(原创)单层厂房课程设计计算书

计算书一、结构选型和布置1、厂房的平面、剖面布置图，吊车类型及有关参数均已给定（如上），装配车间跨度24m，总长102m，中间设伸缩缝一道，柱距6m。基础顶面高程-0.5m，柱顶高程+12.4m，吊车梁顶标高为10m，吊车梁高1200mm，轨道及垫层构造高度200mm。牛腿标高=吊车梁顶标高-吊车梁高-轨道高度=m6.82.02.110全柱高=柱顶标高-基顶标高+插入杯口的长度=m7.138.0)5.0(4.12上柱高=柱顶标高-牛腿标高=m8.36.84.12下柱高=全柱高-上柱高=m9.98.37.13计算时，不计下柱插入杯口的长度，从而上柱高取3.8m，下柱高取9.1m2、初步确定柱的截面尺寸：如下图（所示）上柱：采用矩形截面mmmmhb500500，mm750取则)(80240)250260(750)(312满足要求mmmmBBB下柱：采用I形截面，mmmmhb8005003、部分柱截面参数的计算上柱：451105.2500500mmA49310208.5500500121mmIu下柱：452101.250)100500(2121004001505002mmA233)200350(05400212400400121800500121lI41010826.1mm二、排架的荷载计算1、屋面和荷载标准值二毡三油上铺小石子2/35.0mKN20mm厚水泥砂浆找平层2/4.02002.0mKN80mm厚珍珠岩保温层2/56.0708.0mKN钢筋混凝土板（含灌缝）2/4.1mKN合计：2/71.2mKN取天沟板宽度为m77.0，而根据条件可知，天沟板板重标准值为mKN/02.2，屋架自重标准值为106KN/每榀，天窗架自重标准值为KN362/每榀，天窗端壁自重标准值为KN602/每榀，即天窗自重标准值为KN962/每榀。取计算单元，计算柱端承受的恒荷载产生的集中压力标准值1N，其作用点与纵向定位轴线的距离取150mm。KNN45.3532962210602.2677.0)24671.2(211对上柱的偏心距mme100150250012、屋面活荷载标准值该屋面为不上人屋面，取荷载标准值为2/5.0mKN，柱端承受的屋面活荷载产生的集中压力标准值KNN31.382277.02465.02对上柱的偏心距mmee1001502500123、柱自重标准值上柱自重：KNG75.23258.35.05.01下柱自重：4.05.0252.15.08.0259.727.02GKN825.68255.04.04.021255.04、吊车轨道谅解及吊车自重标准值吊车自重标准值44.2KN/根，轨道及零件重1KN/m。从而重KNG2.50612.443偏心距mme6002800100035、吊车荷载标准值根据条件，可知KNPk176max,，从而得KNPGGGPkkkkk5517621503122max,,3,2,1min,查多台吊车荷载折减系数表，得折减系数9.0，吊车竖向反力影响线如下图所示。KNyPDkk75.3346634.074.46.11769.0max,max,KNPPDDkkkk61.1041765575.334max,min,max,min,1.0KNGGTkkk58.5)1502.73(1.041)(41,3,2KNPDTTkkkk61.1017675.33458.5max,max,max,6、风荷载标准值基本风压20/45.0100153.0mKNW（1）、风荷载高度系数z1.6/614.74/60.34/6-0.50.8-0.5-0.6地面粗糙程度类别取B类，离地10m时，0.1z，离地15m时，14.1z，离地20m时，25.1z，离地30m时，42.1z。对柱子，按柱顶离室外地坪的高度：m55.1215.04.12，071.1)0.155.12(10150.114.11z对屋盖及天窗部分，按天窗檐口到地坪的高度取值：m03.2015.088.19251.1)2003.20(203025.142.125.1z（2）、风荷载体型系数s由于屋盖及天窗坡度一致，可结合屋盖及天窗计算坡度177.01212.2123.1499.1588.1931.20tan得：1502.10取s如右图所示。（3）、柱上均布荷载及柱顶集中风荷载标准值柱上均布荷载标准值：mKNBWqzs/313.2645.0071.18.001mKNBWqzs/446.1645.0071.15.002柱顶集中风荷载标准值：kk]14.2)5.08.0(01.6)6.05.0[(KN367.7645.0251.17、荷载标准值汇总（见下图）1.446KN/m38.31KN353.45KN23.75KN50.2KN334.75KN68.825KN10.61KN0.1m0.5m0.6m0.6m0.5m0.1m10.61KN7.367KN68.825KN334.75KN50.2KN23.75KN353.45KN2.313KN/m38.31KN三、排架内力计算（由于A、B两柱对称，以下主要是求A柱的内力）1、参数及剪力分配系数的计算295.09.128.3HHu285.010826.110208.5109luIIn由于左右两柱完全相同，故剪力分配系数21BA2、内力计算（1）、在恒荷载作用下（包括柱、吊车梁自重等）、上柱顶面等效弯矩：mKNM345.351.045.3531下柱顶面等效弯矩：mKNM46.266.02.5015.0)75.2345.353(2在上柱顶端附加不动铰，查课本附图9-2、9-3，得72.11C，28.13C不动铰支座反力：)(34.728.19.1246.2672.19.12345.353211KNCHMCHMRA同样的，可得BR与AR大小相等，方向相反。即：0BARR，不必进行分配。（内力图如下所示）Q图M图N图496.225KN427.4KN377.2KN353.45KN7.34KN32.881KNm33.913KNm7.453KNm35.345KNm35.345KNm24.46KNm7.34KN7.34KN（2）、在屋面活荷载作用下上柱顶面等效弯矩：mKNM831.31.031.381下柱顶面等效弯矩：mKNM747.515.031.382在上柱顶端附加不动铰，查课本附图9-2、9-3，得72.11C，28.13C不动铰支座反力：)(081.128.19.12747.572.19.12831.33211KNCHMCHMRA同样的，可得BR与AR大小相等，方向相反。即：0BARR，不必进行分配。（内力图如下所示）N图Q图M图1.081KN1.081KN5.47KNm3.831KNm3.831KNm0.277KNm5.47KNm4.367KNm7.34KN（3）、在吊车竖向荷载作用下a、当kDmax,在A柱，kDmin,在B柱时下柱顶弯矩：mKNMA85.2006.075.334mKNMB766.626.061.104在上柱顶端附加不动铰，查课本附图9-3，得28.13C不动铰支座反力：)(93.1928.19.1285.2003KNCHMRAA)(228.628.19.12766.623KNCHMRBB从而：)(7.13228.693.19KNRRRBA将反向的R作用于排架，进行剪力分配，分配到A、B柱剪力都为R21，分配后，两柱顶的剪力为：)(08.1393.1927.1321KNRRVAA)(08.13228.627.1321KNRRVBB以下为内力图：13.08KN13.08KN32.118KNm49.704KNm151.146KNm200.85KNm13.08KN334.75KNM图Q图N图b、当kDmin,在A柱，kDmax,在B柱时计算过程跟a中一样，此时A柱受力情况同a中的B柱一样，B柱受力情况同a中的A柱一样，过程不再详细描述，内力图如下所示。N图Q图M图104.61KN13.08KN62.766KNm13.062KNm49.704KNm105.966KNm13.08KN13.08KN（4）、在吊车横向水平荷载作用下根据295.09.128.3HHu，285.010826.110208.5109luIIn，63.08.34.2uHyn查附图9-4，得705.05C；查附图9-5，得662.05C。从而692.0)6.063.0(6.07.0705.0662.0705.05C不动铰支座反力：)(343.7692.061.105KNCTRA对于柱B，同样可以得到：)(343.7KNRRAB从而)(686.14343.7343.7KNRRRBA剪力分配后：0343.72868.1421AARRV0343.72868.1421BBRRV内力图如下（虚线为水平力向右的情况）：10.61KN10.61KN10.61KN111.405KNm10.61KNM图Q图（5）、在风荷载作用下a、当左风作用时在上柱顶端附加不动铰，根据295.0，285.0n，查附图9-8，得395.011C，从而得到不动铰支座反力：)(712.109.12313.2359.0111HqCRA)(697.69.12446.1359.0211HqCRB将反向的AR，BR与W一并用于排架作，进行剪力分配，则分配到A、B柱剪力都为)(21WRRBA，分配后，两柱顶的剪力分别为：ABAARWRRV)(21)(676.1712.10)697.6712.10367.7(21KNBBABRWRRV)(21)(691.5697.6)697.6712.10367.7(21KN以下为内力图。1.676KN1.081KN1.081KN2.313KN/m7.367KNQ图M图23.07KNm214.073KNm31.514KNb、当右风作用时计算过程同a中一样，此时A柱受力情况同a中的B柱一样，B柱受力情况同a中的A柱一样，过程不再详细描述。内力图如下所示。5.691KN1.081KN1.446KN32.066KNm193.728KNm24.344KNM图Q图四、排架内力组合内力组合表格如下：五、排架柱的配筋计算1、上柱配筋计算根据1-1截面受力情况，即mKNM64.128，KNN64.452，用20C混凝土，2/6.9mmNfc，钢筋采用335HRB钢筋，2/300mmNfy，mHl7.58.35.15.10，mmaass40，mmh460405000，采用对称配筋。mmNMe2831064.45210016.128360，mmmmh207.163050030，取mmea20，则mmeeeai303202830。165.21064.4525005006.95.05.031NAfc，取11154.115.07.50hl，取12从而14.111)5.07.5(460303140011)(140011221200