n單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。n單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)設(shè)計n單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)設(shè)計單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)設(shè)計 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 一 設(shè)計資料 1. 工程概況 某鍛工車間為一單層單跨鋼筋混凝土裝配式結(jié)構(gòu)，跨度 18m,長度 66m，選用兩 臺中級工作制橋式吊車，軌頂標(biāo)高 9.8m，考慮散熱通風(fēng)要求，需設(shè)置天窗及擋 風(fēng)板 2. 設(shè)計要求 . 完成屋面板、屋架、天窗架、天溝、吊車梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件的選型，幵初步確 定排架柱的截面尺寸； . 進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置（包括支撐布置） . 排架荷載計算； . 排架內(nèi)力計算； . 排架內(nèi)力組合； . 柱子

2、配筋設(shè)計（包括牛腿） . 柱下單獨基礎(chǔ)設(shè)計； . 繪制施工圖（1 號圖紙及 2 號圖紙各一張），內(nèi)容包括 基礎(chǔ)平面布置圖及基礎(chǔ)配筋圖 屋蓋結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)平面布置圖 柱子配筋圖 設(shè)計資料 3.1 荷載 鋼筋混凝土容重 一磚墻（單面粉刷） 20mm 水泥砂漿找平 重 層 防水層 屋面活荷載 屋面積灰荷載 25KN/m3 4.92KN/m2 0.4 KN/m2 鋼門窗自 0.4 KN/m2 鋼軌及墊 0.6 KN/m2 二氈三油 0.35 KN/m2 (沿斜面) 0.5 KN/m2 （沿水平面） 0.5 KN/m2（沿水平面） 1 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 施工活荷載 3.2 工程地質(zhì)資料 0.5 K

3、N/m2（沿水平面） 由勘察報告提供的資料，天然地面下 1.2m 處為老土層，修正后的地基承載力 為 120 KN/m2，地下水位在地面下 1.3m（標(biāo)高-1.45m） 3.3 材料 混凝土：柱 C30，基礎(chǔ) C15 鋼筋：受力筋為 HRB335 級鋼筋，鋼箍、預(yù)埋件及吊鉤為 HPB235 級鋼筋 砌體：M5 磚，M2.5 砂漿 圖 1 建筑平面圖 2 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 +17.520 二 結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)布置 1. 屋面板 采用 1.5m×6m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板G410(一)、（二），板自重 1.3，嵌縫 重 0.1（均沿屋架斜面方向） 2. 天溝板 天溝板G410(三)

4、的截面尺寸見圖 4，重 17.4KN/塊（包含積水重）。 mm） ） 3. 天窗架 門型鋼筋混凝土天窗架（G316）的示意圖如 圖 5。 4. 屋架 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土折線型屋架 YMJA-18-xBb，屋架的幾何尺寸如圖 6 上弦桿 b×h=240mm×220mm 下弦桿 b×h=240mm×220mm 3 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 腹桿 b×h=120mm×240mm （F1） b×h=200mm×240mm（F2） b× h=120mm×120mm（F3F6） 屋 架自重： 60.5KN/榀

5、0.05 KN/m2（沿水平面） 44.2 KN/根（高 1200mm） 15.7 KN/根 上柱為矩形 400mm×400mm 下柱為工字型 400mm×800mm 5. 屋蓋支撐 6. 吊車梁重 7. 基礎(chǔ)梁重 8. 連系梁、過梁均為矩形截面，尺寸見剖面圖 3 9. 排架柱尺寸： 圖 8 排架柱下柱截面 圖 10. 基礎(chǔ)采用單獨杯形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為 0.6m，如圖 11 4 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 B A Z-2 Z-3 Z-1 Z-2 Z-3 Z-1 Z-2 Z-3 JL-3 JL-JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 JL-1 J

6、L-3 KZ-1 J-2 J-2 J-1 J-2 Z-3 Z-1 Z-3 Z-2 JL-1 Z-1 Z-2 Z-2 11 三. 排架的荷載計算 1. 恒載 1.1 屋蓋部分傳來的恒載 P1p 26.2×2=52.4KN 天窗重 屋面板重 嵌縫重 防水層重 找平層重 屋蓋支撐重 屋架重 每塊天溝板及積水重 1.3×6×18=140.4 KN 0.1×6×18=10.8 KN 0.35×6×18=37.8 KN 0.4×6×18=43.2 KN 0.05×6×18=5.4 KN 60.5

7、KN 17.4 KN 5 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 P1p=350.5/2+17.4=192.3KN 1.2 柱自重 P2p 和 P3p 上柱重： P2p=25×0.4×0.4×3.6=14.4 KN 下柱重：柱身 25×0.187×7.2+0.4×0.8×（0.2+0.4+0.6）=43.26 KN 牛腿 25×（0.8+1）/2×0.2+0.4×1 ×0.4=5.8 KN P3p=38.46+5.8=49.06 KN 1.3 混凝土吊車梁及軌道中的 P4p P4p=44.2+0.6&

8、#215;6=47.8KN 2. 活荷載 2.1 屋面活荷載 P1Q 雪荷載為 0.35 KN/m2，屋面積灰荷載為 0.5 KN/m2，屋面活荷載為 0.5 KN/m2。排架 計算時，屋面積灰荷載不雪荷載或屋面均布活載中較大值同時考慮。 P1Q=(0.5+0.5)×6×18/2=54KN P1Q 的作用位置同 P1p 2.2 吊車荷載 采用兩臺中級工作級別吊車，起重量分別為 Q=10t,20/3t.吊車具體參數(shù)見表 1 minmax 2.2.1 豎向吊車荷載 如圖 12 所示 （=0.9） 6 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 P2max P2max P1max P1max P2m

9、ax P12max P1max P1max X= a 圖 12 求 Dmax 時的吊車布置圖 情況 a： Dmax=101×1.6 ? 5 +183×（1.9 ）=316.85KN 6 6 Dmin=22.5×1.6 ? 5 +29.5×（1.9 ）=57.23KN 6 6 情況 b: Dmax=101×6 ? 2.6 +183×0.9 ? 5 =292.23KN 6 6 Dmin=22.5×6 ? 2.6 +29.5×0.9 ? 5 =55.17KN 6 6 經(jīng)過比較，設(shè)計時采用情況 a 中的荷載，作用位置同 P

10、4p 2.2.2 水平吊車荷載 每個輪子水平剎車力： 1 ×0.12×(98+29.9)=3.84KN 4 1 ×0.1×(196+70.1)=6.65KN 4 產(chǎn)生 Tmax 時吊車的作用位置不中的情況 a 相同，于是有： 1.9 1.6 ? 5 Tmax=3.84×+6.65×（）=11.68KN 6 6 3. 風(fēng)荷載 3.1 均布風(fēng)荷載 單層廠房的風(fēng)載體型系數(shù)如圖 13 所示，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范可得風(fēng)壓高度變化 系數(shù)如表 2 所示，框架風(fēng)荷載計算簡圖如圖 14 所示： 1 10t 吊車： T1= (Q+g)= 4 1 (Q+g

11、)= 20/3t 吊車: T2=4 -0.7 -0.7 +0.3 -0.8 -0.6 0 -0.6 +0.8 -0.5 X= b 2 13 風(fēng)載體型系數(shù)圖 7 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 z 柱頂離室外地坪高度為 12+0.15=12.15m，風(fēng)壓高度變化系數(shù) z=1.0602 q1=0.8×1.0602×0.5×6=3.82KN/m ( ) q2=0.5×1.0602×0.5× 6=2.39KN/m 3.2 求集中風(fēng)荷載 屋架檐口離室外地坪高度為 14.5-0.4+0.15=14.25m, 故 z=1.119 故 z=1.1316 z=

12、1.1466 擋風(fēng)板，屋架交界處離室外地坪的高度 14.55+0.15=14.7m， 天窗、屋架交界處離室外地坪高度為 15.15+0.15=15.30m， 天窗檐口離室外地坪高度為 17.22+0.15=17.37m ， 外地坪高度為 17.52+0.15=20.07m， ( ) z=1.1921 天窗頂離室 z=1.1987 按圖 15 計算集中風(fēng)荷載 W q 3 圖 15 屋架集中風(fēng)荷載計算簡圖 q 12 q3=0.8×1.119×0.75×6=4.03KN/m q4=0.3×0.1316×0.75×6=1.53 KN/m q5

13、= 1.4×1.1921×0.75×6=7.51 KN/m q6=0.8×1.1466×0.75×6=4.13 KN/m q7= 0.8×1.1921×0.75×6=4.29 KN/m q8 不 q9 相抵消 q10=0.6×1.1921×0.75×6=3.22 KN/m q11=0.6×1.1466×0.75×6=3.10 KN/m q12=0.6×1.1316×0.75×6=3.06 KN/m q13=0.5&#

14、215;1.119×0.75×6=2.52 KN/m （） ( ) （） ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) W=( q3+ q13)×(14.25-12.15)+( q4+q12)×(14.70-14.25)+q5×(17.37-14.7)+(q6+q11) ×(15.3-14.7)+(q7+ q10)×(17.37-15.30)=33.04KN ( ) 8 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 作用點標(biāo)高 12.00m 排架的計算簡圖及荷載的作用位置示圖 14、圖 15 p1 p1 p1e p2+p4+Dmax(Dmin)

15、 Tmax Tmax W p1e p2+p4+Dmax(Dmin) +12.000 +8.400 q1 p1e2+p2e2-p4e4 p1e2+p2e2-p4e4 -D(D)e4 -D(D)e4 maxminmaxmin q2 -0.600 A B 排架荷載作用簡圖 圖 16 四、內(nèi)力分析 1. 恒載作用下的排架內(nèi)力 由于單層廠房多屬于裝配式結(jié)構(gòu)，柱、吊車梁和軌道的自重，多是在預(yù)制柱吊裝就 位完畢而屋架尚未安裝時加在柱子上的，此時尚未構(gòu)成排架結(jié)構(gòu)。但是在設(shè)計中，為了 不其他荷載項的計算方法一致，在柱、吊車梁和軌道的自重作用下仍按排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi) 力計算。 1. 1 由 P1p 產(chǎn)生的彎矩和軸力

16、M11= P1p×e1=192.3×0.05=9.615kN·m ( ? ) M12= P1p×e2=192.3×0.2=38.46 kN·m ( ? ) I1= Ix=1.456×1010mm4 Iu= 2.13×109 mm4 P1p=192.3KN H u ?3.6 ? 0.286 ?H 12.6 計算柱頂反力 I u ?2.13 ? 0.146 ?I1 14.56 1 ? 1 ? ?1 ? ?3 n C1=? =1.951 2 ? 1 ?1 ? ?3 ?1? n ? P1p e19.615 R11= C1&

17、#183; ? 1.951? 1.49KN （ ） H 12.6 2 9 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 C 3=3 2 ?1 ? ?2 1 ? ?3 1 ? 1.212 n ? 1) R12= C3· P1 p e2 ? 1.212 ?38.46 H 12.6 =3.70KN （ ） N1=192.3KN R1= R11+ R12=1.49+3.70=5.19 KN （ ） 1.2 由柱自重產(chǎn)生的彎矩和軸力 上柱重 P2p=14.4KN M22= P2p·e2=14.4×0.2=2.88 kN·m ? ） R2=C3· P （ 2 p e2 H =1

18、.212×2.88 12.6 =0.278 kN （ ） N2=14.4KN 下柱重 N= Pp=49.06KN 僅產(chǎn)生軸力丌產(chǎn)生彎矩 1.3 由 P4p 產(chǎn)生的彎矩和軸力 P4p=47.8KN M44= P4p·e4=47.8×0.35=16.73kN·m （ ? ） R4=C3· P4 p e 4 H =1.212×16.73 12.6 =1.61kN （ ） N4=47.8KN 18 和圖 19 R1+R2-R4 M 圖 19 恒載作用下的 M、N 圖 10 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 2. 屋面活載作用下的排架內(nèi)力 P1Q 的作用

19、位置同 P1p，即成比例。 P1Q=54KN R=5.19×54 192.3 =1.46KN （） M11=9.615× 54 192.3 =2.70 kN·m （?） M12=38.46×54 192.3 =10.8 kN·m （?） N=54KN 20、圖 21 54 圖 圖 21 屋面活載作用下作用下的 M，N 圖 3. 吊車豎向荷載作用下的排架內(nèi)力 3.1 最大輪壓作用于 A 柱時 A 柱： MA=Dmax·e4=316.85×0.35=110.90kN·m ( ?) B 柱：MB=Dmin·e4

20、=57.27×0.35=20.03 kN·m ( ?)計算簡圖如圖 22 11 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 VA VB RA RB = = 不恒載的計算方法相同，可得 C3=1.212 A 柱： RA= C3· M A 110.90 H =1.212×12.6 =-10.67KN（） B 柱： R B= C3· M B H =1.212×20.0312.6 =1.93KN（） A 柱不 B 柱相同，剪力分配系數(shù) B= A=0.5，則 A 柱不 B 柱柱頂?shù)募袅?A 柱 VA=RA- A（RA+RB）=-10.67-0.5×（-

21、10.67+1.93）=-6.3KN（） B 柱 VB=RB- B（RA+RB）=1.93-0.5×（-10.67+1.93）=6.3KN（） 內(nèi)力圖示于圖 23 N(KN) 圖 23 吊車豎向荷載作用下 M，N 圖 3.2 最大輪壓作用于 B 柱時 由于結(jié)構(gòu)的對稱性，A 柱同 1 中 B 柱情況，B 柱同 1 中 A 柱的情況。 12 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 4. 吊車水平制動力作用下的排架內(nèi)力 4.1 Tmax 向左作用 柱中軸力為零。 由前述所得 n=0.146, =0.286 A B = 圖 24 吊車水平力作用下排架計算簡圖 A 柱 TA=Tmax=11.68KN B 柱

22、TB=Tmax=11.68KN y 12 ? 9.7 ? ? 0.639 ，查附錄 3-2 可得 H u 3.6 ? 0.4162 ? 1.8? ? ?3 ? 0.2 ? n =0.626 C5= ? ?1 ?3 ? 2?1 ? ? ? 1? ? n ? RA=RB=C5Tmax=11.68×0.626=7.31KN () 考慮空間作用分配系數(shù) m,由表 3-5 得到 m=0.85,且 A 柱和 B 柱相同，剪力分配系 數(shù) B= A=0.5，計算簡圖見圖 24，則 A 柱不 B 柱柱頂?shù)募袅?A 柱 B 柱 VA=RA- A（RA+RB） =7.31-0.5×0.85&#

23、215;（7.31+7.31）=1.10KN（） VB=RB- B（RA+RB） 得 Tmax 向左作用下排架的彎矩如圖 25 中實線所示。 =7.31-0.5×0.85×（7.31+7.31）=1.10KN（） 根據(jù)柱頂剪力和求 13 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 圖 25 吊車水平力作用下 M 圖 4.2 Tmax 向右作用 由于結(jié)構(gòu)對稱，M 圖可見圖 25 中虛線所示 5. 風(fēng)荷載作用下的排架內(nèi)力 5.1 左來風(fēng)情況 q1=3.82KN/m,q2=2.39KN/m,W=33.04KN 3?1 ? ?4 ? 1 ? 1? ? C11= ? n ? ?8?3 =0.343 ?1

24、 ? ? ? 1 ? 1? ? n ? R1=-C11q1H=-0.343×3.82×12.6=-16.51KN（） R1=-C11q2H=-0.343×2.39×12.6=-10.33KN（） 排架單元為對稱結(jié)構(gòu)，柱中的軸力為零，計算簡圖見圖 26 =0.5 VA=R1+ （-R1-R2+w）=13.43KN（） VB=R2+ （-R1-R2+w）=19.61KN（） 根據(jù)計算，左來風(fēng)的情況下框架的 M 圖如圖 27 中實線所示。 5.2 右來風(fēng)情況 由于結(jié)構(gòu)對稱，M 圖如圖 27 中虛線所示。 14 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 q2 圖 27 風(fēng)荷載作用

25、下 M 圖 472.45 五、內(nèi)力組合 排架單元為對稱結(jié)構(gòu)，可僅考慮 A 柱的截面。具體組合情況見表 3,表 3 中截面和內(nèi) 力的正方向如圖 28 所示。 15 表 3 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 內(nèi)力組合表 16 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 17 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 可變荷載控制下截面內(nèi)力最丌利組合表 18 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 六、 排架柱設(shè)計 1. A 軸柱 1.1 設(shè)計資料 截面尺寸：上柱 下柱 400mm×400mm 的正方形截面 工字型截面 b=120mm =hf=150mm 材料等級; 混凝土 C30 鋼筋 fc=14.3N/mm2 fy=fy=300 N/mm2 受力筋

26、為 HRB335 上柱：2×3.6=7.2m 下柱：1×9=9m 排架平面外 上柱：1.25×3.6=4.5m 下柱：0.8×9=7.2m h=800mm bf=bf=400mm hf箍筋、預(yù)埋件和吊鉤為 HPB235 級鋼筋 fy=210 N/mm2 計算長度：排架平面內(nèi) 1.2 內(nèi)力 上柱 Nb=fcbh0b=14.3×400×365×0.55=1148.3KN 0.8 0.8其中b=? 0.55 ? f y 3001 ? 1 ?0.0033 ? 2 ? 105 ? cu Es 內(nèi)力組合表中-截面的控制內(nèi)力 N 均小于

27、Nb,則都屬于大偏心受壓，所以選取彎 矩較大而軸力較小的情況，經(jīng)過比較選出下面內(nèi)力組合： M=-146.05 kN·m 下柱 由于下柱在長度范圍內(nèi)配筋相同，比較-和-截面的控制內(nèi)力，可以看出 -截面起控制作用?？梢粤?Nb= fc (bf-b) hf+ fcbh0b =14.3×400-120×150+14.3×765×0.55=1322.6KN 從 內(nèi)力組合表·。中-截面的控制內(nèi)力均小于 Nb,則都屬于大偏心受壓，所以選取彎 矩較大而軸力較小的情況，經(jīng)過比較取出下面幾組內(nèi)力組合： M=787.71KN N=825.78KN V=96

28、.99KN M=737.14KN N=424.37KN V=79.28KN 19 N=248.04KN 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 M=533.1KN N=358.5KN V=58.02KN 1.3 配筋計算（采用對稱配筋） 上柱 M=-146.05 kN·m N=248.04KN N f ?248040 400 ? 43.36 <2a =70 s 所以屬于大偏心受壓， 取 X=70mm c b 14.3 ? e0=M =146.05KN ? m =588.8mm N 248.04 e ah 30 =13.33mm<20mm,取 ea=20mm ei=e0+e

29、a=588.8+20=608.8mm l0 h ? 7200 400 ? 18 >15>8(l 0 為排架方向上柱的計算長度) ?1 ? 1 ? 1.15 ? 0.01l ? 0 2 h ? 0.97 排架結(jié)構(gòu)屬于有側(cè)秱結(jié)構(gòu)。 Cm=1.0 K=0.85 ? ? 2 ? ? C 1 K ? l ?0 ? m ? ? ? ?1? 2 ? 1.114 ? h ?ei ?h0 e=?ei ? h 2 ? a s? 1.114 ? 608.8 ? 400 ? 35 ? 843.2 mm e? ? e ? h?2 0 ? as ? 843.2 ? 365 ? 35 ? 513

30、.2mm A A ? Ne?248040 ? 513.2 s ?s ? 1285.8mm2 f ? ?y ?h 0 ?as ?300 ? 365 ? 35? 選用 3B25（As=1473mm2）,箍筋選用 A6200,如圖 29 20 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 6200 6B25 圖 29 排架上柱截面配筋圖 垂直彎矩平面的承載力驗算： l 0 4500 b ? 400 ? 11.25 ? ? 0.961 ? N ? c ? ?f c A ? f y As ? ?2 ? 0.961×（14.3×400+300×1473） 滿足要求 ?=2623KN>

31、N=248.08KN? 下柱 ? N ? ? ? f ?f c b f h f ?14.3×400×150=858KN 內(nèi)力組合（a） M=787.71KN·m N=825.78KN< N ? f ? ? N f ?825780 14.3 ? 400 ? 144.4mm c b e0=M N 787.71 825.78 =953.9mm ea=h 30 =26.7mm>20mm,取 ea=26.7mm ei=e0+ea=953.9+26.7=980.6mm l0 h ? 7200 800 ? 9 >8(l 0 為排架方向下

32、柱的計算長度) ?1 ? 1 l0 h ? 7200 800 ? 9 ? 15 ? 2 ? 1 排架結(jié)構(gòu)屬于有側(cè)秱結(jié)構(gòu) Cm=1.0 K=0.85 21 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 ? ? ? ? ? CK ? l ? 2 ? m ?1 ?0 ?1? 2 ? 1.038 ? ? ei? h ? ? h ? 0? e=?e ? h 2 ? a 800 is? 1.038 ? 980.6 ? 35 ? 1382.9mm 2 A ? Ne ? f c bx?h0 ? 0.5x s ? A ?s ? f ?y ? h 0 ?as ? ? 825780 ?1382.9 ? 14.3 ? 400 ?144.4

33、 ? ?765 ? 0.5 ?144.4? 300 ? 765 ? 35 ? 2601mm2 內(nèi)力組合（b） M=737.14KN·m N=424.37KN< N ? f ? 所以中和軸位于受壓翼緣部分， x=N 424370f ?14.3 ? 400 ? 74.2mm ? 2a ? s ? 70mm c b eM 0=737.14 N =424.37 =1737.0mm e ah 30 =26.7mm>20mm 取 ea=26.7mm ei=e0+ea=1737+26.7=1763.7mm l0 ? 7200 ? 9 >8(l h 800

34、0 為排架方向下柱的計算長度) ?1 ? 1 l0 h ? 7200 800 ? 9 ? 15 ? 2 ? 1 排架結(jié)構(gòu)屬于有側(cè)秱結(jié)構(gòu) Cm=1.0 K=0.85 ? ? ? ? C K ? l ?2 ? ?0 ? m ?1 ?1? 2 ? 1.021 ? 1400 ? h ? ? ?ei ?h0 e=?e800 i ? h 2 ? a s? 1.021? 1763.7 ? ? 35 ? 2165.7mm 2 e? ? e ? h0 ? as ? 2165.7 ? 765 ? 35 ? 1435.7mm 22 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 A ? Ne?248040 ? 513.2 ?s ? A s

35、 ?f ? h a? ? ?2782mm2 y ?0 ?s ?300 ? 365 ? 35? 內(nèi)力組合（c） M=533.1KN·m N=385.5KN< N ? f ? 所以中和軸位于受壓翼緣部分， x=N 385500f ? 67.4mm ? 2a ? s ? 70mm c b 14.3 ? 400 取 x=70mm e 0M533.1 N =385.5 =1383mm eah 30 =26.7mm>20mm 取 ea=26.7mm ei=e0+ea=1383+26.7=1409.7mm l h ? 7200 800 ? 9 >8(l 0

36、 為排架方向下柱的計算長度) ?1 ? 1 l0 ? 7200 800 ? 9 ? 15 h ? 2 ? 1 排架結(jié)構(gòu)屬于有側(cè)秱結(jié)構(gòu) Cm=1.0 K=0.85 ? ? ? ? C m ?1 K ? l 2 ?0 ? ? ? ? ?1? 2 ? 1.027 ? h ? ?ei ?h0 e=?eh i ? 2 ? as? 1.027 ? 1409.7 ? 400 ? 35 ? 1812.3mm e? ? e ? h0 ? as ? 1812.3 ? 765 ? 35 ? 1082.32mm A Ne? s ? A ? s ?385500 ?1082.3 f ? ? ?1905.2mm2 y ?3

37、00 ? 765 ? 35? ?h 0 ?as ? 對三組內(nèi)力進(jìn)行比較， 選用 4B28+1B22（As=2842mm2）,箍筋選用 A6200，如圖 30 23 2B12 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 4B28 4B28 2B12 2B12 1B22 1B22 垂直彎矩平面的承載力驗算： A=1.87×105mm2 Iy=1.759×109mm4 i ? Iy l0 ? ? 74.2 i 97 ? ? 0.713 ? ? ? ? ?N c ? ?f c A ? f y As ? 0.713×（14.3×1.87×105+300×2842&

38、#215;2） ? =3122KN>N=787.71KN 滿足要求 A 7200 ? 97.0mm 1.4 牛腿計算 吊車梁不牛腿的關(guān)系見圖 31，所以牛腿面上沒有水平力。牛腿詳細(xì)尺寸參見圖 32 作用在牛腿面上的豎向荷載 Fv=1.2×P4p+1.4Dmax=1.2×47.8+1.4×316.85=500.95KN Fvs=P4p+Dmax=47.8+316.85=364.7KN 牛腿高度的驗算： Ftk=2N/mm2, a=0,b=400mm h0=400-35+200ctg450=565mm f bh 0.8 ? 2 ? 400 ? 565 ?

39、 723.2KN ? Fvs? 364.7 KN 0.8tk 0? a 0.5 ?h0 滿足要求 縱向受拉鋼筋的配置，因為豎向力作用點在下柱截面邊緣內(nèi)，則可以按構(gòu)造配筋 As=max min=514.8mm2 24 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 縱筋丌應(yīng)少于 4 根，直徑丌應(yīng)小于 12mm,所以選用 5B12（As=565.5mm2）,由于 a/h0<0.3,則可以丌設(shè)置彎起鋼筋，箍筋按構(gòu)造選配，牛腿上部 2h0/3 范圍內(nèi)水平箍筋 的總截面面積丌應(yīng)小于承受 Fv 的受拉縱筋總面積的二分之一，箍筋選用 A8100（圖 32） 局部承壓面積近似按柱寬乘以梁端寬度取用。 F vs0.75

40、f ? 364.7 c 0.75 ?14.3 ? 34005mm2 承壓板寬 bA ? 85.0mm2 b 取 b=100mm2 牛腿節(jié)點配筋如圖 32。 +9.700 +8.400 圖 圖 32 排架柱牛腿配筋圖 1.5 吊裝階段驗算 采用平吊方式，吊裝簡圖如圖 33 A B C D E q3 圖 33 排架柱吊裝簡圖 荷載 上柱：25×0.4× 0.4=4 KN/m 牛腿：25×1× 0.4=10 KN/m 下柱：25×0.187=4.675 KN/m 柱腳：25×0.4×0.8=8 KN/m 考慮荷載系數(shù) 1.2，動力

41、系數(shù) 1.5，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0.9 25 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 q1k=10.8 KN/m q1=12.96 KN/m q2k=6.37 KN/m q2=7.58 KN/m q3k=13.5 KN/m q3=16.2 KN/m q4k=5.4 KN/m q4=6.48 KN/m 內(nèi)力 RA=29.88KN RAk=24.91KN Rc=72.22KN Rck=60.19KN MF=42.29 kN·m MFk=35.27 kN·m MC=58.9 kN·m MCk=49.09 kN·m MD=41.99 kN·m MDk=34.99 kN&

42、#183;m 配筋驗算 現(xiàn)按平吊驗算，截面按雙筋截面計算，裂縫允許寬度 wmax=0.3mm s一般為 240N/mm2 下柱跨中 MF=42.29 kN·m MFk=35.27 kN·m h0=365mm As?M ? 427.2mm2 f y ?h0 ? as ? 已有鋼筋 2B28+2B12（As=1458mm2）,滿足要求 裂縫驗算: ? M k 42.29 ?10 s ?6 0.87hA? 365 ?1458 ? 91.34N / mm2 <s 0 s 0.87 ? 滿足要求 下柱牛腿處 Mc=58.9 kN·m Mck=49.09 kN&

43、#183;m h0=365mm As?M ? 5952 f y ?h?mm 0 ? as ? 已有鋼筋 2B28+2B12（As=1458mm2）,滿足要求 裂縫驗算: M 58.9 ?106 ? k s ? ? 127.2N / mm2 <s 0.87h? 0 As 0.87 ? 365 ?1458 滿足要求 上柱牛腿處 26 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 MD=41.99kN·m As?2? 424.2mm ?f y ?h0 ? as ?M MDk=34.99kN·m h0=365mm 已有鋼筋 3B25（As=1473mm2）,滿足要求 裂縫驗算: M k 4

44、1.99 ?106 ? 89.8N / mm2 <s ? ? s ?0.87h0 As 0.87 ? 365 ?1473 滿足要求 1.6 柱中吊環(huán)的設(shè)計 RAk=24.91KN Rck=60.19KN RAKNAK= 18.45KN 1.5 ? 0.9 RNcK= ? 44.58KN 1.5 ? 0.9 吊環(huán)選用級鋼筋，在考慮自重分項系數(shù) 1.2，吸附作用系數(shù) 1.2，動力系數(shù) 1.5， 應(yīng)力集中系數(shù) 1.4，鋼絲繩角度對環(huán)的影響系數(shù) 1.4 可得 210 s=? 50 N/mm2 1.2 ? 1.2 ? 1.5 ? 1.4 ? 1.4 若按圖 34 布置吊環(huán)，則每個吊環(huán)承受的

45、力為 N ? 22.29 KN N ? 9.22 KN N ?N ?A C 22 9.22 ?106? 92.2mm2 ASA ? 2 ? 50 2? s ? 22.29 ?10? 222.9mm2 ASC ? 2? s ?2 ? 50 在 A 處可以選用 1A12 做成一個吊環(huán)（As=113mm2）， 在 C 處可以選用 1A18 做成一個吊環(huán)（As=254mm2）。6 A B 圖 34 排架柱吊環(huán)位置示意圖 C D E 2. B 軸柱 由于排架單元為對稱結(jié)構(gòu)，所以 B 軸柱設(shè)計不 A 軸柱相同。 排架柱模板和配筋圖 27 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 M-1 1 2 3 4 1-11:20 1:

46、20 3-3 1:20 4-41:20 28 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 ? 6200 6 6B24 5 6 7 8 圖 36 1 5-51:20 5 ? 8100 5 9 21B51 6-61:20 2 3 3 3 2 22811 2 BB21B822B42B24 22B17 22B1 7-71:20 2 4 2 2 22222B B81 B1281B24B4? 6200 8 ? 6200 10 排架柱配筋圖 8-81:2029 單層工業(yè)廠房排架柱設(shè)計 七 柱下單獨基礎(chǔ) 1.基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù) 柱下單獨杯形基礎(chǔ)，基頂標(biāo)高 -0.6m,基底標(biāo)高 -1.8m，截面尺寸為 400mm× 800mm

47、,天然地面下 1.2m 處（標(biāo)高-1.35m）為老土層，修正后地基承載力為 120KN/m2, 常年平均地下水位于地面下 1.3m 處（標(biāo)高-1.45m），土及基礎(chǔ)平均重度 rm=20,基礎(chǔ)采 用 C15，fc=7.2 N/mm2,ft=0.91 N/mm2,HPB235 鋼筋，fy=210 N/mm2,基底采用 100 厚素混凝土墊層 2. 荷載 取-截面組合 M=787.71 kN·m N2 為基礎(chǔ)梁，墻，窗自重設(shè)計值 基礎(chǔ)梁重 鋼門窗重 磚墻重 過梁連系梁重 N2 至底面中心距離 計入地下柱重 N=825.78KN V=96.99KN 1.2×15.7=18.8KN 1.2×4.2×0.4×（3.6+2.1+1.8）=15.12KN 一 1.2×4.92×（0.6+2.8