(整理)钢筋混凝土厂房设计

1设计资料某金工车间为单跨厂房，跨度均为24m ，柱距均为6m ，车间总长66m 。设

有100kN 吊车1台，吊车工作级别为5A 级，轨顶标高为9.6m 。采用卷材防水屋面，240mm 厚双面清水围护砖墙，钢窗宽度3.6 m ，室内外高差150mm ，素混凝土地面，房建筑剖面如图1所示。厂房所在地点基本风压为20.4/kN m ,地面粗糙度为B 类；基本雪压为20.25/kN m ，修正后的地基承载力特征值为2180/kN m 。活荷载组合值系数0.7c ψ=；风荷载组合值系数取0.6。要求进行排架结构设计（不考虑抗震设防）。

2.结构构件选型及柱截面尺寸确定

因为该厂房跨度为24m 即在15~36m 之间，且柱顶标高8m >，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大的刚度，采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。 2.1构件选型

厂房各主要构件选型见表2.1。

表2.1 主要承重构件选型表

构件名称 标准图集 选用型号 重力荷载标准值 屋面板

G410（一） 1.56m m ⨯预应力混凝土屋面板 YWB-2II

21.4/kN m (包括灌缝重)

天沟板 G410（三） 1.56m m ⨯预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）

TGB68-1

21.91/kN m

屋架

G415（三） 预应力混凝土折线形屋架（跨度18m ） YWJA-24-1Aa

2

80/0.05/kN kN m

榀

(屋盖钢支撑)

吊车梁 G323（二） 钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为A1-A5）

DL-9Z 40.8/kN 根

轨道连接 G325（二） 吊车轨道联结详图

20.08/kN m

基础梁 G320

钢筋混凝土基础梁

JL-3 16.7/kN 根

注：本表图集均按TJ10-74《钢筋混凝土结构设计规范》设计，重力荷载已换算为法定

计量单位。

8.400

24000

±0.000

-0.150

1.0005.800

9.500

11.30012.30014.60016.0009.600

A

B

图1 厂房剖面图

2.2柱截面尺寸及相应的计算参数

由图2.1可知柱顶标高为12.3m ,牛腿顶面标高为8.4m 。设室内地面到基础顶面的距离为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：

12.30.512.8H m m m =+= 8.40.58.9l H m m m =+= 12.88.9 3.9u H m m m =-=

根据柱顶标高、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表2.2。

表2.2 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/ 2mm 惯性矩/4mm 自重/（m kN /）

A ，B

上柱

400400⨯矩 5106.1⨯ 821.310⨯ 4.0

下柱

400900100150

I ⨯⨯

⨯

51.87510⨯ 8195.3810⨯

4.69

2.3计算单元和计算简图

本设计为一跨厂房，取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示。

图2 计算单元和计算简图

3.荷载计算

3.1恒载

3.1.1屋盖恒载：

SBS防水层

2

kN m

0.45/

20mm厚水泥砂浆找平层

32

20/0.020.40/

⨯=

kN m m kN m 100mm厚水泥蛭石保温层

32

⨯=

5/0.10.5/

kN m m kN m 一毡二油隔气层

2

kN m

0.05/

20mm厚水泥砂浆找平层

3/

2

m

⨯

kN

kN=

m

4.0

02

.0

20m

/

预应力混凝土屋面板（包括灌缝）

2

kN m

1.4/

屋盖钢支撑

2

kN m

0.05/

23.25/kN m

屋架重力荷载为80/kN 榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：

21 1.2(3.25/624/280/2)328.8G kN m m m kN kN =⨯⨯⨯+=

3.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值

()3 1.240.80.8/654.72G kN kN m m kN =⨯+⨯=

3.1.3柱自重重力荷载设计值

A ，

B 柱

上柱：44 1.24/ 3.918.72A B G G kN m m kN ==⨯⨯= 下柱：55 1.2 4.69/8.950.09A B G G kN m m kN ==⨯⨯= 各柱恒载作用位置如图3.1所示。

图3 荷载作用位置图（单位：kN ）

3.2屋面活荷载

屋面活荷载标准值为：22.0/kN m ，雪荷载标准值为20.25/kN m 。雪载小于屋

面活载，故按屋面活载计算，作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：

21 1.4 2.0/624/2201.6Q kN m m m kN =⨯⨯⨯=

1Q 的作用位置与1G 作用位置相同。如图3所示。

3.3风荷载

风荷载标准值按（2.5.2）式计算。其中2

00.4/kN m ω=， 1.0z β=，z μ根据厂房各

部分标高及B 类地面粗糙度由附表5.1确定如下：

柱顶（标高12.30m ） 1.064z μ= 檐口（标高14.60m ） 1.129z μ= 屋顶（标高16.00m ） 1.170z μ=

s μ如图3.2a 所示，则由式2.5.2可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

22110 1.00.8 1.0640.4/0.340/k z s z kN m kN m ωβμμω==⨯⨯⨯=

22220 1.00.5 1.0640.4/0.213/k z s z kN m kN m ωβμμω==⨯⨯⨯=

则作用于排架计算简图如图（b ）所示上的风荷载设计值为：

21 1.40.340/ 6.0 2.856/q kN m m kN m =⨯⨯= 22 1.40.213/ 6.0 1.789/q kN m m kN m =⨯⨯=

()()()()121342021.40.80.5 1.129 2.30.60.5 1.170 1.4 1.00.4/ 6.010.79w Q s s z s s z z F h h B

m m kN m m

kN

γμμμμμμβω=+++⎡⎤⎣⎦=⨯+⨯⨯+-+⨯⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦=

图4 风荷载体型系数及排架计算简图