工业厂房毕业设计

建筑结构设计单层混凝土厂房设计

题号：09#

专业：土木工程

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指导老师：

混凝土厂房设计

一、设计资料与设计内容

1.设计资料

某金工车间，设计使用年限50年，结构安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级，环境类别一类，建筑耐火等级为三级。不考虑抗震设防。厂房长度66m，柱距6m,不设天窗。窗台标高为1.2m,上部窗洞4.8m×1.2m,下部窗洞4.8×3.6m,采用钢窗。室内外高差为350mm。屋面采用大型屋面板，卷材防水(两毡三油防水屋面)，为非上人屋面。

厂房所在地的地面粗糙度为B类，基本风压w0=0.7kN/m2，组合值系数ψc=0.6

基本雪压S

0=0.5kN/m2组合值系数ψ

c

=0.6。

基础持力层为粉土，粘粒含量ρc=0.8，地基承载力特征值f ak=180kN/m2，埋深-2.0m,基底以上土的加权平均重度γ

m

=17kN/m3，基底以下土的重度γ=18kN/m3。地基基础的设计等级为丙级。

24m单跨，每跨2台32t中级吊车，轨顶标高为9m。

2．设计内容

（1）选择厂房(包括厂房平、剖面设计和结构选型)与材料选择；

（2）设计排架中柱、吊车梁与排架柱连接处的预埋件；

（3）绘制施工图，包括结构平面布置图、厂房剖面布置图、排架中柱的模板图和配筋图等。

二、结构方案设计

1.厂房平面设计

厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。

柱距为6米，横向定位轴线用1,、2...表示，间距取为6米；纵向定位轴线用（A）,(B)表示，间距取等于跨度，即（A）~(B)轴

线的间距均为24米。

为了布置抗风柱，端柱离开（内向）横向定位

轴线600mm，其余排架柱的形心与横向定位轴线重

合。

(A)~（B）跨的吊车起重量大于20t，（A）列柱

出采用非封闭结合，初步取联系尺寸D=150mm。

是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需

要根据吊车外缘与上柱内缘的净空气尺寸B

2

确定.

B 2=λ-（B

1

+B

3

）应满足：

其中

λ—吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取750mm;

B

1

—吊车中心线至桥身外缘的距离，对于10t,16t,20t和32t吊车（大连起重机厂“85系列”）分别为230mm,260mm,260mm,300mm;

B

3

—是上柱内缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸D。

假定上柱截面高度为400mm，则

（A）列柱 B

2

=750-[300+(400-150)]=200mm>80mm,满足要求对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸能满足要求。

厂房长度66m，小于100m,可不设伸缩缝。

2、构件选型及布置

构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑）、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间支撑、抗风柱等。

1）屋面构件

（1）屋面板和嵌板

屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查92（03）G410-1。

当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板查92（03）G410-2。

荷载：

二毡三油防水层 1.2×0.35=0.42KN/m2

20mm厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48KN/m2

屋面均布活载（不上人） 1.4×0.5=0.70KN/m2取较大值雪载 1.4×1.0×0.4=0.56KN/m2

小计 1.60KN/m2

采用预应力混凝土屋面板。根据容许外加均布荷载设计值1.60KN/m2,查书后附

表C.1，中部选用Y-WB-1

11端部选用Y-WB-1

11S

,其容许外加荷载1.99KN/m2>1.60KN/m2。

板自重1.40KN/m2。

嵌板采用钢筋混凝土板，查表C.2，中部选用KWB-1，端部选用KWB-1S，其容许外加荷载3.35KN/m2>1.60KN/m2,板重1.70KN/m2。

（2）天沟板

当面板采用有组织排水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟；对于多跨，内侧只能采用内天沟。

天沟的型号根据外加均布线荷载设计值查92（03）G410-3。计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置的天沟板需要开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示。厂房端部有断壁的天沟板用“sa”、“sb”表示。

外天沟荷载：

焦渣混凝土找坡层 1.2×1.5×0.77=1.39KN/m

二毡三油防水层 1.2×0.35×0.77=0.32KN/m

20mm厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20×0.77=0.37KN/m

积水荷载 1.4×10×0.13×0.77=1.40KN/m 取较大值屋面均布活载 1.4×0.5×0.77=0.54KN/m

小计 3.48KN/m

查附表C.3，一般天沟板选用TGB77-1，开洞天沟板选用TGB77-1a或TGB77-1b,端部为TGB77-1Sa或TGB77-1Sb,容许外加荷载4.13KN/m>3.48KN/m,自重2.24KN/m。

同理可求的内天沟板荷载设计值 2.81KN/m,由附表 C.3，一般天沟板选用TGB62-1，开洞天沟板选用TGB62-1a或TGB62-1b，端部为TGB62-1Sa或TGB62-1Sb,容许外加荷载3.16KN/m>2.81KN/m,自重2.06KN/m。

2）屋架及支撑

屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查95（03）GB314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架，查95(03)G414。

本题不设天窗（类别号为a），查书后附表D1.2，檐口形状为一端外天沟、一端内天沟，查书后附表D.1.1,代号为D。

屋面荷载：

屋面板传来的荷载 1.60KN/m

屋面板自重 1.2×1.4=1.68KN/m

灌缝重 1.2×0.1=0.12KN/m

小计 3.40KN/m