某房地产公司做的单层厂房结构设计方案.docx

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1、某房地产公司做的单层厂房结构设计方案1 .结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在1536m之间，且柱顶标高大于8m,故使用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型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。由图2-54可知柱顶标高为9.6m,牛腿顶面标高为6m；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m,则计算简图中柱的总高度H,下柱高度H,与上柱高度HU分别为：7=10.2m+0.5m=10.7mH1=6m+0.5m=6.5mHu=1().7m-6.5m=4.2m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2-22。表2-22柱截面尺

2、寸及相应的计算参数计算参数柱号截面尺寸mn面积/mm2惯性矩m自重/(kNm)A,C上柱矩400X4001.610521.310h4.0下柱I4009001001501.875IO5195.38104.69B上柱矩400X6002.4IO572106.0下柱I40010001001501.975IO5256.34IOr4.94本设计仅取一根排架进行计算，计算单元与计算简图如图2-55所示。EA=8EA=oo2 .荷载计算1恒载屋盖恒载绿豆砂浆保护层二毡三油防水层20厚水泥砂浆找平层80厚泡沫混凝土保温层预应力混凝土大型屋面板（包含灌缝）屋盖钢支撑0.35kNm220kNm30.02m=0.40

3、kNm228kNm30.08m=0.64kNm21.4kNm20.05kNm2总计2.84kNm?屋架重力荷载为60.5kN榴，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为:G1=1.2(2.84kN/m6m182m+60.52kN)=220.33kN(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2(44.2kN+0.8kNm6m)=58.8kN(3)柱自重重力荷载设计值A、C柱：GAZ=G4c=1.24.0kNmX3.6m=17.28kN上枉:八我下i.G5a=G5c=1.24.69kN/m6.5m=36.58kNB柱：柱G4b=1.26.0kNm3.6m=25.92kNGSB=1.24.94kN

4、/m6.5m=38.53kN下柱：5b各项恒载作用位置如图2-56所示。400Gsb=38,535001500Gc=36.58图2-56荷裁作用位置图（单位：kN）2 .屋面活荷载屋面活荷载标准值为5kNm雪荷载标准值为0.4kNm二后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：Q1=1.40.5kNm26m182m=37.8kNQi的作用位置与G1作用位置相同，如图2-56所示。3 .风荷载风荷载的标准值按Wk=PZzs%计算，其中Wo=O5kNm-,z=1.04根据厂房各部分标高（图2-54）及B类地面粗糙度确定如下：zz=1.000z=1(M94=1.078柱顶（标高9.

5、6m）檐口（标高1175m）屋顶（标高12.8Om）MS如图2-57所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:wk=/八WO=1.00.81.00.5kNm2=OAkN/m?w2k=s2wi=1.00.41.00.5kNm2=0.2kNm2图2-57风荷载体型系数及计算简图则作用于排架计算简图（图2-57）上的风荷我设计值为:q.=140.4kNm2X6.0m=3.36kNmq1=1.40.2kNm26.0m=1.68kNmFW=q(vi+42)列+(MS3+4)h1B,oB=1.4(.8+0.4)1.0492.15m+(-0.6+0.5)1.0781.05m1.00.5kNm

6、26.0m=10.89kN4 .吊车荷载由表2-16可得205t吊车的参数为：B=5.2m,TC=4.0m,g=68.6kNQ=200kNPmax=174kN匕访=37.5kN根据B=5.2m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2-58所示。(1)吊车竖向荷载吊车竖向荷载设计值为：(2)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为：T=-a(Q+g)=-O(200kN+68.6kN)=6.715kN44作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：MaX=q)i=1.46.715kN2.15=21.30kN夕4000Z2004000夕FpmaxFiFpmaXFp

7、max=174KN(X)()()图2-58吊车荷载作用下支座反力影响线3.排架内力分析该厂房为两跨等高排架，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小计算,见表2-23。表2-23B剪力分配系数柱别n=1J1九=HU1HC0=31+23(1n-1)=H3C0EI1_1/公/、C柱=0.109=0.356C0=2.192Sr=c=2.406108/EVA=rIc=0277B柱/1=0.281=0.356C0=2.690SB=1.494xK)-8e%=0.446Gi=G1=220.33kN,G2=G3+G4=58.8kN+17.28kN=76.08kNG3=G5a=36.58kN.G4

8、=2G1=222O.33kN=440.66kNG6=G5b=38.53kN,G5=Gab=2G3=25.92kN+258.8kN=143.52kNM=Ge1=220.33kNO.O5m=11.02kNmf2=(G+G14A)4-G3=(220.33kN+17.28)0.25m-58.8kN().3m=41.76kNm由于图2-59a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较支座计算内力。柱顶不动钱支座反力Ri可根据相应公式计算。关于A,C柱相=19,=0.356Piij58=一6.39(*+N图2-59恒载作用卜排架内力图2.屋面活荷载作用下排架内力分析(I)AB

9、跨作用屋面活荷载_排架计算简图如图2-60所示，其中2=37.8kN,它在柱顶及变阶处引引起的力矩为:MA=37.8kN0.05m=1.89kNmM2=37.8kN0.25m=9.45kNmMB=37.8kN0.15m=5.67kNm誓G+等G=关于A柱，G=2.231,G=0957,则=1.3IkN()10.1m1.89kNm2.231+9.45kNmX0.957关于B柱=281,=0.356,则1-4-C1=-)”=1.781211-1n)暹5.67kNm1.781XC)BH110.17R=Ra+Rr=1.31kN+1OOkN=231kN()将R反作用于柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与相应的

10、柱顶不动较支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即Va=Ra-R=1.31kN-0.2772.31kN=0.67kN()Vb=R-R=.OOkN-0.4462.31kN=-0.03kN()Vc=cR=-0.277X2.31kN=-().64kN(-)OO37.837.8/图2-60AB跨作用屋面活荷载时排架内力图(2)BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且Be跨与AB跨作用荷载相同，故只需将图2-60中内力图的位置及方向调整一下即可，如图2-61所示。OO37.837.8/3 图261BC跨作用屋面活荷载时的排架内力图4 .风荷载作用下排架内力分析(1)左吹风时计算简图如图2-6

11、2a所示。关于A,C柱,=0.109,4=0.356得(=0.31011+24-181+-17RA=-qHC=-3,36kNm10.1m0.31=-10.52kN(-)RC=-2C11kNm10.1m0.31=-10.52kN(-)R=RA+&+bW=-Io52kN-5.26kN-10.89kN=-26.67kN(-)各柱顶的剪力分别为VA=RAAR=-IO52kN+0.277X2667kN=T13kN(120,09139,76图2-63右吹风时排架内力图5 .吊车荷载作用下排架内力分析(I)。-作用于A柱计算简图如图2-64a所示。其中吊车竖向荷载max,Omin。在牛腿顶面处引起的力矩为:M.=OmaXd=552.00kN0.3m=165.6kNmr1dJMB=Omin3=118.97kN0.75m=89.23kNm壬工H-C3=0.957r1关于4柱，3,则dM4T65.6kNm.1_,n/RA=-C=X0.957=-15.69(-)关于8柱,=0.281,2=0.356,得z11+31