单层厂房课程设计例题

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

2.7积

图2-53(a) 厂房立面图

1

图2-53(b) 平面图

屋面做法：

绿豆砂保护层

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

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

3．地质资料，见表2-17。

表2-17 地质资料

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

5.屋架选用图集,见表2-19。

表2-19 屋架选用图集

6． 吊车梁选用图集，见表2-20。

表2-20 吊车梁选用图集

注:轨道连结件重:

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

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

例如：下柱工形截面100150900400⨯⨯⨯得 惯性矩求法如下：

4

8232331038.195)

)325150450(25150213625150(4)37515030012150300(212900100mm I ⨯=--⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯=

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。

图2-55 计算单元和计算简图

2.7.4荷载计算 1. 永久荷载

⑴屋盖永久荷载 2

kN/m 35.0二毡三油防水层

绿豆砂浆保护层

400

400

150 400 900 100

25

25 150

400

600

150 400

1000

100

25

25 150

A 柱

B 柱

20厚水泥砂浆找平层 2

30.40kN/m m 02.0kN/m 20=⨯ 80厚泡沫混凝土保温层 2

30.64kN/m m 08.0kN/m 8=⨯

预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）

2

kN/m 4.1

屋盖钢支撑 2

kN/m 05.0 总计 2kN/m 84.2

屋架重力荷载为60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载标准值为：

kN 61.18360.5/218/2684.21=+⨯⨯=k G

(2) 吊车梁及轨道重力荷载标准值：

kN 4960.82.44k 3=⨯+=G

(3)柱自重重力荷载标准值 A 、C 柱:

上柱：.4kN 413.60.4k 4C k 4A =⨯==G G 下柱: kN 49.306.569.4k 5C k 5A =⨯==G G B 柱:

上柱:.6kN 123.60.6k 4B =⨯=G 下柱:.11kN 236.594.4k 5B =⨯=G 各项永久荷载作用位置如图2-56所示。

图2-56 荷载作用位置图 （单位：kN ）

2．屋面活荷载 (Q k1

G k1900

=30.49 G k4A A

=49.00

G k3(Q k1G k1=32.1

k4C =14.4

=30.49 (Q G k3G k1900

C

屋面活荷载标准值为20.5kN/m ，雪荷载标准值为2

0.4kN/m ，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载标准值为： kN 00.2718/265.0k 1=⨯⨯=Q

1Q 的作用位置与1G 作用位置相同，如图2-56所示。 3.风荷载

风荷载的标准值按0s z z w w k μμβ=计算，其中2

0kN/m 5.0=w ,0.1=z β,z μ根据厂房各部分标高(图2-54)及B 类地面粗糙度确定如下：

柱顶(标高9.6m +0.15=9.75) 000.1z1=μ（★计算z μ时，其高度应该从室外地面算起） 檐口(标高11.75m +0.15=11.9) 0494.1z2=μ 屋顶(标高12.80m +0.15=12.95) 0767.1z3=μ

s μ如图2-57所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

20s1z1z k 1/4.00.51.00.81.0m kN w w =⨯⨯⨯==μμβ

20s2z1z k 2/2.00.51.00.41.0m kN w w =⨯⨯⨯==μμβ

图2-57 风荷载体型系数及计算简图

则作用于排架计算简图(图2-57)上的风荷载标准值为: kN/m 4.20.64.01=⨯=k q

kN/m 2.10.62.02=⨯=k q

B h h F s s 0z z z s4s31z 21k w ])()[(ωβμμμμμμ+++=

kN

79.70

.65.00.1]05.10494.1)5.06.0(15.20494.1)4.08.0[(=⨯⨯⨯⨯⨯+-+⨯⨯+=

★ 1. 1.0494——标高11.75m 处的μz 2. 1.0767——标高12.80m 处的μz

3.计算Fw 时，应该都按标高11.75m 处距室外地面的高度的μz2=1.0494计算

4.吊车荷载

由表2-16可得t 5/20吊车的参数为：m 2.5=B ， 4.0m =K ，kN 6.68=g ，kN 200=Q ，

kN 174max =P ,kN 5.37min =P ,根据m 2.5=B 及K 可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点

的竖向坐标值如图2-58所示。

q k2

F kw

+0.8

-0.6

-0.5

-0.4

-0.4

-0.4

A

B C