北华航天工业学院课程设计
1.设计条件与资料
1.1建筑物基本条件
某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为24m，柱距均为6m，车间总长度66m。每跨设有20/5t吊车各两台，吊车工作级别为中制，轨顶标高为9.6m，基础顶面标高为-0.8m，厂房无天窗，建筑剖面简图如图1所示。
图1 厂房剖面示意图
1.2设计资料
（1）荷载: 屋面均布活荷载标准值为0.7KN/m2。 （2）材料:
①柱: 混凝土C30;纵筋HRB335级; 箍筋采用HPB235级。 ②基础: 混凝土C30;钢筋HPB235级。
③型钢及预埋件铁板用HRB335、HPB235级钢筋。 （3）建筑构造
①屋面: 卷材防水屋面,其做法如下:
两毡三油防水层上铺小石子: 0.35 KN/m2。
20mm厚水泥砂浆找平层: 20×0.02=0.4 KN/m2。
100mm厚水泥珍珠岩制品保温层: 5×0.1=0.5 KN/m2。 一毡两油隔气层: 0.05 KN/m2。
20mm厚水泥砂浆找平层: 20×0.02=0.4 KN/m2。
预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)荷载标准值1.4KN/m2。
②屋盖钢支撑荷载标准值为0.05 KN/m2,屋架自重标准值106KN/榀,坡度:1:6。
③墙体用240mm厚双面清水维护砖墙;钢窗宽度3.6m,纵墙上窗洞高2400mm。 ④地面:室内素混凝土地面,室内外高差150mm。 （4）吊车: Q?20/5t桥式吊车,软钩,中级工作制。
吊车梁:先张法预应力混凝土吊车梁,梁高1.2m, 自重44.2kN个。
吊车轨道联结:轨道及连接件自重1 KN/m2。
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p 最小轮压p吊车荷载:最大轮压
kmaxkmin=215KN。 =45KN。
小车总重g=75KN。 大车宽B=5550mm。 轮距K=4400mm。 （5）工程地质及水文条件
该场地地面粗糙度为B类，地形平整,无滑坡,无液化土层等不良地质现象。 ①地层自上而下为
填土层: 厚度约为0.5m。
砂质粘土: 厚度约为2.0m,[f]=200 KN/m2。 卵石: 中密,厚度约为5～7m, [f]=600 KN/m2。 基岩: 表层中度风化。
②地下水位在地面7m以下,设计时不考虑地下水的影响，也不考虑抗震设防。 （6）气象资料:基本风压为0.35 KN/m2,基本雪压为0.2 KN/m2。
1.3设计要求
（1）确定柱截面尺寸； （2）荷载计算； （3）分析排架内力； （4）柱、牛腿配筋计算；
（5）编制荷载、内力计算说明书；
（6）根据计算结果绘制排架柱结构施工图； （7）柱下基础的设计及其配筋； （8）绘制柱下基础施工图；
2.确定柱的截面尺寸
Q=（15～20）t,中级工作制，Hk =9.6+0.8=10.5m。 上柱:矩形:500mm×500mm 面积:Au?2.5?105mm2 惯性矩:Iu?1?500?5003?5.2?109mm4 12H10.5?0.95?0.83?m?，取h?900mm 下柱高：h?0.95?K?1212H9.3?0.95?0.44?m?,取b?500mm 宽：b?1?0.95?2020 下柱:工字型bf?h?hf?b?500?900?150?150
Al?150?900?
(175?150)?175?4?2.487?105mm2
22111?5502?25?104Il??500?9003??350?5503?2??350?25?????2.48?10mm
121223??2 柱截面尺寸见图2。 排架计算简图见图3。
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下柱上柱图2 柱截面尺寸
图排架计算简图注：下柱的高度取牛腿顶至基础顶面处8.4
3.荷载计算
⑴恒载
①屋盖自重:
两毡三油防水层上铺小石子: 0.35 （KN/m2） 20mm厚水泥砂浆找平层: 20×0.02=0.4 （KN/m2） 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层: 5×0.1=0.5 （KN/m2）
一毡两油隔气层: 0.05 （KN/m2） 20mm厚水泥砂浆找平层: 20×0.02=0.4 （KN/m2）
预应力大型屋面板 1.4 （KN/m2） 合计 3.1 （KN/m2） 屋架自重: 106 （KN/榀） 则作用于屋顶的屋盖结构自重为
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1106?? GA1?GB1?GC1?1.2??3.1??24?6???331.44?KN?
22?? ②柱自重：上柱：GA2?GB2?GC2?1.2?25?3.9?0.25?29.25?KN?
下柱：GA3?GB3?GC3?1.2?25?9.3?0.24?67?KN? 上式中的系数1.05为考虑柱牛腿处及柱根部矩形部分的重量。 ③吊车梁、轨道及轨道联结件自重:
GA4?GB4?GC4?1.2??44.2?1?6??60.24?KN? 各柱恒载的作用位置见图4。 ⑵屋面活荷载
屋面均布活荷载标准值为0.7KN/m2。
雪荷载 Sr??rS0?1.4?0.2?0.28KN/m2?0.5KN/m2 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑.故屋面荷载为
1 QA?QB?QC?1.4?0.7??24?6?70.56KN
2 其作用位置与屋盖自重的位置同。 ⑶吊车荷载
每跨设20t的吊车各2台,中级工作制,吊车的主要参数如下: 轮距:K=4.44m;大车宽:B=5.55m；小车重:g=75KN； 最大轮压: p=215KN；最小轮压: p=45KN
kmaxkmin 图5是在2台10t吊车作用下,吊车梁的支座反力影响线。
图4 柱恒载的作用位置
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