单层单跨工业厂房设计.doc

1 设计条件与资料 1
2 结构构件选型与截面尺寸确定 1
3 荷载计算 3
恒载 3
屋面活荷载 4
风荷载 4
吊车荷载 5
4 排架内力分析 6
恒载作用下排架内力分析 6
屋面活荷载作用下排架内力分析 8
风荷载作用下排架内力分析(仅考虑左吹风) 9
吊车荷载作用下排架内力分析 10
5 内力组合 14
6 柱截面设计 15
选取控制截面最不利内力 14
上柱配筋计算 15
下柱配筋计算 16
柱的裂缝宽度验算 17
柱箍筋配置 17
牛腿设计 17
柱的吊装验算 18
7 基础设计 20
作用于地基顶面上的荷载计算 20
基础尺寸及埋置深度 21
基础高度验算 22
基础底板配筋计算 24
致谢
参考文献
1 设计条件与资料
某金工车间为单跨厂房,跨度为18m,柱距均为6m,车间总长度60m。该跨设有150/50kN吊车1台,吊车工作等级为A4级,。采用卷材防水屋面,240mm厚双面清水围护砖墙,室内外高差为150mm,素混凝土地面,厂房建筑剖面如图1所示。,地面粗糙度为B类;该建筑位于非地震修区;建筑安全级别二级;结构环境类别一类;修正后的地基承载力特征值为200kN/m2。活荷载组合值系数;。要求进行排架结构设计(不考虑抗震设防)。
2 结构构件选型与截面尺寸确定
因该厂房跨度在15~36m之间,且柱顶标高大于8m,故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度,选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁,厂房各主要构件选型见表1。
表1 主要承重构件选型表
构件名称
选用型号
重力荷载标准值
屋面板
12YWB-2SA
12YWB-2SB

天沟板
TGB68-1

屋架
GWJ18-4A3


(屋盖钢支撑)
吊车梁
DL-9B

轨道连接

注:本表图集均按TJ 10-1974《钢筋混凝土结构设计规范》设计,重力荷载已换算为法定计量单位。
图1 厂房剖面图
,,,则计算简图中柱的总高度H,下柱和上柱高度分别为:
根据柱的高度,吊车起重量及工作级别等条件,可确定柱截面尺寸,见表2。
表2 柱截面尺寸及相应的计算参数
柱号
计算参数
截面尺寸/mm
面积/mm2
惯性矩/mm4
自重/(kN/m)
A,B
上柱
矩 400×400
×105
×109
4
下柱
I 400×900×100×150
×105
×109

本例仅取1榀排架进行计算,计算单元和计算简图如图2所示。
图2 计算单元和计算简图
3 荷载计算
恒载
屋盖恒载
SBS防水层
20mm厚水泥砂浆找平层 24kN/m3×=
100mm厚沥青珍珠岩制品保温层 ×=
预应力混凝土屋面板
屋盖钢支撑
合计
,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值

吊车梁及轨道重力荷载设计值

柱自重重力荷载设计值
上柱
下柱
各项恒载作用位置如图3所示
图3 荷载作用位置图(单位:kN)
屋面活荷载
,作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:
的作用位置与作用位置相同,如图3所示。
风荷载
风荷载标准值按式计算,其中,
根据厂房各部分标高(图1)及B类地面粗糙度由《混凝土结构设计》:
柱顶()
檐口()
屋顶()
如图4a所示,由式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:
图4 风荷载体型系数及排架计算简图
作用于排架计算简图4b上的风荷载设计值为:
吊车荷载
由《混凝土结构设计》:
根据及,可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值,如图5所示。
图5 吊