单层厂房结构课程设计.docx

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对于单层大空间体系的复杂结构，一般采用混凝土组合结构和钢结构进行抗震设计、计算、施工和抗震措施。

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1、通过本课程的设计，可以掌握结构安装工程方案设计的步骤和方法，巩固所学的理论知识，并运用所学知识分析和解决单层工业厂房结构吊装中的问题。

问题补充:单层单跨工业建筑。

初步设计、技术设计、施工图三个阶段。

门式钢架的步骤:1。

三维建模，建立标准模板。

2、单层厂房剖面设计的任务剖面设计的主要任务是选择厂房的剖面形式和确定厂房的高度，处理厂房的采光、通风和排水问题。

生产线一般水平布置在单层厂房内。

3、单层厂房结构课程设计结构构件的选择和柱截面尺寸的确定由于厂房跨度在1536m之间，柱顶标高大于8m，采用钢筋混凝土排架结构。

4、为了使屋面具有更大的刚度，选用了预应力混凝土折线屋架和预应力混凝土屋面板。

选用钢筋混凝土吊车梁和基础梁。

5、如图1所示，根据工艺要求，柱顶和牛腿顶标高确定为6m；如果室内地面与基础顶面之间的距离为5m，则图中的总高度h、下柱高度Hl和上柱高度Hu计算如下:图1车间剖面图根据立柱的高度、起重机的起重量和工作水平，可以确定立柱的截面尺寸，如表1所示。

6、表1柱截面尺寸和相应的计算参数计算参数列号截面尺寸/面积/转动惯量/自重/千牛/米甲，丙支柱力矩1080支柱I08六十九B上部支柱时刻21080朱霞I10894本设计仅取一个排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示。

7、图2计算单元和计算图负载计算静负荷(屋顶恒载20厚水泥砂浆找平层280厚泡沫混凝土保温层预应力混凝土大屋面板(包括填缝)屋顶钢支架相当于屋架的重力荷载为5kN/跨，故作用于柱顶屋面结构的重力荷载设计值为:(吊车梁和轨道的重力荷载设计值:(立柱重力荷载的设计值a柱和c柱:上栏:下栏:b柱:上栏:下栏:每个恒载的位置如图3所示。

8、图3荷载作用位置图(单位:kN)屋顶活荷载屋面活荷载标准值为，雪荷载标准值为，后者小于前者，所以只按前者计算。

作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:的动作位置与动作位置相同，如图3所示。

风荷载风荷载标准值按计算，其中,根据厂房各部分标高(图和B类地面粗糙度，确定如下:柱顶(立面图)檐口(立面)屋顶(立面图)如图4所示，则排架迎风面和背风面的风荷载标准值可由上述公式得到，如下:图4风荷载体型系数及计算图作用在排架计算图上的风荷载设计值(图为:起重机负载根据表格，起重机的参数为:，根据和吊车梁支座反力影响线中轮压对应点的垂直坐标值可按图5计算。

(起重机的垂直载荷起重机垂直荷载的设计值为:(起重机的横向水平荷载起重机作用在每个车轮上的水平制动力为:作用在排架柱上的吊车横向水平荷载的设计值为:图5吊车荷载下支座反力影响线排架的内力分析厂房为两跨等高排架，排架内力可用剪力分配法分析。

柱的剪力分配系数计算见表2。

表2柱剪力分配系数竹别a柱和c柱b柱恒载作用下屋面的内力计算；由于图6a所示的排架是对称结构，施加对称荷载，排架结构没有侧向位移，所以可以按照柱顶固定铰支座计算各柱的内力。

柱顶固定铰支座的反力可按相应公式计算。

对于a列和c列，则:这种情况下。

求得后，柱各截面的弯矩和剪力可由平衡条件求得。

柱各部分的轴向力是该部分重力荷载的总和。

恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别如图所示。

图6d显示了弯曲柱的弯矩、剪力和轴力的符号，下同。

图6恒载下排架的内力图屋面活载作用下排架的内力分析。

(AB跨作用屋面活荷载排架的计算简图如图7所示，其中由它在柱顶引起的弯矩和顺序的变化为:对于a柱，则那么，对于B柱将R反作用于柱顶，计算相应的柱顶剪力，与相应的柱顶固定铰支座反力叠加，得到屋面活载作用于AB跨时的柱顶剪力，即排架各柱的弯矩图、轴力图、柱底剪力如图7b和c所示AB跨屋面活载作用下排架的内力图。

(BC交叉作用屋面活荷载由于结构对称，BC跨和AB跨荷载相同，只需调整图7中内力图的位置和方向，如图8所示。

BC作用于活顶荷载时的弯曲内力图。

风荷载作用下排架的内力分析(左吹风时计算图如图9a所示。

对于a列和c列，每根柱子顶部的剪力分别为排架的内力如图9b所示。

(a)(b)图9左吹时排架的内力图(吹对的时候。

计算图如图10a所示。

它可以通过交换图9b所示的A列和C列的内力图并改变内力的符号来获得，如图10b所示。

图10右吹时排架的内力图。

吊车荷载作用下排架的内力分析(作用在a柱上计算图如图11a所示。

其中起重机的垂直荷载，在支架顶面引起的力矩为:那么对于a柱来说对于列，获取排架各柱顶部的剪力如下:排架各柱底部的弯矩图、轴力图和剪力如图11b、C和C所示图11作用于a柱时的排架内力图(作用于b列的左侧。

计算图如图12a所示，计算如下:柱顶固定铰的反作用力和总反作用力分别为:每根柱子顶部的剪切力为:排架各柱的弯矩图、轴力图、柱底剪力值如图12b、c所示。

图12排架作用在左侧B柱上的内力图。

(作用于b列的右边。

按结构对称，吊车吨位相等的条件，内力计算与作用在B柱左侧相同，只需将A柱和C柱的内力对换，将弯矩和剪力的符号全部改变，如图13所示。

图13排架作用于B柱右侧的内力图(作用于C柱同理，A柱和C柱的内力可以通过互换A柱和C柱的内力得到，注意换号，如图14所示。

图14排架作用于C柱右侧时的内力图(作用于AB十字柱AB跨越吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图15a所示。

对于a柱，得到，然后同样，对于B柱、，则:排架柱顶部的总反作用力r为:每根柱子顶部的剪力为:排架各柱的弯矩图和柱底剪力值如图15b所示。

当方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，但方向不变。

图15作用于AB跨期排架的内力图(作用于BC跨柱由于结构对称，吊车吨位相等，排架的内力计算与AB跨相同，只需反算A柱和C柱的内力，如图16所示。

图16作用于BC跨时排架的内力图内力组合以柱的内力组合为例。

表3汇总了各种荷载下的柱内力标准值，表4表3为柱内力组合表，这两个表中的控制截面和正内力方向见表3中的插图。

验算柱的裂缝宽度时，内力采用标准值，只需验算柱。

为此，表3中也给出了sum的组合值，它们都满足条件。

对于设计，这些值都取自相应的总和。

表3柱内力设计值汇总柱数和正内力负载类别静负荷屋顶活荷载起重机的垂直载荷起重机的水平载荷风荷载对起作用ABkua对起作用Bckua作用于a柱对起作用左侧b柱对起作用b柱右侧对起作用c柱对起作用ABkua对起作用Bckua左峰右风序列号一个2三四五六七八九101198五十二个30-19-7760-2950-55261八-78--0860-2950-55241八0076-584698-159114-85176-120399八-22-7739-4781-10弯矩图注:单位()，单位，单位。

表42恒载+4屋面活载横截面组关闭项目和相应的，组关闭项目以及相应的、组关闭项目以及相应的、组关闭项目和相应的、一个2三八一个98一个2三八一个三八1一个三-48一个2-71一个2-71一个-241一个三22一个218一个2三64一个三399一个2三相应的相应的七64379注:单位()，单位，单位。

表5恒载+4起重机载荷横截面组关闭项目以及相应的、组关闭项目以及相应的、组关闭项目以及相应的、组关闭项目以及相应的、一个六九405一个五七九-95一个六九405一个六九1261一个四六九1713一个五七九-161一个四六九1713一个七九-01241一个四六八2069一个五。