文档介绍：1工程概况
某金工车间为一跨等高厂房,跨度均为,柱距均为,车间总长度为。每跨设有吊车台,吊车工作级别为级,轨顶的标高为,采用防水卷材屋面、,厚双面清水维护砖墙,钢窗宽度,室内外的高差为,素混凝土地面,厂房建筑剖面如下图所示。厂房所在地点的基本风压为,地面粗糙度为类;基本雪压为,修正后的地基承载力特征值为。活荷载组合系数;风荷载组合系数取。吊车荷载准永久值系数,活荷载和风荷载准永久值系数均为。环境类别为一类。要求进行排架结构设计。
图1-1 厂房剖面尺寸图
2结构构件选型及柱截面尺寸确定
因为该厂房跨度为及在之间,且柱顶标高大于,故采钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度,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。
受力钢筋选用级,箍筋用级,住的混凝土选用级,梁的混凝土选用。厂房各主要构件选型见表1。
表1-2 主要承重构件选型表
构件名称
标准图集
选用型号
重力荷载标准值
屋面板
G410(一)
YWB-2II
预应力混凝土屋面板
(包括灌缝重)
天沟板
G410(三)
预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟板)
TGB68-1
屋架
G415(三)
预应力混凝土折线形屋架(跨度21m)
YWJA-24-1Aa
(屋盖钢支撑)
吊车梁
G323(二)
钢筋混凝土吊车梁(吊车工作级别为A1-A5)
DL-9B
轨道连接
G325(二)
吊车轨道联结详图
基础梁
G320
钢筋混凝土基础梁
JL-3
注:本表图集均按TJ10-74《钢筋混凝土结构设计规范》设计,重力荷载已换算为法定计量单位。
由图1 可知柱顶标高,牛腿顶面标高为,设室内地面至基础顶面的距离为,则计算简图中柱的总高度、下柱高度和上柱高度分别为:
根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由附表1并参考附表2确定柱截面尺寸,见表1-3。
表1-3 柱截面尺寸及相应的计算参数
计算参数
柱号
截面尺寸/
面积/
惯性矩/
自重/
A,C
上柱
矩500×500
下柱
I500×1000×120×200
本题仅取一榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图1-4所示。
图1-4 计算单元和计算简图
3荷载计算
(1)恒载:
SBS防水层
厚水泥砂浆找平层
厚水泥蛭石保温层
一毡两油隔气层
厚水泥砂浆找平层
预应力混凝土屋面板(包括灌缝)
屋盖钢支撑
屋架重力荷载为/榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为:
(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值:
(3)柱自重重力荷载设计值:
A柱=B柱:
上柱:
下柱:
各项恒载作用位置如图2-1所示:
图2-1 各项恒载作用位置图(单位:kN)
屋面活荷载标准值为,雪荷载标准值为。后者小于前者,故仅按照前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:
的作用位置与作用位置相同,如图2-1所示。
风荷载标准值按式计算,其中,,根据厂房各部分标高及地面B类粗糙度由附表 :
柱顶()
檐口()
屋顶()
如图2-2所示,由式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:
图2-2风荷载体型系数及排架计算简图
则作用于排架计算简图4上的风荷载设计值:
由书中查表可知吊车参数为B= m,K= m,g=117kN,Q=300kN,,。根据B及K,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2-3所示。
图2-3 吊车荷载作用下支座反力影响线
吊车竖向荷载设计值为:
吊车横向水平荷载
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力按式计算,即
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值计算如下:
4排架内力分析 ·
该厂房为单跨等高排架,可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数按下式计算:
式中:——第i根排架的抗侧移刚度。
其结果见表3-1。
表3-1 柱剪力分配系数
柱别
A柱=C柱
恒载作用下排架的计算简图如图3-2a所示。
(a)
图3-2 a恒载作用下排架内力计算简图
图中的重力荷载及力矩M是根据图4确定的,即:
;;
;
如图3-2所示,排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力计算如下:
对于A,B柱,,则:
,
求得后,可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和,恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分