雙跨單層廠房課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一、設(shè)計(jì)題目某金屬裝配車間雙跨等高廠房。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、計(jì)算排架所受的各項(xiàng)荷載。2、計(jì)算各種荷載作用下的排架內(nèi)力（吊車荷載不考慮廠房的空間整體作用）。3、邊柱（A、C軸線）及中柱（B軸線）的柱及牛腿設(shè)計(jì)，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。4、繪制施工圖：柱模板圖和配筋圖，基礎(chǔ)模板圖和配筋圖。三、設(shè)計(jì)資料1、金屬結(jié)構(gòu)車間為兩跨廠房，跨度均為21m。廠房總長54m，柱距6m。廠房標(biāo)高：室內(nèi)地面0.000，室外地面-1.500，吊車軌頂標(biāo)高一班8.000、二班10.00，屋架下弦標(biāo)高一班10.400、二班12.400。2、廠房每跨內(nèi)設(shè)兩臺(tái)吊車，A4級工作制，起重量單學(xué)號1

2、5/3t、雙學(xué)號20/5t。吊車其它參數(shù)參見 “550/5t一般用途電動(dòng)橋式起重機(jī)基本參數(shù)和尺寸（ZQ1-62系列）”。3、建設(shè)地點(diǎn)為某城市，基本雪壓0.30kN/m2，基本風(fēng)壓0.50kN/m2，凍結(jié)深度1.6m。廠房自然地坪下0.6m為回填土，回填土的下層8m為均勻粘土，地基承載力特征值=240kPa，土的天然重度為17.5kN/m3，土質(zhì)分布均勻。下層為粗砂土，地基承載力特征值=350kPa，地下水位-5.5m。4、廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：1)屋架采用21m梯形鋼屋架，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄A“常用構(gòu)件和材料的自重”，按0.12+0.011L（含支撐，按屋面水平投影面積計(jì)算，單

3、位kN/m2；L為跨度，以m計(jì)）計(jì)算屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括支撐）。屋架側(cè)端高度1.4m，屋架在天窗架側(cè)板處的高度為1.7m。2)吊車梁選用鋼筋混凝土等截面吊車梁，梁高900mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值29kN/根，軌道及零件自重0.8kN/m，軌道及墊層構(gòu)造高度200mm。3)天窗采用矩形縱向天窗，每榀天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34kN（包括自重、側(cè)板、窗扇、支撐等的自重）。天窗側(cè)板高度2.6m，天窗架坡屋頂高度0.3m。4)天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為2.02kN/m。5、圍護(hù)墻采用240mm厚粉刷墻，自重5.2 kN/m2。鋼窗：自重0.45 kN/m2，窗寬4.0m，窗高4.8m。圍護(hù)墻直接支撐于基礎(chǔ)梁上，

4、基礎(chǔ)梁截面為240mm450mm?；A(chǔ)梁自重2.7kN/m。6、材料：混凝土強(qiáng)度等級C20C30；柱的縱向鋼筋采用HRB335或HRB400，其余鋼筋I(lǐng)級。7、屋面卷材防水法及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：三氈四油防水層上鋪小石子：0.4 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；100mm厚珍珠巖制品保溫層：0.4 kN/m2；一氈二油隔汽層：0.05 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板：1.4 kN/m2。四、設(shè)計(jì)要求1、計(jì)算內(nèi)容完整，計(jì)算正確，有必要的示意圖。2、計(jì)算書裝訂：封皮、任務(wù)書、計(jì)算書，格式采用統(tǒng)一模板，可電子錄入后打?。▎蚊婊螂p面

5、打印均可），也可手寫但不得用鉛筆書寫。3、計(jì)算書部分表述符合專業(yè)要求。所有示意圖、表格都有編號，安排在正文引用的附近位置。示意圖線條規(guī)整、字跡清楚、整潔。4、施工圖符合建筑制圖規(guī)范的要求。計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料（一）、設(shè)計(jì)題目某金屬裝配車間雙跨等高廠房。（二）、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、計(jì)算排架所受的各項(xiàng)荷載。2、計(jì)算各種荷載作用下的排架內(nèi)力（吊車荷載不考慮廠房的空間整體作用）。3、邊柱（A、C軸線）及中柱（B軸線）的柱及牛腿設(shè)計(jì)，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。4、繪制施工圖：柱模板圖和配筋圖，基礎(chǔ)模板圖和配筋圖。（三）、設(shè)計(jì)資料1、金屬結(jié)構(gòu)車間為兩跨廠房，跨度均為21m。廠房總長54m，柱距6m。廠房標(biāo)高：室內(nèi)地面0.0

6、00，室外地面-1.500，吊車軌頂標(biāo)高10.00，屋架下弦標(biāo)高12.400。2、廠房每跨內(nèi)設(shè)兩臺(tái)吊車，A4級工作制，起重量20/5t。吊車其它參數(shù)由表-1給出。吊車位置起重量（KN）橋跨LK（m）小車重g（KN）最大輪壓Pmax,k(KN)大車輪距K（m）大車寬B（m）車高H（m）吊車總重（KN）左跨（AB）吊車200/5019.5 70.1 187 4.45.62.184264右跨（BC）吊車200/5019.570.11874.45.62.814264表-1 吊車的有關(guān)參數(shù)參數(shù)表 3、建設(shè)地點(diǎn)為某城市，基本雪壓0.30kN/m2，基本風(fēng)壓0.50kN/m2，凍結(jié)深度1.6m。廠房自然地坪

7、下0.6m為回填土，回填土的下層8m為均勻粘土，地基承載力特征值=240kPa，土的天然重度為17.5kN/m3，土質(zhì)分布均勻。下層為粗砂土，地基承載力特征值=350kPa，地下水位-5.5m。4、廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：（1）、屋架采用21m梯形鋼屋架，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄A“常用構(gòu)件和材料的自重”，按0.12+0.011L（含支撐，按屋面水平投影面積計(jì)算，單位kN/m2；L為跨度，以m計(jì)）計(jì)算屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括支撐）。屋架側(cè)端高度1.4m，屋架在天窗架側(cè)板處的高度為1.7m。（2）、吊車梁選用鋼筋混凝土等截面吊車梁，梁高900mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值29kN/根，軌道及零件自重0.8

8、kN/m，軌道及墊層構(gòu)造高度200mm。（3）、天窗采用矩形縱向天窗，每榀天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34kN（包括自重、側(cè)板、窗扇、支撐等的自重）。天窗側(cè)板高度2.6m，天窗架坡屋頂高度0.3m。（4）、天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為2.02kN/m。5、圍護(hù)墻采用240mm厚粉刷墻，自重5.2 kN/m2。鋼窗：自重0.45 kN/m2，窗寬4.0m，窗高4.8m。圍護(hù)墻直接支撐于基礎(chǔ)梁上，基礎(chǔ)梁截面為240mm450mm?；A(chǔ)梁自重2.7kN/m。6、材料：混凝土強(qiáng)度等級C20C30；柱的縱向鋼筋采用HRB335或HRB400，其余鋼筋I(lǐng)級。7、屋面卷材防水法及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：三氈四油防水層上鋪小

9、石子：0.4 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；100mm厚珍珠巖制品保溫層：0.4 kN/m2；一氈二油隔汽層：0.05 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板：1.4 kN/m2。二、材料的選用混凝土強(qiáng)度等級為C25，柱的縱向鋼筋采用HRB335級，其余鋼筋采用I級。三、計(jì)算簡圖及柱截面幾何參數(shù)的確定1、計(jì)算簡圖本裝配車間工藝無特殊要求，荷載分布均勻。故選具有代表性的排架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。排架的負(fù)荷范圍如圖-1所示。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖-2所示。下面來確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖中的幾何尺寸。圖-1 排架的負(fù)荷范圍圖-2 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖2、柱截面幾

10、何參數(shù)的確定(1)、基礎(chǔ)的埋置深度及基礎(chǔ)高度：考慮凍結(jié)深度及回填土層，選取基礎(chǔ)至室外地面為1.8m。初步估計(jì)基礎(chǔ)的高度為1.0m，則基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.95m。(2)、牛腿頂面標(biāo)高確定：軌頂標(biāo)高為10m，吊車梁高0.9m，軌道及墊層高度為0.2m?？傻门Ｍ软敇?biāo)高為10-1.1=8.9m。(3)、上柱標(biāo)高的確定：屋架下弦標(biāo)高為12.4m，既上柱頂?shù)臉?biāo)高為12.4m。(4)、計(jì)算簡圖中上柱和下柱的高度尺寸確定：上柱高：HU =12.4-8.9=3.5m下柱高：HL=8.9+0.95=9.85m柱的總高度：.H=13.35m (5)、柱截面確定：上柱選矩形截面，下柱選工字形截面對于下柱截面高度h：由

11、于下柱HL=8.9+0.95=9.85m，吊車梁及軌道構(gòu)造高度為1.1m，因此，基礎(chǔ)頂至吊車梁頂?shù)母叨菻k=9.85+1.1=10.95m4h,所以s=+0.6。作用在柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按注頂標(biāo)高取值。柱頂至屋脊間屋蓋部分的風(fēng)荷載，仍取為均布的，其對排架的作用則按作用在柱頂?shù)乃郊酗L(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fw考慮。這時(shí)的風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按天窗檐口取值；柱頂至室外地面的高度為：Z=7.6+0.15+2.4=10.35m天窗檐口至室外地面的高度為：Z=7.6+0.15+2.4+1.3+2.6=15.65m.按線性內(nèi)插法確定z:柱頂:天窗檐口處: 左風(fēng)情況下風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值

12、:q1k=s1zWoB=0.8*1.01*0.55*6=2.667KN/Mq2k=s2zWoB=0.4*1.01*0.55*6=1.333KN/M柱頂以上的風(fēng)荷載可轉(zhuǎn)化為一個(gè)水平集中力計(jì)算,其風(fēng)壓高度變化系數(shù)統(tǒng)一按天窗檐口處z=1.1582取值.其標(biāo)準(zhǔn)值為:Fwk=szWohB=(0.8+0.4)*1.1582*0.55*6*1.4+(0.4-0.2+0.5-0.5)*1.1582*0.55*6*1.3+(0.6+0.6+0.6+0.5)*1.1582*0.55*6*2.6+(0.7-0.7+0.6+0.6)*1.1582*0.55*6*0.3=30.27KN右風(fēng)和左風(fēng)情況對稱,方向相反。圖-

13、9 風(fēng)荷載作用下雙跨排架的計(jì)算簡圖五、內(nèi)力分析 本單層廠房是兩胯的對稱結(jié)構(gòu)，C主和A柱受力完全一樣，因此只要計(jì)算AB就可以了。本廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進(jìn)行排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。在各種荷載作用柱頂按可動(dòng)鉸支座計(jì)算，不考慮廠房的空間工作。這里規(guī)定柱頂不動(dòng)鉸支座反力R，柱頂剪力V和水平荷載自左向右為正，截面彎矩以柱左側(cè)受拉為正，柱的軸力以受壓為正。 1、計(jì)算剪力分配系數(shù)單位力作用下懸臂柱的柱頂位移：u=H3/(C0ECIL) C0=3/1+3(1-n)/n計(jì)算有關(guān)參數(shù)：AC柱：=Hu/H=3.5/12.05=0.290；n=Iu/IL=5208*106/(51942.92*106)=0.1

14、04C0=3/1+3(1-n)/n=3/1+0.2903 (1-0.104)/0.104=2.479B柱：=Hu/H=3.5/12.05=0.290；n=Iu/IL6/（74060.88*106）=0.1998C0=3/1+33單位力作用下懸臂柱的柱頂位移：A， C柱：uA=uC= H3/ (C0ECIL)=/（2.479*EC*50109.375*106）=14.085/ ECB， B柱：uB= H3/ (C0ECIL)=/（2.733*EC*71509.375*106）=18.953/ EC令Ki=1/uiK=Ka+kb+kc=1/uA +1uB /+1/uc=0.2537 EC所以，三根

15、柱的剪力分配系數(shù)為：A=K A/K=0.2798; B =K B /K=0.440; c=Kc/K=0.2798驗(yàn)算：A+B +c1.0當(dāng)柱頂有水平荷載F時(shí)，求出剪力分配系數(shù)后，即可求出柱頂剪力：VA=AF；VB= BF；Vc=cF求出柱頂剪力后，即可按懸臂柱繪出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖。下面進(jìn)行各種荷載走作用下排架的內(nèi)力。2、恒載下排架內(nèi)力： 圖-10 永久荷載作用下雙跨排架的計(jì)算簡圖對M作用進(jìn)行排架分析，對圖-10中的豎向荷載所產(chǎn)生的軸力直接累加。各柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力：C1=1.5*1-2(n-1)/n/1-3(1-n)/n=1.5*1-0.2902(0.104-1)/0.104/1+0.290

16、3(1-0.104)/0.104=2.1376C3=1.5*(1-2)/1-3(1-n)/n= 1.5*(1-0.2902)/1+0 A柱：3(1-0.104)/0.104=1.1353R1=MC1/H=29.837*2.1376/12.05=5.2929KN()R2=MC3/H=125.908*1.1353/12.05=11.8625KN()所以RA=R1+R2=17.1154KN（）B柱：RB=0C柱：RC=-RA=-17.1154KN（）所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和R=RA+ RB+ RC=0所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA= RA=17.1154KN（）VB= RB=0V

17、C= -17.1154KN（）圖-11各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算?，F(xiàn)把各柱的軸力算過程敘述如下，彎矩和剪力的計(jì)算從略。排架的彎矩圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-12所示。柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：AC柱：柱頂：N=298.37KN上柱底：N=298.37+21.875=320.245KN下柱頂：N=320.245+43.8=364.045KN下柱底：N=364.045+51.78=415.825KNB柱：柱頂：N=596.74KN上柱底：N=596.74+30.625=627.365KN下柱頂：N=627.365+43.8*2=714.965KN下柱底：N=714.965+

18、56.43=771.395KN （a） 永久荷載作用下的彎矩（KNM）圖和柱底剪力（KN） （b）永久荷載作用下的軸力（KN）圖-12 永久荷載作用下排架的內(nèi)力圖3、屋面活荷載下的內(nèi)力A柱：=Hu/H=0.290；n=Iu/IL=0.104；C1=2.1376；C3=1.1353R1=M1AKC1/H=3.15*2.1376/12.05=0.559 KN（）R2=M2AKC3/H=12.6*1.1353/12.05=1.187KN（）所以RA=R1+R2=1.746KN（）B柱：=Hu/H=0.290；n=Iu/IL=0.199C1=1.5*1-2(n-1)/n/1-3(1-n)/n=1.5*

19、1-0.2902(0.1998-1)/0.197/1+0.2903(1-0.1998)/0.1998=1.827RB=R1=M1bkC1/H=4.725*1.827/12.05=0.716KN()C柱：Rc=0-9.1474V=-0.689-3.0135V=-0.367V=1.057-8.30245-6.00950.5495-4.74-12.3-2.4115所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=2.462KN（）所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA= RA-AR=1.057KN（）VB=RB-B R=-0.367 KN（）VC=Rc-cR=-0.689 KN（）Vi0各柱

20、頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。4、吊車荷載作用下的排架內(nèi)力（不考慮廠房整體空間工作）（1）、AB跨有吊車荷載，Dmax,k作用在A柱，Dmin,k作用在B柱時(shí)排架內(nèi)力分析，其計(jì)算簡圖如圖-14所示。 A柱：=0.290；n=0.104；C3=1.1353 RA=R2=C3=35.904*1.1353/12.05=-3.3827（ 圖-14 B柱：=0.290；n=0.1998； C3=1.5*（1-2）/1+3（-1）= 1.5*（1-0.2902）/1+0.2903（-1）=1.25175 所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=3.3487（ ）

21、所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：0 各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-15所示。 (a) Dmax,k在A柱時(shí)的軸力(KN) (b) Dmax,k作用在A柱時(shí)的彎距和柱底剪力 圖-15（2）、AB跨有吊車荷載，Dmax,k作用在B柱，Dmin,k作用在A柱時(shí)排架內(nèi)力分析，其計(jì)算簡圖如圖-16所示。 A柱：=00290；n=0.104；C3=1.1353 RA=R2=C3=-3.3827（ ） B柱：=0.290；n=0.1998； C3=1.5*（1-2）/1+3（-1）= 1.5*（1-0.2902）/1+0.2903（-1）=1.2

22、5175 RB=R2=C3=64.8*1.25175/12.05=6.7314KN( ） 圖-16 C柱：RC=0 所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=+3.3487（ ） 所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA=RA-AR=-3.3827-0.2798*3.3487= -4.3197（ ）VB=RB-BR=6.7314-0.440*3.3487=5.2580（ ）VC=RC-CR=-0.2798*3.3487=-0.93697（ ）0 各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-17所示。 圖-17（3）、BC跨有吊

23、車荷載，Dmax,k作用在B柱，Dmin,k作用在C柱時(shí)排架內(nèi)力分析，其計(jì)算簡圖如圖-18所示。B柱：=0.300；n=0.200；C3=1.31 RB=R2=C3=353.87*1.31/13.45= -34.47 ） C柱：=0.260；n=0.104； RC=R2=C3=11.66*1.215/13.45=1.05KN（ ） A柱：RA=0 所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=-33.42（ ） 所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA=RA-AR=0.282*33.42= 9.42KN（ ）VB=RB-BR=-34.47+0.434*33.42=-19.97KN（

24、）VC=RC-CR=1.01+0.282*33.42=10.47KN（ ）0 各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-19所示。 圖-18 (a) Dmax,k在B柱時(shí)的軸力(KN) (b) Dmax,k作用在B柱時(shí)的彎距和柱底剪力 圖-19 （4）、BC跨有吊車荷載，Dmax,k作用在C柱，Dmin,k作用在B B柱：=0.260；n=0.200；C3=1.31 RA=R2=C3=-87.47*1.31/13.45= -8.52（ ） C柱：=0.260；n=0.104；C3=1.215 RC=R2=C3=47.18*1.215/13

25、.45=4.26KN（ ） A柱：RA=0 所以：假設(shè)的排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=-4.26（ ） 所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA=RA-AR=0.282*4.26= 1.20KN（ ）圖-20 Dmax,k作用在C柱，Dmin,k作用在D柱時(shí)排架計(jì)算簡圖.VB=RB-BR=-8.52+0.434*4.26=-6.67KN（ ）VC=RC-CR=4.26+0.282*4.26=6.11KN（ ）0 各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-21所示。 (a) Dmax,k在B柱時(shí)的軸力(KN) (b) Dmax

26、,k作用在B柱時(shí)的彎距和柱底剪力 圖-21 BC跨有吊車Dmax,k作用在C柱時(shí)排架內(nèi)力圖 （5）、作用于AB跨，即 AB跨有吊車吊車水平荷載Tmax,k的作用點(diǎn)距柱頂?shù)木嚯xy=3.5-0.9=2.6m；y/Hu=0.743。因此排架柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力系數(shù)C4需用線形內(nèi)插法確定。A、 C柱：=0290；n= 0.104；當(dāng)y=0. 7 Hu時(shí)：C4=2-2.1+3（0.243/n+0.1）/21+3（1/n-1）=0.698當(dāng)y=0. 8 Hu時(shí)：C4=2-2.4+3（0.112/n+0.1）/21+3（1/n-1）=0.654所以當(dāng)y=0. 743Hu時(shí)：C4=0.582+（0.743

27、-0.7）（0.532-0.582）（0.8-0.7）=0.607B柱：= 0.290；n= 0.1998C4=2-2.1+3（0.234/n+0.1）/21+3（1/n-1）=0.679當(dāng)y=0. 8 Hu時(shí)：C4=2-2.4+3（0.112/n+0.1）/21+3（1/n-1）=0.689所以當(dāng)y=0. 743Hu時(shí)：C4=0.689+（0.743-0.7）（0.646-0.689）（0.8-0.7）=0.670柱頂不動(dòng)鉸支座反力的計(jì)算：A柱：RA=R2= C4Tmax,k=0.679*12.97=8.81KN（ ）B柱：RB=R2= C4Tmax,k=0.670*12.97=8.69KN

28、 （ ）C柱：RC=0所以：假設(shè)的柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和：R= RA+RB+RC=17.5KN（ ）所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA=RA-AR=8.86 -0.2798*17.5= 3.194KN（ ）VB=RB-BR=8.69-0.440*17.5=0.99KN（ ）VC=RC-CR=-0.440*17.5=-4.897KN（ ）0各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。排架的彎矩圖，柱底剪力和軸如圖所示，柱的軸力為零 5、風(fēng)載下的排架內(nèi)力（1）、左風(fēng)情況： 在均布風(fēng)荷載作用下，各柱頂不動(dòng)鉸支座反力的計(jì)算： 圖-16A柱：=0.290；n= 0.104；C5=31+4（1/n

29、-1）/81+3（1/n-1）=0.3745RA= -C5qH=-0.3745*2.667*12.05=-12.0369（ ） C柱：=Hu/H=0.290；n=Iu/Il=0.104；C5=0.3745RC = -C5qH=-0.3745*1.333*12.05= -6.0155KN（ ）所以：假設(shè)的柱頂不動(dòng)鉸支座的支座反力之和：R= RA+RB+RC=-18.0254KN（ ）所以：各柱頂?shù)膶?shí)際剪力為：VA=RA-AR+AFw=1.4837KN（ ）VB=RB-BR+BFw =-21.26KN（ ）VC=RC-CR+CFw =7.5051KN（ ）Fw各柱頂?shù)膶?shí)際剪力求出后，即可按懸臂柱進(jìn)

30、行內(nèi)力計(jì)算。排架的彎矩圖，柱底剪力和軸力圖如圖-23所示，柱的軸力為零。圖-23 左右風(fēng)情況排架的彎矩圖2右風(fēng)情況：其計(jì)算簡圖如圖-所示。由于對稱性，右風(fēng)作用時(shí)的內(nèi)力圖如圖所示。六、最不利內(nèi)力組合1、荷載組合系數(shù)關(guān)于荷載組和系數(shù)，風(fēng)荷載：0.6，其他0.7。準(zhǔn)永久 值系數(shù)風(fēng)0，屋面活荷載：不上人0，上人：0.4，吊車：0.6。四臺(tái)吊車的轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.8/0.9。2、控制截面上柱底I-I、下柱頂II-II、下柱底III-III。每一個(gè)控制截面均進(jìn)行基本組合，用于柱配筋計(jì)算和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)組合：用于柱裂縫寬度驗(yàn)算和地基承載力設(shè)計(jì)。由于地質(zhì)條件較好，本題不進(jìn)行地基變形驗(yàn)算，否則還應(yīng)增加III-III

31、截面的準(zhǔn)永久組合。基本組合采用的荷載組合方式用規(guī)范給出的簡化組合方式，即：（1） 恒荷載+0.9（任意兩個(gè)或者兩個(gè)以上活荷載之和）（2） 恒載+任意活載標(biāo)準(zhǔn)組合，也可采用上述的基本組合規(guī)則，但荷載的分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。最不利內(nèi)力：3、內(nèi)力組合表分別對A、B柱，繪制內(nèi)力組合表。由附表給出。七、柱的設(shè)計(jì)（一）A、C 柱截面設(shè)計(jì) 砼：強(qiáng)度等級C25（f=11.9N/MM,f=1.27N/MM）,=0.55上柱： =1521.71KN下柱： 在腹板范圍內(nèi)上柱高3.5m,下柱高8.55m，總高12.05m ,柱截面尺寸見表，確定柱的計(jì)算長度。排架方向：當(dāng)考慮吊車荷載時(shí)上柱： 下柱： 當(dāng)不考慮吊車荷載時(shí)上

32、柱下柱：垂直于排架方向：（按無柱間支撐）當(dāng)考慮吊車荷載時(shí)上柱：下柱 當(dāng)不考慮吊車荷載時(shí)上柱：下柱下柱：該廠房工作環(huán)境屬一類環(huán)境，預(yù)制構(gòu)件砼保護(hù)層。按規(guī)范要求，取25 mm，則=35mm.本設(shè)計(jì)采用對稱配筋，選取內(nèi)力時(shí)，只考慮彎矩絕對值。經(jīng)分析，對基本組合所選擇的不利內(nèi)力見表。 截面MN是否為吊車荷載初步判別大小偏心I-I122.9423.99是大偏壓-615384.30是大偏壓122.39424.99是大偏壓66.49384.31否大偏壓-4.75384.31是大偏壓17.51476.44是 大偏壓II-II-9.08838.97是小偏壓-217.46573.31是大偏壓-27.35878.6

33、6是大偏壓-131.57452.19是大偏壓-84.87939.57是大偏壓III-III517.66901.11否大偏壓-389.5647.54是大偏壓521.25-975.99是大偏壓527.98498.99是大偏壓25.981001.64是小偏壓取舍原則對大偏壓：M相等或接近時(shí)，取N小者； N相等或接近時(shí)，取M大者；對小偏壓：M相等或接近時(shí)，取N大者； N相等或接近時(shí)，取M大者；上柱配筋計(jì)算：假設(shè)為大偏壓上柱截面選定分別為，按最小配筋率：另外垂直于排架方向承載力驗(yàn)算（按軸心受壓驗(yàn)算），查表得，所以垂直于排架方向承載力滿足要求。下柱截面的配筋計(jì)算 選III-III截面：先按大偏壓計(jì)算：則可

34、按大偏壓計(jì)算垂直于排架方向承載力，按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算查表可得，下柱再計(jì)算一個(gè)小偏心受壓的情況先按大偏壓計(jì)算：應(yīng)按大偏壓計(jì)算，屬于大偏心受壓情況，其他各不利內(nèi)力的配筋計(jì)算從略。最終確定上柱的受力鋼筋為：，下柱兩邊的受力鋼筋為。下柱截面的配筋計(jì)算選III-III截面： ，N=1010.55KN，=1.0=7.85m，=1.0=7.85m=M/N=510.34/1010.55=0.505m取/30和20mm中的大值，故取/30=33.3mm=+=505+33.3=583.3mm考慮撓度的二階效應(yīng)對偏心矩的影響1=0.5A/N=0.5*11.9*/1015.55*103=0.986/h=7.85/1=

35、7.8515，=1=1+（/h）1=1.08（二）、柱裂縫寬度驗(yàn)算在柱的標(biāo)注組合中，-（上柱 下柱）需要進(jìn)行跨度裂縫驗(yàn)算的不利內(nèi)力，見表5裂縫寬度驗(yàn)算的不利內(nèi)力表 表5MN偏心距M/N1-191.74348.604263.1890.2320.25284.932-23-3384.47415.82924.6現(xiàn)在以的情況來驗(yàn)算最大裂縫寬度。構(gòu)件力特征系數(shù) 最外層受拉鋼筋外邊緣至受拉底邊的距離。（三）、牛腿設(shè)計(jì)1、幾何尺寸，如圖所示2、牛腿配筋計(jì)算由于，故牛腿縱向配筋按構(gòu)造計(jì)算，取43、吊車梁下局部受壓驗(yàn)算4、柱的外觀尺寸插入杯口的深度，按表取，按鋼筋錨固長度假定柱長故柱插入杯口的長度取滿足要求。（四

36、）、柱吊裝的驗(yàn)算柱的自重：上柱：牛腿部分：下部工字形部分：下部矩形部分：采用吊點(diǎn)起吊沒，綁扎點(diǎn)在牛腿根部，采用翻身起吊，計(jì)算見圖如圖所示何在計(jì)算所需乘以動(dòng)力系數(shù)1.5，則下柱截面配筋為，界面高度為，所以下柱吊裝驗(yàn)算也滿足要求。裂縫寬度驗(yàn)算：變截面處其他截面驗(yàn)算從略（五）、柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以A柱基礎(chǔ)為例基礎(chǔ)形式采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)形式，基礎(chǔ)下采用墊層C10混凝土。預(yù)制柱和基礎(chǔ)之間采用C30細(xì)石混凝土填充?；A(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：按地基承載力確定基礎(chǔ)地面尺寸，按基礎(chǔ)抗沖切和抗剪承載力要求確定基礎(chǔ)高度，由于該單層廠房地基條件和荷載條件，滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于不盡心地基變形驗(yàn)算的條件，因此，本設(shè)計(jì)部進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。1、按構(gòu)造要求確定基礎(chǔ)高度尺寸。（見圖）前面確定了預(yù)制柱插入基礎(chǔ)的深度為，柱底留50的間隙用C30細(xì)石混凝土填充，。根據(jù)表基礎(chǔ)杯底厚度，杯壁厚度（滿足基礎(chǔ)梁支撐寬度要求）。則基礎(chǔ)的高度為：。與前面假定的基礎(chǔ)高度1000略有誤差，可以滿足設(shè)計(jì)的要求。杯壁高度按臺(tái)階下面的基礎(chǔ)抗沖切條件確定，應(yīng)盡量使得大一些以減少混凝土的用量?；A(chǔ)地面尺寸按地基基礎(chǔ)承載力條件確定。不要選擇過大，基礎(chǔ)的構(gòu)造如圖所示。2、柱底截面不利內(nèi)力選擇a、進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)候選用以下三組按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合確定的最不利貝利。（1）（2）（3）b、進(jìn)行機(jī)車設(shè)計(jì)時(shí)候選用以下三