1、一、設計題目工程名稱一一某兩跨等高金工車間廠房二、設計條件及有關資料該車間為兩跨等高廠房，無天窗，AB跨跨度為24mBC跨跨度為18m,總長120m，柱距均為6m,中間設置一條伸縮縫。2.1 根據工藝要求，AB跨設有2臺30T軟構橋式起重機，工作級別為A5級，BC跨設有2臺10T軟構橋式起重機，工作級別為A5級，軌頂標高10.500m柱頂標高為13.200m。生產過程中無大量煙火、余熱及其它有害氣體產生，無特殊要求。2.2 .建筑構造屋面：二氈三油防水層(加綠豆沙)3.0cm厚水泥沙漿找平層;8.0cm厚水泥沙漿保溫層；大型屋面板(1) 墻體：240mn厚雙面清水圍護磚墻，鋼窗寬度為3.6m。

2、(2) 地面：室內外高差為150mm素混凝土地面。2.3 .工程地質及水文地質條件廠房所在地點基本風壓為0.35KN/m2,地面粗糙度為B類；基本雪壓為0.25KN/m2;修正后的地基承載力特征值為180KN/m2.相關系數：活荷載組合值系數為0.7，風荷載組合值系數為0.6。2.4 .選用材料：柱混凝土選C30級，基礎用C20,鋼筋HRB335。三、廠房平面布置廠房的平面布置包括確定柱網尺寸、排架柱與定位軸線的關系和設置變形縫。柱距為6m,橫向定位軸線用、表示，間距取為6m,縱向定位軸線用A、B、C表示，間距取跨度尺寸，即A、B軸線距離為24n，B、C軸線距離為18m為了布置抗風柱，端柱離開

3、(向內)橫向定位軸線600mm其余排架柱的形心與橫向定位軸線重合。A、B跨的吊車起重量等于30t，B、C跨的吊車起重量等于10t，AC列柱均初步采用非封閉結合，初步取連系尺寸D=150mm是否采用非封閉結合及連系尺寸取多少，需要根據吊車架外邊緣與上段柱內緣的凈空尺寸B?確定。(參見建筑結構設計附錄A.1)。假設上柱截面高度為500mm對于C列柱，B=750-(260+500-150)=140mm80mm滿足要求。對于A列柱，B=750-(300+500-150)=100mm80mm滿足要求。對于等高排架，中柱上柱截面形心與縱向定位軸線重合，吊車架外緣與上柱內緣凈空尺寸能滿足要求。廠房總長度12

4、0m，大于100m根據變形縫設置要求應該設置一道變形縫。根據題意可將變形縫設置在廠房對稱位置即長60m處。四、結構平面布置圖吊車平面布置圖11HA占XILALA.dL出T1H(IIIItIIIIIpX-：0I11工工I：!I工TJ：r1i2工Da,自重106.8KN。5.3 .吊車梁吊車梁型號根據吊車的額定起重量，吊車的跨距(Lk=L-2入)以及吊車的載荷狀態選定。其中，鋼筋混凝土吊車梁可查95(03)G323先張法預應力混凝土吊車梁可查95(03)G425后張法預應力混凝土吊車梁可查95(03)G426對于18m跨，吊車起重重量為10t，中級載荷狀態，Lk=18-2x0.75=16.5m，采

5、用鋼筋混凝土吊車梁，查建筑結構設計書后附表B.2，中間跨采用DLZ-11Z,邊跨采用DLZ-11B,梁高1200mm自重40.8KN。對于24m跨，吊車起重重量為30t，中級載荷狀態，Lk=24-2x0.75=22.5m，采用鋼筋混凝土吊車梁，查建筑結構設計書后附表B.2，中間跨采用DLZ-7Z,邊跨采用DLZ-7B,梁高1200mm自重28.2KN。5.4 .基礎梁基礎梁型號根據跨度，墻體高度，有無門窗洞等查93(03)G320墻厚240mm突出于柱外。查建筑結構設計書后附表G.1,縱墻中間選用JL-3，縱墻邊跨選用JL-15，山墻6m柱距選用JL-14。5.5 .柱間支撐根據規范廠房跨度在

6、18m以上或柱高8m以上應設柱間支撐，并應布置在變形縫左右6米區段中。5.6 .抗風柱抗風柱下柱采用工字形截面，上柱采用矩形截面。抗風柱的布置需考慮基礎梁的最大跨度。18m跨、24m跨的抗風柱沿山墻等距離布置，間距為6m六、排架結構分析6.1.計算簡圖對于沒有抽柱的單層廠房，計算單元可以取一個柱距，即6m排架跨度取廠房的跨度。上柱高度等于柱頂標高減去牛腿頂標高。下柱高度取牛腿頂標高減去基礎頂面標高，一般低于地面不少于50mm對于邊柱，由于基礎頂面還需放置預制基礎梁，所以排架柱基礎頂面一般不低于地面500mm本例中排架柱頂面低于室外地平550mm(1) 確定柱子各段高度基頂標高為-0.700m，

7、故柱總高為H=13.2+0.7=13.9m；上段柱高HU=13.9-9.3=3.9m;下段柱高Hl=13.9-3.9=10.0m。(2) 確定柱截面尺寸由混凝土結構設計表2-8廠房柱截面形式和尺寸參考表得邊柱：上柱矩形b=500mm，h=600mm下柱工字形b=500mm，h=1000mm中柱：上柱矩形b=500mm，h=600mm下柱工字形b=500mm，h=1200mm(3) 計算柱截面幾何尺寸各住截面的幾何特征見下表。參數截面尺寸/mm面積/103mrm慣性矩/106mrmA上柱矩500X5002505208下柱工500X1000X20027035270B上柱矩500X600300900

8、0下柱工500X1200X2002905640310500乞30y500亡n500A柱B柱排架柱截面尺寸c-cJ00rrfrJP12400018000ff排架計算簡圖6.2.荷載計算排架的荷載包括恒荷載、屋面活荷載、吊車荷載和風荷載。荷載均計算其標準值(1)永久荷載永久荷載包括屋蓋荷載、上柱自重、下柱自重、吊車梁及軌道自重。屋蓋自重P1面荷載：小計外天溝板線荷載:找坡層1.504.10KN/mX0.77=1.16KN/m二氈三油防水層(加綠豆沙)0.35KN/m230mm厚水泥砂漿找平層0.02X30KN/m=0.60KN/m280mm厚水泥砂漿保溫層0.08X20KN/m=1.60KN/m2

9、屋面板自重1.40KN/m2屋面板灌縫0.10KN/m2鋼支撐0.05KN/m2防水層、TGB77-1找平層等自重2.552.24KN/mX0.77=1.96KN/m小計5.36KN/m內天溝板線何載：找坡層1.50X0.62=0.93KN/m防水層、找平層等2.55X0.62=1.58KN/mTGB77-1自重2.02KN/m小計集中荷載：18m跨屋架自重4.53KN/m68.20KN106.80KN24m跨屋架自重屋架作用在柱頂的恒荷載設計值：A列柱：Fia=1.2X(4.10X6X24X0.5+5.36X6+0.5X106.8)=456.9KNB列柱：24m跨傳來Fib=1.2x(4.1

10、0X6X24X0.5+4.53X6+0.5X106.8)=450.9KN18m跨傳來F1B=1.2X(4.10X6X18X0.5+4.53X6+0.5X68.2)=399.2KNC列柱：F1(=1.2X(4.10X6X18X0.5+5.36X6+0.5X68.2)=345.2KNF1作用點位置與縱向定位軸線的距離150mm上柱自重F2A柱:F2a=1.2X(0.5X0.5X25X3.9)=29.3KNB柱：F2b=1.2X(0.5X0.6X25X3.9)=35.1KNC柱:F2c=1.2X(0.5X0.5X25X3.9)=29.3KN下柱自重F3下柱大部分截面為工字形，但牛腿部位及插入杯口基礎

11、的部分是矩形截面。假定矩形截面的范圍為自牛腿頂面向下1400mn及基礎頂面以上1100mm近似忽略牛腿的重量。A柱:F3a=1.2X0.27X(10.01.41.1)X25+1.0X0.5X25X2.5=98.30KNB柱:F3b=1.2X0.29X(10.01.41.1)X25+1.2X0.5X25X2.5=110.3KNC柱：F3C=1.2X0.27X(10.01.41.1)X25+1.0X0.5X25X2.5=98.30KN吊車梁、軌道、墊層自重F4取軌道及墊層自重為0.8KN/m。A柱:F4a=1.2X(0.8X6+40.8)=54.72KNB柱:24m跨傳來F4b=1.2x(0.8X

12、6+40.8)=54.72KN18m跨傳來C柱:F4B，=1.2X(0.8X6+28.2)=39.60KNF4c=1.2x(0.8X6+28.2)=39.60KNF4的作用點離縱向定位軸線的距離為750mm如下圖所示:150F1A100750F4A150350JF3Ar?A列柱150150F4CF1C100750F3C350-jr150r列柱永久荷載作用點位置C列柱、屋面可變荷載屋面可變荷載F5取屋面均不荷載和雪荷載兩者的較大值0.5KN/mA柱:F5a=1.4X(24X6X0.5X0.5+0.77X6X0.5)=53.60KNB柱：24m跨傳來F5b=1.4X(24X6X0.5X0.5+0.

13、62X6X0.5)=53.00KN18m跨傳來F5B，=1.4X(18X6X0.5X0.5+0.62X6X0.5)=40.40KNC柱：F5(=1.4X(18X6X0.5X0.5+0.77X6X0.5)=40.03KNF5的作用點同F1(3)、吊車荷載 吊車豎向荷載Dmax,k、Dmin,k吊車基本尺寸和輪壓起重量吊車跨吊車橋輪距吊車總重小車最大輪壓最小輪壓Q/t度Lk/m距B/mmK/mm(G+g)/t重g/tPmax/KNPmin/KN1816.555504400183.9115253022.5615048004211.829070注：表中最小輪壓Pmin=(G+g+Q)/2-Pmax吊車

14、豎向荷載Dmax,k,Dmin,k根據兩臺吊車作用的最不利位置用影響線求出。Dmax,k,Dmin,k計算簡圖如下。圖中兩臺吊車的最小輪距x=(BK1)/2+(B比2)/2，對應的輪子位置影響線高度y1,y2,y3,y4可利用幾何關系求得。如下圖4800LIA%13504800Pmax=290kPmaxPmaxPmaxA、B跨吊車荷載作用下支座反力影響線24m跨兩臺吊車相同，均為10t,F1ma=HmaF290KNF1min=Hmin=70KN計算得丫2=(648)/6=0.2，y3=(6-1.35)/6=0.775，y4=0。Dmax,k=YqBFmax刀yi=1.4X0.9X290X(1+

15、0.2+0.775)=721.67KNDmin,k=丫QBFminXy=1.4X0.9X70X(1+0.2+0.775)=174.20KN18m跨有兩臺10t吊車，吊車計算簡圖如下，同理可求得：114400115044001PmaxPmaxPmaxPmax=115kN1F11L5rqqn1B、C跨吊車荷載作用下支座反力影響線Dmax,k=丫qBFmax刀y=1.4X0.9X115X(1+0.808+0.267+0.075)=311.5KNDmin,k=丫QBFmyi=1.4X0.9X25X(1+0.808+0.267+0.075)=67.73KN 吊車橫向水平荷載Tmax,k24m跨，吊車額定

16、起重量15tQ600mm故在截面腰部布置2B14的縱向鋼筋，寧外，在上翼緣內配置B14的縱向構造筋。822B柱截面配筋計算B柱計算方法同A、C柱，具體過程見下表A、C柱受力縱筋計算表項目上柱下柱大偏心大偏心內力m(kn-m76.52-66.78373.22N(KN534.44540.92639.2e0M/N(mm)143123584eama*h/30,20(mm)203333eeoea(mm)163156617e/h。0.350.1630.643lo78001000010000lo/h15.6101010.5fcA/N,11.011121.150.01(l0/h),21.00.944111(l

17、/h)212/1400(e/h0)1.491.441.11eeih/2as(mm)452.876161077xN/fb)6464.7876.6Ne1fcbx(h0x/2)105.62強度滿足359.46As-(mm)fy(has)選配鋼筋（mm4B164B164B16(804)（804）（804）柱受力縱筋計算表項目上柱下柱大偏心大偏心內力M(KN-m159.40-446.65499.02N(KN825.21653.061186.58e0M/N(mm)193270421eamaXh/30,20(mm)204040eieoea(mm)213310461ejho0.380.270.40lo7800

18、1000010000lo/h138.38.310.5fcA/N,11.01.01.01.021.150.01(l0/h),21.01.01.01.01(l/h)212/1400(e/h。)1.321.181.12eeih/2as(mm)4738701021xN/(fcb)98.83197.97142.11Ne1fcbx(hx/2)As/u(mm)fy(has)混凝土強度滿足，故只需按構造配筋選配鋼筋（mm4B16(804)4B16(804)4B16(804)九、牛腿設計9.1 .AC柱牛腿設計、牛腿尺寸確定A柱的上柱截面為bxh=500mmX500mm下柱截面為bfxh=500x1000。吊梁中心線至廠房定位軸線A的距離為e=750mm,聯系尺寸D=150mm吊車梁下緣寬度為500800750250150300200L1030C300mm，則牛腿自下柱內邊緣