1、单层单跨工业厂房设计例题
注意：此例题中存在的错误请自行纠正！！
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=17.5 kN / 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=19.2 kN / m3；
③粉砂，中密，f k=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 = 0.35 kN/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20mm，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G1k=0.065×14=0.91 kN/m2；
20mm水泥砂浆找平层G2k =0.02×20=0.40 kN/m2；
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Q1k = 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=580mm。
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TGB77-1a 。 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 kN/m 2； 20mm 水泥砂浆找平层 0.40 kN/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 kN/m 2 (3)查图集：95G415(一)，选YWJ18-1-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
20
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95G325 p.36得到吊车参数，再查95G425 p.10选用吊车梁。
吊车参数：计算荷载200/50 kN，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0.49 kN/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）标准构件一览表
6、屋盖支撑
上弦横向水平支撑
垂直支撑CC
水平系杆GX
布置图见95G415（一）P.7，屋盖支撑自重标准值取0.05 kN/m2
7、基础梁
檐口标高：14.10+1.65=15.75 m
外纵墙高（拟定）=檐口标高+室内外高差+室外地面到基础顶面高度=15.75+0.5=16.25m
查图集93G320 P.9，外纵墙基础梁选用突出于柱外墙，有窗，非抗震设计，基础梁选JL-3，其自重为16.1kN。
山墙基础梁选用突出于柱外墙，有门，非抗震设计，基础梁选JL-5，其自重为16.1kN。
基础梁高取450mm（查93G320 P.12~13图）。
1、柱高
查吊车产品目录（大连），200/50 kN，吊车跨度
吊车高度H1=1.810 m，
柱±0.00到基础顶面取0.50m，(
地面低0.05m，基础梁高按450m考虑，基顶到±0.00
为0.05+0.45=0.5m)
上柱高度：
H u =1.2+0.2+1.81+0.29=3.5m 取H u =3.5m
下柱高度（算至基础顶面）：
H l =12-(1.2+0.2)+0.5=11.1m
全柱高度：
H = H u +H l =3.5+11.1=14.6 m
柱顶标高：14.6-0.5=14.1 m
基顶至吊车梁顶的高度H k =12-0.2+0.5=12.3m 2、柱截面尺寸及计算参数 （注意：） 柱为边柱，截面如图 上柱：b ×h =500×400 mm
下柱：b f ×h ×h f ×b =500×1000×150×120 mm 校核截面宽度和高度：
b B 2=750-（B 1+ B 3）= 750 - (260+400) = 90mm >80 mm （可以）) 500 400 上柱截面 500 1000 120 150 25 下柱截面 400 90260 750 1.47 1.18 14.10(柱顶) 12.00(轨顶)