单层工业厂房课程设计
某金工厂房设计
一、设计资料
1、该车间为一单跨厂房，柱距15m ，长度75m ，跨度27m ，剖面如图，设有工作级别A4桥式吊车，吊车起重量20/5，轨顶标高9.6m 。吊车的有关参数见下表1-1。
吊车有关参数表1－1 吊车
起重量Q/t 跨度 Lk/m
吊车宽 B （mm ）
轮 距 K (mm)
最大轮压
max P
（KN ）
最小轮压
min P
(t) 起重机总质量 M 1（t ） 小车总质量 M 2(t)
轨顶以上高度 H (m) 20/5
25.5 6400 5250 230
5.3
30.5
7.5
2300
2、恒载：屋盖自重设计值750KN （6m=300KN,9m=450KN,12m=600KN,15m=750KN),吊车梁自重（吊车梁自重标准值44.2KN,轨道及零件重标准值0.8KN/m ），柱自重。
3、活载部分：仅计入吊车部分荷载。
4、最不利荷载组合：恒载+吊车荷载组合下对应内力值。
二、材料的选用
1、 混凝土：采用C30)/01.2,/3.14(2
2mm N f mm N f tk c ==。
2、钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级
)/102,55.0ξ,/300(252mm N E mm N f s b y ×===。
3、 箍筋：采用HPB235级)/210(2
mm N f y =。
三、排架柱高计算
1、由吊车资料表可查得：H ＝2300mm,轨顶垫块高为200mm ，吊车梁高为1.2m 。 牛腿顶面标高 ＝轨顶标高－吊车梁－轨顶垫块高 ＝9.600－1.200－0.200 ＝8.200m
柱顶标高 ＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.220 ＝8.200+1.200+0.200+2.300+0.220 ＝12.120m (取12.300m)
上柱高 u H ＝柱顶标高－牛腿顶面标高
＝12.300-8.200=4.100m
全柱高H ＝柱顶标高－基顶标高
＝12.300－(－0.500)＝12.800m
下柱高l H ＝全柱高－上柱高
＝12.800－4.100＝8.700m
实际轨顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高
＝9.800m
则 (9.8m －9.6m)÷9.0m ＝0.022＜0.200 满足要求。 2、排架截面尺寸计算
截面尺寸需要满足的条件为：b ≧1.1×l H /25＝383mm.h ≥1.1×l H /12＝797mm 取柱截面尺寸为：上柱：b ×h ＝400×400
下柱：b f ×h ×b ×h f ＝400×900×100×150
根据柱子的截面尺寸可求得： 上柱截面积 A u =1.6×1055
m m 22
上柱惯性矩 I u =2.13×109m m 4
下柱截面积 l A =1.875×1055
m m 22
下柱惯性矩 l I =19.54×1099
m m 44
四、 荷载计算
1、屋盖自重计算
G 1=0.5×750=375K N
150-2/400150-2/1==u h e )(50与上柱中心线的偏心距mm =
2、柱自重
上柱 g k =4k N /m (钢筋混凝土自重25k N /m ） 下柱 g k =4.69k N /m 则 G 2=1.2×4×4.1=19.7k N G 4=1.2×4.69×8.7=49.0k N
00/24-2/9002/-2/2==u l h h e mm 250=
3、吊车梁及轨道自重
G 3=1.2×（44.2+0.8×15）=67.44k N
)(300m m
900/2-750/27503与下柱中心线偏心距==-=l h e
4、吊车荷载设计值
根据桥式吊车数据表查得
P m a x =230k N P m i n =53k N B =6400m m K =5250m m g =75k N
根据B 与K ，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮对应点的坐标值，如下图所示，并可根据该图求得作用于柱上的吊车竖向荷载为
kN
y P y P D kN
y P y P D i k Q i i k Q i 4.215)467.0562.0875.01(534.11.935)467.0562.0875.01(2304.1min min min max max max =+++⨯⨯=⋅===+++⨯⨯=⋅==∑∑∑∑γ
γ
作用于每个轮子上的吊车横向水平制动力（吊车起重量Q =200k N 时，α=0.1）为：
kN g Q T Q
63.9)75200(4
1
.04.1)(4=+⨯=+=α
γ 由此得作用于排架上的吊车横向水平制动力
kN
y T T i 30.30)650.0573.0923.01(63.9max =+++⨯=⋅=∑
5、剪力分配系数的计算
（1）柱柔度系数δ值计算:根据柱的截面几何特征可求得：
320.08
.121
.4109
.01054.191013.29
9
===
=⨯⨯==H H I I n u l u λ
查表得C 0=2.37，则
E
H E H C EI H l 3
9
3903
1002.037.254.1910⋅
⨯=⋅⨯==--δ
各柱的剪力分配系数
5.01002.0121002.01
11
3
93
9=⋅
⨯⨯⋅
⨯===--∑E
H E H i B A δδμμ 五、内力计算
1、恒载作用内力计算
m kN e G M ⋅=⨯==75.1805.0375111
kN
m kN m kN kN e G e G G M 44.783.044.6725.0)7.19375()(3
32212=⨯-⨯+=-+=
由109.0==
l u I I n ,320.08
.121.4λ===H H u ,则： 17.2)
1-1(λ1)1
-1(λ-123321=+⨯
=n
n C 故11M 作用下不动铰承的柱顶反力为
