钢筋混凝土厂房设计.doc

1设计资料 某金工车间为单跨厂房，跨度均为，柱距均为，车间总长。设有吊车台，吊车工作级别为级，轨顶标高为。采用卷材防水屋面，厚双面清水围护砖墙，钢窗宽度，室内外高差，素混凝土地面，房建筑剖面如图1所示。厂房所在地点基本风压为,地面粗糙度为类；基本雪压为，修正后的地基承载力特征值为。活荷载组合值系数；风荷载组合值系数取。要求进行排架结构设计（不考虑抗震设防）。 2.结构构件选型及柱截面尺寸确定 因为该厂房跨度为即在之间，且柱顶标高，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大的刚度，采用预应力混凝土折线型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。 2.1构件选型 厂房各主要构件选型见表2.1。 表2.1 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） 预应力混凝土屋面板 YWB-2II (包括灌缝重) 天沟板 G410（三） 预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板） TGB68-1 屋架 G415（三） 预应力混凝土折线形屋架（跨度18m） YWJA-24-1Aa (屋盖钢支撑) 吊车梁 G323（二） 钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为A1-A5） DL-9Z 轨道连接 G325（二） 吊车轨道联结详图 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁 JL-3 注：本表图集均按TJ10-74《钢筋混凝土结构设计规范》设计，重力荷载已换算为法定计量单位。 图1 厂房剖面图 2.2柱截面尺寸及相应的计算参数 由图2.1可知柱顶标高为,牛腿顶面标高为。设室内地面到基础顶面的距离为。则计算简图中柱的总高度H，下柱高度和上柱高度分别为： 根据柱顶标高、吊车起重量及工作级别等条件，可由表并参考表确定柱截面尺寸，见表2.2。 表2.2 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数 柱号 截面尺寸/ 面积/ 惯性矩/ 自重/（） A，B 上柱 下柱 2.3计算单元和计算简图 本设计为一跨厂房，取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示。 图2 计算单元和计算简图 3.荷载计算 3.1恒载 3.1.1屋盖恒载： 防水层 厚水泥砂浆找平层 厚水泥蛭石保温层 一毡二油隔气层 厚水泥砂浆找平层 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 屋盖钢支撑 屋架重力荷载为，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为： 3.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值 3.1.3柱自重重力荷载设计值 A，B柱 上柱： 下柱： 各柱恒载作用位置如图3.1所示。 图3 荷载作用位置图（单位：） 3.2屋面活荷载 屋面活荷载标准值为：，雪荷载标准值为。雪载小于屋面活载，故按屋面活载计算，作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： 的作用位置与作用位置相同。如图3所示。 3.3风荷载 风荷载标准值按（）式计算。其中，，根据厂房各部分标高及类地面粗糙度由附表确定如下： 柱顶（标高） 檐口（标高） 屋顶（标高） 如图3.2a所示，则由式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为： 则作用于排架计算简图如图（b）所示上的风荷载设计值为： 图4 风荷载体型系数及排架计算简图 3.4吊车荷载 由表可知吊车参数为：,,，，，。根据及，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值，如图5所示。 图5 吊车荷载作用下支座反力影响线 3.4.1吊车竖向荷载 由式（）和式（）可得吊车竖向荷载设计值为：+ 3.4.2吊车横向水平荷载 作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力按式（）计算，即 作用于排架柱子上的吊车横向水平荷载设计值按式（）计算，即 4.排架内力分析 该厂房为单跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数按式（）计算，结果见表4.1。 表4.1 柱剪力分配系数 柱别 A，B柱 4.1恒载作用下排架内力分析 恒载作用下排架的计算简图如图（a）所示。图中的重力荷载及力矩是根据图5确定的，即 图6 恒载作用下的排架内力图 由于图6（a）所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力可根据表所列的相应公式计算。对于柱，，则 根据平衡条件求出各柱截面的弯矩和剪力；柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和。恒载作用下的弯矩图轴力图如图6（b），（c）。图6（d）为排架柱的弯矩，剪力和轴力的正