单层厂房课程设计(好).doc

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1 第一章设计资料 一 工程概况 本工程为某城市郊区某厂房装配车间(暂不考虑抗震设防,设计使用年限 50年),工艺要求为一单跨单层厂房,跨度为 24m,长度为 60m,柱距建议采用 6m,无需设置吊车。依建筑材料供应情况和施工能力,车间的主要承重构件采 用装配式钢筋混凝土结构构件。相关数据请参考规范。 二 气象资料 温度最热月平均 28 ,最冷月平均 6.2 。 风荷载 50年的风荷载标准值为 0.35kPa。 雪荷载 50年的雪荷载标准值为 0.45kPa。 三 地质条件 厂区自然地坪上 0.8m 为填土;填土下层 3.5m 内为中层粗砂土中密(地基承 载力特征值为 220kpa);再下层为粗砂土(地基承载力特征值为 300kpa);地下 水位为 -4.50m,无腐蚀性。 四 柱材料选用情况混凝土采用 C30;钢筋纵向受力钢筋采用 HRB335 级钢筋,箍筋采用 HPB235级钢筋。 设计题目 装配车间双跨等高厂房 二设计任务 1.单层厂房结构布置 2.选用标准构件 3.排架柱及柱下基础设计 三设计内容 1.确定上下柱的高度及截面尺寸; 2.选用屋面板 、 天窗架、屋架、基础梁、吊车梁及轨道车接件; 3.计算 排架 所承受的各项荷载; 4.计算各种荷载作用下排架的内力; 5.柱及牛腿的设计,柱下单独基础设计; 6.绘制施工图; ( 1)结构布置图(屋架、天窗架、屋面板、屋盖支撑布置;吊车梁、柱及柱间支撑、 墙体布置); ( 2)基础施工图(基础平面图及配给图) ( 3)柱施工图(柱模板图;柱配筋图)。 四设计资料 1.某车间双跨等高有天窗厂房,柱距为 6m,车间总长为 78m,厂房跨度为 18m,剖面图 见下。 2 轨顶 图 2-2 2.吊车 每跨设两台中级工作制软钩桥式吊车、吊车起重量及轨顶标高为 9.6m。 3.建筑地点 北部某城市(基本风压为 0.35, fk120 kN /m2基本雪压 0.2) 4.工程地质及水文地质条件 厂址位于大黑河二级阶地,地形平坦,厂址地形自上而下为耕土层,粘土,中砂,卵石, 基岩。其中耕土层厚约 0.5m,粘土层厚约 3m,地基承载力标识值为 fk120 kN /m2 ,可 为持力层。厂区地层地下水位较低,且无腐蚀性。 5.建筑材料供应条件 建厂使用的钢材、水泥、砖、砂、石、石灰等材料均可按设计要求供应。 6.建筑构造 ( 1)屋面卷材 防水屋面,其做法如下 SBS IV 改性油毡 20mm 厚水泥砂浆找平层 100mm 厚水泥珍珠岩制品保温层 一毡二油隔气层 预应力混凝土大型屋面板 ( 2)墙体 240mm 厚清水砖墙,钢门窗。 ( 3)地面室内混凝土地面,室内外高差 150mm。 7.选用材料 混凝土强度为 C30。钢筋一级,二级。 第二章结构构件的选型与布置 3 一屋面结构 1.屋面板 采用全国通用工业厂房结构构件标准图集 G410(一) 1.5 6m 预应力钢筋混凝土屋面板(卷 材防水)。 2.天沟板 采 用 G410(三) 1.5 6m 预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟板)。由屋面排架计算,天沟 板的宽度为 680mm,该厂房一侧设 4 根落水管,天沟板内坡度为 0.5,垫层最薄处为 20mm 厚,则最厚处为 80mm,如图 2-1 所示,按最厚处的一块天沟板计算其所受的外加荷 载标准值。 图 2-2 3.屋架 采用 G410(三)预应力钢筋混凝土折线形屋架(跨度为 18 m) 图 2-2 4.屋盖支撑 ( 1)可不设屋架上 弦横向水平支撑但须保证屋面板与屋架的连接不少于三个焊接点并沿 板缝灌注不低于 15C 的细石混凝土。否则,应在该厂房两端的第一个柱间设置上弦横向水平 支撑。 ( 2) 屋架间的垂直支撑与水平系杆可在该厂房两端的第一个柱间的跨中及两端设置垂直 支撑( cc-3 及 cc-1),并在各跨跨中下弦处设置通长的纵向钢系杆( LG)、在各跨两端下弦 处设置通长的钢筋混凝土系杆( HG),参见图 2-4 4 ( 3)屋架下弦的横向及纵向水平支撑均可不设。 5.天窗架 天窗架采用 G316 中的 型钢筋混凝土天窗架 GJ9-03,自重标准值 2 36kN/榀,天窗 端壁选用 94G316 中的 DB9-3,自重标准值 2 57N(包括自重、侧板、窗档、窗扇、支撑、 保温材料、天窗、电动启动机、消防栓等。) 二梁柱结构布置 1.排架柱尺寸的选定 ( 1)柱高 由工艺要求,轨顶标高为 9.6m,吊车为 15 3t, kL 18 1.516.5m,中级工作制,查附表 16 轨顶至吊车顶距 H2.14m,故 柱顶标高 轨顶标高 H吊车顶 端与柱的净空尺寸 9.62.140.2211.96m。 由牛腿顶面标高模数要求,吊车梁高度为 1.2m,轨顶垫高取 0.2m,故 牛腿顶面高 轨顶标高 -吊车梁高 -轨顶垫高 9.6-1.2-0.28.2m(取为 8.400m)。 依 此 柱 顶 标 高 牛 腿 顶 面 高 吊 车 梁 高 轨 顶 垫 高 H0.2208.4001.2000.2002.140.22012.16m(取为 12.300m) 综上,则柱顶标高为 12.300m,上柱高 H1 12.300-8.4003.900m;全柱高 H2柱顶标高 基 顶至 0.000 高度 12.3000.50012.800m;下柱高 12.8-3.98.9m。 实际柱顶标高 8.41.20.29.8m,与 9.8m 要求相差在 0.200m 范围内,故满足要求。 ( 2)柱截面尺寸 参考附表 17 b 1 8900 3562 5 2 5H mm h 1 8900 7421 2 1 2H mm 则 A,C 轴 上柱 b h400 400mm 下柱 I bf h b hf400 900 100 150mm 5 B 柱 上柱 b h400 600mm 下柱 I bf h b hf400 1000 100 150mm ( 3)牛腿尺寸初选 由牛腿几何尺寸的构造规定 045 , 1 3hh ,且 h1 200mm,故取 45o , h1450mm, 如图 2-5 所示 A, C 轴柱 c7502b c1-900750150100-900100mm; h450100550mm.参见图 2-5( a)所示。 B 轴柱 c7502b c1-500750150100-500500mm; h450500950mm,参见上图 2-5 ( b) ( 2)柱间支撑可在该厂房中部 或 轴线间设置上柱支撑和下柱支撑。 ( 3)吊车梁 采用 G323二 钢筋混凝土吊车梁(中级工作制)。吊车梁的选用方法是根据不同的吊车重 量和厂房跨度及吊车的工作制情况可直接选用,但应注意符合图集的适用范围。选用结果如 上表所示。 6 TG B 68 -1 sb TG B 68 -1 TG B 68 -1 a TG B 68 -1 TG B 68 -1 sb TG B 68 -1 TG B 68 -1 a TG B 68 -1 TG B 68 -1 sa TG B 68 -1 sb TG B 68 -1 TG B 68 -1 a TG B 68 -1 a TG B 68 -1 TG B 68 -1 TG B 68 -1 a YW JA - 2 4- 1 A YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A aa YW JA - 2 4- 1 A YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a YW JA - 2 4- 1 A a B B B B BA A B B B B B A B B B B B B B B B s 7- YW B- 2 1- KW B- 1 s 7- YW B- 2 1- KW B- 1 BA A B C 1 2 3 4 5 6 7 图 2-3 屋面板、屋架布置示意图 三基础平面布置 ( 1)基础编号 先应区分排架类型,分标准排架、端部排架、伸缩缝处排架等。然后对各类排架的中柱 和边柱的基础分别编号。还有抗风柱的基础也须编入。 ( 2)基础梁 单层厂房钢筋混凝土基础梁通常采用预制构件。可按图集 G320 钢筋混凝土基础 梁 选之。选时应符合图集的适用范围,本设计中跨选为 JL 3,边跨为 JL 18。 第三章 排架结构计算 一 计算简图及柱的计算参数 1计算简图见 3 1 7 CC - 1 CC - 3 CC - 1 CC - 1 CC - 3 CC - 1 CC - 1 CC - 3 CC - 1 CC - 1 CC - 3 CC - 1 5x 60 0 1 4 9 12 A B C cc LG LG LG LG LG cc ccLGLGLGLGLGcc 图 2 4 屋盖支撑布置示意图 图 3-1 8 图 2-5 构件 名称 标准图集 选用型号 外加荷载 允许荷载 构件自重 屋 面 板 G410(一) 1.5 6m 预 应力钢筋 混凝土屋 面板 2YWB II 中间跨 2YWB II s (端跨) SBS IV 改性油毡防水层 0.35, 20mm 水泥砂浆找 平层 20 0.020.40, 100mm 水泥石保温层 5 0.10.50,一毡两油防 水层 0.05, 20mm 水泥 砂浆找平层 0.4,恒载 1.70 2/kNm 屋面活载 0.70 雪载 0.25 取最大值为 0.70, 2.40 2/kNm 2.46 2/kNm 板自重 1.30 2/kNm 灌缝重 0.1 2/kNm G410(二) 1.5 6m 预 应力钢筋 混凝土屋 面板(卷材 防水嵌板、 檐口板) 1KWB 中间跨 21KWB s (端跨) 同上 2.50 2/kNm 板自重 1.65 2/kNm 灌缝重 0.1 2/kNm 天 沟 板 G410(三) 1.5 6m 预 应力钢筋 混凝土屋 面板(卷材 防水天沟 板) 68 1TGB (中间跨) 68 1TGB a (中间跨右端 有开洞) 68 1TGB b (中间跨左端 有开洞) 68 1TGB sa (端跨右端有 开洞) 68 1TGB sb (端跨左端有 开洞) 积水深为 230mm(与高 肋齐) SBS IV 改性油毡 10 0.23 0.461.06, 0.35 0.90.32, 20mm 水泥砂浆找平层 20 0.020.090.36, 80mm 水 泥石保温层 5 0.08 0.50.20,一毡两油隔气 层 0.05 1.180.06 , 20mm 水泥砂浆找平层 20 0.02 1.180.47, 2.47 2/kNm 3.05 2/kNm 1.91 2/kNm 屋 架 G410(一) 1.5 6m 预 应力钢筋 混凝土折 线形屋架 (跨度 18m) YWJA 24 1Aa 屋面板以上恒载 1.70 2/kNm ,活载 0.70 屋 架 以 上 荷 载 2.40 2/kNm 3.50 2/kNm 109 /kN 榀 支撑重 0.25 2/kNm G323 二 钢筋混凝 土吊车梁 (中、轻级 工作制) 9DL Z (中间跨) 9DL B (边跨) 39.5 /kN 根 40.8 /kN 根 9 天 窗 架 天窗架 G31 6 中 GJ3 03,天窗端 壁 94G316 中 DB9 3 2 36 /kN 榀 2 57 /kN 榀 ( 2)柱的计算参数 根据柱子的截面尺寸,可计算参数如下所示。 表 3-1 柱的计算参数 柱号 参数 截面尺寸( mm) 面积 ( 2mm ) 惯性矩 ( 4mm ) 自重( kN/m) A.C 上柱 400 400 51.6 10 821.3 10 4.0 下柱 1 4 0 0 9 0 0 1 0 0 1 5 0 51.875 10 8195.38 10 4.69 B 上柱 400 600 52.4 10 872 10 6.0 下柱 1 4 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 5 0 51.975 10 8256.34 10 4.94 二 荷载计算 ( 1)永久荷载 1屋架自重 SBS 改性油毡 1.2 0.351.42kN/ 20 水泥砂浆找平层 1.2 20 0.020.48 kN/ 100 水泥珍珠岩制品保温层 1.2 5 0.10.60 kN/ 一毡二油隔气层 1.2 0.050.06 kN/ 预应力混凝土屋面板 1.2 1.41.68 kN/ 天沟板 1.2 2.02 614.54 kN/ 屋架自重 1.2 60.572.24 kN/榀 10 天窗端壁 1.2 26.2 262.88kN/榀 则作用于柱顶的屋架结构自重 G13.24 6 18 272.24 0.514.5462.88288.5kN 2柱自重 A, C 轴上柱 G2AG2C G gk HU1.2 4.0 3.918.72kN 下柱 G3AG3C1.2 4.69 8.950.09kN B 柱 上柱 G3B1.2 6.0 3.928.08kN 下柱 G3B1、 2 4.94 8.952.76kN 3吊车梁及轨道自重 图 3-2 G41.2( 44.20.8 6) 58.8kN 各项永久荷载及其位置见图 3-2。 ( 2)屋面活荷载 由荷载规范查得屋面活荷载标准值为 0.7kN/(因屋面活荷载大于雪荷载,故不考 虑雪荷载)。 11 1.4 0.7 18 6 0.5 52.9 2QkQ Q k N 活荷载作用位置与屋面自重作用位置相同,如图 2-7 所示。 3吊车荷载 吊车计算参数列于表 3-2 11 表 3 2 跨度 ( m ) 起重量 Q ( kN) 跨度 Lk m 最大轮压 Pmin ( kN) 最大轮压 Pmax kN 轮距 K ( m) 吊车宽 B ( m) 吊车重 G ( kN) 小车重 g kN 18 150/30 16.5 165 35 4.4 5.65 250 74 100 16.5 115 25 4.4 5.55 180 39 根据 B 与 K,算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的坐标值如图 2-8 所示。根据该 图求得作用于柱上的吊车竖向荷载。 图 3-3 1) 吊车竖向荷载 m a x m a x 1 . 4 1 6 5 1 0 . 2 6 7 1 1 5 0 . 7 9 2 0 . 0 5 8 1 . 4 2 0 9 9 7 . 7 5 4 5 9 . 4 5QkD P y i k N m i n m a x m i n 1 . 4 3 5 1 0 . 2 6 7 2 5 0 . 7 9 2 0 . 0 5 8 1 . 4 4 4 . 3 3 2 1 . 2 5 9 1 . 8 1Q k Q kD P y i P k N 2) 吊车横向水平刹车力 当 吊 车 起 重 量 1 0 0 0 . 1 2 1 5 0 Q k N Q 时 , , 500kN 时 , 0.10,则 150/30kN 吊车一个轮子的水平刹车力为 0 . 1 1 . 4 1 5 0 7 4 7 . 8 444 Q Q g k N 150T 100kN 吊车一个轮子的水平刹车力为 0 . 1 2 1 . 4 1 0 0 3 9 5 . 8 444Q Q g k N 100T 当 AB 跨或 BC 跨各有两台吊车刹车时 m a x 7 . 8 4 1 0 . 2 6 7 5 . 8 4 0 . 7 9 2 0 . 0 5 8 1 4 . 8 9T T y i k N 当 AB 跨或 BC 跨各有一台 200/50kN 吊车同时刹车时 m a x 7 . 8 4 1 0 . 2 6 7 9 . 9 3T T y i k N 风荷载 由设计资料该地区基本风压为 0.35kN /m2 ,按 B 类地面粗糙度,从荷载规范 查得风压高度变化系数 Z 为 柱顶(按 H12.3m 取) Z 1.064 12 屋顶(按檐口 H14.44m 取) Z 1.124 天窗架(按 H15.03 取) Z 1.140 按 H17.10 取 Z 1.186 按 H17.40 取 Z 1.193 风体型系数 Z 如图 3 4( a)所示,故风荷载标准值为 21 1 0 1 .0 6 4 0 .8 1 .0 0 .3 5 0 .2 9 9 /k Z s Z k N m 22 2 0 1 .1 2 4 0 .4 1 .0 0 .3 5 0 .1 5 7 /k Z s Z k N m 则作用与排架计算简图上的风荷载设计值为 211 1 . 4 0 . 2 9 9 6 2 . 5 1 2 /Qkq B k N m 222 1 . 4 0 . 1 5 7 6 1 . 3 2 /Qkq B k N m 1 2 0 1 3 4 0 2 5 6 0 3 7 8 0 4 9 1 0 0 5 Q s s z z Q s s z z Q s s z z Q s s z z Q s s z zF u u u w H u u u w H u u u w H u u u w H u u u w H B 22 0 .8 0 .4 1 .1 2 4 1 4 .4 4 1 2 .3 0 .2 0 .5 0 .6 0 .5 1 . 1 4 3 .5 5 1 .9 0 .6 0 .6 1 .1 8 6 2 .0 7 0 .5 0 .4 1 .1 4 3 .5 5 1 .9 33 1 .4 0 .3 5 6 2 5 .8 2 5 风荷载作用下的计算简图如图 2 9( b)所示。 图 3 4 三内力分析 1.剪力分配系数 的 计算 A、 C 轴柱 811 82221 .3 10 3. 90. 10 9 ; 0. 30 519 5. 38 10 13 .4IHn ;计算或查表得 0 2.45C 。则 3 3 8 392 2 2 20 10 0 .0 2 1 01 9 5 .3 8 2 .4 5AC H H HE I C E E 13 B 轴柱 811 82272 10 3. 90. 28 1 ; 0. 30 525 6. 34 10 12 .8IHn ;计算或查表得 0 2.82C 则 3 3 8 392 2 2 20 10 0 . 0 1 4 1 02 5 6 . 3 4 2 . 8 2B H H HE I C E E 各柱的剪力分配系数 9 3 2 99 33 22 11 10 0 .0 2 0 .2 8 6 1 1 11 0 1 0 0 .0 2 0 .0 1 4 A AB E H EE i H H 1 0 .4 2 8B A B 2. 永久荷载 屋盖自重作用 将图 3 5 屋盖自重荷载简化为 2 10a 图 3 5 其中 1 1 1 2 8 8 .5ACG G G kN 112 577BG G kN 1 1 1 1 2 8 8 . 5 0 . 0 5 1 4 . 4 3ACM M G e k N m 2 2 1 2 2 8 8 . 5 0 . 2 5 7 2 . 1 3ACM M G e k N m 14 由于图 3 5( a)所示排架的计算简图为对称结构,在对称荷载作用下排架无侧移,各柱可 按上端为不动铰支座计算,故中柱无弯矩。 由 A、 C 柱 n0.109, 0.305,查表或计算得 C12.44, R1 C1 1 2 MH 1 4 .4 32 .1 6 2 .4 41 2 .8 kN( ) 查表或计算, C31.12,R2 C3 2 2 MH 7 2 .1 31 .1 0 5 .5 01 4 .4 3 kN( ) 则 12 2 . 4 4 5 . 5 0 7 . 9 4AR R R k N 7 .9 4CAR R kN 在 AR 与 1M 、 2M 共同作用下,可以作出排架的弯矩图、轴力图及柱底剪力,如图 3 5 ( b) 、( c)所示。 柱及吊车梁自重作用 由于在安装柱子时尚未吊装屋架,此时柱顶之间无联系,没有形成排架,故不产生柱顶 反力,则按悬臂柱分析其内力。计算简图如图 3 6a所示。 A 柱 2 2 2 1 8 . 7 2 0 . 2 5 4 . 6 8AAM G e k N m 3 50.09AG kN 4 58.80AG kN 44 5 8 . 8 0 0 . 3 1 7 . 6 4AAM G e k N m B 柱 2 28.08BG kN 3 52.76BG kN 4 58.8BG kN 排架各柱的弯矩图、剪力图如图 2 11( b)、 c所示。 15 图 3 5 ( 1) 屋面活荷载作用 AB 跨作用有屋面活荷载 由屋架传至柱顶的压力为 1 52.92Q kN ,由它在 A 、 B 柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别 为 11 5 2 . 9 2 0 . 0 5 2 . 6 5AM Q e k N m 21 5 2 . 9 2 0 . 2 5 1 3 . 2 3AM Q e k N m 31 5 2 . 9 2 0 . 1 5 7 . 9 4AM Q e k N m 计算简图如图 3 6( a)所示。 16 图 3 6 计算不动铰支座反力 A 柱由前知 1 2.16C 、 3 1.10C 111 2 2 . 6 5 2 . 1 6 0 . 4 51 2 . 8AA MR C k NH 223 2 1 3 . 2 3 1 . 1 0 1 . 1 41 2 . 8AA MR C k NH 则 12 0 . 4 5 1 . 1 4 1 . 5 9A A AR R R k N B 柱由前知 1 1.07C 1 1 2 7 . 9 4 1 . 0 7 0 . 6 61 2 . 8BB MR C k NH 则排架柱顶不动铰支座总反力为 1 . 5 9 0 . 6 6 2 . 2 5ABR R R k N 将 R 反向作用于排架柱顶,按分 配系数求得排架各柱顶剪力( AC0。 286, 17 B 0.428) 1 . 5 9 0 . 2 8 6 2 . 2 5 0 . 9 5A A AV R R k N 0 . 6 6 0 . 4 2 8 2 . 2 5 0 . 3 0B B BV R R k N 0 0 . 2 8 6 2 . 2 5 0 . 6 4C C CV R R k N 排架各柱的弯矩图、轴力图如图 3 6( b)、( c)所示。 BC 跨 作用有屋面活荷载 由于结构对称,故只需将 AB 跨作用有屋面活荷载情况的 A 柱与 C 柱之内力对换并将内力变号即 可,其排架各柱内力见图 3 7。 ( 2) 吊车荷载作用(不考虑厂房整体空间工作) maxD 作用于 A 柱 图 3 7 由前, maxD 459.45kN( minD 91.81),由吊车竖向荷载 maxD 、 minD 在柱中引起的弯矩为 m a x 4 5 9 . 4 5 0 . 3 1 3 7 . 8 4AM D e k N m m i n 9 1 . 8 1 0 . 7 5 6 8 . 8 6BM D e k N m 计算简图如图 3 8( a)所示。 计算不动铰支座反力 A 柱 n0.109, 0.305,查表得 C31.10 B 柱 n0.281, 0.305,查表得 3C 1.46. 32 1 3 7 . 8 4 1 . 1 0 1 1 . 8 51 2 . 8AA MR C k NH 32 6 8 . 8 6 1 . 4 6 7 . 8 51 2 . 8BB MR C k NH 则 1 1 . 8 5 7 . 8 5 3 . 9 9ABR R R k N 18 将 R 反向作用于排架柱顶,按分配系数求得排架柱各柱柱顶剪力。 1 1 . 8 5 0 . 2 8 6 3 . 9 9 1 2 . 9 9A A AV R R k N 7 . 8 5 0 . 4 2 8 3 . 9 9 9 . 5 6B B BV R R k N 0 0 . 2 8 6 3 . 9 9 1 . 1 4 1C C CV R R k N 排架各柱的弯矩图、轴力图如图 3 8( b)、 c所示。 maxD 作用于 B 柱左 由吊车竖向荷载 maxD 、 minD 在柱中引起的弯矩为 m in m a x 45 9. 45 0. 30 34 4. 5991 .8 1 0. 75 27 .5 4A B M D e k N mM D e k N m 计算简图如图 3 9( a)所示。 计算不动铰支座反力 A 柱 n0.109, 0.305,查表得 3 1.10C . 图 3 8 B 柱 n0.281, 0.305,查表得 3C 1.46. 3 2 3 2 2 7 .5 4 1 .1 0 2 .3 7 1 2 .8 3 4 4 .5 9 1 .4 6 3 9 .3 0 1 2 .8 A A B B MR C k N H MR C k N H 则 2 . 3 7 3 9 . 3 0 3 6 . 9 3ABR R R k N 将 R 反向作用于排架柱顶,按分配系数求得排架柱各柱柱顶剪力。 2 . 3 7 0 . 2 8 6 3 2 . 3 5 3 6 . 9 3 1 2 . 9 3A A AV R R k N 2 9 . 3 0 0 . 4 2 8 3 6 . 9 3 2 3 . 4 9B B BV R R k N 0 0 . 2 8 6 3 6 . 9 3 1 0 . 5 6C C CV R R k N 19 排架各柱的弯矩图、轴力图如图 3 9( b)、 c所示。 图 3 9 maxD 作用于 B 柱右 根据结构的对称性及吊车起重量相等的条件,其内力计算同“ maxD 作用于 B 柱左”情况,只需将 A、 C 柱内力对换一下,并全部改变弯矩及剪力符号即可,其结果如图 2 16 所示。 图 3 10 maxD 作用于 C 柱 同理,将“ maxD 作用于 A 柱”情况的 A、 C 柱内力对换,并注意改变符号,得出各柱内力,如图 3 11 所示、 图 3 11 20 AB 跨的两台吊车刹车 计算简图如图 3 12( a)所示。 图 3 12 A 柱 1 2.7 0.6923.9xH 及 n0.109, 0.305 查表得 5 0.651C ,查表得 5 0.601C 内插得 5 0.594C m a x 5 1 4 . 8 9 0 . 5 9 4 8 . 8 4AR T C k N b 柱 1 2.7 0.6923.9xH 及 n0.281, 0.305 查表得 5 0.628C ,查表得 5 0.595C 内插得 5 0.620C m a x 5 1 4 . 8 5 0 . 6 2 0 9 . 2 3BR T C k N 则 8 . 8 4 9 . 2 3 1 8 . 0 7ABR R R k N R 反向作用于排架柱顶,求得各柱柱顶剪力 8 . 8 4 0 . 2 8 7 1 8 . 0 7 3 . 6 7 9 . 2 3 0 . 4 2 6 1 8 . 0 7 1 . 5 3 0 0 . 2 8 7 1 8 . 0 7 5 . 1 9 A A A B B B C C C V R R k N V R R k N V R R k N 排架各柱的内力如图 3 12( b)所示。 BC 跨的两台吊刹车 根据结构的对称性及吊车起重量相等的条件,内力计算同“ AB 跨的二台吊车刹车”情况,仅需将 A 柱和 C 柱的内力对换。排架各柱的内力如图 3 13( b)所示。 21 图 3 13 AB 跨与 BC 跨个一台吊车 150/30 吊车同时刹车时,计算简图如图 3 14( a)所示。 A 柱同前 5 0.594C 图 3 14 m a x 5 9 . 9 3 0 . 5 9 4 5 . 9 0AR T C k N B 柱同前 5 0.620C () m a x 5 9 . 9 3 0 . 6 2 0 2 1 2 . 3 1BR T C k N () C 柱同 A 柱 5.90CR kN () 则 5 . 9 2 1 2 . 3 1 2 4 . 1 1A B CR R R R k N 将 R 反向作用于排架柱顶,求得各柱顶剪力。 5 . 9 0 0 . 2 8 7 2 4 . 1 1 1 . 0 2 1 2 . 3 1 0 . 4 2 6 2 4 . 1 1 2 . 0 4 5 . 9 0 0 . 2 8 7 2 4 . 1 1 1 . 0 2 A A A B B B C C C V R R k N V R R k N V R R k N 排架各柱的内力如图 3 14( a)所示。 22 风荷载作用 风自左向右吹时,计算简图 3 15( a)所示。 图 2 21 A 柱 n0109, 0.305,查表得 11 0.328C . 1 2 1 1 3 . 9 3 1 2 . 8 0 . 3 3 0 1 6 . 5 8AR q H C k N C 柱同 A 柱, 11 0.330C 2 2 1 1 2 . 1 0 1 2 . 8 0 . 3 3 0 8 . 8 7cR q H C k N 则 1 6 . 5 8 8 . 8 7 4 0 . 5 8 6 6 . 0 3A B wR R R R k N 将 R 反向作用于排架柱顶,求得各柱顶剪力。 1 6 . 5 8 0 . 2 8 7 6 6 . 0 3 2 . 3 7A A AV R R k N 0 0 . 4 2 6 1 6 . 0 3 2 8 . 1 3B B BV R R k N 8 . 8 7 0 . 2 8 7 6 6 . 0 3 1 0 . 0 8C C CV R R k N 排架各柱的弯矩图、轴力图如图 3 15( b)所示。 风自左向右吹时,此种荷载情况的排架内力与“风自左向右吹”的情况相同,仅需将 A,C 柱的 内力调换,并改变其内力的符号即可。排架各柱的内力如图 3 16 所示。 图 3 16 最不利内力组合 23 首先,去控制截面。对单阶柱,上柱为 截面,下柱为 , 截面。见图 2 24 所示。 考虑各种荷载同时作用时出现最不利内力的可能性,进行荷载组合。本设计中,取常用的荷载 组合有三种情况,即 永久荷载 0.85(可变荷载 风荷载); 永久荷载 其它可变荷载; 永久荷载 风荷载。 在每种荷载组合中,对柱仍可以产生多种的弯矩 M 及轴力 N 的组合。由于 M及 N 的存同时存在, 很难直接看出哪一种组合最不利。但对字形或矩形截面柱,从分析偏心受压计算公式来看,通常 M 越大相应的 N 越小其偏心距 e0值就大,可能形成大偏心受压,对受拉钢筋不利;当 M 和 N都大, 可能对受压钢筋不利;但若 M 和 N 都同时增加,而 N 增加的多些,由于 e0值减少,可能反而使钢筋 面积减少;有时由于 N 大或混凝土强度等级过低,其配
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