单层工业厂房排架结构的设计

单层工业厂房排架结构的设计

【结构设计：】

一．结构选型和结构布置

（1）屋面板：

采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土屋面板[G410（一）、（二）]，板自重1.3KN/m2，嵌缝重0.1KN/m2（均沿屋架斜面方向）。

（2）天沟板：

天沟板的截面尺寸见图，重17.4KN/块（）包括积水重）。

（3）天窗架：

门型钢筋混凝土天窗架的示意图如上所示，每根天窗架支柱传到屋架的重力荷载为26.2KN。

（4）屋架：

采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，屋架尺寸线如图

上弦杆：b×h=240mm×220mm

下弦杆：b×h=240mm×220mm

腹杆: b×h=120mm×240mm

b×h=200mm×220mm

b×h=120mm×120mm

屋架自重为60.5KN/m2

（5）屋盖支撑

屋盖支撑自重0.05KN/m2（沿水平面方向）

（6）吊车梁

自重44.2KN/每根，吊车梁的截面高度为1200mm。（7）联系梁、过梁

均为矩形截面尺寸。

（8）排架柱

上柱：矩形 400mm×400mm

下柱：工字型 400mm×800mm

（9）基础采用单独杯形基础，基础顶部标高-0.6m。

二、结构平面布置

横向定位轴线均通过柱子截面几何中心，但在两端与山墙的内皮重合，并将山墙内侧第一排柱子中心线内移600mm；纵向定位轴线，可以有结构平面布置图所知。

三、排架荷载计算

I.恒荷载

A.屋盖部分传来的P1P

天窗重 26.2×2+11.5×2=75.4 KN 屋面板重 1.3×6×18=140.4 KN

嵌缝重 0.1×6×18=10.8 KN

防水层重 0.35×6×18=37.8 KN

找平层重 0.4×6×18=43.2 KN

屋盖支撑重 0.05×6×18=5.4 KN 屋架重 60.5 KN

总重 373.5 KN

每块天沟积水重 17.4 KN

P1P=373.5/2+17.4=204.15 KN

B.柱自重P2P和P3P

上柱重 P2P=25×0.4×0.4×3.6=14.4 KN

下柱重：柱身

25×[0.187×7.2+0.4×0.8×(0.2+0.4+0.6)]=43.26 KN 牛腿

25×（（0.8+2）/2×0.2+1×4×0.4）=5.8 KN

P3P=49.06 KN

C.混凝土吊车梁以及轨道重P4P

P4P=44.2+0.6×6=47.8 KN

II.活荷载

A.屋面活荷载P1q

基本雪压0.7KN/m2，屋面积灰荷载0.5KN/m2，屋面活荷载0.5KN/m2。排架计算时，屋面积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载的较大值同时考虑。

P1q=（0.7×1+0.5）×6×18/2=64.8 KN

B.吊车荷载

采用两台中级工作制的吊车，起重量分别为q=5t，15t/3t。吊车具体参数见表

吊车

跨度

Lk=1

6.5m

额定起重量q

吊车

宽度轮距

k

吊车总

重G

小车重g

最大轮压

Pmax

5（49KN） 4.3m 3.4m 134KN 22.8KN 74KN 15t/3t

（147/29.4KN）

5.16m 4.1m 215KN 6

6.1KN 148KN Pmin=(G+q)/2-Pmax

i.)竖向吊车荷载

a

b

如情况a所示

Dmax=0.9（74×

65

6.1+

+148×（1+1.9/6））=248.64 KN

Dmin=0.9×（18×

65

6.1+

+33×（1+1.9/6））=57 KN 如情况b所示

Dmax=0.9（148×

65

9.0+

+74×（1+2.6/6））=226.44 KN

Dmin=0.9（33×

65

9.0+

+18×（1+2.6/6））=52.425 KN 经过比较，设计时采用a中情况作用位置同P4P。

ii)水平吊车荷载 每个轮子水平刹车力

5t 吊车，T1=α4

1（q+g ）=0.25×0.12×（49+22.8）=2.15 KN

15t 吊车，T2=α4

1

（q+g ）=0.25×0.1×（147+66.1）=5.33 KN

产生Tmax 时吊车的作用位置与竖向荷载时相同，于是有

Tmax=0.9(2.15×6

5

6.1++5.53×（1+1.9/6）)=8.68 KN

Tmax 作用点位置标高为９.７ｍ（通过连接件传递）

iii)风荷载

单层工业厂房风荷载体型系数如图所示，计算简化为柱身的均布荷载和屋架的集中荷载。 （1）求均布风荷载q

柱顶离室外地坪高度为12.0+0.15=12.15m ，则μz =1.06，

q 1=0.8×1.06×0.55×6=2.8 KN/m （->） q 2=0.5×1.06×0.55×6=1.75 KN/m （->） （2）求集中风荷载

屋架檐口离室外地坪高度14.5-0.4+0.15=14.25m ，μz =1.12

挡风板与屋架交接处 14.55+0.15=14.7m ，

μz =1.1316

天窗屋架交界处距地坪 15.15+0.15=15.3m ，μz =1.147