双跨单层厂房课程设计 计算书

单层厂房课程设计 行结构设计。排架的负荷范围如图-1所示。结构计算简图如图-2所示。 下面来确定结构计算简图中的几何尺寸。 负荷范围 图-1 排架的负荷范围 图-2 结构计算简图

2、柱截面几何参数的确定

(1)、基础的埋置深度及基础高度：

考虑冻结深度及回填土层，选取基础至室外地面为1.8m。初步估计基础的高度为1.0m，则基础顶面标高为-0.95m。 (2)、牛腿顶面标高确定：

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轨顶标高为10m，吊车梁高0.9m，轨道及垫层高度为0.2m。可得牛腿顶标高为10-1.1=8.9m。

(3)、上柱标高的确定：

屋架下弦标高为12.4m，既上柱顶的标高为12.4m。 (4)、计算简图中上柱和下柱的高度尺寸确定：

上柱高：HU =12.4-8.9=3.5m 下柱高：HL=8.9+0.95=9.85m 柱的总高度：.H=13.35m

(5)、柱截面确定：上柱选矩形截面，下柱选工字形截面

对于下柱截面高度h：由于下柱HL=8.9+0.95=9.85m，吊车梁及轨道构造高度为1.1m，因此，基础顶至吊车梁顶的高度Hk=9.85+1.1=10.95m<11m；

下柱截面高度h≥HK/9=10.95/9=1.22m。

下柱截面宽度B≥HL/20=9.85/20=0.4925m。并且B≥400m。

对于上柱截面主要考虑构造要求，一般截面尺寸不小于400*400mm。 对于本设计边柱，即A，C轴柱（图-3所示）：

上柱取500*500mm

下柱取500*1300*100mm

对于本设计中柱，即B轴柱（图-4所示）：

上柱取500*700mm

下柱取500*1500*100mm 图-3 图-4

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(6)、截面几何特征和柱的自重计算

截面几何特征包括：截面面积A，排架方向惯性矩IX和回转半径RX，垂直于排架方向惯性矩IY和回转半径RY。单位长度柱的自重用G表示。 （a）A，C轴柱截面几何特征：

上柱：A=500*500=250*103mm2 G=25*0.25=6.25KN/m

IX=IY=（1/12）*500*5003=5208*106 mm4 RX=RY=（IX/A）1/2=141.82mm 下柱：

IX=(1/12)*100*13003+4[(1/12)*200*1003+200*100*6002]+4[(1/36)*25*(550-(25/3)) 2] =50109.38*106mm4

IY=2*（1/12）*100*5003+（1/12）*（1300-200）*1003+4[（1/36）*25*2003+（1/2）*200*25*（50+（200/3）2）

=2333.33*106mm4

RX=（IX/A）1/2=477.25mm RY=（IY/A）1/2=102.99mm

（b）中柱B轴柱截面几何特征： 上柱：A=500*700=350*103mm2

G=25*0.35=8.75KN/m

IX=（1/12）*500*7003=14291.67*106mm4

IY=（1/12）*700*5003=7291.672*106mm4 RX=（IX/A）1/2=202.07mm RY=（IY/A）1/2=144.34mm

下柱：A=2*500*700+100*1300+4*1/2*25*200=240*103mm

G=25*0.24=6.00KN/m

IX=(1/12)*100*15003+4[(1/12)*200*1003+200*100*7002]+4

[(1/36)*

200*25+1/2*200*25(650-(25/3)) 2] =71509.38*106mm4

IY=2*（1/12）*100*5003+（1/12）*（1500-200）*1003+4[（1/36）*25*2003+（1/2）*200*25*（50+（200/3）264）=2350*10mm

RX=（IX/A）1/2=545.85mm RY=（IY/A）1/2=98.95mm

为便于后面使用，各柱的截面几何特征列于表-2。

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A IX IY RX RY G 柱号 （）（*103） （*106mm4） （*106mm4） mm （mm） （KN/m） A，C上柱 250 A，C下柱 220 B上柱 B下柱

350 240 5208 50109.38 14291.67 71509.38 5208 2333.33 7291.67 2350 144.3 149.3 6.25 471.25 102.99 5.5 202.07 144.34 8.75 545.85 98.95 6

表-2 各柱的截面几何特征

四、荷载计算

1、恒载

（1）屋盖自重G1：天窗自重、屋面构造自重、屋架自重

屋面均布荷载汇集：

三毡四油防水层上铺小石子：0.4KN/m2 25mm厚水泥沙浆找平层：0.5KN/m2 100mm厚珍珠岩制品保温层：0.4KN/m2 一毡二油隔气层：0.05KN/m2 25厚水泥沙浆找平层：0.5KN/m2 6m预应力大型屋面板：1.4KN/m2 合计：3.25 KN/m2

屋盖结构自重由屋架传给排架柱的柱顶G1按负荷范围计算： 其值为：屋面结构传来：3.25*6*21*0.5=204.75KN 天窗架传来：34KN

天沟板传来：2.02*6=12.12KN 屋架自重标准值：95/2=47.5KN 合计： G1=298.37KN

对于A，C轴柱：G1A=G1C=298.37KN。对柱顶的偏心距e1A=e1C=250-150=100mm。如图-5所示。

对于中柱：G1B =2*298.37=596.74KN。对柱顶的偏心距e1B=0。如图-6所示。

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