单层厂房设计书.doc

单层工业厂房课程设计1 设计资料某炼钢厂金工车间两跨等高排架，总长120m，每跨跨度21 m，柱距除端部为5.5m，其余均为6m，中间设伸缩缝一道；车间内每跨设有两台20/5t、15/3t、的A5级吊车，轨顶设计标高为9.6m，其平面及剖面如图所示外墙无连系梁，墙厚240mm，每开间侧窗面积24m2，铝合金窗，无天窗或有天窗1.1 工程地质条件车间所在地点为某市郊区，地面下场0.8 m内为填土，填土下5.5 m厚为粉质粘土，地基承载力特征值fak=220 kN/m2，地下水位为-4.6m，无腐蚀性；基本风压w0=0.5kN/m2，基本雪压为0.3kN/m2，，1.2 车间标准构件选用构件名称 标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板G410（一）1.5×6m预应力混凝土屋面板YWB-II(中间跨)YWB－IIs(端跨)1.4kN/m2(包括灌缝重)天沟板G410（三）1.5×6m预应力混凝土屋面板TGB68－11.5×6m预应力混凝土屋面板1.91kN/m屋架G415（三）预应力混凝土折线形屋架YWJA-24-1Aa93kN/榀0.05kN/m2(屋盖钢支撑)吊车梁G426先张法预应力混凝土吊车梁梁高1200YXDL6~844.2kN/根轨道及零件重1kN/m，轨道及垫层高200mm天窗架G316图集GJ9-032×36kN/榀基础梁G320钢筋混凝土基础梁JL－316.7kN/根1.3 排架柱及基础材料选用1.3.1 排架柱采用C30混凝土，纵向钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级钢筋； 1.3.2 基础，采用C25混凝土，钢筋采用HPB235或HRB335级钢。

2 结构构件选型及柱截面尺寸确定由图1可知柱顶标高12.30m牛腿顶面标高为8.1；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度Hl和上柱高度HU分别为：H=12.3+0.5=12.8m Hl=8.1+0.5=8.6m HU=12.8-8.6=4.2m(注：（取300的模数）＝轨道标高（300的模数）-吊车梁高度（1200㎜）-轨道与吊车梁间的连接＝9600-1200-200＝8.200㎜ 取8100㎜ 轨顶标高（300的模数）＝轨道标高＋H＋220㎜＝9600+2185+220＝12005㎜ 取12300㎜)表1 主要承重构件选型表构件名称 标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板G410（一）1.5×6m预应力混凝土屋面板YWB-II(中间跨)YWB－IIs(端跨)1.4kN/m2(包括灌缝重)天沟板G410（三）1.5×6m预应力混凝土屋面板TGB68－11.5×6m预应力混凝土屋面板1.91kN/m屋架G415（三）预应力混凝土折线形屋架YWJA-24-1Aa93kN/榀0.05kN/m2(屋盖钢支撑)吊车梁G426先张法预应力混凝土吊车梁梁高1200YXDL6~844.2kN/根轨道及零件重1kN/m，轨道及垫层高200mm天窗架G316图集GJ9-032×36kN/榀基础梁G320钢筋混凝土基础梁JL－316.7kN/根图1 厂房剖面图根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2并参考表4确定柱截面尺寸，见表2计算参数柱号 截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/（KN/m）A、C上柱矩400×4001.6×10521.3×108 4.00下柱I 400×900×100×1501.875×105195.38×108 4.69B上柱矩400×6002.4×10572×108 6.00下柱I 400×1000×100×1501.975×105256.34×108 4.94取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示 图 2 4200 12800计算简图3 荷载计算3.1 恒载3.1.1 屋盖恒载两毡三油防水层 0.35kN/㎡20mm厚水泥砂浆找平层 0.40 kN/㎡一毡两油隔气层 0.05 kN/㎡20mm厚水泥砂浆找平层 0.40 kN/㎡预应力混泥土屋面板 1.40 kN/㎡屋盖钢支撑 0.05 kN/㎡100mm厚水泥蛭石保温层 0.5 kN/㎡ 3.15 kN/㎡屋架中立荷载为93Kn/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×（2.75×6×21/2+93/2）=344.1kN3.1.2 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×(44.2+1×6)=60.24 kN3.1.3 柱自重重力荷载设计值： A,C柱上柱：G4A=G4C=1.2×4×4.2=20.16 kN下柱：G5A=G5C=1.2×4.69×8.6=48.40 kN B柱上柱：G4B=1.2×6.0×4.2=30.24 kN下柱：G5B=1.2×4.94×8.6=50.98 Kn 荷载作用位置图（单位Kn）3.2 屋面活荷载：由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m2.(不考虑学荷载)Q1=1.4×0.5×6×21/2=44.1kN3.3 风荷载：深圳地区的几本风压值为ω0=0.5 kN /m2(50年重现期考虑)风压高度变化系数uz按各部分标高及B类地面粗糙度查<<荷载规范>>得Uz=1.000×(Z/10)0.32柱顶（标高12.30m） uz1=1.064檐口（标高14.60m） uz2=1.129屋顶（标高16.00m） uz3=1.170US如图所示： -0.5 -0.4 -0.4 -0.6 +0.8 -0.4 A B C Fw q1 q2 A B C 风荷载体型系数及排架计算简图 排架的均布风荷载标准值： 迎风面：ω1k=us1*uz1*ω0=0.8×1.064×0.5=0.426kN/㎡ 背风面：ω2k=uS2*uz1*ω0=0.4×1.064×0.5=0.213 kN/㎡作用在厂房排架边柱上的均布荷载设计值： q1=γQ*ω1*B=1.4×0.426×6.0=3.58 kN/㎡ q2=γQ*ω2*B=1.4×0.213×6.0=1.79 kN/㎡作用于柱顶标高以上的均布荷载设计值： Fw=γQ*[( us1+ uS2)* uZ2h1+( uS3+ uS4)* uZ3h2]*ω0*B=1.4×[(0.8+0.4) ×1.129×2.3+(-0.6+0.5) ×1.17×1.4] ×0.5×6.0=12.4kN3.4 吊车荷载由图集得20/5t吊车的参数为B=5.944m K=4.10m g=68.56 kN Q=200 kN Pmax=191 kN Pmin=53.9 kN15/3t吊车的参数为B=5.944m K=4.10m g=62.27 KN Q=150 KN Pmax=168 kN Pmin=52.1 kN3.4.1 吊车竖向荷载为Dmax=γQ*φC*Pmax*∑yi=1.4×0.9×[168×(0.009+0.693)+191×(1.0+0.317)]=465.55 kNDMIN=γQ*φC*PmIN*∑yi=1.4×0.9×[52.1×(1.0+0.317)+53.9×(0.009+0.692)]=134.13 kN3.4.2 吊车横向水平荷载为对于15/3t T1=α/4*(g1+Q1)γQ=0.25×0.1×(150+62.27)×1.4=7.43 kN对于20/5t T2=α/4*(g2+Q2)γQ=0.25×0.1×(200+68.56)×1.4=9.39 kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：Tmax=T1*∑yi1 +T2*∑yi2=0.9×[7.43×(0.009+0.693)+9.39×(1+0.317)]=465.55 kN 吊车荷载作用下支座反力影响线4 排架内力分析 该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。

其中柱的剪力分配系数ηi如表：柱别n=Iu/Ilλ=Hu/HC0=3/[1+λ3(1/n-1)]δ=H3/C0EILηI=(1/δI/(∑1/δI)A C柱n=0.109λ=0.328C0=2.328δA =δC=0.220×10-10*3/EηA=ηC=0.314B柱n=0.281λ=0.328C0=2.752δB=0.186×10-10*3/EηB=0.3724.1恒载作用下排架内力分析：恒载作用下排架的计算简图如图： M1 。