单层厂房排架设计例题1

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1、单层厂房结构课程设计实例1、结构构件选型及柱截面尺寸确定该厂房是某市郊区内的一个高双跨（18m+18m）生产车间。车间长总36m，纵向柱矩6m，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板，选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1-1表1-1主要构件选型由图1-1可知柱顶标高是8.4米，牛腿顶面标高为9.0m；室内地面至基础顶面的距离为0.5米，则计算简图中柱顶标高H，下柱高度Hl和上柱的高度Hu分别为：H=12.9m+0.5m

2、=13.4mH1=8.4m+0.5m=6.5mHu=10.7m-6.5=4.2m根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1-2。41见表1-2柱截面尺寸及相应的参数2.荷载计算2.1恒载2.1.1屋盖恒载屋架重力荷载为106.0kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：2.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值:2.1.3柱自重重力荷载设计值:A、C柱:上柱：G4A=G4C=1.2×4.0kN/m×3.35m=16.08kN下柱:G5A=G5C=1.2×4.69kN/m×9.5m=53.47kN41B柱:上柱:G4B=1.2×6

3、.0kN/m×3.35m=24.12kN下柱:G5B=1.2×6.94kN/m×9.5m=79.12kN各项恒载作用位置如图2-1所示。图2-1荷载作用位置图（单位：kN） 2.2活荷载2.2.1屋面活荷载由《荷载规范》查得，屋面活荷载的标准值为0.5kN/m（可作0.2kN/m的增减），本处取0.5kN/m，雪荷载的标准值为0.35kN/m，故仅按屋面活荷载计算,作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:Q1=1.4×0.5kN/m2×6m×24/2m=50.4kNQ1的作用位置与G1作用位置相同，如图2-1所示。2.2.2风荷载由《荷载规范》查得，某地区基本风

4、压W0=0.5kN/m2，βz=10；41风荷载的标准值按计算，根据厂房各部分标高(图2-54)及B类地面粗糙度确定如下：柱顶(标高12.35m)=1.028檐口(标高13.35m)=1.093屋顶(标高14.40m)=1.123如图2-57所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：＝1.0×0.8×1.028×0.5kN/m2＝0.411kN/m2＝1.0×0.4×1.028×0.5kN/m2＝0.206kN/m2图2-57风荷载体型系数及计算简图 则作用于排架计算简图(图2-57)上的风荷载设计值为:q1=1.4×0.411kN/m2

5、×6.0m＝3.45kN/mq2=1.4×0.206kN/m2×6.0m＝1.73kN/m=1.4[（0.8+0.4）1.093（13.35-12.35）+(-0.6+0.5)×1.123×(14.40-13.35)]×1.0×0.5×641=5.01kN所以风荷载作用如图6所示。图6风荷载作用示意图2.3吊车荷载由表6可得15/3t吊车的参数为：B=5.55m，K=4.4m，G=69kN，Q=320，Pmax=185kN，Pmin=37.5kN根据B=5.55m及可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值如图2-58所示。(1)吊车竖向荷载吊

6、车竖向荷载设计值为：(2)吊车横向水平荷载对于15/3t的软钩吊车=10%，作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：41图2-58吊车荷载作用下支座反力影响线排架内力分析A、C列柱柱顶位移、的计算=2.1310mm，=1.953810mm/=（2.1310）/（1.953810）=0.110/=3.35/12.85=0.26=3/[1+0.26(1/0.110-1)]=2.63=1.0/(1.9538102.63)()=1.94610()(2)B列柱柱顶位移的计算上柱：=7.210mm，=2.56310mm41

7、/=（7.210）/（2.56310）=0.281/=3.35/12.85=0.26=3/[1+0.26(1/0.281-1)]=2.87=1.0/(2.563102.87)()=1.35910()各柱剪力分配系数===0.2912+0.417=1.0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=410.4kN；G2=G3+G4A=50.72kN+16.08kN=66.80kN；G3=G5A=53.47kN；G4=2GB1=410.4kN×2=654.24kN；41G5=2G3+G4B=2×50.72kN+24.12kN=125.5

8、6kN；G6=G5B=79.12kN；M1=G1×e1=410.4kN×0.05