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1、1单单 层层 工工 业业 厂厂 房房课课 程程 设设 计计姓名：姓名： 陈陈 俊俊班级：班级： 0808 土木（土木（1 1）班）班学号：学号： 2008070110220080701102日期：日期： 2011.2011. 050522.8.1 设计条件及要求1设计条件某金工车间，厂房长度 66m，柱距为 6m，不设天窗。窗台标高为 1. 2 m，上部窗洞4.8m3.6m，采用钢窗。室内外高差为 350 mm。屋面采用大型屋面板，卷材防水（两毡三油防水屋面） ，为非上人屋面。排架柱采用 C30 砼，基础采用 C20 砼；柱中受力钢筋采用 HRP335 钢，箍筋、构造筋、基础配筋采用 HPB2
2、35 钢。厂房所在地的地面粗糙度为 B 类，基本风压 w0=0.35kN/m2，组合值系数c=0.6；基本雪压S0=0.4kN/m2，组合值系数 c=0.6。基础持力层为粉土，粘粒含量c=0.8，地基承载力特征值 fak=180kN/m2，埋深为-2.0m，基底以上土的加权平均重度 m=17kN/m3、基底以下土的重度 =18kN/m3。跨度为 24m，其上设有两台 20t 重级吊车；吊车采用大连起重机厂“85 系列 95 确认”的桥式吊车，轨顶标志高度均为为 8.4m。2设计要求除排架柱、抗风柱和基础外，其余构件均选用标准图集。设计内容包括：（1）选择厂房结构方案, 进行平面、剖面设计和结构
3、构件的选型；（2）设计中柱及柱下单独基础；（3）绘制施工图，包括结构平面布置图、排架（中）柱的模板图和配筋图等。2.8.2 结构方案设计1厂房平面设计厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。柱距为 6m，横向定位轴线用、表示，间距取为 6m；纵向定位轴线用（A） 、 （B）表示，间距取等于跨度，即（A）（B）轴线的间距为 18m。为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线 600mm，其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。（A）（B）跨的吊车起重量小于 20t 时， （A）列和（B）列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合。初步取联系尺寸 D=150mm。3
4、是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需要根据吊车架外缘与例图 2-1 单厂的净空尺寸要求 B3HBB1 B2HC上柱内缘的净空尺寸 B2确定（参见例图 2-1） 。应满足：)(312BBBt75100t50802QmmQmmB其中吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取 750mm；吊车轮中心线至桥身外缘的距离，对于 10t、16t、20t 和 32t 吊车（大连起重机厂“85 系列”1B）分别为 230mm、260mm、260mm、300mm；是上柱内边缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封闭结合3B等于上柱截面高度减去联系尺寸 D。假定上柱截面高度为 400m
5、m，则对（A）列和（B）列柱B2=750-260+(400-150)=240mm80mm，满足要求厂房长度 66m，小于 100m，可不设伸缩缝。2 构件选型及布置构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑） 、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间支撑、抗风柱等。1）屋面构件屋面板和嵌板屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查 92G410（一） 。当屋4架斜长不是屋面板宽 1.5m 的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板查 92G410（二） 。荷载：二毡三油防水层 1.20.35=0.42kN/m220mm 厚水泥砂浆找平层 1.20.0220=0.48kN/m2 屋面均布活载（
6、不上人） 1.40.5=0.70kN/m2雪载 1.41.00.5=0.7kN/m2-小 计 1.60kN/m2采用预应力混凝土屋面板。根据允许外加均布荷载设计值 1.60kN/m2，查附表 1-5，中部选用 Y-WB-1,端部选用 Y-WB-1s ,其允许外加荷载 1.99kN/m21.60kN/m2。板自重 1.40kN/m2。嵌板采用钢筋混凝土板，查附表 1-2，中部选用 KWB-1，端部选用 KWB-1S，其允许外加荷载3.35kN/m21.60kN/m2，板重 1.70kN/m2。天沟板当屋面采用有组织排水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟；对于多跨，内侧
7、只能采用内天沟。天沟的型号根据外加均布线荷载设计值查 92G410（三） 。计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置的天沟板需开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a” 、 “b”表示。厂房端部有端壁的天沟板用“sa” 、 “sb”表示。在、轴线处设置落水管。设外天沟宽度采用 770mm。外天沟荷载:焦渣砼找坡层 1.21.50.77=1.39kN/m二毡三油防水层 1.20.350.77=0.32kN/m20mm 厚水泥砂浆找平层 1.20.02200.77=0.37kN/m 积水荷载 1.4100.130.77=1.40kN/
8、m屋面均布活载 1.40.50.77=0.54kN/m2 -小 计 3.48kN/m查附表 1-6，一般天沟板选用 TGB77-1，开洞天沟板选用 TGB77-1a 或 TGB77-1b，端部为TGB77-1Sa 或 TGB77-1Sb, 允许外加荷载 4.13kN/m3.48kN/m，自重 2.24kN/m。同理可求得内天沟外加荷载设计值 2.81kN/m，由附表 1-6，一般天沟板选用 TGB62-1，开洞天取较大值取较大值5沟板选用 TGB62-1a 或 TGB62-1b，端部为 TGB62-1Sa 或 TGB62-1Sb , 允许外加荷载3.16kN/m2.81kN/m，自重 2.06
9、kN/m。2）屋架及支撑屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查 95G314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架，查 95G414。该厂房不设天窗（类别号为 a），檐口形状为一端外天沟、一端内天沟,代号为 D。屋面荷载:屋面板穿来的荷载 1.60kN/m屋面板自重 1.21.4=1.68kN/m灌缝重 1.20.1=0.12kN/m -小 计 3.40kN/m24m 跨采用预应力混凝土屋架，中间选用 YWJ18-1Da；两端选用 YWJ-18-1Da。允许外加荷载 3.5kN/m23.28 kN/m2，自重 67.6KN
10、。对于非抗震及抗震设防烈度为 6、7 度，屋盖支撑可按附图 1-11-4 布置。当厂房单元不大于66m 时，在屋架端部的垂直支撑用 CC-1 表示，屋架中部的垂直支撑用 CC-2 表示；当厂房单元不大于 66m 时，另在柱间支撑处的屋架端部设置垂直支撑 CC-3B。屋架端部的水平系杆用 GX-1 表示；屋架中部的水平系杆用 GX-2 表示。屋架上弦横向水平支撑用 SC 表示；当吊车起重量较大、有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑用 XC 表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水平支撑。该厂房不需设纵向水平支撑。3）吊车梁吊车梁型号根据吊车的
11、额定起重量、吊车的跨距（LK=L2）以及吊车的载荷状态选定，其中钢筋混凝土吊车梁可查 95G323、先张法预应力混凝土吊车梁可查 95G425、后张法预应力混凝土吊车梁可查 95G426。对 24m 跨厂房，吊车起重量为 20t，重级载荷状态，Lk=24-20.75=22.5m，采用混凝土吊车梁。查附表 1-4，中间跨选用 DL-11Z，边跨选用 DL-11。梁高 1200mm，自重 39.98KN。4）基础梁基础梁型号根据跨度、墙体高度、有无门窗洞等查 93G320。墙厚 240mm，突出于柱外。由附表 1-8，纵墙中间选用 JL-15，纵墙边跨选用 JL-3；山墙 6m 柱距选用 LJ-1
12、6，山墙 4.5m 柱距选用 JL-23。基础梁布置见例图 2-4。65）柱间支撑柱间支撑设置在、轴线之间，支撑型号可查表 97G336。首先根据吊车起重量、柱顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等查出排架号，然后根据排架号和基本风压确定支撑型号。6）抗风柱抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。18m 跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为 6m；15m 跨的抗风柱中间的间距为 6m，两边的间距为 4.5m。3厂房剖面设计剖面设计的内容是确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高、柱顶标高和圈梁的标高。牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支承处的高度和
13、轨道及垫层高度，必须满足 300mm 的倍数。吊车轨道及垫层高度可以取 0.2m。为了使牛腿顶标高满足模数要求，轨顶的实际标高将不同于标志标高。规范允许轨顶实际标高与标志标高之间有200mm 的差值。柱顶标高 H=吊车轨顶的实际标高 HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度 HB+空隙 HC（参见例图 2-1）其中，空隙 HC不应小于 220mm；吊车轨顶至桥架顶面的高度 HB可查 95G323。柱顶标高同样需满足 300mm 的倍数。由工艺要求，轨顶标志高度为 8.4m。对于 24m 跨：取柱牛腿顶面高度为 6.9m。吊车梁高度 1.2m，吊车轨道及垫层高度 0.2m，则轨顶构造高度，HA=6.6+1
14、.2+0.2=8.3m。构造高度-标志高度=8.3-8.4=-0.1m，满足200mm 差值的要求。查附表 1-1，吊车轨顶至桥架顶面的高度 HB=2.347m，则 H= HA+ HB+ Hc=8.3+2.347+0.22=10.867m。为满足模数要求，取 H=11.1m。对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设置圈梁外，尚宜在吊车梁标高处增设一道，外墙高度大于15m 时，还应适当增设。圈梁与柱的连接一般采用锚拉钢筋 210212。现在 4.8m、7.8m 和 10.86m 标高处设三道圈梁，分别用 QL-1、QL-2、QL-3 表示。其中柱顶圈梁可代替连系梁。圈梁截面采用 240240mm，配筋采用 412、6200。圈梁在过梁处的配筋应另行计算。例图 2-5 给出了厂房剖面布置。72.8.3 排架柱设计1计算简图对于没有抽柱的单层厂
