单层工业厂房排架结构课程设计.doc

目 录 1 单层厂房排架结构设计任务书 2 1.1设计资料 2 1.2结构构件选型及柱截面尺寸确定 2 2.单层厂房结构设计 3 2.1 荷载计算 3 2.1.1恒载 3 2.1.2屋面活荷载 4 2.1.3风荷载 4 2.1.4吊车荷载 5 2.2 排架内力分析 5 2.2.1恒载作用下排架内力分析 6 2.2.2屋面活荷载作用下排架内力分析 7 2.2.3风荷载作用下排架内力分析 8 2.2.4吊车荷载作用下排架内力分析 9 2.3 内力组合 13 2.4 柱截面设计 18 2.4.1 A(C)柱 18 2.4.2 B柱 21 2.5 基础设计 24 2.5.1 A(C)柱基础 25 2.5.2 B柱基础 29 2.6 抗风柱设计 33 2.5.1 抗风柱 33 2.5.2 抗风柱基础 36 2.7 参考文献 38 3 施工图 附图 3.1 结构布置图 附图一 3.2 柱施工图 附图二 3.3 基础施工图 附图三 单层厂房排架结构设计 一、设计资料 某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为21m，柱距均为6m，车间总长度66m，每跨设有150/30kN吊车各2台。吊车工作级别为A5级，轨顶标高为7.8m，采用卷材防水屋面，240mm厚双面粉刷围护砖墙，钢窗宽度3.6m，高4.2m，室内外高差为150mm，素混凝土地面。厂房建设剖面如图，厂房所在地衡阳的基本风压为0.4kN/m2，地面粗糙度为B类，基本雪压为0.35 kN/m2,修正后的地基承载力特征值为300 kN/m2,钢筋等级Ⅱ或Ⅲ级,柱、基础采用C25~C30混凝土。活荷载组合值系数φc=0.7，风荷载组合值系数取0.6，柱顶标高为10.5m，基底标高为-0.5m，高窗为3.6×1.8m。要求进行排架结构设计。 二、结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在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形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。 表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） 1.5m×6m预应力混凝土屋面板 YWB-2Ⅱ（中间跨）YWB-2Ⅱs（端跨） 1.4 kN/m2 （包括灌缝重） 天沟板 G410（三） 1.5m×6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板） TGB68-1 1.41 kN/m2 屋架 G415（三） 预应力混凝土折线形屋架（跨度21m） YWJ21-2Aa 88.8kN/榀 0.05 kN/m2 （屋盖钢支撑） 吊车梁 G323（二） 钢筋混凝土吊车梁（工作级别为A1~A5） DL-9Z（中间跨） DL-9B（端跨） 39.5 kN/根 40.8kN/根 轨道连接 G323（二） 吊车轨道联结详图 0.80kN/m 基础梁 G323（二） 钢筋混凝土基础梁 JL-3 16.7kN/根 图1 厂房剖面图 由图1可知柱顶标高为10.5m，牛腿顶面标高为6.6m，室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则柱的总高度H，下柱高度Hl和上柱高度Hu分别为： H=10.5+0.5=11.0m Hl=6.6+0.5=7.1m Hu=11.0-7.1=3.9m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件可确定柱截面尺寸： 表2 柱截面尺寸及相应的计算参考 计算参数 柱号 截面尺寸/mm 面积/mm2 惯性矩/mm4 自重/（kN/m） A、C 上柱 矩400×400 1.6×105 21.3×108 4.0 下柱 Ⅰ400×800×100×150 1.775×105 14.38×109 4.44 B 上柱 矩400×600 2.4×105 72×108 6.0 下柱 Ⅰ400×800×100×150 1.775×105 14.38×109 4.44 图2 计算单元和计算简图 三、荷载计算 1.恒载 （1）屋盖恒载 SBS改性沥青 0.3 kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 20 kN/m3×0.02m=0.40 kN/m2 20mm厚挤塑板 0.1 kN/m3×0.02m=0.002 kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 20 kN/m3×0.02m=0.40 kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2 钢屋盖支撑 0.05 kN/m2 2.552kN/m2 屋架重力荷载为