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1、目 录1 单层工业厂房结构设计任务书11.1 设计题目11.2 设计任务11.3 设计内容11.4 设计资料12.单层厂房结构设计42.1 屋面结构42.1.1 屋面结构42.1.2 排架柱及基础材料选用情况52.1.3 梁柱的结构布置72.1.4 基础平面布置92.2 排架结构计算102.2.1 计算简图及柱的计算参数102.2.2 荷载计算102.2.3 内力分析132.2.4 最不利内力组合242.3 排架柱的设计312.3.1 A(C)柱312.3.2 B柱422.4 基础设计442.4.1 A(C)柱442.4.2 B柱493 施工图543.1 结构布置图543.2 柱施工图543.
2、3 基础施工图544 参考文献55单层工业厂房结构设计1 单层工业厂房结构设计任务书1.1 设计题目装配车间双跨等高厂房.1.2 设计任务1.2.1 单层厂房结构布置.1.2.2 选用标准构件.1.2.3 排架柱及柱下基础设计.1.3 设计内容1.3.1 确定上、下柱的高度及截面尺寸.1.3.2 选用屋面板，天窗架，屋架，基础梁，吊车梁及轨道车接件.1.3.3 计算排架所承受的各项荷载.1.3.4 计算各种荷载作用下排架的内力.1.3.5 柱及牛腿的设计，柱下单独基础设计.1.3.6 绘制施工图结构布置图（屋架，天窗架，屋面板，屋盖支撑布置，吊车梁，柱及柱间支撑，墙体布置）.基础施工图（基础平
3、面图及配筋图）.柱施工图（柱模板图，柱配筋图）.1.4 设计资料1.4.1 某车间该车间为双跨等高有天窗厂房，柱距为6m，车间总长为120m，中间设有一道伸缩缝，厂房跨为（见表1-1），剖面如图1-1所示。表1-1组别跨度（m）轨顶标高（m）吊车起重量（KN）324.09.60150/30 200/501.4.2 吊车每跨设二台中级工作制软钩桥式吊车，吊车起重量及轨顶标高见表1-1.1.4.3 建设地点北部某城市（基本风压为0.50KN/。基本雪压0.30 KN/）.1.4.4 工程地质及水文地质条件该厂址位于大黑河二级阶地，地形平坦，厂区地层自上而下为耕土层粘土，中砂，软石，基岩，其中耕土层
4、厚约0.5m，粘土层厚约3m，地基承载力标准值=180 KN/，可作持力层，厂区地层地下水位较低，且无腐蚀性.1.4.5 建筑材料供应条件建设厂房使用的钢材，水泥，砖，砂石，石灰等材料均可按设计要求供应.主要材料有：钢材钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构所有的钢筋种类，型钢及钢板可保证供应并具备有各种规格.水泥普通硅酸盐水泥，可配制C10C40级混凝土.砖普通粘土砖MU7.5.其他如砂石，石灰等地方材料均能按设计要求供应，柱子，屋架可在现场预制，其他预制件均在预制厂制作，预制构件安装架设由该地机械化施工公司负责施工，该项目的施工单位有较高的施工水平，如设计采用国家标准图及普通做法，其施工质量均能
5、达到设计及施工验收规范的要求.1.4.6 建筑构造屋面卷材防水屋面，其做法如下：SBSIV改性油毡20mm厚水泥砂浆找平层100mm厚水泥珍珠岩制品保温层一毡二油隔气层预应力混凝土大型屋面板墙体240mm厚清水砖墙，钢门窗地面室内混凝土地面，室内外高差300m建筑构造见图1-21.4.7 选用材料混凝土强度等级为C20，柱中受力主级为级钢筋，箍筋及基础底板钢筋为级钢筋 (a) 结构平面布置图(b)剖面图图112.单层厂房结构设计2.1 屋面结构2.1.1 屋面结构屋面板采用全国通用工业厂房结构构件标准图集92G410（一）1.5m6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，卷材防水。板重（包括灌缝在内）
6、，标准值为1.4KN/.屋面板的选用方法（包括檐口板，嵌板）是：计算该板所受外加荷载的标准值，在图集中查出的允许外加荷载标准值应比它大但又最接近的板代号，其选用结果见表2-1.天沟板采用92 G410（三）1.5m6m预应力钢筋混凝土屋面板（卷材防水天沟板）.又屋面排板计算，天沟板的宽度为680mm，该厂房一侧设有6根落水管，天沟板内坡度为5，垫层最薄处为20mm厚，则最厚处为80mm，如图2-1所示，按最厚处的一块天沟板计算其所受的外加荷载标准值，见图2-2.选用方法同屋面板，其选用结果见表2-1，但需要注意天沟板的开洞位置.图2-2天窗架采用94G316中的型钢筋混凝土天窗架GJ9-03，
7、自重标准值236KN/榀，天窗端选用94G316中的DB9-3，自重标准值257 KN/榀（包括自重，侧板，窗档，窗扇，支撑，保温材料，天窗，电动起动机，消防栓等），其选用见表2-1.屋架采用95G415（三）预应力钢筋混凝土折线形屋架（跨度24m），选用时应根据屋面荷载大小，有无天窗及天窗类别，檐口类别等进行选用，其选用见表2-1屋盖支撑可不设屋架上弦横向水平支撑，但须保证屋面板与屋架的连接不少于三个焊接点并沿板缝灌注不低于C15的细石混凝土，否则，应在该厂房的两端第一柱间设置上弦横向水平支撑.屋架间的垂直支撑与水平系杆，可在该厂房两端的第一柱间的端中及两端设置垂直支撑，并在各跨跨中下弦处设
8、置通长的纵向刚系杆，在各跨两端下弦处设置通长的钢筋混凝土系杆.屋架下弦的横向及纵向水平支撑均不可设.吊车架采用G323（二）标准图集中的钢筋混凝土吊车梁（中轻级工作制），吊车梁高1200mm，构件自重：DL-92（中间跨）39.5KN/根，DL-913（边跨）40.8KN/根，轨道及零件重1KN/m，轨道及垫层构造高度200mm，见表2-12.1.2 排架柱及基础材料选用情况柱混凝土：采用C20,=9.6N/,=1.54N/钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋（=300N/，=2105N/），箍筋采用HPB235级钢筋.基础混凝土：采用C20,=9.6N/,=1.54N/钢筋：采用HRB3
9、35级钢筋（=300N/）表2-1构件名称标准图集选用型号外加荷载允许荷载构建自重屋面板G410(一)1.5m6m预应力混凝土屋面板YWB2（中间跨）YWB2s（端跨）SBSIV改性油毡防水层 0.3520mm水泥砂浆找平层 200.02=0.40100mm水泥珍珠岩保温层4.80.1=0.48一毡二油防水层0.0520mm水泥砂浆找平层0.40恒载 1.68 KN/ 2.38 KN/2.46KN/板自重1.30KN/灌缝重0.1KN/G410(一)1.5m6m预应力混凝土屋面板（卷材防水嵌板，檐口板）KWB1（中间跨）KWB21s（端跨）同上2.50KN/板自重1.65KN/灌缝重0.1KN
10、/天沟板G410(三)1.5m6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）TGB681（中间跨）TGB681a（中间跨右端有开洞）TGB681b（中间跨左端有开洞）TGB681sa（端跨右端有开洞）TGB681sb（端跨左端有开洞）积水深为230mm（与高肋齐）SBSIV改性油毡 0.350.9=0.32100.230.46=1.0620mm水泥砂浆找平层200.020.09=0.36100mm水泥珍珠岩保温层4.80.100.5=0.24一毡二油隔气层0.051.18=0.0620mm水泥砂浆找平层200.021.18=0.47 2.51 KN/3.05KN/1.91KN/屋架G415(三)预应
11、力钢筋混凝土折线形屋架（跨度24m）YWJA241Aa屋面板以上恒载 1.68 KN/活载 0.70 KN/ 屋架以上荷载 2.38 KN/3.50KN/106 KN/榀支撑重0.25 KN/天窗架G316中型钢筋混凝土GJ9-03天窗架天窗端壁236KN/榀257KN/榀吊车梁G323（二）钢筋混凝土吊车梁（中轻级工作制）DL9Z（中间跨）DL9Z（边跨）39.5KN/根40.8KN/根2.1.3 梁柱的结构布置 排架柱尺寸的选定计算上柱高及柱全高由工艺要求，轨顶标高为+9.6m,吊车为20/5t,Lk=24-1.5=22.5m,中级工作制，查吊车有关资料，轨顶至吊车顶距H=2.136m.柱
12、顶标高=轨顶标高+吊车顶端与柱顶的净空尺寸=9.600+2.136+0.220=11.956m.由牛腿顶面标高及模板要求，吊车梁高为1.2m，轨道及垫层构造高度取0.2m，故牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度-轨顶垫高=9.600-1.200-0.200=8.200m(取8.400m)依次，柱顶标高=牛腿顶面高+吊车梁高+轨顶垫高+H+0.220=8.400+1.200+0.200+2.136+0.220=12.156m(取12.300m)综上，则柱顶标高为12.300m，上柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道构造高=12.3-9.6+1.2+0.2=4.1m,全柱高H=柱顶标高-基顶
13、标高=12.3-（-0.5）-（-0.2）=13.0m,下柱高Hl=H-Hu=13.0-4.1=8.9m,实际轨顶标高=8.4+1.2+0.2=9.8m与9.6m要求相差在0.2m范围内，故满足要求，11剖面图见图2-3.图2-3上柱与全柱高的比值=0.315初步确定柱截面尺寸.根据教材表2.7（6m柱距单层厂房矩形，工字形截面柱截面尺寸限值）.对于下柱截面宽度：=356mm，可取b=400mm.对于下柱截面高度，有吊车时=742mm无吊车时=780mm.根据表2.8厂房柱截面形式和尺寸参考（中级工作制）取：边柱A.C轴：上柱：bh=400mm400mm下柱：Ibhbihi=400mm800mm100mm150mm中柱B轴：上柱：bh=400mm600mm下柱：Ibhbihi=400mm800mm100mm150mm验算初步确定的截面尺寸，满足要求.I字形截面其余尺寸如图2-4.图2-4上下柱截面惯性矩及其比值.排架平面内：边柱上柱：下柱：中柱上柱：下柱：排架平面外：上柱：下柱：牛腿尺寸初选由牛腿几何尺寸的构造规定45,hlh/3,且hl200mm,故取=45，hl=450mm，则A.C轴柱：c=750+b/2+c1-800=750+150+100-800=200mm；h=450+200=650mm.B轴柱：c=750+b/2+c1-400=750+150+100-400=6
