1、单层单跨工业厂房设计例题
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一、设计题目: 某单层厂房,装配式钢筋砼排架结构
二、设计资料
1、建设地点:苏州市郊区(暂不考虑抗震设防)
2、主要工艺参数
①单跨,跨度为18m;
②柱距6m,不抽柱,厂房纵向总长度66m;
③设有两台桥式双钩吊车,A5(中级)工作制,额定起重量20t,轨顶标高12.0m;
④室内外高差200mm;风荷载0.6kN/m2;
⑤两端山墙各设4.2m宽钢木推拉门一樘,供汽车运输使用。
3、屋盖结构
选用预应力砼折线型屋架,1.5×6m预应力钢筋砼屋面板,不设天窗。
4、屋面做法
外天沟排水;三毡四油防水层,20mm厚水泥砂浆找平层。屋面活载按不上人考虑,不考虑积灰。
5、围护砖墙240mm厚,用轻质空心砖,外墙水泥砂浆抹灰,内墙混合砂浆抹灰,刷白色涂料。
6、工程地质
厂区地形平坦。土层分布:
①素填土,地表下0.80m厚,稍密,软塑,γ=17.5kN/ m3。
②灰色粘性土,10~12m厚,呈可塑~硬塑,可作持力层,f k=200 kN/m2, γ=19.2kN/ m3;
③粉砂,中密,fk=240 kN/ m2,
地下水位在自然地面以下3.5m。
三、构件选型
㈠标准构件
1、屋面板
①屋面荷载为
三毡四油防水层G1k =0.35kN/m2;
20mm水泥砂浆找平层G2k =0.02×20=0.40 kN/m2;
屋面均布活荷载标准值Q1k =0.7 kN/m2
②均布荷载组合设计值
q=1.2×(0.35+0.4)+1.4×0.7=1.88 kN/m2
③查图集号:92G410(一),选YWB-1Ⅱ(P4第(3)款)
允许荷载:[q]=1.99 kN/m2,端部选取YWB-1Ⅱsa
板自重及灌缝重: 1.50 kN/m2
2、天沟板(92G410(一)P5 :下述计算来自图集中选用实例)
屋面排水方式采用外天沟,无抗震设防要求,取天沟宽度770mm.
荷载标准值计算:(天沟内找坡厚度按最厚处和中间处的平均)
焦渣砼找坡层;按12m 排水坡,0.5%坡度,最低处厚度20m m,考虑6m 天沟最大找坡层重按(80+50)/2=65mm厚度计算,焦渣砼自重取14 kN/m3,于是得G 1k=0.065×14=0.91 k N/m 2;
20mm 水泥砂浆找平层 G 2k =0.02×20=0.40 kN /m 2; 三毡四油卷材防水层(无小石子) G3k = 0.15 kN/m2; 积水荷载按230mm 高计 Q 1k = 2.3 kN /m2
其中:卷材防水层考虑高低肋复盖部分,按天沟平均内宽b的2.5倍计算(b为天沟宽度减去190mm),天沟宽取770mm,则b=580m m。
外荷载组合设计值
q =1.2b×(0.91+0.4+2.5×0.15)+1.4b ×2.3 =5.242b=5.242×(770-190)×103=3.04 kN /m 图集号:92G410(三),选TGB77-1 (P4第(3)款)
允许荷载:[q ] =3.16 kN/m;端部采用TGB77-1Sa,开洞的采用TGB 77-1a 。 天沟板自重:2.24 kN/m
3、 屋架
(1)屋面荷载计算
三毡四油防水层(上铺小石子) 0.35 k N/m 2
; 20mm 水泥砂浆找平层 0.40 k N/m 2; 预应力大型屋面板及灌缝重 1.5 kN/m 2; 屋面支撑及吊管自重 0.15 kN/m 2;
恒载标准值 2.4 kN /m 2 活载标准值 0.70 kN/m 2
(2)屋面荷载设计值为 q =1.2×2.4+1.4×0.7 =3.86 k N/m 2 (3)查图集:95G415(一),选Y WJ18-1-B a 屋面允许荷载设计值:[q] =4.0 kN /m 2
屋架自重:69 kN / 榀(查95G415(一)p.6表6)
屋架端部高度1.65m,屋架斜坡高度1.00m(=2.65-1.65)。
(P5,选用说明和实例,18为屋架跨度,1为按允许荷载4.0查表4按无悬挂吊车得屋架承载能力等级为1级;B —由表2,单跨,两端外天沟,a —由表3,屋面无天窗;自重:P6,表6按Ⅱ、Ⅲ级钢取用,化吨为69kN .) (P26模板图,左上角几何简图,斜坡高度=中部高 - 端部高) 4、吊车梁
先查95G 325 p.36得到吊车参数,再查95G425 p.10选用吊车梁。
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吊车参数:计算荷载200/50kN,吊车跨度16.5m,吊车高度H1=1810 mm,
吊车梁图集号:95G425 型号:Y-XDL-7吊车梁高h=1.2m,吊车梁下部宽=0.34m,上部宽=0.5m,P32查到吊车梁上预留螺栓孔间距240mm,自重荷载45 kN/ 根
(先在轨道连接95G325的P36中查大连起重机厂DSQD型桥式起重机技术规格,20T的吊车荷载为200/50kN ,最大轮压152kN,吊车总宽度B=W+2D=4+2×0.418=4.836m,两外轮间距K=W=4m,吊车总重19.3T=193kN,小车重Q2k=57.97 kN,吊车跨度=(厂房跨度-1.5m),查吊车高度H1=1810 mm,再在95G425的P10中按A5工作制中由起重量和吊车跨度查得吊车梁型号,Y-XDL-7Z,Y-XDL-8B,B为边跨。注意:用95制订,不用85订95确认的。注意三种不同的吊车系列)
5、轨道连接
查图集号95G325 p.7型号:DGL-11;轨道高度:0.17m(考虑安装偏差可按0.2m计算);自重荷载0.49kN/m(表中各项材料重量相加,其中砼容重取20)
(P7,由最大轮压设计值≤510kN和A5工作制的起重量和跨度以及吊车梁顶预留螺栓孔间距查出)
6、屋盖支撑
上弦横向水平支撑
垂直支撑CC