单层工业厂房设计书

《单层工业厂房课程设计》

指导老师：马广东

学院：海洋与土木工程学院

专业：港口航道与海岸工程

班级：港工10-1

姓名：冯子祥

学号：1004110113

一、设计资料

该车间为横向单跨27m厂房，纵向柱距15m，总长90m，内设吊车，跨度25.5m，起吊质量5吨，其吊车总重24.4t，小车为单闸，重量为2.0t。屋盖自重设计值750kN，吊车梁自重标准值41.16/根，轨道及零件重标准值0.8kN/m。恒载仅计入屋盖自重设计值、吊车梁自重及柱自重，活载仅计入吊车荷载。混凝土采用C30。普通受力钢筋HRB335，构造筋HPB235。

二、排架柱高与截面计算

1.排架柱高计算

由吊车资料表可查得，Q=5t：H＝1870mm,轨顶垫块高为200mm。

牛腿顶面标高＝轨顶标高－吊车梁－轨顶垫块高

＝9.00－1.20－0.20

＝9.700m

柱顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H

＝9+0.22+1.87

＝11.09m

基础顶面至室外地坪的距离为1.0m，则

基础顶面至室内地坪的高度为1.0+0.15=1.15m，故

从基础顶面算起的柱高H＝11.09+1.05=12.24m

上柱高

H＝柱顶标高－牛腿顶面标高

u

＝11.09-7.6=3.49m

下柱高

H＝12.24-3.49=8.75

l

2.排架截面尺寸计算

截面尺寸需要满足的条件为：b≧

H/20＝8750/20=440mm.h≥

l

H/12＝776mm

l

取柱截面尺寸为：上柱：（b×h）＝450*450

下柱：I(b f ×h ×b ×h f )＝450*900*100*150

计算参数：

B1：附表克查的轨道中心线至吊车端部的距离B1=230m ； B2：吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取B2≧80mm ；

B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，B3=400mm 。 B1+B2+B3=230+80+400=710mm<750mm ，可以。 故去封闭的定位轴线A 、B 都分别与左右外墙内皮重合。 计算单元：

取一榀排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间间距中心线之间的距离，即B=15m ， 排柱计算高度如下图：

上、下柱的尺寸如下图：

上柱 下柱

其中：上柱mm u I 4

810*8.27=，下柱4810*04.256mm I l =

三、排架柱上的荷载计算 1、屋盖自重计算

KN G 7501=

(作用在柱顶) mm e 500=处

2、柱自重计算

上柱：=2F kN 75.1649.342.1=⨯⨯ mm e 3002=

下柱：kN F 25.4969.475.82.13=⨯⨯=

mm e 03=

3、吊车、吊车梁及轨道自重计算

柱距轨道及零件重吊车梁中⨯+=4F

N 5.51158.05.39=⨯+= mm e 3004= 4、吊车荷载计算

竖向荷载：=k p .max 100kN, =k p .min 47kN, K=5250mm, B=6400mm, KN Q k 50,2=KN Q k 50,3=, 根据B=6.4M 与K=5.25M ，由影响线

吊车梁支座反力影响线

Dmax,k=βPmax,k ∑yi=0.9*100*(1+0.923+0.573+0.650)=283.14KN

Dmax==k Q D max,γ 1.4*283.14=396.40KN Dmin=Dmax

=k

k P P max,min,396.40*

100

47

=186.31KN （2）吊车横向水平荷载设计值Tmax 由式（12-6）知

Tk==+)(4

1,3,2k k G G α0.25*0.1*（20+50）=1.75KN Tmax= Dmax =k

k P T max,396.40*10075

.1=6.937KN 4.风荷载

（1）作用在柱顶处的集中风荷载设计值W

这时风荷载的高度变化系数μz 按檐口离室外地坪的高度0.15+11.52+1.2=12.87m （屋架端部高度）来计算。查表10-4，得离地面10m 时μz=1.0；离地面15m 时，μz=1.14，用内插法，知 μz=1+

10

150

.114.1--*（12.44-10）=1.07

由钢屋架图知，h1=h2=1,2m

k W =[(0.8+0.5)h1+(0.5-0.6)h2]*μ0W B

=[(0.8+0.5)*1.2+(0.5-0.6)*1.2]*0.74*0.4*15=6.39KN

W =Q γk W =1.4*6.39=8.95KN

(2)沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值q1,q2

这时风压高度变化系数按柱顶离室外地坪的高度0.15+11.52=11.67m 来计算。 μz=1+10

150

.114.1--*（11.67-10）=1.03

q1=Q γμs μz 0W B=1.4*0.8*1.05*0.4*15=7.056KN/m q2=Q γ

μ

s μz 0W B=1.4*0.5*1.05*0.4*15=4.41KN/m

五．内力分析

内力分析时所取的荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力的设计值。 1.屋盖荷载作用下的内力分析

（1）屋盖集中恒荷载F1作用下的内力分析 柱顶不动支点反力 R=

11

C H

M M1=F1*0e =750*0.05=37.5KNm

按n=Iu/Il=0.109, λ=Hu/H=0.285，查附图9-2得柱顶弯矩作用下的系数C1=2.15。按公式计算：