单层工业厂房设计最终版

题 目：

宁波理工学院

钢筋混凝土结构设计

单层工业厂房设计

姓 名鲁正君

学 号 3120621103 专业班级结构123 指导教师 许瑞萍 学 院土木建筑工程学院 完成日期2015.07.07

单层工业房设计

一、设计资料：

1. 工程概况

某地某厂金工车间（不设天窗）单跨单层厂房，总长60M，总宽（跨度）18M，设两台中级工作制桥式软钩吊车，吨位及轨顶标高20/5t。室内外高差0.15m，基础顶面标高－0.6m。

2. 设计资料 1、自然条件：

基本风压：见数据表

地震烈度：位于非地震区

基本雪压：0.4kN/m

地基： fa=200kN/m，γ=18.5kN/m，ηd=1.6，

2、建筑资料： ①屋面作法：

三毡四油防水层 0.4kN/m 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kN/m 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层 0.4kN/m 隔气层 0.1kN/m 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kN/m 1.5×6m预应力砼槽型板 详见屋面板图集 ②围护墙：

240mm厚空心砖砖，内墙面为石灰砂浆抹面，纸筋灰罩面，外墙为清水砖墙，总自重3.6KN/M ③门窗：

纵墙面每开间设窗三层，第一、二、三层窗台标高1.10m,5.50m,9.4m尺寸4500mm（宽）×2100mm

2

（高），采用钢框玻璃窗，自重0.45KN/M。

两端山墙各开大门一樘，尺寸3900mm×4500mm ④地面： 混凝土地面。

3、吊车资料：见附件1.

4、建议选用的标准构件：

2

⑴1.5m×6m预应力砼屋面板，自重（包括灌缝重）1.4KN/M, G410（一）

⑵预应力砼折线形屋架。各参数见图集G415。

⑶预应力砼吊车梁，梁高1200mm，自重44.2KN/根，G425。 轨道及连接件重2KN/M,轨道及垫层构造高度200mm。 ⑷天沟板TGB77-1,自重12.1KN，G410（三） ⑸基础梁、联系梁，G320,G321。 5、建议选用的材料：

2

22222

2

3

2

⑴混凝土： 柱 C30 基础C15

⑵钢 筋： 柱纵筋HRB400级，箍筋HPB300级 基础HRB400级。

三、设计内容

1、确定单层厂房的柱网。

2、选用屋面板、屋架、天沟板、屋盖支撑、吊车梁、连系梁、 基础梁，确定圈梁的位置及尺寸。

3、画出排架的计算简图，确定柱的截面尺寸及几何特征。 4、计算排架荷载，绘出各种荷载作用位置示意图。 5、计算各种荷载作用下的内力。

6、内力组合，列出排架柱内力组合表。 7、柱截面设计和牛腿设计。 8、柱下单独基础设计。 9、绘制结构施工图。（两张二号或二号加长）：

内容包括：基础平面布置（包括柱、基础梁、吊车梁、柱间支撑布置）和基础详图，屋面结构布置（屋面板、屋架、天沟板、屋盖支撑等构件布置），圈梁、连系梁布置和排架柱、抗风柱模板图和配筋图（包括埋件详图），构件统计表和钢筋明细表，说明等。

三、排架的荷载计算

1．排架计算简图的确定 (1)确定柱高。

吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=11—0.2=10.8m 牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=10.8-1.2=9.6m

柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸，取为12.2m 上柱高Hu=柱顶标高--牛腿标高=12.2—9.6=2.6m

全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.2--（--0.6）=12.8m 下柱高Hl=H--Hu=12.8-2.6=10.2m,λ= Hu/H=2.6/10.2=0.203

（2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=400mm×400mm, 下柱b×h×hf=400mm×600mm,截面尺寸如图所示。

（3）参数计算

1?400?4003?21.3?108mm4 121?400?6003?72?108mm4 下柱： IL?12I比值： n?u?0.296Il

上柱： Iu?

2．荷载计算

(1)恒载计算。

1)屋盖结构自重标准值： 三毡四油防水层 0.4KN/M

20mm厚水泥砂浆找平层 0.4KN/M 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层 0.4KN/M 一毡二油隔气层 0.05KN/M 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4KN/M预应力砼大型屋面板 1.4KN/M屋盖支撑0.1KN/Mgk=3.15 KN/m

天沟板 12.1 KN/m

2

屋架自重 15.24KN/m

则作用在一榀横向平面排架一端柱顶的屋盖自重标准值为

2

2

2

2

2 222

2

G1K?3.15?6?1815.24?12.1??189.82kN

22h400e1?u?150??150?50mm

22?1?P.82?50?10?3?9.46KN?m 1A?e1?189 2)柱自重标准值：

上柱 G2K=25×0.4×0.4×2.6=10.4kN

e2?hlhu600400????100mm 2222?2?P2A?e2?10.4?0.1?1.04KN?m

下柱 G3K?0.4?0.6?25?10.2?61.2kN

注（1.1为考虑下柱仍有部分矩形截面而乘的增大系数）

e3=0

3）吊车梁及轨道自重标准值： G4K=44.2+2×6=56.2kN

e4=750—600÷2=450mm

?4?P4A?e4?56.2?0.45?26.29KN?m

（2）屋面活荷载标准值

2

由《荷载规范》可知，不上人屋面均不活荷载为0.50 KN/m，不大于基本雪压，屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为

Q1k?0.5?6?18/2?27kN

（3）吊车荷载标准值 由DSQD型其参数如下 吊车吨位（t） 20/5 吊车宽度B （mm） 5200 轮距K （mm） 4000 Pmaxk （kN） 174 Pmink （kN） 41.4 根据B与K及支座反力影响线图可求得：

Dmax,k???Pmax1,kyi?354.96kN

i?14Dmin,k?354.96?41.4?84.46kN 17411T1,k??(Q2k?Q3k)??0.1?(200?70)?6.75kN

44

Tmax,k?354.96?6.75/174?13.77KN

其作用点到柱顶的距离

y=Hu?he?2.6?1.2?1.4m，y/Hu?1.4/2.6?0.54

（4）风荷载标准值。 计算q1、q2时风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度12.2+0.15=12.35m取值，计算Wk时风压高度变化系数按檐口标高13.65m取值

1.13?1.00(12.2?10)?1.0615?10.0q1k??s?zw0B?0.8?1.06?0.45?6?2.29kN/m(?)?z?1.0?q2k??s?zw0B?0.5?1.06?0.45?6?1.43kN/m(?)1.13?1.00(13.65?10)?1.09515?10.0Wk?(??ihi)?zw0B?z?1.0?

?[0.8?1.99?0.5?1.99?0.6?0.91?0.5?0.91]?1.095?0.45?6?7.38kN/m(?)

3．内力计算

(1)恒载作用下。

由于单层厂房多属于装配式结构，柱、吊车梁及轨道的自重，是在预制柱吊装就位完毕而屋架尚未安装时施加在柱子上的，此时尚未构成排架结构。但在设计中，为了与其他荷载项计算方法一致，并考虑到使用过程的实际受力情况，在柱、吊车梁及轨道的自重作用下，仍按排架结构进行内力计算。

在屋盖自重G1k、上柱自重G2k、吊车轨道及连接G4k作用下，由于结构对称、荷载对称。

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