文档介绍：课程设计(学年论文)
计算书
课题名称: 钢筋混凝土单层工业厂房结构设计
学生学号:
专业班级:
学生姓名:
学生成绩:
指导教师:
课题工作时间:
一、设计资料 3
二、结构方案及主要承重构件 3
三、计算简图及柱截面几何尺寸的确定 4
四、荷载计算 5
五、内力分析 9
六、内力组合 17
七、排架A设计 17
八、牛腿设计 20
九、杯口柱基计算 21
一、设计资料
某单跨金属结构车间,厂房总长6m,跨度为24m,柱距为6m车间内设有两台Q=30/5t的中级工作制电动桥式吊车。
因柱距为6m,吊车起吊重量为30t,吊车桥架车轮中心到桥架端外缘的距离300mm以上,为了不使桥架碰柱皮,故在边柱外皮和定位轴线ⓐⓑ设联系尺寸150mm
屋面构造及围护结构
屋面构造:
二毡三油防水层(上铺小石子)
25mm厚水泥砂浆找平层
60mm厚水泥蛭石保温层
预应力混凝土大型屋面板
围护结构:240mm厚普通砖墙
自然条件
基本风压
基本雪压
建筑场地为Ⅰ级湿陷性黄土,地基承载力,地下水位低于自然地面6m,不考虑地震作用。
材料
钢筋 HPB235级 HRB335级
混凝土基础采用C15,柱C30
结构方案及主要承重构件
根据厂房跨度,柱顶高度及吊车起重量大小,本车间采用钢筋混凝土排架结构,结构剖面如图1:
为保证屋盖的整体性及空间刚度,屋盖采用无檩体系。柱间支撑设置按构造要求,厂房主要承重构件选用如下:
①屋面板:采用标准标准图集G410(一)(YWB-Ⅰ,Ⅱ),板自重标准值(包括灌缝在内)
②屋架:采用标准图集G415中的预应力混凝土折线型屋架YWJA-24-1,其自重标准值为106kN/榀
图1 厂房剖面图
③吊车梁:采用标准图集G323中的钢筋混凝土吊车梁DL-11,,,
计算简图及柱截面几何尺寸的确定
①计算简图
本厂房为金属结构车间,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,故可从整个厂房中选择具有代表性的排架作为计算单元,如图所示。计算单元的宽度取柱间距离,B=6m。
根据建筑剖面及其构造,按照计算简图基本假定,柱顶铰接于屋架下弦,,计算简图也如图2所示。
其上柱高,下柱高,柱总高。
②柱截面几何参数
根据吊车起重量、工作制及轨顶标高,厂房主界面形式初步确定柱的表面几何参数分别为:
B柱:上柱
相应地,上柱面积
惯性矩
下柱
相应地,下柱面积
惯性矩:
图2 排架计算简图
荷载计算
①恒荷载:
屋面结构自重
二毡三油防水层
25mm厚水泥砂浆找平层
60mm厚水泥蛭石保温层
预应力混凝土屋面板
屋盖钢支撑系统
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屋面恒荷载(以上各项相加)
屋架自重:YWJA-24-1 106kN/榀
故作用于AB跨两端柱顶的屋盖结构自重标准值为:
柱自重(标准值)
柱A、B:
上柱
下柱(略去翼缘斜坡部分)
吊车梁及轨道自重标准值
各荷载作用位置如图3所示
图3 柱荷载图
②屋面活荷载
由《荷载规范》查得,,,故仅按屋面活荷载计算。
屋面活荷载在每侧柱上的作用点位置与屋盖结构自重、相同,见图4
图4 屋面活荷载作用图
③吊车荷载
本车间选用的吊车主要参数如下
30/5t吊车、中级工作制,。
大车桥重小车重
吊车梁的支座反力影响线如图5所示
图5 吊车轮压计算图
作用于排架柱上的吊车竖向荷载为:
作用在每一个轮上的吊车横向水平刹车力的标准值按式()计算,则对于30/5t的软钩吊车
故作用于排架柱上的吊车水平荷载为:
④风荷载
该地区基本风压。风压高度变化系数按B类地区取:
柱顶高度:
檐口:
屋顶:
风荷载体型系数按《荷载规范》取用,见图6
图6 风荷载体形系数
风荷载标准值为:
作用于排架上的风荷载标准值:
柱顶集中风荷载标准值:
左吹风时
右吹风时与左吹风方向相反,。
风荷载作用如图7所示
图7 风荷载作用示意图
内力分析
本厂房为单跨排架,可用剪力分配法来进行内力分析。
①剪力分配系数的计算
B柱顶位移、值
上柱:
下柱:
查附图1得
B柱剪力分配系数
②恒荷载作用下的内力分析
由实际恒荷载作用图的恒荷载作用下排架计算简