混凝土设计单厂房设计教材.doc

PAGE 32 某单层工业厂房设计 一、设计资料 某机械加工车间为单层单跨等高厂房，跨度为30m，柱距6m，车间总长60m，无天窗。设有两台10t相同的软钩吊车，吊车工作级别为A5级，轨顶标高+11.4m。采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。屋面不上人。室内外高差为0.15m，基础顶面离室外地平为1.0m。纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷，墙上有上、下钢框玻璃窗，窗宽为3.6m，上、下窗高为1.8m和4.8m，钢窗自重0.45kN/m2，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。 基本风压值W0=0.3kN/m2，地面粗糙类别为B类；基本雪压为0.2 kN/m2，雪荷载的准永久值系数ψq=0.5；地基承载力特征值为200kN/m2。不考虑抗震设防。 构件选型 （一）钢屋盖 采用如图1所示的30m钢桁架，桁架端部高为1.5m，中央高度为3.0m，屋面坡度为1/10。刚檩条长6m，屋面板采用彩色钢板，厚4mm。 图1 30m钢桁架 （二）预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接 采用标准图G323（二），中间跨DL—9Z，边跨DL—9B，梁高hb=1.2m。轨道连接采用标准图集G325（二）。 查标准图集《04G323-2钢筋混凝土吊车梁（工作级别A4、A5）》，预制钢筋混凝土吊车梁截面及尺寸如图2所示。 图2 预制钢筋混凝土吊车梁截面 查标准图集《04G325吊车轨道联结及车档》，轨道连接剖面图如图3所示。 图3 轨道连接剖面图 （三）预制钢筋混凝土柱 预制钢筋混凝土柱示意图如图4所示。 图4预制钢筋混凝土柱 取轨道顶面至吊车梁顶面距离ha=0.2m，故 牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度??-轨顶至吊车梁顶高度???11.4???????? ??10?。 由附录12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.19m，考虑到屋架下弦及支撑可能产生的下垂挠度，以及厂房地基可能产生不均匀沉降时对吊车正常运行的影响，屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度最小尺寸为220mm，故 柱顶标高?轨顶标高?吊车轨至吊车顶部高?屋架下弦至吊车顶高?11.4???19 ??????13.81?。 基础顶面至室外地坪的距离为1.0m，则 基础顶面至室内地坪的高度=基础顶面至室外地坪距离+室内外高差???????????????，故 从基础顶面算起的柱高??基础顶面至室内地坪高度?柱顶标高??3.81????? ??4.96?。 上部柱高???柱顶标高?轨顶标高?轨道构造高度?吊车梁支撑处的吊车梁高?13.81?10?3.81?。 下部柱高???从基础顶面算起的柱高??上部柱高????4.96???81?11.15?。 参考《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表????，选择柱截面形式： 上部柱采用矩形截面b×h=400mm×400mm； 下部柱采用I形截面bf×h×b×hf=400mm×900mm×100mm×150mm。 （四）柱下独立基础 采用锥形杯口基础 三、计算单元及计算简图 （一）定位轴线 厂房跨度?与吊车跨度??的关系：????????，??B1+B2+B3。 B1 ：由《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》附表??可查得轨道中心线至吊车端部的距离B1??3???? B2 ：吊车桥架至上柱内边缘的距离，因吊车起重重量小于50t，取B2≥80mm，故取B2=80mm； B3 ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，B3=400mm。 B1+B2+B3??3??????????1???＜?????，可以。取???????。 故取封闭的定位轴线?、?都分别与左、右外纵墙内皮重合。 （二）计算单元 由于该机械加工车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀的，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=6.0m,如图5所示。 图5 计算单元 （三）计算简图 排架的计算简图如图6所示。排架柱截面尺寸如图7所示。 图6 计算简图 图7 排架柱的截面尺寸 排架柱截面特性：； ，。 四、荷载计算 （一）屋盖荷载 1.屋盖恒荷载 近似取屋盖恒荷载标准值为，故由屋盖传给排架柱的集重荷荷载设计值F1=γG×g恒荷载标准值×柱距×（厂房跨度/2）=1.2×1.2×6×15=129.6 kN，作用于上部柱中心线外侧e0=h上/2-150=50mm处。 2.屋面活荷载 《荷载规范》规定，屋面均布活荷载标准值为0.5 kN/ m2，比屋面雪荷载标准值0.2 kN/ m2大，故仅按屋面均布活荷载计算。故由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值F6=γG×g活荷载标准值×柱距×（厂房跨度/2）=1.4×0.5×