单层厂房结构课程设计（DOC28页）.docx

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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。

1、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。

如图2-54所示，柱顶标高为6m，支架顶面标高为6m。

2、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2-54车间部分根据立柱的高度、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2-22所示。

3、表2-22柱截面尺寸及相应计算参数计算参数列号截面尺寸/面积/转动惯量/自尊/甲，丙上部支柱力矩1080朱霞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，计算单元及简图如图2-55所示。

4、图2-55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2-56所示。

5、图2-56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。

6、作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:动作位置与动作位置相同，如图2-56所示。

7、风荷载计算风荷载标准值，其中根据厂房各部分标高(图2-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2-57所示，排架迎风面和背风面的风荷载标准值可由上述公式得到:图2-57风荷载体型系数及计算示意图作用在排架计算图上的风荷载设计值(图2-为:起重机负载根据表2-16，起重机的参数为:，可计算出吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的垂直坐标值，如图2-58所示。

8、(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2-58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2-23。

表2-23柱剪力分配系数竹别a柱和c柱b柱；由于图2-59a所示的排架是对称结构，作用对称荷载，排架结构没有侧向位移，所以各柱的内力可按柱顶固定铰支座计算。

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2-1所示。

图2-59d显示了弯曲柱的弯矩、剪力和轴力的符号，下同。

图2-59恒载下的弯曲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计算简图如图2-60所示，其中，它在柱顶和变阶引起的弯矩为: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2-60b和c所示。

图2-60AB跨活载作用于屋面时的排架内力图。

(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2-60中内力图的位置和方向，如图2-61所示。

图2-61BC作用于屋面活载时的弯曲内力图。

风荷载作用下排架的内力分析(左吹风时计算简图如图2-62a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2-62b所示。

(a)(b)图2-62左吹时排架内力图(吹对的时候。

计算简图如图2-63a所示。

可以通过交换图2-62b所示的A柱和C柱的内力，改变内力的符号得到，如图2-63b所示。

图2-63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柱上计算简图如图2-64a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:排架各柱的弯矩图、轴力图、柱底剪力值如图2-64b和c所示。

图2-64排架作用于a柱时的内力图(作用于b列的左侧。

计算简图如图2-65a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:排架各柱底部的弯矩图、轴力图和剪力值如图2-65b和c所示。

图2-65排架作用于B柱左侧时的内力图(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，只需交换A柱和C柱的内力，改变所有的弯矩和剪力符号，如图2-66所示。

图2-66排架作用于B柱右侧时的内力图(作用于C柱同理，作用在A柱上的A柱和C柱的内力可以互换，改变符号就可以得到各柱的内力，如图2-67所示。

图2-67排架作用于C柱右侧时的内力图(作用于AB十字柱当AB跨越吊车水平荷载时，排架的计算简图如图2-68a所示。

对于a柱、和，则同样，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2-68b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2-68作用于AB跨时排架的内力图(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2-69所示。

图2-69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2-24汇总了各种荷载下的柱内力标准值，表2-25表2-表2-33为柱内力组合表。

这两个表中的控制截面和正内力方向如表2-24所示。

验算柱的裂缝宽度时，内力采用标准值，只需验算柱。

为此，表2-33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2-24柱内力设计值汇总表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步骤对起作用步骤功能在竹工作用于左侧b柱工作用于b柱右侧工作用于支柱工作用于步骤工作用于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2-252恒载+4屋面活载横截面组合项目以及相应的，组合项目以及相应的，组合项目以及相应的，组合项目以及相应的，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2-262恒载+4吊车荷载横截面组合项目以及相应的，组合项目以及相应的，组合项目以及相应的，组合项目以及相应的，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-。