单层工业厂房结构课程设计说明书

单层工业厂房的结构设计

目录

一、设计条件3

二、计算简图的确定5

三、荷载计算7

四、力计算10

五、最不利荷载组合19

六、柱截面设计25

七、牛腿设计29

八、柱的吊装验算32

九、基础设计35

一、设计条件

1.1项目概述

某厂装配车间为单跨钢筋混凝土厂房，跨度24m ，长66m ，柱顶标高12.4m ，轨顶标高10.0m ，厂房设有天窗，使用两台5~20t 中间作业吊车。防水层采用聚氨酯防水胶，维护墙采用240mm 厚双面砖墙，钢门窗，混凝土地面，室外高差150mm 。建筑剖面见图1。

1.2结构设计数据

自然条件：基本风压值为20.55/KN m 。

地质条件：天然地面下1.2米处为老土层，修正后的地基承载力为

2120/KN m ，地下水位在地面下2.5米。

1.3 吊车使用情况

车间设有两台200/50KN 中级工作制吊车，轨顶标高为10.0米，吊车的

注：min max p ()/2G Q p =+-

1.4车间标准件的选择

屋顶板

采用1.5X6m 预应力钢筋混凝土屋面板，标注其自重(含填缝)。 该值必须为1.4kN/m2。

1.4.2沟板

天沟板标准重量为17.4KN/块(含积水重量)。 天窗框架

门窗用钢筋混凝土天窗框架的自重荷载标准，以及每个天窗框架到屋顶框架的支柱 该值为36KN 。

屋顶桁架

采用预应力钢筋混凝土折线屋架，标准重量106KN/跨。

屋架支撑

屋架支撑自重标准值为0.05kN/m2。

吊车梁

起重机为预应力钢筋混凝土吊车梁，高度为

1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道部件重量的标准值为1kN/m，

轨道垫层的高度为200毫米。

1.4.6连续梁和过梁

均为矩形截面，尺寸见图集。

基础梁

基础梁的尺寸；基础梁截面为梯形，顶部宽300mm，底部宽300mm。

200毫米，高度500毫米。

1.5材料选择

1.5.1栏

混凝土:C20 ~ C30；

钢筋:采用HRB335级钢。

1.5.2基础

混凝土:C20；

钢筋:采用HRB335级钢。

屋面做法

大屋面板抹20厚1: 3水泥砂浆找平层，找平层厚2.5毫米。

厚聚氨酯防水层。

1.6屋顶或在标准值。

2

q

kN

/

4.0m

1.7 相关建筑材料的基本数据

钢筋混凝土容重3

kN m

25/

水泥砂浆容重3

kN m

20/

石灰水泥混合砂浆容重3

kN m

19/

240厚双面粉刷机制砖墙重2

kN m

5.3/

钢门窗自重2

.0m

kN

40

/

聚氨酯防水层自重2

.0m

kN

/

30

找平层自重2

kN

.0m

/

40

图1.1 建筑剖面图

二、计算简图的确定

2.1 计算上柱高与柱全高

根据任务书的建筑剖面图：

上柱高u H =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高 =12.4-10+1.2+0.2=3.8m

全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.4-（-0.5）=12.9m 下柱高l H =H-u H =12.9-3.8=9.1m λ= u H /H=3.8/12.9=0.295

2.2 初步确定柱截面尺寸

根据柱的高度、吊车起重量与工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.1。

验算初步确定的截面尺寸

对下柱截面宽度

9100

400=(

2222

l

H

mm b

==可以）

对于下柱截面高度，有吊车时

9100

758900()

1212

l

H

mm h mm

==<=可以无吊车时

3

1.5 1.51

2.910

774900()

2525

H

mm h mm

⨯⨯

==<=可以

排架计算单元和计算简图如下图所示。

图2.1 计算单元和计算简图

三、荷载计算

3.1 恒载

3.1.1 屋盖结构自重

2.5mm 厚聚氨酯防水层20.30/kN m 20m 厚1：3水泥砂浆找平层20.4/kN m 预应力混凝土屋面板（包括灌缝）21.4/kN m 屋盖支撑20.05/kN m

22.151.2 2.58k /N m ⨯=

天沟板 1.2×17.4=20.88kN 天窗 1.2×36=43.2kN 屋架自重 1.2×106=127.2kN G 1=2.58×6×12+20.88+43.2+127.2×0.5=313.44kN

mm h e u 501502

40015021=-=-=

3.1.2 柱自重 A 、C 柱

上柱 G 4A = G 4C =1.2×4×3.8=18.24kN 下柱 G 5A = G 5C =1.2×4.69×9.1=51.21kN

mm e A 2504=5e =0

B 柱

上柱 G 4B =1.2×6×3.8=27.36kN

下柱 G 5B =1.2×4.94×9.1=53.94kN

5e =0 mm e B 04=

3.1.3 吊车梁与轨道自重

G3=1.2×（44.2kN+6m ×1kN/m ）=60.24kN

A e 3=300mm

B e 3=750mm

各项恒荷载作用位置如图3.1所示。