单层工业厂房设计

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1、单层工业厂房设计厂房平、剖面布置及结构构件选型（一）厂房平面设计1、构件选型及布置（1）吊车梁（2）基础梁（3）柱间支撑（4）抗风柱（5）厂房剖面设计（二）排架柱设计1、计算简图（2）确定柱截面尺寸（3）计算主界面几何特征2、荷载计算（1）屋盖荷载（2）上柱自重P2（3）下柱自重P3（4）吊车梁、轨道、垫层自重P43、吊车荷载（1）吊车竖向荷载D max,k D min,k（2）吊车横向水平荷载T max,k4、风荷载（1）作用在柱上的均布荷载作用在柱顶的集中风荷载FW（三）内力分析1）恒荷载的计算简图可以分解为两部分：作作用在柱截面形心的 竖向李和偏心力矩。2）屋面活载作用下的内力分析3）吊

2、车竖向荷载作用下的内力分析4）吊车水平荷载作用下的内力分析.厂房平、剖面布置及结构构件选型（一）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6米，横向定位轴线用1,、2.表示，间距取为6米；纵向 定位轴线用（A）,（B），（C）表示，间距取等于跨度，即（ A） （B）（C）轴线的间距均为18米。为了布置抗风柱，端柱离开（内向）横向定位轴线600mm，其余 排架柱的形心与横向定位轴线重合。（B）（C）跨的吊车起重量小于20t时，（C）列柱出不采用封闭 结合，纵向定位轴线列采用非封闭结合，初步取联系尺寸D=150mm。是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大

3、，需要根据吊车外缘与 上柱内缘的净空气尺寸B2确定.B2二入-（B1+B3）应满足：B280mm Q75t其中入一吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取750mm;B1一吊车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”）分别为 230mm,260mm,260mm,300mm;B3一是上柱内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，对于非封闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸。假定上柱截面高度为400mm，则对（A）列柱 B2=750-300+（400-150）=200mm80mm,满足 要求对（C）列柱 B2=750- （ 23

4、0+400 ） =120mm80mm,满足要求对于高等排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架 外缘与上柱内缘的净空尺寸能满足要求。厂房长度66m，小于100m，可不设伸缩缝。1、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（1）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 ）o荷载：二毡三油防水层 1.2x0.35=0.42KN/m22小计 1.60KN/m采用预应力混凝

5、土屋面板。根据容许外加均布荷载设计值 1.60KN/m2,查附表1-5，中部选用Y-WB-111端部选用Y-WB-111S, 其容许外加荷载1.99KN/m21.60KN/m2。板自重1.40KN/m2。嵌板采用钢筋混凝土板，查表1-2，中部选用KWB-1，端部选用 KWB-1S ,其 容许外加荷载3.35KN/m21.60KN/m2,板重 1.70KN/m2o（2）天沟板党务面板采用有组织排水时，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

6、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要开洞，分左 端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示。厂房端部有断壁的天 沟板用“sa”、“sb”表示。夕卜天沟荷载：焦渣混凝土找坡层 1.2x1.5x0.77=1.39KN/m二毡三油防水层 1.2x0.35x0.77=0.32KN/m20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2x0.02x20x0.77=0.37KN/m小计 3.48KN/m差附表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,容许外加荷载 4.13KN/m3.48KN/m

7、,自重 2.24KN/m。同理可求的内天沟板荷载设计值2.81KN/m,由附表1-6，一般天 沟板选用TGB62-1,开洞天沟板选用TGB62-1a或TGB62-1b，端部 为 TGB62-1Sa 或 TGB62-1Sb,容许外加荷载 3.16KN/m2.81KN/m, 自重 2.06KN/m。2）屋架及支撑屋架型号根据吴面面荷载设计值、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95GB314 ; 跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架，查95G414。本例不设天窗（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：屋面板传来的荷载1.

8、60KN/m屋面板自重 1.2x1.4=1.68KN/m灌缝重 1.2x0.1=0.12KN/m小计 3.40KN/m18m跨采用预应力混凝土屋架，中间选用YWJ18-1Da ;两端选 用 YWJ-18-1Da。容许外加荷载 3.5 KN/m23.28 KN/m2,自重 67.6KN。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。当场房单元不大于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；当场房单元不大于 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。

9、屋架上 悬横向水平支撑用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吗，下弦 横向水平支撑用XC表示。当场放射支托架时，还需布置下弦纵向水平 支撑。本例不需要设纵向水平支撑。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-2入）以 及吊车的荷载状态选定，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18m跨厂房，吊车起重量为32t，中级载荷状态，L k=18- 2x0.75=16.5m，采用混凝土吊车梁。查附表1-4，中间跨选用DL- 11

10、Z，边跨选用DL-11。梁高1200mm启重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，纵墙中间选用儿-3，纵 墙边跨选用JL-15 ;山墙6m柱距选用JL-14，山墙4.5m柱距选用儿- 23。5）柱间支撑柱间支撑设置在（6 ） , （ 7 ）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

11、抗风柱沿山墙等距离布置，间距 为6m。对于有吊车厂房，除除在檐口或窗顶设置圈梁外，尚义在吊车梁 标高处增设一道，外卜墙高度大于15m时，还应适当增设。圈梁与柱的 连接一般采用锚拉钢筋2卬102卬12。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 240x240mm，配筋采用412、牺200。圈梁在过梁处地配筋应另 行计算。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撑处的高度和轨道及垫 层高度，必须满足300m的倍数。吊车

12、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。 规范容许轨顶实际标高之间有200mm的差值。柱顶标局H 二吊车轨顶的实际标局H A+吊车轨顶至桥架顶面的局 度H B+空隙H C。其中，空隙H C不应小于220mm ;吊车轨顶至桥架顶面的高度 H B可查95G323。柱顶标高同样需要满足300mm的倍数。由工艺要求，轨顶标志高度为7.8m。对于18m跨：取柱牛腿顶面高度为6.6m。吊车梁高度1.2m，吊车轨道及垫层 局度0.2m，则轨顶构造局度，H A=6.6+1.2+0.2=8.0m。构造局度- 标志高度二8.0-7.8=0.2m，满足200mm

13、差值的要求。差附表1-1, 吊车轨顶至桥 架顶面的高度H B=2.347m，则H = H A+H B+H C=8.0+2.347+0.22 = 10.57m。为满足模数要求，取 H = 11.1m。（二）排架柱设计1、计算简图对于没有抽住的单层厂房，计算单元可以取一个柱距，即6m。拍 架跨度取厂房的跨度，上柱局度等于柱顶标局减去牛腿顶标局。下柱 高度从牛腿顶算至基础顶面，持力层（基底标局）确定后，还需要预 估计出高度。基础顶面不能超出室外地面，一般低于地面不少于 50mm。对于边柱，由于基础顶面还需要放置预制基础梁，所以排架 柱基础顶面一般应低于室外地面500mm。为了得到排架柱的截面几何特征

14、，需要假定柱子的截面尺寸从 刚度条件出发，可按教材表2-3选取。1) 确定柱子各段局度基底标局为-2.0m，初步假定基础局度为 1.4m ；则柱总高度 H = 11.1-(-2.0) -1.4=11.7m ;柱高度 H u = 11.1-6.6=4.5 ；下柱高度 H l = 11.7-4.5=7.2m。2) 确定柱截面尺寸下柱截面高度，根据吊车起重量级基础顶面至吊车梁顶的高度H k , 由表 2-3，当 Q=20t 时:hH k/11=8400/11=763.64m，取780m。下柱截面宽度，根据顶面至吊车两地的高度H1,由表2-3 ,bH 1/20=7200/20=360,且400mm,(

15、A)列柱下段截面采用I形， b=400mm、h=780mm，上柱截面采用正方形 b=h=400mm ;(B) 列柱下段柱截面采用I形，b=400mm , h=780mm，上柱截面采用矩 形b=400mm , h=600mm ; (C)列柱下段柱截面采用I形， b=400mm , h=780mm，上柱截面采用正方形b=h=400mm。个柱 下段截面的详细尺寸见图。3) 计算主界面几何特征个柱截面的几何特征见表1。2.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) 恒载恒载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重。(1 )屋盖荷载面荷载:防水层、找平层等0.35+0.4=0.75KN/m2屋面板自重1.40 KN/m2屋面板灌缝0.10 KN/m2小计 2.25 KN/m2外天沟板线荷载：找坡等 1.16+0.27+0.31=1.74 KN/m2TGB77-1 自重 2.24 KN/m2小计 3.98 KN/m2内天沟线荷载：找坡等1.40 KN/m2内天沟板自重2.02 KN/m2小计