@钢筋混凝土结构课程设计2某单层工业厂房设计

河南工程学院《钢筋混凝土结构》

课程设计Ⅱ

某单层工业厂房设计

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2016年1月8日

某单层工业厂房设计

一、设计题目

某单层工业厂房设计。

二、设计资料

(一)车间条件

某机械加工车间为单层单跨等高厂房，车间总长为60m，跨度24m,柱距6m；车间内设有两台相同的软钩吊车,吊车重量15/3t，吊车工作级别为A5级，轨顶标高10.8m。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。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。

（二）自然条件

基本风压0.35kN/㎡、基本雪压0.30kN/㎡；地面粗糙类别为B类；地基承载力特征值165kN/㎡。不考虑抗震设防。

（三）材料

箍筋采用HRB335，纵向钢筋采用HRB400，混凝土采用C30。

三、设计内容和要求

（一）构件选型

1.钢屋盖

采用如图1所示的24m钢桁架，桁架端部高度为1.2m，中央高度为2.4m，屋面坡度为1/12，钢檩条长6m，屋面板采用彩色钢板，厚4mm。

2.预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接

h=1.2m。轨道采用标准图G323（二），中间跨DL-9Z，边跨DL-9B。梁高

b

连接采用标准图集G325（二）。

3.预制钢筋混凝土柱

取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =0.2m ，故： 牛腿顶面标高=轨顶标高-b h -a h =m 4.92.02.18.10=--；

由附录12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.15m ，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm ，故：

柱顶标高22.1322.03.28.10=++

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为

1.00.151.15m +=，故：

从基础顶面算起的柱高H 13.321.1514.47m =+=； 上部柱高Hu 13.329.4 3.92m =-=； 下部柱高l H 14.47 3.9210.55m =-=。 参考表12-3，选择柱截面形式和尺寸：

上部柱采用矩形截面h b ⨯400mm 400mm =⨯；

下部柱采用I 形截面f f h b h b ⨯⨯⨯450mm 900mm 100mm 150mm =⨯⨯⨯。

图1 24m 钢桁架

4.柱下独立基础 采用锥形杯口基础

（二）计算单元及计算简图 1.定位轴线

1B ：由附表12可查的轨道中心线至吊车端部的距离1B =260mm ； 2B ：吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取2B ≥80mm ；

3B ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，3B =400mm 。

1B +2B +3B =260+80+400=740mm ＜750mm,可以。

故封闭的定位轴线A,B 都分别与左右纵墙内皮重合。 2.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地，故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2所示。

3.计算简图

排架的就是简图如图3所示。

图2 计算单元 图3 计算简图 （三）荷载计算 1.屋盖荷载 （1）屋盖恒荷载

近似取屋盖恒荷载标准值为 1.2kN/㎡,故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值：1F 1.21.2126103.68kN =⨯⨯⨯=，作用于上部柱中心线外侧0e =50mm 外。

2.屋面活荷载

《荷载规范》规定，屋面均布活荷载标准值为0.5kN/㎡，比屋面雪荷载标准值0.3kN/㎡大。故仅按屋面均布活荷载计算。于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值：6F 1.40.512650.4kN =⨯⨯⨯=，作用于上部柱中心线外侧0e =50mm 外。

2.柱和吊车梁等恒荷载

上部柱自重标准值为5.06kN/㎡，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值：2F 1.2 3.92 5.0623.8kN =⨯⨯=；

下部柱自重标准值为5.1kN/m ，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值：3F 1.210.55 5.164.57kN =⨯⨯=；

吊车梁自重标准值为39.5kN/根，轨道连接自重标准值为0.8kN/m ，故作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值：

4F 1.239.560.853.16kN =⨯+⨯=（）；

如图4所示F1、F2、F3、F4和F6的作用位置。

图4 各恒荷载作用位置

3.吊车荷载

吊车跨度k L =24-2×0.75=22.5m ；

查附录12.得Q=15/3t, k L =22.5m 时的吊车最大轮压标准值、最下轮压值

k P min,、小车自重标准值k G ，2以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值k G ,3：

k P max,=185kN ，k P min,=50kN, k G ，2=69kN, k G ,,3=150kN ； 并查得吊车宽度B 和轮距K ：B=6.4m ，K=5.25m 。 （1）吊车竖向荷载设计值max D 、min D 由图5所示的吊车梁支座反力影响线知：

yi k k P D ∑=max,max,β()0.918510.8080.2670.075357.98kN =⨯⨯+++=；

k Q D r D max,max =1.4357.98501.17kN =⨯=；

k

k P P D D max,min,max

min =357.98(50185)96.75kN =⨯÷=。

图5吊车梁支座反力影响线

（2)吊车横向水平荷载设计值max T

）k k k G G T ,3,2(4

1

+=α()1/40.169150 5.475kN =⨯⨯+=；

k

k

P T D T max,max max =501.17(5.475/185)12.76kN =⨯= 4.风荷载

（1)作用在柱顶处的集中风荷载设计值W

这时风荷载的高度变化系数z μ按檐口离室外地坪的高度0.15+13.32+1.2（屋架端部高度）=14.67m 计算，查表10-4，得离地面10m 时，z μ=1.0；离地面15m 时，z μ=1.14，用插入法，知：z μ=1+

10

150

.114.1--()14.67101.13⨯-=。

由图1知21h h ==1.2m ，

()()[]B

W h h k W z 0216.05.05.08.0μ-++=

()()[0.80.51.20.50.61.2]1.1360.35 3.49kN =+⨯+-⨯⨯⨯⨯=；