单层厂房课程设计例题-20146

2.7单层厂房结构设计实例

2.7.1设计任务

某厂金工车间的等高排架。该金工车间平、立面布置如图2-53所示。柱距除端部为m 5.5，其余均为m 6，跨度m 18 m 18；每跨设有两台吊车，吊车工作制级别为5A 级，轨顶标高为

m 2.7，吊车起重量左右跨相同，具体见表2-15。外墙无连续梁，墙厚mm 240,每开间侧窗面

积2m 24，钢窗，无天窗。

图2-53(a) 厂房立面图

图2-53(b) 平面图

12

①

1

1

66000

500

18000

18000

A

B

C

Q =20t /5t

Q =20t /5t

Q =20t /5t

Q =20t /5t 500

屋面做法：

绿豆砂保护层 二毡三油防水层 20厚水泥砂浆找平层 80厚泡沫砼保温层 预应力砼大型屋面板

2.7.2设计参考资料

1. 荷载资料,见表2-15：

表 2-15 荷载资料

基本雪压 2kN/m 4.0 基本风压 2kN/m 5.0

吊车起重量 t 5/20

地面粗糙度类型 B

屋面活载标准值

2kN/m 5.0

2．吊车起重量及其数据，见表2-16。

表2-16 吊车起重量及其数据

起重量 桥跨 轮距 吊车宽

起重机 总量

小车重 最大轮压

吊车顶 至轨顶 轨顶至吊车梁顶 轨中至

车外端

最小轮压

()t Q

()m k L

()

mm L

()mm B

()kN W

()kN g ()kN max P ()m m H ()mm 2H ()m m 1B ()kN min P

20/5t

16.5 4000 5200

223

68.6

174

2094

182

230

37.5

3． 地质资料，见表2-17。

表2-17 地质资料

层次 地层描述 状态 湿度 厚度(m ) 层底深度(m ) 地基承载力标准

值)kN/m (2

ak f 容重

)kN/m (3m γ

1 回填土 1.4 1.4 16

2 棕黄粘土 硬塑 稍湿 3.5 4.9 200 17

3 棕红粘土

可塑

湿

1.8

6.7

250

17

4.预应力屋面板、嵌板及天沟板选用，见表2-18。

表2-18 预应力屋面板、嵌板及天沟板

名称 标准图号 选用型号

允许荷载

kN/m 2

自重kN/m 2

备注 预应力 面 板 G410(一) YWB-2II 2.46 1.40 自重包括 灌缝重 嵌 版 G410(二) KWB-1 2.5 1.75 同上 天沟板

G410(三)

TGB68-1

3.05

1.91

同上

5.屋架选用图集,见表2-19。

表2-19 屋架选用图集

跨度(m)

标准图号

选用型号

允许荷载kN/m 2

自 重

屋架边缘

高度()m

18

G415(一)

YWJA-18-2Aa

5.3

kN/5.60榀屋盖钢

支撑2

kN/m 05.0

15.2

6． 吊车梁选用图集，见表2-20。

表2-20 吊车梁选用图集

标准图号 选用型号 起重量 L k (m) 自 重(kN) 梁高(mm) G425

YXDL6-6

20/5t

10.5～22.5

44.2/根

1200

注:轨道连结件重:kN/m 8.0

7.基础梁：选用标准图号320G 3-JL ，kN 7.16/根。 8.钢窗重：2

kN/m 45.0。 9.常用材料自重，见表2-21。

表2-21 常用材料自重

名称

单位自重(kN/m 2

)

二毡三油绿豆砂面层

0.35 水泥砂浆 20 泡沫混凝土 8 240厚砖墙

4.75

2.7.3 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。

由图2-54可知柱顶标高为9.6m ，牛腿顶面标高为7.2-1.2-0.182=5.818m ，（按要求实取6.0m ） ；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H ，下柱高度l H ，和上柱高度u H 分别为：

10.1m 0.56.9=+=H

m 5.60.56=+=l H m 6.3.561.10u =-=H

图2-54 厂房剖面图

★ 1．9.600m ； 7.2+2.094+220/1000=9.514m≈9.6m （220≥mm 是吊车的安全行驶高度）

2．11.750m ；9.6+2.15=11.75m 3．12.800m ；11.75+1.05=12.8m

根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2-22。

表2-22 柱截面尺寸及相应的计算参数

计算参数

柱号

截面尺寸/mm 面积/2

mm 惯性矩

/4

mm 自重/()kN/m

A ，C

上柱

矩 400⨯400 1.6⨯105

21.3⨯108

4.0 下柱 I 400⨯900⨯150⨯100

1.875⨯105 195.38⨯108 4.69 B

上柱 矩 400⨯600 2.4⨯105 72⨯108

6.0 下柱

I 400⨯1000⨯150⨯100

1.975⨯105

256.34⨯108

4.94

本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2-55所示。

安全行驶高

度≥220mm

+6.000