混凝土排架结构案例解析

摘要:介绍了再计算混凝土排架柱之前所需各种荷载的计算方法,并得出排架柱所受的各种外部荷载。最终计算出符合设计要求的排架柱。

Abstract: The needed load's calculation methods before concrete bent construction are introduced. Finally get the result of the various loads concrete bent construction could bearand the bents met design requirements.

关键词:吊车荷载;屋面荷载;墙荷载;风荷载

Key words: crane load;roofing load;wall load;wind load

中图分类号:TU31 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0193-01

1根据吊车厂家提供资料计算吊车运行时所产生的主要荷载

由吊车厂家提供样本查得,桥架宽度B=6.62m,轮距K=4.7m,小车质量m2=11.25t,吊车最大轮压标准值Pmax,k=289KN,大车质量m1=30.35t。工作级别A5。

Pmin,k=-Pmax,k

=-289=79KN

g为重力加速度,取为10m/s2,1t・m/s2=KN。

Dmax=βγQPmax,kΣyi=0.9×1.4×28.9×(1+1.3/6)=44.3t

Dmin=Dmax(Pmin,k/Pmax,k)=44.3(7.9/28.9)=12.1t

Tk=[αβ(小车质量+起重量)g]/4=[0.09×0.9×(11.25+32)×10]/4=8.8KN

Tmax=Dmax(Tk/Pamx,k)=44.3×(8.8/289)=13.5KN

2根据建筑图计算出屋面荷载而选出屋面板

30厚1:8水泥珍珠岩:0.03×4=0.12KN/m2;200厚加气混凝土块保温层:0.2×7.5=1.5KN/m2;20厚1:3水泥砂浆找平层:0.02×20=0.4 KN/m2;1.5厚氯化聚乙烯:1.5×0.0015=0.002KN/m2;积灰荷载:Q1k=0.5×2=1KN/m2;活荷载:Q2k=0.65 KN/m2。

Q=1.35×(0.12+0.4+1.5)+1.4×(0.9+0.5×2+0.7×0.65)=2.727+1.897=4.624KN/m2

所得荷载与屋面板所能承受荷载相比较,4.96KN/m2>4.624 KN/m2;屋面板选自Y-WB-4Ⅱ。

3根据厂房跨度、屋面板型号计算天沟

(1)焦渣混凝土找坡层,按12m排水破,5‰坡度,最低处厚度为20mm考虑。6m天沟最大找坡层重按(50+80)/2=65mm厚度计算。焦渣混凝土自重取14KN/m3,G1k=0.065×14=0.91KN/m2。(2)水泥砂浆找平层20mm,G2k=0.02×20=0.4KN/m2。(3)三毡四油卷材防水层(无小石子),G3k=0.15KN/m2。(4)积水荷载按230mm高计,Q1k=2.3KN/m2。(5)积灰荷载,Q2k=0.5KN/m2。

卷材防水层考虑高低肋复盖部分,按天沟平均沟宽b的2.5倍计算(b=天沟宽度-190)

q=1.35b(0.9+0.4+0.15×2.5+2.3)+1.4b×0.9×0.5=6.01b=6.01×(860-190)=4.0267KN/m2

所以天沟选自TGB86。

通过查表所得Y-WB-4Ⅱ的重量为1.28t,TGB86的重量为1.41t。

根据厂房跨度得知,屋面板(规格1500×6000)单侧可摆放7块。

屋面板重12.8×7+14.1=103.7KN

103.7/[(10.5+0.86)×6]=1.52KN/m2

屋面建筑层自重1.35×1.65+4.624=6.9KN/m2

根据以上数据可得屋面均布荷载。

1.35×(0.12+1.5+0.4+1.52)+1.4×0.7×0.65=4.78+0.637=5.417KN/m2

由于屋面选用的是大型屋面板,所以屋架得选用梯形钢屋架。

根据以上数据通过查表可选出梯形钢屋架为GWJ21-7A1,所需屋架自重为28.74/2=14.37KN。

根据图集所选屋架之间连接构件为SC6、8、10,CC4、6,XG1。

所得构件总重为115+125+110+231+235+64=880kg=8.8KN

根据以上数据可得:

屋面恒荷载总重为4.78×(10.5+0.86)×6+14.37+8.8=349KN

假设排架柱截面为500×1400,可得屋架支座中心与柱中心的偏心距为45mm。

M=349×0.045=15.75KN・m

屋面活荷载总重1×(10.5+0.86)×6=68.16KN

M=68.16×0.045=3.07KN・m

根据工艺所提要求确定轨顶标高为13.5m。根据吊车梁资料选出吊车梁为DL-12z,吊车轨道为QU70,从而得知牛腿标高12.1m。根据吊车厂家所提供吊车数据确定上柱高度为4.4m。

吊车梁自重 (0.3×1.08+0.5×0.12)×25×6=57.6KN

4根据荷载规范查得当地风荷载

风压高度变化系数按柱顶标高离室外天然地坪的高度16.5+0.3=16.8m取值,查表,离地面15m时,μz=1.14,离地面20m时,μz=1.25,用插入法求出离地面16.8米的μz值。

μz=1.14+[(1.25-1.14)/(20-15)](16.8-15)=1.18

q1k=μsμzWoB=0.8×1.18×0.35×6=1.98KN/m

q2k=μsμzWoB=0.5×1.18×0.35×6=1.24KN/m

q1=rQq1k=1.4×1.98=2.77KN/m

q2=rQq2k=1.4×1.24=1.74KN/m

W平均风压高度变化系数按檐口离室外地坪高度16.8+2.2=19m取值。

用插入法μz=1.14+{(1.25-1.14)/(20-15)}(19-15)=1.23

Wk(平均)=[(0.8+0.5)h1+(0.5-0.6)h2]μzWoB=[(0.8+0.5)2.2+(0.5-0.6)1.05]1.23x0.35x6=7.12KN

W=rQWk(平均)=1.4×7.12=9.96 KN

5计算墙荷载

0.37×6.5×22×6=317KN

偏心距885mm,弯矩W=317×0.885=280.5KN・m。

6利用PKPM软件建模,将以上所得荷载输入模型当中,计算排架柱子

通过计算得知,以上所假设截面500×1400符合设计要求。

参考文献:

[1]程文滚,等.混凝土建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2004:100.

[2]中华人民共和国国家标准.GB50009-2001.2002 建筑结构荷载规范[S].

[3]中华人民共和国国家标准.GB50010-2002.2002 混凝土结构设计规范[S].

[4]05G511.2005 国家建筑标准设计图集.梯形钢屋架[S].

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