单层双跨厂房设计例题

装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房设计实例2005.11目录一、设计资料………………………………………………..二、建筑设计……………………..………………………..三、结构构件选型…………………………………………四、计算模型……………………………………………….五、荷载计算………………………………………………六、内力计算………………………………………………….七、柱的内力组合……………………………………………………八、排架柱设计………………………………………………..九、基础设计…………………………………………………….十、结构施工图……………………………………………………一、设计资料1、工程地点：××市郊区。

2、主要工艺参数（1）双跨24m＋24m，等高，柱距6m（不抽柱），厂房纵向总长度66m。

（2）每跨各设两台桥式双钩吊车, 中级工作制A5，20/5t，轨顶标高10.000m，无悬挂吊车。

（3）室内外高差150mm。

（4）山墙设4.2 m宽钢木推拉门。

3、屋面做法与屋盖结构Ⅲ级防水：4厚SBS改性沥清防水卷材，40厚加筋细石混凝土；外天沟有组织排水；不设保温层。

不设天窗；屋面板底不抹灰，刷白色涂料。

不上人，无积灰荷载。

选用预应力混凝土折线形屋架，1.5×6.0m预应力混凝土屋面板。

4、围护砖墙（柱外侧）：240mm厚，加气混凝土砌块；外墙，12厚1：3水泥砂浆打底，8厚1：2.5水泥砂浆粉面；内墙，15厚1：3水泥砂浆打底，10厚1：2水泥砂浆粉面；均浅色涂料饰面。

5、不考虑抗震设防，基本风压0.45kN/m2，基本雪压0.25kN/m26、工程地质厂区地形平坦。

土层分布：（1）素填土,地表下1.20~1.50m厚,稍密, 软塑,γ＝17.5kN/m3；（2）灰色粘土层,10~12m厚，层位稳定，呈可塑-硬塑，可作持力层，f a＝180kN/m2，γ＝19.2kN/m3；地下水位在自然地面以下3.5m。

二、建筑设计1、建筑平面设计建筑纵向总长度66m＜100m，可不设缝。

窗、门布置按建筑要求和立、剖面设计统一考虑。

2、建筑剖面设计按照结构设计提供的柱、屋架和基础梁选型的尺寸和要求，并满足建筑采光、通风及立面美观等要求。

纵墙在墙顶(檐口)、柱顶等处设四道圈梁，有三道兼作过梁。

纵墙设置符合基础梁的要求：墙高≤15m；窗宽3.6m在3.0～4.2m内；窗洞迭加高度2×3.3＋2.0＝8.6m≯8.6m；窗间墙均＝1.2m。

（1）荷载计算4厚SBS改性沥清防水卷材和保护层0.10 kN/m240厚加筋细石混凝土0.04×25＝1.00 kN/m2不上人屋面活荷载0.50 kN/m2（2）均布荷载组合设计值1.2×(1.00＋0.10)＋1.4×0.50＝2.02 kN/m2（3）屋面板选型查图集号92G410(一)，荷载等级2级，冷拉Ⅱ级钢筋，允许荷载：[q]＝3.10＞2.02 kN/m2。

厂房中部屋面板选用Y-WB-2Ⅱ，厂房端部屋面板选用Y-WB-2Ⅱs。

屋面板自重1.4 kN/㎡，灌缝重0.1 kN/㎡。

查95G415㈢p.24，每榀屋架布置16块屋面板。

2、钢筋混凝土天沟板屋面排水方式采用外天沟，无抗震设防要求，取天沟宽度770mm. （1）荷载计算4厚SBS 改性沥清防水卷材和保护层 0.10 kN/m 2 40厚加筋细石混凝土 0.065×25＝1.625 kN/m 2 积水荷载按230mm 高计： 2.30 kN/m 2（注：天沟内找坡层厚度按最厚处和中间处的平均值计算。

40厚加筋细石混凝土找坡层按12m 排水坡5‰坡度，最低处厚度20mm ，考虑6m 天沟最大找坡层按(80+50)/2=65mm 厚度计算，加筋细石混凝土自重密度取25 kN/m 3，平均厚度取0.065m ，如下图所示：）卷材防水层考虑高、低肋覆盖部分，按天沟平均内宽b 的2.5倍计算，b ＝天沟宽度－190mm ＝770－190＝580mm （2）天沟板外荷载组合设计值[1.2×(1.625＋0.10×2.5)＋1.4×2.30]×0.58＝3.17 kN/m（3）天沟板选型查图集号92G410(三)，荷载等级1级，允许荷载：[q ]＝4.13＞3.17 kN/m 。

中部天沟板选用TGB77-1，开洞天沟板选用TGB77-1a 、1b ，端部天沟板选用TGB77-1sa 、1sb 。

天沟板自重2.24kN/m 。

3、24m 预应力混凝土折线形屋架及支撑（1）荷载计算4厚SBS 改性沥清防水卷材和保 0.10 kN/m 2 40厚加筋细石混凝土 0.04×25＝1.00 kN/m 2 屋面板自重及灌缝 1.40＋0.10＝1.50 kN/m 2 屋架支撑： 0.05 kN/m 2 恒载标准值： 2.65 kN/m 2 不上人屋面活荷载标准值： 0.50 kN/m 2 （2）屋面荷载设计值： q ＝1.2×2.65＋1.4×0.5＝3.88 kN/m 2 （3）屋架选型查图集号95G415(三) p.4表3，无天窗、无悬挂吊车，荷载等级2级，[q ]＝4.00＞3.88 kN/m 。

得屋架承载能力等级为2；由表2，外天沟，得檐口形状代号为B 。

故屋架选用YWJ24-2-B a 。

屋架自重110kN (查95G415(三)p.5表5)，屋架端部高度1650mm ，屋架中部高度3450mm ，屋架斜坡高度＝3450－1650＝1800mm (查95G415(三) p.25模板图) （4）屋架支撑选型20查图集号95G415㈢p.6、9，非抗震：上弦横向水平支撑SC：两端部第一柱距间(增强屋盖刚度和屋架上弦稳定，传递抗风柱承受的风荷载)；下弦横向水平支撑XC：两端部第一柱距间(跨度≥18m应设，作为垂直支撑的支承点)；垂直支撑CC-1A、2A：两端部第一柱距间，屋架的两端和中部；水平系杆GX-1、2：非端部下弦(无下弦横向水平支撑处)，通长，屋架的两端和中部。

屋架支撑自重标准值取0.05 kN/m24、6m先张法预应力混凝土吊车梁查图集号95G425 p.9吊车梁选用表(一)：吊车A5中级工作制，额定起重量20/5 t，吊车跨度S＝24－2×0.75＝22.5m，故吊车梁选用Y-XDL-7。

吊车梁高h＝1200mm，吊车梁下部宽＝0.34m，上部宽＝0.5m，梁底垫板厚10mm。

p.32查到预留螺栓孔间距240mm。

吊车梁自重45 kN。

5、吊车轨道联结查图集95G325 p.7选用表：吊车A5中级工作制，额定起重量20/5t，吊车跨度22.5m，A＝2400mm，故吊车轨道选用DGL-11。

轨道顶面至梁顶面距离170～190mm；吊车轨道联结件自重：(283.7＋2.62)×10/1000＝2.86kN，2.86/6＝0.48kN/m。

(查95G325 p.16 DGL-11材料表)6、吊车参数查图集号95G426 p.36或95G325 p.36“大起厂DSQD型吊车规格”：吊车A5中级工作制，额定起重量20/5 t，吊车跨度22.5m，查得：吊车总重241kN，小车重63.77kN，最大轮压170kN；吊车轮距W＝4.00m，D＝0.468m，总高H1＝1.922m。

7、钢筋混凝土基础梁檐口标高：12.2＋1.65＝13.85m240mm厚外纵墙高度(从基础顶面至屋架檐口)＝檐口标高＋室内外高差＋室外地面到基础顶面高＝13.85＋0.5＝14.35m查图集号93G320 p.9，按突出于柱外的墙、有窗、非抗震设计，基础梁选用JL-3，其截面为b×h＝240×450mm(查93G320 p.12)，基础梁自重16.1kN(查93G320 p.8表5)；山墙基础梁按突出于柱外的墙，有门，非抗震设计，墙高在12.1-15.0，基础梁选用JL-4。

基础梁高450mm。

故综合以上，标准构件选型表如表1所示：2、柱截面尺寸按《实用混凝土结构构造手册》国振喜等套用p.86，5/20t、轨顶标高10.2m边柱：上柱：b×h＝400×400下柱：b f×h×h f×b＝工400×1000×150×中柱：上柱：b×h＝400×600下柱：b f×h×h f×b＝工400×1000×150×校核柱截面尺寸：b f＝400mm≥H l /25＝9100/25＝364mmu 3.60.28312.7H H λ=== 9u 102.13100.0812.61610l I n I ⨯===⨯由《混凝土结构》（中册）附录10中的附图10-1，λ＝0.283，n ＝0.081033332.386111(1)10.283(1)0.081C n λ===+-+-33113A C 100 1.60210/2.61610 2.386l H H u u H E EI C E -∆=∆===⨯⨯⨯⨯ （2）中柱(B)：A u =400×600=2.4×105 mm 2 I u =121×400×6003=7.2×109 mm 4A l =2.11×105 mm 2 I l =2.616×1010 mm 4u 3.60.28312.7H H λ===9u 107.2100.2752.61610l I n I ⨯===⨯ 033332.831111(1)10.283(1)0.275C n λ===+-+- 33113B 100 1.35010/2.61610 2.831l H H u H E EI C E -∆===⨯⨯⨯⨯ 故剪力分配系数：11AA C A 111111/ 1.602100.31421(1/)1.60210 1.35010u u ηη---∆⨯====∆+⨯⨯∑ηB ＝1－2×0.314＝0.372 柱的计算参数列于表2中：（1）屋盖结构自重G14厚SBS改性沥青防水卷材= 0.10 kN/m2；40厚加筋细石混凝土＝0.04×25＝1.00 kN/m2；屋盖支撑＝0.05 kN/m2；预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝重) = 1.50 kN/m2；g k= 2.65 kN/m2天沟板=2.24 kN/m；屋架＝110 kN/榀作用在横向平面排架柱顶的屋盖结构自重设计值为：G1A＝1.2×(2.65×6×24/2＋2.24×6＋110/2)＝311.09 kNG1B＝311.09 kNe1A= h u /2－150＝400/2－150＝50mme2A＝(h l－h u)/2＝(1000－400)/2＝300mme1B＝150mm= G1A×e1A＝311.09×0.05＝) 上柱上截面M’= G1A×e2A＝311.09×0.3＝93.33 kN.m）上柱下截面M（2）柱自重G2、G3上柱：G2A＝1.2×0.4×0.4×3.6×25＝17.28 kN＝G2A×e2A＝17.28×0.3＝5.18 kN.mMG2B＝1.2×0.4×0.6×3.6×25＝25.92 kN下柱：G3A＝1.2×2.11×10-1×9.1×25×1.1＝63.36 kNG3B＝1.2×2.11×10-1×9.1×25×1.1＝63.36 kN（注：1.1是考虑下柱牛腿及部分矩形截面部分的自重增大系数。