单层工业厂房课程设计一、 工程名称二、 设计资料某单层双跨钢筋混凝土装配车间跨度21米+18米，长66米，柱距6米；① 建筑地点：② 车间所在场地，I级湿陷性黄土，地基容许承载力标准值 f"k = 180kN / m2，地下水位-1.5米，该地区历年最大冻深为0.3米，地 下水及土质无腐蚀性基本风压W0 = 0.35kN / m2，基本雪压 S = 0.2kN / m2屋面活荷载为 0.5kN/m2三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度为21m+18m，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下表：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）1.5mx6m预应力混凝土屋面板YWB - 2 II1.4 KN/m2天沟板G410（三）1.5mx6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）TGB68-11.91 KN/m2屋架G415（三）预应力混凝土折线形屋架（跨度21m）YWJA—21—3Ad0.05 KN/m2屋架G415（三）预应力混凝土折线形屋架（跨度18m）YWJA—18—3Ad0.05 KN/m2吊车梁G323（二）钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为A1~A5）DL--940.8KN/根轨道连接G325（二）吊车轨道联结详图0.80 KN/m基础梁G320钢筋混凝土基础梁JL-313.1 KN/根四、排架的荷载计算(3) 吊车梁吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距(Lk=L-2X)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对于18m跨，吊车起重重量为15t，重级载荷状态，Lk=18-2x0.75=16.5m，采用钢筋混 凝土吊车梁，查表，中间跨采用DLZ-8Z，边跨采用DLZ-8B，梁高1200mm，自重39.98KN对于21m跨，吊车起重重量为15t，重级载荷状态，Lk=21-2x0.75=19.5m，采用钢筋混 凝土吊车梁，查表，中间跨采用DLZ-8Z，边跨采用DLZ-8B，梁高1200mm,自重39.98KN4) 基础梁基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞等查93G320O墙厚240mm，突出于柱外查表，纵墙中间选用JL-3，纵墙边跨选用JL-15，山墙6m 柱距选用JL-145) 柱间支撑柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑号可查表97G336o首先根据吊车起重重量，柱 顶标高，牛腿顶标高，吊车梁顶标高，上柱高，屋架跨度等查处排架号，然后根据排架好喝 基本风压确定支撑型号查表，柱间支撑选用(6) 抗风柱抗风柱下柱采用工字形截面，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、21m跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为6m3、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，柱顶标高和圈梁标高牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支撑处的高度和轨道及垫层的高度，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高度，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=吊车轨顶标高HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度HB+空隙HC，空隙HC不应小于 220mm，吊车轨顶至桥架顶面的高度可查95G323，柱顶标高同样满足300mm的倍数由于工艺要求，轨顶标高为9m对于18m跨：取柱牛腿顶面高度为7.5m，吊车梁高度1.2m吊车轨道及垫层高度取0.2m，则轨道 构造高度，HA=7.5+1.2+0.2=8.9，构造高度-标志高度=8.9-9=-0.1m，满足±200mm的差值要 求查表，吊车轨顶至桥架顶面的高度HB=2.099m，则H=HA+HB+HC=8.9+2.099+0.22=11.219m 为满足模数要求，取H=11.4m对于21m跨：取柱牛腿顶面高度为7.5m，吊车梁高度1.2m。
吊车轨道及垫层高度取0.2m，则轨道 构造高度，HA=7.5+1.2+0.2=8.9，构造高度-标志高度=8.9-9=-0.1m，满足±200mm的差值要 求查表，吊车轨顶至桥架顶面的高度HB=2.189m，则H=HA+HB+HC=8.9+2.189+0.22=11.309m 为满足模数要求，取H=11.4m对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设置圈梁外，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2010或2 012现在4.8m、8.7m和11.16m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240mmX240mm，配筋采用4012、06@200圈梁 在过梁处的配筋应另行计算二、排架柱设计1、计算简图对于没有抽柱的单层厂房，计算单元可以取一个柱距，即6m排架跨度 取厂房的跨度上柱高度等于柱顶标高减去牛腿顶标高下柱高度取牛腿顶标高 减去基础顶面标高，一般低于地面不少于50mm，对于边柱，由于基础顶面还 需放置预制基础梁，所以排架柱基础顶面一般不低于地面500mm为了得到排架柱的截面几何特征，需要假设柱子的截面尺寸。
1) 确定柱子各段高度基底标高为-2m，初步假定基础高度为1.4m，则柱总高度 H=11.4-(-2.0)+1.4=12m，上柱高度 Hu=11.4-7.8=3.9m 下柱高度 HL=12.0-3.9=8.1m2) 确定柱截面尺寸下柱截面高度，根据吊车起重量及基础顶面至吊车梁顶的高度Hk，由表 2-3确定Q=20t： h>Hk/11=9300/11=845mm，取 900mm下柱截面宽度，根据顶面至吊车梁底的高度HL，由表2-3确定b>HL/20=8100/20=405mm 且大于 400mm，取 400mm®列柱下柱截面采用工字形，b=400mm,h=900mm，上柱截面采用正方 形，b=h=400mm，①列柱下柱采用工字形截面，b=400mm,h=900mm，上柱 采用矩形截面，b=400mm,h=600mm，©列柱下柱截面采用工字形， b=400mm,h=900mm，上柱截面采用正方形，b=h=400mm.(3) 计算柱截面几何特征各柱截面几何特征柱号ABC上柱下柱上柱下柱上柱下柱截面尺寸/mm口 400x40 0工400x900x 100口 400X6 00工400x900x 100口400x400工400x900x 100面积 A/10mm2160.0157.5240.0157.5160.0157.7惯性矩I/10mm4213316611720016611213316611每米长重量G/（KN/m-1）4.003.946.003.944.003.94■77排架计算简图B康A■-bLfuEIciF. Ipi-B _ C14 -z2zr C-J 1—12）荷载计算排架的荷载包括恒荷载、屋面活荷载、吊车荷载和风荷载。
荷载均计算其 标准值1）恒荷载恒荷载包括屋盖荷载、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重①屋盖自重P1面荷载：防水层、找平层等 0.35+0.4=0.75KN/m 2屋面板自重 屋面板灌缝1.40KN/m20.10KN/m2小计外天沟板线何载：找坡等TGB77-1 自重2.25KN/m21.16+0.27+0.31=1.74KN/m22.24KN/m2小计内天沟板线何载：找坡等内天沟板自重3.98KN/m21.40KN/m22.06KN/m2小计集中荷载：18m跨屋架自重21m跨屋架自重3.46KN/m26.76KN104.66KN屋架作用在柱顶的恒荷载标准值：A 柱：P1A=2.25 x 6 x 9 + 3.98 x 6 + 0.5 x 67.6 = 179.2KNB 柱：18m 跨传来 P1B=2.25 x 6 x 9 + 3.46 x 6 + 0.5 x 67.6 = 176.1KN21 米跨传来 P1B’=2.25 x 6 x 12 + 3.46 x 6 + 0.5 x 104.66 = 235.09KNC 柱：P1C=2.25 x 6 x 12 + 3.98 x 6 + 0.5 x 104.66 =238.2KNP1作用点位置与纵向定位轴线的距离150mm。
② 上柱自重P2A 柱：P2A=4 x 3.9 = 15.6KNB 柱：P2B=6 x 3.9 = 23.4KNC 柱：P2C= 15.6KN③ 下柱自重P3下柱大部分截面为工字形，但牛腿部位及插入杯口基础的部分是矩形截面 假定矩形截面的范围为自牛腿顶面向下1400mm及基础顶面以上1100mm近似 忽略牛腿的重量A 柱：P3A=3.94 x(8.1-1.4-1.1)+ 0.9 x 0.4 x 25 x (1.4+ 1.1) = 44.56KN B 柱：P3B=44.56KNC 柱：P3C=44.56KN④ 吊车梁、轨道、垫层自重P4A 柱：P4A=0.86 x 6 + 39.98 = 44.8KNB 柱：18m 跨传来 P4B=44.8KN21 米跨传来 P4B’=44.8KNC 柱：P4C=44.8KNP4的作用点离纵向定位轴线的距离为750mm2) 屋面活荷载屋面活荷载取屋面均布活荷载和雪荷载两者的较大值0.5KN/m2A 柱：P5A=0.5 x 6 x 9 + 0.77 x 6 x 0.5 = 29.3KNB 柱：18m 跨传来 P5B=0.5 x 6 x 9 + 0.62 x 6 x 0.5 = 28.9KN21 米跨传来 P5B’=0.5 x 6 x 12 + 0.62 x 6 x 0.5 = 37.9KNC 柱：P5C=0.5 x 6 x 12+0.77 x 6 x 0.5 = 38.3KNP5的作用点同P1(3) 吊车荷载①吊车竖向荷载Dmax,k、Dmin,k吊车基本尺寸和轮压起重量Q/t吊车跨 度 Lk/m吊车桥 距B/mm轮距 K/mm吊车总重 (G+g)/t小车 重g/t最大轮压 Pmax/KN最小轮压 Pmin/KN1516.562354400277.28019931.31519.562354400347.28023331.6注：最小轮压 Pmin=(G+g+Q)/2-Pmax吊车竖向荷载Dmax,k，Dmin,k根据两台吊车作用的最不利位置用影响线 求出。
Dmax,k， Dmin,k计算简图如下图中两台吊车的最小轮距 x=(B1-K1)/2+(B2-K2)〃，对应的轮子位置影响线高度y1,y2,y3,y4可利用几何关系求 得18m 。