混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計03排架結(jié)構(gòu)計算機(jī)輔助設(shè)計

1、 。 已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、土木工程、電子、輕工等眾多行業(yè)，成為代表與衡量一個國家科技與工業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標(biāo)志，目前常用的排架結(jié)構(gòu)cad是pkpm系列中pkcad，以下著重通過一實例介紹pkcad的實際應(yīng)用。 1結(jié)構(gòu)形式和桿件 本程序可計算的結(jié)構(gòu)為平面桿系的框架、復(fù)式框架、排架、框排架(某幾個跨上或某些層上作用吊車荷載的多層框架)、剪力墻、壁式框架、連續(xù)梁、拱型結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架、桁架等。一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可求解局部或全部桿件為其他材料的平面桿系結(jié)構(gòu)(如圖3.1所示)。圖3.1 適用的結(jié)構(gòu)形式 (2) 在排架和框排架結(jié)構(gòu)計算時(此時njj為負(fù)值)，使用pk11.exe計算。 柱段總根數(shù)4

2、5根，有吊車荷載的跨數(shù)7跨。 排架的跨數(shù)9跨，排架柱的柱段總數(shù)25根 (1) 對于規(guī)則框架，程序可對梁、柱節(jié)點(diǎn)自動編號，自動形成信息；對于非規(guī)則框架，需輸入節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，桿件關(guān)聯(lián)號及約束信息，柱子計算長度等?？蚺偶艿目蚣懿糠掷L施工圖時，柱梁的總根數(shù)不再包括排架柱上的柱段和與排架柱鉸接的梁。 (2) 程序可自動形成柱和梁的自重，且是否需要程序形成柱梁自重，可由計算者在總信息中給予確定。 (3) 排架柱各段的計算長度取值：排架柱在有吊車荷載作用的組合、無吊車荷載作用的組合和在垂直排架方向的軸壓驗算時均取用不同的計算長度，這三種情況下，計算長度均由程序按國家標(biāo)準(zhǔn)gb 500102002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

3、中表7.3.11-1中給出的數(shù)據(jù)自動生成(用戶給出的值不再起作用)，生成計算長度時未考慮露天吊車和棧橋柱。 1活載的予組合和內(nèi)力組合原則 (1) pk11程序采用每根梁作用一組活載的予組合法。 對于柱有四組活載予組合內(nèi)力： 活1：mmax及對應(yīng)的n與v。 活2：mmin及對應(yīng)的n與v。 活3：nmax及對應(yīng)的m與v。 活4：nmin及對應(yīng)的m與v。 其中，符號m為彎矩、n為軸力、v為剪力。對于梁有如 下四組予組合內(nèi)力： 活1：梁端mmax及對應(yīng)的v。 活2：梁端mmin及對應(yīng)的v。 活3：使梁跨中為正彎矩的梁端m。 活4：使梁跨中為負(fù)彎矩的梁端m。 (2) 程序認(rèn)為以上作用在各節(jié)點(diǎn)、柱間、梁間

4、活載都是相容的，程序在求解各桿件最不利組合時，各個活荷載既可以同時作用，又可以分別作用。 (3) pk11程序還可以計算任意組互相排斥的活荷載，這樣的活荷載各組之間不會同時作用，程序自動從各組中挑選出一組來作最不利布置組合。 (2) 地震作用效應(yīng)組合 ggkqiqiik1niscgc qggekehkhhkevvkmwwkscgc eec w 內(nèi)力組合時應(yīng)考慮： 多跨吊車豎向荷載按最不利的最多兩跨考慮。 吊車水平荷載不論是單跨還是多跨廠房均按吊車荷載中不利的一跨考慮。 有地震荷載組合時吊車荷載中不再考慮水平剎車力內(nèi)力組合時先進(jìn)行吊車荷載的予組合。 (2) 排架柱的計算和繪圖限于矩形斷面和工字型

5、斷面，其配筋按對稱配筋考慮。 (3) 根據(jù)國家規(guī)范gb 500092001第5.2.2條，多跨吊車效應(yīng)作用時乘以折減系數(shù)，該系數(shù)由用戶輸入。 (4) 根據(jù)抗震規(guī)范，對于15m高度以下的平面排架，地震計算時應(yīng)考慮空間和扭轉(zhuǎn)影響的效應(yīng)調(diào)正系數(shù)，該系數(shù)由用戶查規(guī)范輸入。 (5) 排架柱地震計算時應(yīng)考慮吊車橋架引起的地震剪力和彎矩增大系數(shù)，該系數(shù)由用戶查規(guī)范輸入。 (6) 牛腿計算時考慮吊車水平荷載。 1節(jié)點(diǎn)和桿件編號 1) 桁架和非規(guī)則框架 允許節(jié)點(diǎn)任意編號(注意盡量采用縮小帶寬的編號)，桿件任意編號，柱、梁桿件編號分開編先編柱子后編梁。 節(jié)點(diǎn)編號時，可參照規(guī)則框架的編號原則，以使帶寬最小(如圖3.

6、2所示)。圖3.2 單元及節(jié)點(diǎn)編號 2) 規(guī)則框架 程序自動形成節(jié)點(diǎn)和桿件編號。 編號原則內(nèi)定為：當(dāng)層數(shù)跨數(shù)時，采用沿縱向y的節(jié)點(diǎn)編號系統(tǒng)如圖3.3所示；當(dāng)層數(shù)跨數(shù)或跨數(shù)大于10時，采用沿橫向x的節(jié)點(diǎn)編號系統(tǒng)如圖3.4所示。任何情況下，柱腳都最后編號。這樣可保證規(guī)則框架在任何情況下，其總剛矩陣存儲的變帶寬最小，省內(nèi)存容量和計算時間。節(jié)點(diǎn)和桿件編號舉例如圖3.3和圖3.4所示，柱梁編號采用由左向右，自下而上的順序。各跨跨度應(yīng)以底層柱中心為準(zhǔn)。圖3.3 層數(shù)跨數(shù)時編號系統(tǒng)圖3.4 層數(shù)跨數(shù)時編號系統(tǒng) 3) 排架、框排架均應(yīng)按非規(guī)則框架填表 排架柱段編號應(yīng)按自下向上，自左至右的順序，在牛腿頂處，變截

7、面處均應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)。 框排架計算柱梁編號，要將框架上的柱梁編在前面，排架柱上的柱段和與排架柱相連的兩端鉸支梁要編在后面，即：先編框架上的柱號，再編排架上的柱號，再編框架上梁號，最后編排架上梁號，這樣，在pk2繪圖時，框架繪圖不再包含排架柱部分。排架柱的繪圖由軟件pjz完成。2單位和邏輯符號系統(tǒng) 圖3.5 坐標(biāo)及荷載3約束信息處理 本程序?qū)τ谔摋U件及兩端鉸接桿件在繪圖時一律不予畫出，對于虛桿件計算中給出超筋信息。圖3.6 節(jié)點(diǎn)及約束信息4結(jié)構(gòu)計算的數(shù)據(jù)輸入文件 (1) 排架柱選筋根據(jù)pk11計算的鋼筋面積自動進(jìn)行，在可能的情況下考慮將上下柱段的鋼筋連通。 鋼筋混凝土矩形、工形截面柱均按對稱配筋計算

8、，分別進(jìn)行框架平面內(nèi)的偏心受壓(如為偏心受拉，則按偏心受拉構(gòu)件計算)，框架平面外的軸心受壓計算。對大偏壓、小偏壓、偏拉等做出判斷并據(jù)不同情況計算配筋。 當(dāng)平面外軸壓計算配筋大于平面內(nèi)的偏壓(拉)配筋時，取軸壓配筋為該柱配筋，并在輸出的配筋數(shù)字旁提示！記號。 (2) 排架柱上的箍筋，架立筋，腰筋，加固筋，箍筋加密的范圍，柱的外形(例如工形截面的模板圖)等均按照手冊建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(冶金工業(yè)出版社出版)自動給出，在有抗震設(shè)防時(即結(jié)構(gòu)計算時作了抗震計算)均按抗震要求作了處理。 (3) 牛腿的配筋尺寸均由軟件自動計算分析給出，只須給出牛腿的挑出長度，牛腿

9、的其他細(xì)部尺寸由軟件自動給出，牛腿縱向筋的計算根據(jù)給出的外力按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 gb 500102002第10.8.1條進(jìn)行，作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計值從pk11的tmax/2取得，水平箍筋及彎起鋼筋的計算及構(gòu)造均按gb 500102002第10.8.1條進(jìn)行。 (4) 可作排架柱在翻身、一點(diǎn)起吊時的配筋計算，吊裝計算配筋大于原計算配筋時，排架柱選筋按吊裝計算結(jié)果確定。吊裝點(diǎn)位置由人機(jī)交互指定，亦可隨時修改。柱自重均乘以動力系數(shù)1.5。 1框排架繪圖適用范圍 選用范圍用于工業(yè)與民用建筑中各種規(guī)則和復(fù)雜類型的框架結(jié)構(gòu)、框排架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)，梁柱整體畫圖時的規(guī)模在15層以下14跨以內(nèi)梁柱各1

10、10根以內(nèi)。 梁柱分開畫的規(guī)模在220根柱，200根梁，20層，20跨以內(nèi)。 2排架柱繪圖 (1) 單層排架的計算與排架柱的施工圖繪制。結(jié)構(gòu)計算仍由計算機(jī)軟件pk11完成，施工圖由軟件“pjz”完成。 對于框排架，結(jié)構(gòu)計算也由pk11完成，框排架的框架部分繪圖由pk2完成，框排架的排架柱繪圖由“pjz”完成。 用pk11計算完排架或框排架后，只須填寫一個簡單的排架繪圖補(bǔ)充數(shù)據(jù)文件，即可運(yùn)行“pjz”，或pk主菜單項目4繪出排架柱施工圖。 (2) 施工圖紙的版面布置及分頁均自動進(jìn)行，每根排架柱布置在一張圖上，由排架柱的模板立面圖，配筋立面圖，柱與牛腿的剖面圖，鋼筋表組成。 (3) 在排架和框排架

11、結(jié)構(gòu)計算時： 柱段總根數(shù)45根，有吊車荷載的跨數(shù)7跨。 排架的跨數(shù)9跨，排架柱的柱段總數(shù)25根。 (4) 框排架的框架部分繪施工圖時，柱梁的總根數(shù)不再包括排架柱上的柱段和與排架柱鉸接的梁。 (5) 可在排梁柱的模板立面圖的下面和左、右兩側(cè)面上標(biāo)注預(yù)埋件和胡子鋼筋，用戶需作這些標(biāo)注時，只需在排架柱繪圖補(bǔ)充數(shù)據(jù)文件的最后部分填寫預(yù)埋件的數(shù)據(jù)。如果用戶不填寫這些預(yù)埋件數(shù)據(jù)，原繪圖軟件仍會正常運(yùn)行。3歸類合并功能 4提供給計算人員多種方式干預(yù)梁柱鋼筋直徑與根數(shù)的選配 5自動布置圖紙版面 6可完成模板圖的繪制 運(yùn)行edit軟件編輯建立一個數(shù)據(jù)文件，文件名稱任意，不能帶擴(kuò)展名。 數(shù)據(jù)按行寫入。每行不超過8

12、0個字符，對數(shù)據(jù)的整型實型不作限制，數(shù)據(jù)之間用逗號隔開，數(shù)據(jù)終了，另起一行用字符end表示數(shù)據(jù)結(jié)束，數(shù)據(jù)行間可插入以 c開頭的注釋行。 數(shù)據(jù)可以采用簡單的縮寫形式，即把幾個相同的連續(xù)的數(shù)據(jù)合在起書寫，如連續(xù)5個4.5寫成5(4.5)；連續(xù)10個2.3可以寫成10(2.3)，小括號之外，還可用中括號表示更上一層的重復(fù)簡寫，每一對括號皆可跨行寫。1總信息(17個數(shù)) (10) ic：柱子混凝土強(qiáng)度等級，c20填20，c25填25，c30填30，c40填40，以此類推。 (11) ic22：梁的混凝土強(qiáng)度等級，填法同柱。 (12) ig：鋼筋號，i級鋼為1，級鋼為2，級鋼為3。 (13) ia：柱梁

13、自重計算信息，要求計算柱自重填1，柱梁自重都計算填2，柱梁自重都不計算填0。 (14) kaa；基礎(chǔ)計算信息，算基礎(chǔ)填1或2，不算填0；kaa填2時，仍作基礎(chǔ)計算，但在計算基礎(chǔ)時不考慮有地震作用的組合內(nèi)力。 (15) u1：梁支座負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)。 (16) u2：梁截面慣性矩增大系數(shù)。 (17) mod：打印輸出格式信息。 mod0：僅輸出各柱、梁控制組合內(nèi)力與配筋。 mod1；除mod0內(nèi)容外，還輸出恒、活、風(fēng)，地震各單項荷載下的內(nèi)力。 mod2：除mod0內(nèi)容外，還輸出柱梁截面各種組合內(nèi)力。 mod3：輸出 mod0，mod1，mod2時的全部內(nèi)容。 當(dāng) mod在以上各情況下加10，取值1

14、0，11，12或13時，程序計算結(jié)果按幅寬為80行格式打印輸出，否則，按130行格式輸出。 排架與框排架的計算數(shù)據(jù)是在原pk11的計算數(shù)據(jù)上補(bǔ)充而成的。這里僅強(qiáng)調(diào)： (1) 總信息中第一項節(jié)點(diǎn)總數(shù)nj前面加一負(fù)號。這表示計算中將要輸入吊車荷載，nj前無負(fù)號時，排架繪圖程序無法執(zhí)行。 (2) 風(fēng)荷載數(shù)據(jù)之后，地震荷載數(shù)據(jù)之前輸入吊車荷載數(shù)據(jù)，按跨輸入。從左至右每跨輸入11個數(shù)據(jù)，當(dāng)該跨無吊車荷載時，僅在該跨輸入一個0。 (3) 兩端鉸接梁填表法 填b(寬)，h(高)的矩形截面，即在梁寬前加一負(fù)號，這種梁仍給出配筋。 對于兩端鉸接梁程序無論在何時都不在施工圖中畫出。 按虛梁處理，即梁高為0.05

15、m，梁寬任意的矩形截面。 (4) 工形截面柱填法如下： 工形截面標(biāo)志2。 寬b (m)。 高h(yuǎn) (m)。 腹板厚度bi (m)。 翼緣根部厚度hi1 (m)。 翼緣端部厚度hi2 (m)。 (5) 排架、框排架結(jié)構(gòu)計算填表注意事項如下： 排架、框排架均應(yīng)按非規(guī)則框架填表。 排架柱段編號應(yīng)按自下而上，自左而右的順序，在牛腿頂處，變截面處均應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)。 框排架計算柱梁編號時，要將框架上的柱梁編在前面，排架柱上的柱段和與排架柱相連的兩端鉸支梁要編在后面，即：先編框架上的柱號，再編排架上的柱號，然后編框架上梁號，最后編排架上梁號。這樣，在pk2繪圖時，框架繪圖不再包含排架柱部分，排架柱的繪圖由軟件“p

16、jz”完成。 在地震計算中，程序自動形成的各節(jié)點(diǎn)質(zhì)量中未包含吊車吊重量，用戶可酌情在“地震計算參數(shù)”對話框中填寫附加重量的方法輸入吊車的重量，即填寫附加重量質(zhì)點(diǎn)數(shù)iw和各附加質(zhì)點(diǎn)的附加重量。 本例題電算結(jié)果文件如下(節(jié)選)： * pk11.exe * data: 9/21/2005 -總信息-節(jié)點(diǎn)總數(shù)=9 柱子總數(shù)=6 梁數(shù)=2是否規(guī)則框架=20600 支座約束數(shù)=3 標(biāo)準(zhǔn)截面總數(shù)=5活載計算信息=1 風(fēng)活載計算信息=1 抗震等級=5 柱砼等級=0 梁砼等級=0 梁柱主筋級別=2 梁柱箍筋級別=1 柱保護(hù)層=30 梁保護(hù)層=30 需為pk2或bk2建立一個數(shù)據(jù)文件，文件名稱應(yīng)為所畫框架名稱，被

17、直接標(biāo)在施工圖上，名稱后不帶擴(kuò)展名，文件名稱小于7個字符并大于或等于3個字符，這個名稱同時也成為施工圖的圖形名，即在autocad狀態(tài)下，設(shè)計人員用這一名稱可以調(diào)出這框架的施工圖。 數(shù)據(jù)文件中輸入鋼筋的根數(shù)和直徑時，常常寫為*.*，小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字為鋼筋根數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字為鋼筋直徑(mm)，如：4.22表示4根直徑22的鋼筋。 排架柱繪圖補(bǔ)充數(shù)據(jù)文件內(nèi)容如下： 1圖紙規(guī)格ldw 填1或2，1表示采用1號圖繪制，2表示采用2號圖繪制。 2各柱段鋼筋調(diào)正放大系數(shù)fdc 輸入放大系數(shù)，是設(shè)計人員對計算結(jié)果加以人工干預(yù)的一種方法。 當(dāng)所有柱段均取同一放大系數(shù)時，fdc即為該值。 各柱放大系數(shù)不同時，fdc

18、填0，然后按柱段編號順序輸入每根柱段的放大系數(shù)。 3主筋保護(hù)層 ia(米) 4牛腿信息 (6) 右邊牛腿伸出長度l2 (米)。當(dāng)該柱段右邊無牛腿時，l2填0，以下710項不填。 (7) 牛腿上表皮與柱頂高差dh2 (米)。 (8) 牛腿上受的垂直力w2 (千牛)。 (9) w2下柱截面外皮的距離c2(米)，當(dāng) w2作用在柱截面以內(nèi)時，c2填0。 (10) 右牛腿上吊車梁的高度h2 (米)。 5排架柱軸線位置信息 按從左至右的順序，輸入每一根排架柱的軸線位置ec(m)，ec指的是軸線至柱左端的距離。輸入ec的個數(shù)即排架的跨數(shù)加1，例如兩跨排架共3根排架柱，須輸入3根柱的ec值。 6柱根標(biāo)高dbg

19、(m) dbg即結(jié)構(gòu)計算時柱底的實際標(biāo)高值，一般應(yīng)為柱與基礎(chǔ)的連接處，當(dāng)該值小于0時，不能丟掉前面的負(fù)號，程序由dbg求出各柱段標(biāo)高值。 7排架柱插入基礎(chǔ)部分的長度lzg(m) 當(dāng) lzg填0(或不填)時，程序自動按0.9h(h為底段柱截面高)并取整求出該柱插入基礎(chǔ)部分長度。8預(yù)埋件數(shù)據(jù) (2) 依次輸入各類埋件的寬bm和高h(yuǎn)m，共填寫kmz2個數(shù)。輸入的先后次序號即為該埋件的類別號；當(dāng)埋件為胡子筋時，bm和hm的格式為： bm： 小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字為胡子筋直徑，小數(shù)點(diǎn)后為胡子筋間距，數(shù)字前面一定要加一個負(fù)號。例如：-8.50表示胡子筋直徑8 mm，間距500 mm。 hm：胡子筋布置的起始標(biāo)高(m

20、)。 2) 各排架柱上的埋件信息 從左至右，依次輸入每根排架柱的如下埋件信息(每一根軸線上的所有柱段算一根排 架柱)。 (1) 該根柱上的埋件總個數(shù)nmj，當(dāng)該排架柱上不畫埋件時，nmj0，以下三項不填。 (2) 每塊埋件填寫如下3個數(shù)，共須填nmj3個數(shù)。 kmj：該埋件所屬的埋件種類號，即前第一項上埋件數(shù)據(jù)的順序號。 xmj：該埋件的x坐標(biāo) (m)。 ymj：該埋件的y坐標(biāo) (m)。 坐標(biāo)原點(diǎn)是柱左端與0.00標(biāo)高的交點(diǎn)。 當(dāng)為胡子筋時：xmj為胡子筋伸出的長度(m)，在xmj前加個負(fù)號，表示該胡子筋布置在柱左側(cè)，否則胡子筋布置在柱右側(cè)。 ymj為胡子筋往上布置的終點(diǎn)標(biāo)高(m)(這數(shù)字和上

21、一項hm對應(yīng))。 9用字母end表示數(shù)據(jù)結(jié)束 從結(jié)構(gòu)計算到完成施工圖，需填寫兩個數(shù)據(jù)文件，第一個數(shù)據(jù)文件是結(jié)構(gòu)計算所需的數(shù)據(jù)文件；第二個文件是繪施工圖所需的數(shù)據(jù)文件。 操作可按主菜單進(jìn)行單擊pk后，顯示框、排架cad主菜單，如圖3.7所示，共11項。圖3.7 pk主菜單界面 pk數(shù)據(jù)交互輸入和計算。 框架繪圖。 排架柱繪圖。 連續(xù)梁繪圖。 繪制柱施工圖。 繪制梁施工圖。 繪制柱表施工圖。 繪制梁表施工圖。 框架模板圖。a 壁式框架計算。b 圖形編輯、打印及轉(zhuǎn)換。排架結(jié)構(gòu)僅執(zhí)行主菜單1, 2, 4。1建立工作目錄及文件名 圖3.8 建立工作目錄對話框2pk數(shù)據(jù)交互輸入和數(shù)檢 提取結(jié)構(gòu)計算如下簡圖

22、(如圖3.10圖3.15所示)。 (1) 框架立面圖(klm.t)。 (2) 恒載簡圖(d-l.t)。 (3) 活載簡圖(l-l.t)。 (4) 左風(fēng)載圖(l-w.t)。 (5) 右風(fēng)載圖(r-w.t)。 有吊車荷載時還有： (6) 吊車荷載圖(c-h.t)。 每張圖右邊均有菜單，內(nèi)容為：正確、錯誤、 局部放大三項。對正確的圖形，可直接按回車、進(jìn)入下一張圖。圖形不對，說明數(shù)據(jù)有毛病，程序退出，用戶需改動數(shù)據(jù)重新運(yùn)行。圖3.10 框架立面圖(klm.t) 圖3.11 恒載簡圖(d-l.t) 圖3.12 活載簡圖(l-l.t) 圖3.13 左風(fēng)載圖(l-w.t) 圖3.14 右風(fēng)載圖(r-w.t)

23、 圖3.15 吊車荷載圖(c-h.t) 3框、排架結(jié)構(gòu)計算 圖3.16 計算結(jié)果輸出 顯示計算結(jié)果文件。 彎矩包絡(luò)圖(m.t)。 配筋包絡(luò)圖(as.t)。 軸力包絡(luò)圖(n.t)。 剪力包絡(luò)圖(v.t)。 恒載內(nèi)力圖(d.t)。 活載內(nèi)力包絡(luò)圖(l1.t)。 左風(fēng)載彎矩圖(wl.t)。 右風(fēng)載彎矩圖wr.t。a左地震彎矩圖(el.t)。b右地震彎矩圖(er.t)。d圖形拼接當(dāng)超過規(guī)范要求時，紅色顯示。本例的計算結(jié)果圖形如圖3.17圖3.22所示。圖3.17 彎矩包絡(luò)圖(m.t) 圖3.18 軸力包絡(luò)圖(n.t) 圖3.19 剪力包絡(luò)圖(v.t) 圖3.20 恒載彎矩圖(kn-m) 圖3.21 活

24、載彎矩包絡(luò)圖(kn-m) 圖3.22 配筋包絡(luò)圖(as.t) 4排架柱繪圖的操作 圖3.23 繪圖數(shù)據(jù)文件名稱本例排架柱的施工圖詳見圖3.24圖3.26所示。圖3.24 排架柱縱筋圖b柱模板圖 b柱配筋圖 圖3.25 b軸排架柱模板配筋施工圖圖3.26 a、c軸排架柱模板配筋施工圖 建筑平面圖、立面圖、剖面圖如圖3.27、圖3.28、圖3.29所示。 該車間為雙跨度等高廠房，跨度均為24 m，每跨設(shè)有a5級工作制雙鉤15/3 t及5 t吊車各一臺，廠房設(shè)有天窗，軌頂標(biāo)高10.2 m。 層面：采用卷材防水屋面，做法如下： 三氈四油防水層上鋪小石子 20mm厚水泥砂漿找平層 100mm厚水泥珍珠巖

25、制品保溫層 一氈二油隔氣層 20mm厚水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 墻體：240mm厚清水磚墻，鋼門窗 室內(nèi)混凝土地面，室內(nèi)外高差點(diǎn)150mm。(4) 選用材料：混凝土c30鋼筋：采用hpb235，hrb335。圖3.27 平面圖圖3.28 立面圖圖3.29 剖面圖 (1) 對于規(guī)則框架，程序可對梁、柱節(jié)點(diǎn)自動編號，自動形成信息；對于非規(guī)則框架，需輸入節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，桿件關(guān)聯(lián)號及約束信息，柱子計算長度等。框排架的框架部分繪施工圖時，柱梁的總根數(shù)不再包括排架柱上的柱段和與排架柱鉸接的梁。 (2) 程序可自動形成柱和梁的自重，且是否需要程序形成柱梁自重，可由計算者在總信息中給予確定。構(gòu)件名稱(

26、圖集)型號重力荷載屋面板(g410一、二)ywb-2ii，ywbt-1 自重1.40 kn/m2(包括灌縫)天溝板(g410三)tgb68-1，tgb77-11.91 kn/m；2.02 kn/m天窗架(g316) cj9-01傳至屋架重力荷載p=31 kn/支柱(g316) dj9-01傳至屋架重力荷載p=34 kn/支柱屋架(g415)ywja-24-2cc自重109.0 kn/m2(g415)ywja-24-2ce(g415)ywja-24-2ca吊車梁(gb426二)ymdl 6-8自重45.5 kn/ m2軌道連接(g325) dgl-14自重0.81 kn/ m2邊柱(mm)上柱b

27、shs=400400下柱bix=400，hix=162，bx=100，hx=800中柱(mm)上柱bshs=400600下柱bix=400，hix=162，bx=100，hx=8001結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型(見表3-2)表3-2 構(gòu)件選型2定位軸線 圖3.30 縱向定位軸線3排架計算簡圖及柱的計算參數(shù) 圖3.31 排架簡圖參 數(shù)邊 柱(a、c)中 柱(b)as(mm2)1.61052.40105is(mm4)2.131097.20109ax(mm2)1.7751051.775105ix(mm4)14.3810914.38109=hs/h0.2810.281=is/ix0.1480.5011 (i=a,b

28、,c)(n/mm)0.0155ec0.08172ec0.3220.35711 iii表3-3 柱的計算參數(shù)4荷載計算 圖3.32 柱的外形及截面 為簡化計算，天溝板及相應(yīng)的構(gòu)造層的恒載取與一般屋面恒載相同的值，此外，屋架自重為109.0 kn/榀，天窗架傳來重力荷載p=34.0 kn/支柱。p1a=p1c=3.076(12+0.77)+109/2 +34.0=323.72 kn (0.77 m為外天溝板寬)p1b=3.07624+109.0+234.0=619.08 knm1a=m1c=p1al1a=323.720.05=16.186 kn/mm2a=m2c=p1al2=323.720.20=

29、64.74 kn/m 2) 屋面活載(如圖3.33和圖3.34所示) 施工活荷載取0.70 kn/m2p1a=0.706(12+0.77)=53.63 knp1b=0.70612=50.40 knm1a=p1ae1a=53.630.05=2.68 knmm2a=p1ae2=53.630.2=10.73 knmm1b=p1be1b=50.400.2=10.08 knm圖3.33 恒載作用圖 圖3.34 活載作用圖 3) 柱自重(如圖3.35和圖3.36所示)邊柱：p2a=p2c=0.400.403.8025=15.2 knm2a=m2c=p2ae2=15.20.2=3.04 knmp3a=p3c

30、=25(7.95+0.7)0.1775+(1.050.80. 4)+(0.40.350.50)+(0.3520.40/2) =49.76 kn中柱：p2b=0.400.603.8025=22.80 knp3b=25(0.400.801.35+0.60.41.60+(7.6 5+0.7)0.1775)=57.45 kn 圖3.35 吊車梁恒載 圖3.36 吊車梁活載 4) 吊車軌道連接及吊車梁自重(如圖3.37和圖3.40所示)p4a=p4c=0.816+45.5=50.36 knp4b=50.362=100.72 knm4a=m4c=p4al3a=50.360.35=17.63 knm 5)

31、吊車荷載(如圖3.37、圖3.38和圖3.39所示)每跨設(shè)有15/3 t及5 t吊車各一臺，主要參數(shù)見表3-4。q(t)吊車寬b(m)輪距k(m)pmax(kn)pmin(kn)g(kn)55.1504.0090.042.021.015/35.5504.40185.050.074.0表3-4 吊車主要參數(shù)圖3.37 dmax計算簡圖 (1) 豎向荷載： dmax=185 kn dmin=50.0 kn dmax在邊柱： p4a=dmax=307.08 knm4a=dmaxe3a=307.080.35=107.47 knm p4b=dmin=97.28 kn m4b=dmine3b=97.080

32、.75=72.96 knm dmin在邊柱： p4a=96.28 kn m4a=dmine3a=97.280.35=34.05 knm p4b=dmax=307.08 kn m4b=dmaxe3b=307.080.75=230.31 knm1.6004.450.45(1)90()307.086661.6004.45 0.45(1) 42.0 () 97.28666三氈四油防水層上鋪綠豆沙(0.35 kn/m2)。水泥砂漿找平層20 mm厚(0.3 kn/m2)。加氣混凝土保溫層100 mm厚(0.6 kn/m2)。冷底子油一道、熱瀝青兩道(0.05 kn/m2)。水泥砂漿找平層20 mm厚(0

33、.3 kn/m2)。 墻體：維護(hù)墻采用240 mm厚雙面清水墻。 地面：室內(nèi)混凝土地面，室內(nèi)外高差點(diǎn)150 mm。 (5) 起重設(shè)備：每跨設(shè)二臺a5級軟鉤橋式吊車，吊車起重量及軌頂標(biāo)高見表3-16。(6) 選用材料：柱選用混凝土c30，縱向鋼筋hrb335，箍筋hpb235；基礎(chǔ)選用混凝土c25, 鋼筋hpb235。(7) 選用結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重： 屋面板g410-1(1.4 kn/m2,包括灌縫)；天溝板g410-3 (2.0 kn/m2)；天窗架g316(32 kn/支柱)；屋架g415(110 kn/榀)；吊車梁cg426(46 kn/榀)；軌道連接g325(0.81 kn/m)。2. 設(shè)計任

34、務(wù) 圖3.49 平面圖圖3.50 立面圖圖3.51 剖面圖 (1) 豎向荷載： dmax=185kn dmin=50.0kn dmax在邊柱： p4a=dmax=307.08 knm4a=dmaxe3a=307.080.35=107.47 knm p4b=dmin=97.28 kn m4b=dmine3b=97.080.75=72.96 knm dmin在邊柱： p4a=96.28 kn m4a=dmine3a=97.280.35=34.05 knm p4b=dmax=307.08 kn m4b=dmaxe3b=307.080.75=230.31 knm (2) 水平荷載： 5t吊車一個輪子的

35、水平制動力z1= kn 15/3t吊車一個輪子的水平制動力z1= kn 一臺15/3 t吊車作用時：zmax=5.60( )=5.60(1+ )=7.09 kn 2.52.5()(5021.0)1.775100100qg2.52.5()(15074.0)5.60100100qg01yy1.66 一臺15/3 t吊車與一臺5 t吊車同時作用時： zmax=5.60( )+1.775( ) = kn6) 風(fēng)荷載(如圖3.38所示)基本風(fēng)區(qū) =0.25 kn/m2，q= 6=1.5 kn/m。 hw=2.180(1.34+0.67)+1.310(0.35+1.04 0.87+0.69)+2.670(

36、1.08+1.08+1.08+0.9) =16.10 kn =1.68 kn/m =0.84 kn/m 01yy23yy1.64.450.455.60(1)1.775()8.536660wsz1q2q23yy圖3.38 風(fēng)荷載作用圖5排架內(nèi)力計算(a柱) ra+ (ra+rb+rc)=ra (ra+rb+rc) (5) 根據(jù)va及a柱的荷載，求出a柱的彎矩圖的柱底剪力v3-3(如圖3.39(g)所示) (6) 彎矩、軸力、剪力的“+ ”號定義為：amam圖3.39 排架內(nèi)力計算6內(nèi)力組合(a柱) 按表3-8進(jìn)行。 1) 材料混凝土：c30 fc=14.3 n/mm2，ft=1.43 n/mm2

37、， ftk=2.01 n/mm2，ec=3.0104 n/mm2鋼筋：主筋hrb335，fy=fy=300 n/mm2, es=2.0105 n/mm2 其他鋼筋hpb235，fy=fy=210 n/mm2, es=2.1105 n/mm22) 柱截面參數(shù)上柱i-i截面(如圖3.40(a)所示)。 b=400 mm，h=400 mm， =40 mm，h0=360 mm，ac=1.6105 mm2，is=2.13109 mm2， 。 求得大小偏心變壓破壞界限時的軸力nb，用以判斷截面的大小偏心受壓情況，選擇最不利的內(nèi)力組 1.014.30.55400360 = 1132560 n = 1132.

38、56 kn 由內(nèi)力組合結(jié)果(表3-9)，i-i截面各組軸力n均小于nb，故都為大偏心受壓情況。在截面為大偏心受壓時，應(yīng)以軸力小，彎矩大作為控制內(nèi)力的選擇原則，僅需選用下組內(nèi)力進(jìn)行配筋計算：asasb0.550b1cb0nfbhm= -43.54 knmn= 411.3 kn 下柱ii-ii、iii-iii截面如圖3.40(b)所示。由于下柱ii-ii、iii-iii截面取同一截面配筋，故可將兩個截面一起加以考慮。 =400 mm b=100 mm， =150 mm，h=800 mm，t=25 mm，hf= +t/2=162.5 mmh2=450 mm， =40 mm，h0=760 mm， ac

39、=1.775105 mm2，is=14.38109 mm4 =1.014.30.55100760+1.014.3(400- 100)162.5=1294865n=1294.865 knfhfhasasb1cb01cffnfbhfbb hfb 由內(nèi)力組合結(jié)果(見表3-9)知，ii-ii，iii-iii截面各組軸力n均小于nb，故都為大偏心受壓情況。在截面為大偏心受壓時，應(yīng)以軸力小，彎矩大作為控制內(nèi)力的選擇原則，僅需選用以下兩組內(nèi)力進(jìn)行配筋計算： m= -215.68 knm m= -353.85 knm n= 687.87 kn n= 531.44 kn 這兩組內(nèi)力進(jìn)行配筋計算。圖3.40 柱截

40、面尺寸 3) 柱截面配筋計算 按表3-10進(jìn)行。 4) 驗算排架柱在排架平面外的軸壓強(qiáng)度 平面外柱的計算長度l0=0.8hx=7760 mm，截面面積ac=1.775105 mm。 截面慣性矩 mm4。 回轉(zhuǎn)半徑 mm。33229f2f f112()()1.726 102224tib hbhbb bb951.726 10 /1.775 1098.61iar 951.726 10 /1.775 1098.61iar =7760/98.61=78.69載面承載力 =0.62(1.77510514.3+21384300) =3368650 n=3368.65 knn， 可以。0lruccsy()na

41、 faa f8牛腿計算(a柱) 標(biāo)準(zhǔn)值(kn)設(shè)計值(kn)吊車梁及軌道自重50.361.250.36=60.43吊車最大輪壓產(chǎn)生壓力304.831.4304.83=426.76fvk=355.19 knfv=487.19 knfhk=zmax=8.48 knfh=11.87 kn3) 牛腿縱向受拉鋼筋計算a=120 mm0.3h0=243 mm，取 mm mm2 mm2 2) 牛腿截面高度驗算b=400 mm、h=850 mm、取 =85040=810 mm、 a=100+20=120 mm fvk，可以。0h0htk0hkvk08.482.01 400810(10.5)0.65(10.5)

42、0.5/355.190.5120/810f bhffa h243a 33vhsoyy487.19 1024311.87 101.21.2620.6450.850.85 810300300f afah ffmin00.002400850680bh4) 水平箍筋的確定按下列構(gòu)造要求考慮：(1) 直徑為6 mm12 mm；(2) 間距為100 mm150 mm；(3) 牛腿上部2 /3的范圍內(nèi)水平箍筋范圍面積應(yīng)大于縱向受拉鋼筋的總面積之半，即0.5620.45=310.32 mm2。采用箍筋 100(如圖3.41所示)能滿足上列要求。0h85) 彎起鋼筋的確定由于 ，故可不設(shè)彎起筋。6) 牛腿頂面局

43、部承壓驗算若忽略經(jīng)m5擴(kuò)散后承壓面的擴(kuò)大，承壓面積近似按柱寬乘以梁端寬計算。 mm2 (如圖3.42所示)驗算： ，可以。0/0.1840.3a h 54003201.28 10a 322vk5487.19 103.81 n/mm0.7510.725 n/mm1.28 10cffa圖3.41 牛腿配筋 圖3.42 牛腿尺寸9排架柱吊裝及裂縫寬度驗算(a柱) 5511.5 1.775 1010256.66 kn/mg5521.5 1.6 1010256.0 kn/mg31.5(0.85 1.20.50.40.35)0.425/0.8517.01 kn/mg 1239.75 m 3.8 m 0.85 mlll2b2 2323 3(0.5 )0.568.76 kn mmg l llg l2d2 2143.32 kn m2mg l2b1 13 3132 213210.5(0.5 )(0.5 )/76.575 knrg lg l llg l lllla1 12 23325.41 knbrg lg lglra1/3.816 mxr g2maxa10.548.48 kn mmr xg x內(nèi)力計算結(jié)果如圖3.43所示。圖3.