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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5549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
3、础平面图及配筋图）.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0.30KN/。基本雪压0.25 KN/）.1.4.4 工程地质及水文地质条件该厂址位于渭河二级阶地，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
4、层厚约0.6m，粘土层厚约3.5m，地基承载力标准值=200 KN/，可作持力层，厂区地层地下水位较低，且无腐蚀性.1.4.5 建筑构造屋面卷材防水屋面墙体240mm厚实心黏土砖砌筑地面屋内混凝土地面，室内外高差150mm. (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G410（一）1.5m6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，卷材防水。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 G41
5、0（三）1.5m6m预应力钢筋混凝土屋面板（卷材防水天沟板）.具体计算：半跨屋架上弦坡面总长=10.593m.当排放6块屋面板和1块890mm的嵌板时，10.593-0.89-1.49*6=0.763m所以选用一块770mm的天沟板。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.屋架采用95G415（三）预应力钢筋混凝土折线形屋架（跨度21m），选用时应根据屋面荷载大小
6、，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.屋架下弦的横向及纵向水平支撑均不可设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.2.1.2 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HPB23
7、5级钢筋.基础混凝土：采用C20,=9.6N/,=1.54N/钢筋：采用HRB335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水泥蛭石保温层5*0.1=0.50一毡二油防水层0.0520mm水泥砂浆找平层0.40恒载 1.70KN/屋面活载0.7雪载0.25 取最大值0.70KN/ 2.40 KN/2.46KN/板自重1.30KN/灌缝重0.1KN/G410(一)1.5m6m预应力混凝
8、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/天沟板G410(三)1.5m6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）TGB771（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）100.230.46=1.06二毡三油防水层 0.350.9=0.3220mm水泥砂浆找平层200.020.09=0.3680mm水泥蛭石保温层50*0.08*0.5=0.20一毡二油隔气层0.061.18=0.062
9、0mm水泥砂浆找平层200.021.18=0.47 2.47KN/3.05KN/1.91KN/屋架G416(三)预应力钢筋混凝土折线形屋架（跨度21m）YWJA241Aa屋面板以上恒载 1.70 KN/活载 0.70 KN/ 屋架以上荷载 2.40 KN/3.50KN/86 KN/榀支撑重KN/吊车梁G323（二）钢筋混凝土吊车梁（中轻级工作制）DL6A（中间跨）DL6B（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15/3t,Lk=21-1.5=19.5m,中级工作制，查吊车有关资料，轨顶至吊车顶
10、距H=2.15m.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+2.15+0.220=12.17m(取12.300m)综上，则柱顶标高为12.300m，下柱高Hl=8.4+0.5=8.9m全柱高H=柱顶标高-基顶标高=12.3+0.5=12.8m,上柱高Hu=H-Hl=3.9m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
11、内，满足要求.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：b，可取b=400mm.=742mm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：I形bhbh=400mm900mm100mm150mm中柱B轴：上柱：bh=400mm600mm下柱：I形bhbh=400mm1000mm100mm150mm验算初步确定的截面尺寸，满足要求.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+c1-90
12、0=750+150+100-900=100mm；h=500+100=600mm.B轴柱：c=750+b/2+c1-500=750+150+100-500=500mm；h=500+500=1000mm.牛腿尺寸见图2-5柱间支撑可在该厂房中部轴线间设置上柱支撑和下柱支撑.吊车梁、柱及柱间支撑、墙体布置可参考以上选型及布置画出.结构布置图见附图-012.1.4 基础平面布置基础编号首先应区分排架类型，分标准排架、端部排架、伸缩缝处排架等，然后对各类排架的中柱和边柱的基础分别编号，还有抗风柱的基础也须编入.基础梁单层厂房钢筋混凝土基础梁通常采用预制构件，可按图集G320钢筋混凝土基础梁选之，选时应符
13、合图集的适用范围，本设计中跨选为JL-3,边跨为JL-18.基础平面布置图可参考以上选型及布置画出.2.2 排架结构计算2.2.1 计算简图及柱的计算参数计算简图见图2-6.柱的计算参数根据柱子的截面尺寸，可列出计算参数如下表2-2.柱号计算参数截面尺寸（mm）面积（mm2）惯性矩（mm4）自重（kN/m）A、C上柱矩形4004001.61052.131094.0下柱I形4009001001501.87510519.5381094.69B上柱矩形4006002.41057.21096.0下柱I形40010001001501.97510525.6341094.94表2-2 柱的计算参数2.2.2 荷载计算永久荷载屋盖自重三毡二油上铺小石子防水层 0.35KN/m220mm水泥砂浆找平层 200.02=0.40KN/m2100mm厚水泥蛭石保温层 5*0.1=0.5KN/m2一毡二油隔气层 0.05KN/m220mm水泥砂浆找平层 200.02=0.40KN/m2S预应力混凝土屋面板
