/32.1655.014.0/64.2655.018.00221011综上所述，有排架受荷总图如下四、排架内力计算4.1恒荷载作用下排架的内力将图5中的恒荷载21,GG及4G的作用简化为图6中的cba,,所示的计算简图在1G作用下，规定弯矩顺时针为正，逆时针为负，简力向右为正，向左为负。mKNeGMA.34.2005.082.4061111单层厂房结构课程设计计算书8mKNeGMA.39.14235.082.4062112作用于排架上的荷载已知n=0.074，386.0，由附图1.2中的公式得，49.272.186.223)1074.01(386.01)074.011(386.0123)11(1)11(12332321nnC故在11M作用下不动铰支承的柱顶反力9.435.1034.2049.211111HMCR故附图1.3中公式74.072.185.05.1)1074.01(386.01386.0123)11(112332322nC故在12M作用下不动铰支承的柱顶反力18.1035.1039.14274.012212HMCR因此在11M和12M共同作用下（即在1G作用下）不动铰支承的柱顶反力单层厂房结构课程设计计算书9KNRRR08.1518.109.412111相应的弯矩图如图所示。4.1.1在2G的作用下KNHMCRmKNeGMA63.035.1075.874.075.835.025222222222相应的弯矩图如图所示。4.1.2在4G的作用下KNHMCRmKNeGMA94.035.1014.1374.014.133.08.43443444444相应的弯矩如图所示，将图的弯矩图叠加，得在1G，2G，4G作用下的恒荷载弯矩图，相应的轴力N如图，所示因恒荷载对称，0BR柱恒载作用下的内力单层厂房结构课程设计计算书10（）图4.2屋面活荷载作用4.2.1计算简力分配系数A柱（C）柱n=0.074，386.0，由附图1.1得CClCCAEHEHCIEHnC311103033311023.174.110067.774.172.131074.01386.0131113B柱n=0.119，386.0，由附图1.1得CClCBEHEHCIEHnC311113033311052.21.210199.11.243.131119.01386.0131113简力分配系数2.04.0214.0397.0626.1813.01052.2123.1121023.1111103101BCniiiCAHEHE单层厂房结构课程设计计算书114.2.2计算各柱顶剪力4.2.2.1活荷载作用在AB跨A柱：mKNeQMmKNeQMAA85.1935.07.5684.205.07.5621121111B柱：mKNQMB51.815.07.5615.0左当作用与柱顶弯矩时，A柱：n=0.074，386.0，49.21C，KNHMCR68.035.1084.249.211111KNHMCR68.035.1084.249.21111174.02C，KNHMCR42.135.1085.1974.012212所以KNRRRA1.242.168.01211B柱：n=0.119，386.0KNHMCRnnCB81.135.1051.82.22.243.11.22