单层厂房结构设计实例

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单层厂房结构设计实例

2005年12月20日 2005年12月26日 2005年12月20日~ 2005年12月26日

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一、设计资料 二、承重构件选用 三、排架荷载的计算 内力计算( 、 ) 剪力分配法 四、内力计算(M、N)-剪力分配法 五、内力组合 六、排架柱设计 七、基础设计

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fa

f 一、设计资料 工程概况：跨度、柱距、吊车数量、 (一)工程概况：跨度、柱距、吊车数量、有无 天窗 (二)结构设计的原始资料 1、自然条件：基本风压、基本雪压、积灰荷载、 、自然条件：基本风压、基本雪压、积灰荷载、 屋面活载(每组不同) KN/㎡ 屋面活载(每组不同) ㎡ 2、地质条件：由勘察报告提供的资料，地基承 、地质条件：由勘察报告提供的资料， 载力标准值220KN/㎡ 载力标准值 ㎡ (三)设计要求 1、柱子设计(模板图、配筋图) 、柱子设计(模板图、配筋图) 2、基础设计(配筋图) 、基础设计(配筋图)a

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二、承重构件选用 1、屋面自重(面荷载):屋面的作法、屋面板重 ):屋面的作法 、屋面自重(面荷载):屋面的作法、 2、屋架：型号、自重 、屋架：型号、 注：此处采用折线形屋架 其它形式的屋架还有拱形、 其它形式的屋架还有拱形、三角形屋架等 3、吊车梁：型号、尺寸、 3、吊车梁：型号、尺寸、轨道及零部件重 4、排架柱： 、排架柱： 各部分尺寸及几何参数： 各部分尺寸及几何参数： 上柱、 查书P19 : 上柱、下柱尺寸 查书 几何参数， 几何参数，列表 P59 表19-3

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ω1 = β z µ s µ z ω0 Gk 3 2

G2

三、排架荷载的计算 注：排架计算简图的基本假定 横梁为刚性横梁，柱顶为铰结点， 横梁为刚性横梁，柱顶为铰结点，柱底为刚结点 (一)恒荷载 1、屋盖自重 G 、 2、柱子自重 、 上柱自重 G 下柱自重 G3 3、吊车梁及轨道重 G 、 (二)活荷载 1、屋面活荷载 Q1 、 注:屋面积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的 屋面积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的 较大值同时考虑12 4

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2、风荷载 、 风荷载标准值： 风荷载标准值： k = β z µ s µ zω0 ω 均布风荷载： ①均布风荷载： 集中风荷载： ②集中风荷载： 例： -0.4 -0.5 -0.4 -0.6+0.8 -0.4

Fw

q1

q2

B

C B C

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3、吊车荷载 、 ①吊车竖向荷载Dmax = ξ ∑ Pmax yi Dmin = ξ ∑ Pmin y i

ξ -考虑多台吊车共同工作的折减系数 考虑多台吊车共同工作的折减系数 ②吊车水平荷载T=

α4

(Q + g )

Tmax = ξ ∑ Ti y i

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四、内力计算(M、N)-剪力分配法 (一)剪力分配系数 柱剪力分配系数

(二)恒荷载作用下的排架内力计算

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1、屋盖自重产生的弯矩和轴力： 、屋盖自重产生的弯矩和轴力： 2、柱

自重产生的弯矩和轴力： 、柱自重产生的弯矩和轴力： 3、吊车梁及轨道产生的弯矩和轴力： 、吊车梁及轨道产生的弯矩和轴力： 查P43得各种情况下支座反力 例：

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内力正负号的规定：

例： M图 N图

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(三)活荷载作用下的排架内力计算 1、屋面活荷载作用下产生的弯矩和轴力 与屋盖自重作用位置相同， 与屋盖自重作用位置相同，产生的内力成比例 2、风荷载作用 、风荷载作用下产生的弯矩和轴力 ①左来风情况 q q F 已经求得， 已经求得， P44表18-5,得到支座反力 ，画出弯矩图 表 ， 例：1 2w

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①左来风情况

Fw 10.50 q1 q2 42.80 18.55

139.76 B C

30.81 120.09 B

11.89 107.20 C

19.10

②右来风情况：结构对称Fw 18.55 q2 q1 42.80 10.50

19.10 B C

107.20

11.89 B

30.81120.09

139.76 C

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3、吊车荷载作用下产生的弯矩和轴力 ①吊车竖向荷载作用： 例：Qmax MA MB Qmin 114.41 51.19 45.86 43.37 5.29

21.98 B C

14.22

39.44 B

12.74

1.47 14.85 C

552

118.97

+

+

552 B

118.97 C

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②吊车水平荷载作用： 例：作用于AB跨时排架内力图1.6 05 Tax m Tax m 97 .2 1.5 77 52 .1 2.5 36

195 1.7 B C

1. 69 120 4.9 B

1.3 91

6.6 65 63 .7 C

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五、内力组合A柱内力标准值汇总表

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A柱内力组合表

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六、排架柱设计 一般对于大偏心受压构件，选取M较大而轴力 较小的情况(已知M、N求截面配筋) 对于小偏心受压构件，尽量选取M大N也大的 情况 (一)上柱配筋计算 (二)下柱配筋计算 (三)牛腿计算： 根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求， 初步拟定牛腿尺寸

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例：

牛腿尺寸简图

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1、牛腿高度验算：F bh ) Fhk0.f5 + aftkbh Fvk ≤ β(1 0.5 F ) h 0 a Fvk 0.5+ h0 Fvk ≤ β (1 0.5hk vk tk 0 0

P48公式19-1

2、牛腿的配筋计算：Fv a Fh As ≥ + 1.2 0.85 f y h0 fy

P48公式19-3

3、局压验算：

Fvk ≤ 0.75 f c A

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(四)吊装阶段验算-翻身吊 例：

1、荷载：自重*截面面积= 得到的为标准值

(KN/m)

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设计值=1.2×1.5×0.9×标准值 1.5——动力荷载系数 0.9——结构重要性系数 注：结构安全等级分为三级： 一级构件结构重要性系数1.1 二级构件结构重要性系数1.0 1.0 三级构件结构重要性系数0.9