单层工业厂房结构设计方案(DOC 45页)

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一、设计条件

1.1 工程概况

某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为

90.48米，柱顶标高为13.5米，轨顶标高为9.8米，厂房设有天窗，采

用两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车。屋面防水层采用二毡三

油，维护墙采用240mm厚的转砌体，钢门窗，混凝土地面，室内外高

差为150mm，建筑剖面图详见图1.

1.2 结构设计资料

自然条件：基本风压值为0.35KN/m2，基本雪压值为0.45 KN/m2地质条件：厂区自然地坪以下为0.8m厚填土，填土一下为3.5m厚中层中

密粗砂土（地基承载力特征值为250 KN/m2），再下层为粗

砂土（地基承载力特征值为350 KN/m2），地下水位在地面

下2.5米，无腐蚀性。

1.3 吊车使用情况

车间设有两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车，轨顶标高为9.8米，

1.4 厂房标准构件选用情况

1.4.1 屋面板

采用1.5X6m预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为

1.4kN/m2。

1.4.2 天沟板

天沟板自重标准值为12.1KN/块，积水荷载以0.6KN/m计

天窗架

门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准

值为27.2

1.4.3 屋架

采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。

1.4.4 屋架支撑

屋架支撑的自重标准值为0.05kN/m 2

1.4.5 吊车梁

吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为 1200mm ，自重标准值为44.2kN/根。轨道及零件重标准值为1kN/m ，

轨道及垫层高度为200mm 。

1.4.6 基础梁

基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm ，下底面宽 200mm ，高度450.每根重16.7KN 。

1.5 材料选用 1.5.1柱

混凝土：采用40

钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335. 1.5.2 基础

混凝土：采用C40

钢筋：采用HRB335级钢。 1.5.3 屋面做法

20厚1：3水泥砂浆找平层（重力密度为20 KN/m 3） 冷底子油两道隔气层0.05 KN/m 2

100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度4MPa ，重力密度5 KN/m 3） 15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20 KN/m 3）

1.6 屋面或则在标准值的取值

2/4.0m kN q

1.7 相关建筑材料的基本数据

钢筋混凝土容重 325/kN m 水泥砂浆容重 320/kN m 石灰水泥混合砂浆容重 319/kN m 240厚双面粉刷机制砖墙重 319/kN m 钢门窗自重 2/40.0m kN 防水层自重 0.35 KN/m 2 找平层自重 2/40.0m kN

图1.1 建筑剖面图

二、计算简图的确定

2.1 计算上柱高及柱全高

根据任务书的建筑剖面图：

上柱高u H =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高 =13.5-9.8+1.2+.02=5.1m

标高=吊车梁顶标高-吊车梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m

全柱高H=柱顶标高—基顶标高=13.5-（-0.5）=14.0m 下柱高l H =H-u H =14.0-5.1=8.9m λ= u H /H=5.1/14=0.364

2.2 初步确定柱截面尺寸

根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.1。

表2.1 柱截面尺寸及相应的计算参数

排架计算单元和计算简图如下图所示。

图2.1 计算单元和计算简图

计算参数

柱号

截面尺寸/mm

面积/2

mm 惯性矩

/4

mm 自重/()kN/m

A ，C

上柱 矩400?500

2.0?105 41.7?108 5.0 下柱

I400?1000*100*150

1.980?105

256.34?108

4.95 B

上柱 矩500?600

3.0?105 90?108 7.5 下柱

I500?1200*100*150

2.500?105

496.51?108

6.25

三、荷载计算

3.1 恒载

3.1.1 屋盖结构自重

二毡三油防水层 0.35 KN/m2

100厚泡沫混凝土隔热层 0.5 KN/m2

20m厚1：3水泥砂浆找平层2

kN m

0.4/

冷底子油两道隔气层 0.05 KN/m2

预应力混凝土屋面板（包括灌缝）2

kN m

1.4/

15厚1:3水泥砂浆找平层 0.3 KN/m2

屋盖支撑2

kN m

0.05/

3.05 KN/m2

G1=1.2*（3.05*6*24/2+106/2）=327.12Kn

3.1.2 柱自重

A、C柱

上柱 G4A= G4C =1.2×5×5.1=30.60kN

下柱G5A= G5C =1.2×4.95×8.9=52.87kN

B柱

上柱 G4B=1.2×7.5*5.1=27.36KN

下柱 G5B=1.2×6.25×8.9=52.87kN

3.1.3 吊车梁及轨道自重

G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN

各项恒荷载作用位置如图3.1所示。

图3.1 荷载作用位置图(单位:kN ）

3.2 屋面活荷载标准值

屋面活荷载标准值为0.5 KN/m 2，雪荷载标准值为0.45 KN/m 2，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为

Q 1=1.4*0.5*6*24/2=50.40KN

1Q 的作用位置与1G 作用位置相同，如图3.1所示。

3.3 风荷载

某地区的基本风压2=0.35/o w kN m ，对21,q q 按柱顶标高13.5m 考虑，查规范得 1.098z μ=，对w F 按天窗檐口标高14.8m 考虑，查规范得 1.134z μ=。屋顶标高15.80m 考虑，查规范得 1.158z μ=。天窗标高20.12m 考虑，查规范得

1.252z μ=。风载体型系数s μ的分布如图下