单层厂房混凝土结构课程设计计算书.doc

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1、第一章单层厂房混凝土结构课程设计任务书1.1设计资料1.1.1平面和剖面某金工车间采用装配式混凝土柱的等高排架结构不设天窗，车间长60m柱距6m，单跨，跨度为18m,车间设置两台中级工作制软钩吊车，吊车起重量为15T，吊车规定标高为7.8m，基础底面标高为-2.00M,柱顶标高为9.9m根据课程设计题目要求，本次设计包含排架内力分析、柱与基础的内力分析、柱与基础构件设计、柱与基础结构施工图的绘制。车间平面、剖面分别如图1、图2。1.1.2主要技术参数1、轴网尺寸：6m×18m（共11榀，全长60m)2、跨数：1跨（单跨）3、下柱高：7.8m上柱高：2.1

2、m屋面坡度：11.35度4、室内外高差：0.3m5、基础埋深：1.7m1.1.3自然条件1、恒载：1.4KN/㎡(包括卷材、找平层、屋面梁、板等）活载：0.7KN/㎡（没有积灰荷载）2、风载（标准值）：0.35KN/㎡雪载（标准值）：0.4KN/㎡3、吊车：15T（150KN）×24、地面粗糙度类别：B类5、无抗震设防要求1.1.4材料1、混凝土：基础采用C20，柱采用C30。2、钢筋：HPB235级和HRB335级各种直径的钢筋1.2设计要求1、分析厂房排架内力，设计柱、基础；整理计算书一份。2、绘制结构施工图一份（结构布置图（1:200），边柱施工图

3、（1：:50），柱截面（1:25）基础详图）。1.3参考资料1、《建筑结构荷载规范》GB50009-20122、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第二章单层厂房混凝土结构课程设计计算书2.1结构方案及主要承重构件根据厂房跨度、柱顶高度及吊车超重量大小，本车间采用钢筋混凝土排架结构。结构剖面如图1所示。为了保证屋盖的整体性及空间刚度，屋盖采用无檩体系。根据厂房具体条件，柱间支撑设置位置如图2所示。2.2计算简图本车间为金工车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，荷载分布（除吊车荷载外）也基本均匀，

4、故可从整个厂房中选择具有代表性的排架作为计算单元，如图3所示。计算单元宽度B=6m。根据建筑剖面及其构造，确定厂房计算简图如图3所示。其中上柱高，下柱高，柱总高。2.3内力分析本厂房为等高排架，可用建立分配系数法进行内力分析。2.3.1柱的剪力分配系数计算，，，，，表2-3剪力分配系数计算柱列惯性矩（×）nλ()A列上2.130.1530.3712.343.2620.160下13.94B列上9.000.2022.5011.150.547下44.60，满足要求。2.4.2恒荷载作用下的内力分析由实际恒荷载作用得恒荷载作用下排架计算简图如图8所示。其中：A列

5、柱：，B列柱：，各柱不动铰支座支承反力分别为：A列柱：n=0.153，λ=0.371，，C列柱：n=0.202，λ=0.371，，排架柱顶不动铰支座的总反力为：各柱柱顶分配后最终的剪力为：恒荷载作用下排架柱的弯矩图和轴力图分别如图9和图10所示。2.4.3屋面活荷载作用下的内力分析（1）AB跨作用有屋面活荷载时由屋面活荷载在每侧柱顶产生的压应力为：其中A列柱、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为：计算简图如图11所示。A列柱：n=0.153，λ=0.371，，，B列柱：n=0.202，λ=0.371，，排架柱柱顶不动铰支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力

6、分别为：AB跨作用有屋面活荷载时，排架柱的弯矩图和轴力图如图12所示。（2）BC跨作用有屋面活荷载时由屋面活荷载在每侧柱顶产生的压应力为：其中A列柱、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为：计算简图如图13所示。B列柱：n=0.202，λ=0.371，，C列柱：n=0.221，λ=0.371，，排架柱柱顶不动铰支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：BC跨作用有屋面活荷载时，排架柱的弯矩图和轴力图如图14所示。2.4.4吊车竖向荷载作用下的内力分析不考虑厂房整体空间作用。（1）AB跨作用于A列柱时由于吊车竖向荷载和的偏心作用而在柱中引起弯矩。，其计算简

7、图如图15所示。各柱不动铰支座反力分别为：A列柱：n=0.153，λ=0.371，B列柱：n=0.202，λ=0.371，，排架柱柱顶不动铰支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：当AB跨作用于A列柱时，排架各柱的弯矩图和轴力图如图16所示。（2）AB跨作用于B列柱左侧时由于吊车竖向荷载和的偏心作用而在柱中引起弯矩。，其计算简图如图17所示。各柱不动铰支座反力分别为：A列柱：n=0.153，λ=0.371，B列柱：n=0.202，λ=0.371，，排架柱柱顶不动铰支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：当AB跨作用于B列柱左侧时，排架各柱的弯

8、矩图和轴力图如图18所示。（3）BC跨作用于B列柱右侧时由于吊车竖向荷载和的偏心