单层工业厂房结构设计方案
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3.2 屋面活荷载标准值
屋面活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载标准值为0.45KN/m2，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为
Q1=1.4*0.5*6*24/2=50.40KN
的作用位置与 作用位置相同，如图3.1所示。
3.3 风荷载
某地区的基本风压 ，对 按柱顶标高13.5m考虑，查规范得 ，对 按天窗檐口标高14.8m考虑，查规范得 。屋顶标高15.80m考虑，查规范得 。天窗标高20.12m考虑，查规范得 。风载体型系数 的分布如图下
下柱G5A= G5C=1.2×4.95×8.9=52.87kN
B柱
上柱G4B=1.2×7.5*5.1=27.36KN
下柱G5B=1.2×6.25×8.9=52.87kN
3.1.3 吊车梁及轨道自重
G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN
各项恒荷载作用位置如图3.1所示。
图3.1 荷载作用位置图(单位:kN）
一、设计条件
1.1 工程概况
某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为90.48米，柱顶标高为13.5米，轨顶标高为9.8米，厂房设有天窗，采用两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车。屋面防水层采用二毡三油，维护墙采用240mm厚的转砌体，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150mm，建筑剖面图详见图1.
图3.2 风荷载体型系数及排架计算简图
则作用于排架计算简图(图3.2）上的风荷载设计值为：
3.4 吊车荷载
根据B与K及支座反力影响线，可求得
图3.3 吊车荷载作用下支座反力影响线
3.4.1 吊车竖向荷载
由公式求得吊车竖向荷载设计值为：
=1.4×280×（1+0.267+0.8+0.067）=836.5KN
A、C柱
B柱
在G1作用下：
对A、C柱，已知 由规范公式：
2.321
因此，在 共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力
图4.1 恒载作用下排架内力图
1.4.2 天沟板
天沟板自重标准值为12.1KN/块，积水荷载以0.6KN/m计
天窗架
门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准
值为27.2
1.4.3 屋架
采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。
1ห้องสมุดไป่ตู้4.4 屋架支撑
屋架支撑的自重标准值为0.05kN/m2
1.4.5 吊车梁
2.2 初步确定柱截面尺寸
根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.1。
表2.1 柱截面尺寸及相应的计算参数
排架计算单元和计算简图如下图所示。
计算参数
柱号
截面尺寸/
面积/
惯性矩/
自重/
A，C
上柱
矩400 500
2.0 105
41.7 108
5.0
下柱
I400 1000*100*150
1.2 结构设计资料
自然条件：基本风压值为0.35KN/m2，基本雪压值为0.45KN/m2
地质条件：厂区自然地坪以下为0.8m厚填土，填土一下为3.5m厚中层中密粗砂土（地基承载力特征值为250KN/m2），再下层为粗砂土（地基承载力特征值为350KN/m2），地下水位在地面下2.5米，无腐蚀性。
1.980 105
256.34 108
4.95
B
上柱
矩500 600
3.0 105
90 108
7.5
下柱
I500 1200*100*150
2.500 105
496.51 108
6.25
图2.1 计算单元和计算简图
三、荷载计算
3.1 恒载
3.1.1 屋盖结构自重
二毡三油防水层0.35KN/m2
100厚泡沫混凝土隔热层 0.5KN/m2
3.4.2 吊车横向水平荷载
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：
其作用点到柱顶的距离
y=
四、内力计算
4.1 恒载作用下排架内力分析
该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数 计算，见表4.1。
表4.1 柱剪力分配系数
柱别
20m厚1：3水泥砂浆找平层
冷底子油两道隔气层 0.05KN/m2
预应力混凝土屋面板（包括灌缝）
15厚1:3水泥砂浆找平层 0.3KN/m2
屋盖支撑
3.05KN/m2
G1=1.2*（3.05*6*24/2+106/2）=327.12Kn
3.1.2 柱自重
A、C柱
上柱G4A= G4C=1.2×5×5.1=30.60kN
上柱高 =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高
=13.5-9.8+1.2+.02=5.1m
标高=吊车梁顶标高-吊车梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m
全柱高H=柱顶标高—基顶标高=13.5-（-0.5）=14.0m
下柱高 =H- =14.0-5.1=8.9m
λ= /H=5.1/14=0.364
15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20KN/m3）
1.6 屋面或则在标准值的取值
1.7 相关建筑材料的基本数据
钢筋混凝土容重
水泥砂浆容重
石灰水泥混合砂浆容重
240厚双面粉刷机制砖墙重
钢门窗自重
防水层自重0.35KN/m2
找平层自重
图1.1 建筑剖面图
二、计算简图的确定
2.1 计算上柱高及柱全高
根据任务书的建筑剖面图：
混凝土：采用40
钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335.
1.5.2 基础
混凝土：采用C40
钢筋：采用HRB335级钢。
1.5.3屋面做法
20厚1：3水泥砂浆找平层（重力密度为20KN/m3）
冷底子油两道隔气层0.05KN/m2
100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度4MPa，重力密度5KN/m3）
1.3 吊车使用情况
车间设有两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车，轨顶标高为9.8米，吊车的主要参数如下表：
起重
吊车宽度
轮距
吊车总重
小车重
（KN）
最大轮压
最小轮压
300/50
6.15
4.8
365
117
280
65
1.4 厂房标准构件选用情况
1.4.1 屋面板
采用1.5X6m预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为1.4kN/m2。
吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为
1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道及零件重标准值为1kN/m，
轨道及垫层高度为200mm。
1.4.6 基础梁
基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm，下底面宽
200mm，高度450.每根重16.7KN。
1.5 材料选用
1.5.1柱
屋面活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载标准值为0.45KN/m2，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为
Q1=1.4*0.5*6*24/2=50.40KN
的作用位置与 作用位置相同，如图3.1所示。
3.3 风荷载
某地区的基本风压 ，对 按柱顶标高13.5m考虑，查规范得 ，对 按天窗檐口标高14.8m考虑，查规范得 。屋顶标高15.80m考虑，查规范得 。天窗标高20.12m考虑，查规范得 。风载体型系数 的分布如图下
下柱G5A= G5C=1.2×4.95×8.9=52.87kN
B柱
上柱G4B=1.2×7.5*5.1=27.36KN
下柱G5B=1.2×6.25×8.9=52.87kN
3.1.3 吊车梁及轨道自重
G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN
各项恒荷载作用位置如图3.1所示。
图3.1 荷载作用位置图(单位:kN）
一、设计条件
1.1 工程概况
某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为90.48米，柱顶标高为13.5米，轨顶标高为9.8米，厂房设有天窗，采用两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车。屋面防水层采用二毡三油，维护墙采用240mm厚的转砌体，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150mm，建筑剖面图详见图1.
图3.2 风荷载体型系数及排架计算简图
则作用于排架计算简图(图3.2）上的风荷载设计值为：
3.4 吊车荷载
根据B与K及支座反力影响线，可求得
图3.3 吊车荷载作用下支座反力影响线
3.4.1 吊车竖向荷载
由公式求得吊车竖向荷载设计值为：
=1.4×280×（1+0.267+0.8+0.067）=836.5KN
A、C柱
B柱
在G1作用下：
对A、C柱，已知 由规范公式：
2.321
因此，在 共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力
图4.1 恒载作用下排架内力图
1.4.2 天沟板
天沟板自重标准值为12.1KN/块，积水荷载以0.6KN/m计
天窗架
门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准
值为27.2
1.4.3 屋架
采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。
1ห้องสมุดไป่ตู้4.4 屋架支撑
屋架支撑的自重标准值为0.05kN/m2
1.4.5 吊车梁
2.2 初步确定柱截面尺寸
根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.1。
表2.1 柱截面尺寸及相应的计算参数
排架计算单元和计算简图如下图所示。
计算参数
柱号
截面尺寸/
面积/
惯性矩/
自重/
A，C
上柱
矩400 500
2.0 105
41.7 108
5.0
下柱
I400 1000*100*150
1.2 结构设计资料
自然条件：基本风压值为0.35KN/m2，基本雪压值为0.45KN/m2
地质条件：厂区自然地坪以下为0.8m厚填土，填土一下为3.5m厚中层中密粗砂土（地基承载力特征值为250KN/m2），再下层为粗砂土（地基承载力特征值为350KN/m2），地下水位在地面下2.5米，无腐蚀性。
1.980 105
256.34 108
4.95
B
上柱
矩500 600
3.0 105
90 108
7.5
下柱
I500 1200*100*150
2.500 105
496.51 108
6.25
图2.1 计算单元和计算简图
三、荷载计算
3.1 恒载
3.1.1 屋盖结构自重
二毡三油防水层0.35KN/m2
100厚泡沫混凝土隔热层 0.5KN/m2
3.4.2 吊车横向水平荷载
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：
其作用点到柱顶的距离
y=
四、内力计算
4.1 恒载作用下排架内力分析
该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数 计算，见表4.1。
表4.1 柱剪力分配系数
柱别
20m厚1：3水泥砂浆找平层
冷底子油两道隔气层 0.05KN/m2
预应力混凝土屋面板（包括灌缝）
15厚1:3水泥砂浆找平层 0.3KN/m2
屋盖支撑
3.05KN/m2
G1=1.2*（3.05*6*24/2+106/2）=327.12Kn
3.1.2 柱自重
A、C柱
上柱G4A= G4C=1.2×5×5.1=30.60kN
上柱高 =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高
=13.5-9.8+1.2+.02=5.1m
标高=吊车梁顶标高-吊车梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m
全柱高H=柱顶标高—基顶标高=13.5-（-0.5）=14.0m
下柱高 =H- =14.0-5.1=8.9m
λ= /H=5.1/14=0.364
15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20KN/m3）
1.6 屋面或则在标准值的取值
1.7 相关建筑材料的基本数据
钢筋混凝土容重
水泥砂浆容重
石灰水泥混合砂浆容重
240厚双面粉刷机制砖墙重
钢门窗自重
防水层自重0.35KN/m2
找平层自重
图1.1 建筑剖面图
二、计算简图的确定
2.1 计算上柱高及柱全高
根据任务书的建筑剖面图：
混凝土：采用40
钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335.
1.5.2 基础
混凝土：采用C40
钢筋：采用HRB335级钢。
1.5.3屋面做法
20厚1：3水泥砂浆找平层（重力密度为20KN/m3）
冷底子油两道隔气层0.05KN/m2
100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度4MPa，重力密度5KN/m3）
1.3 吊车使用情况
车间设有两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车，轨顶标高为9.8米，吊车的主要参数如下表：
起重
吊车宽度
轮距
吊车总重
小车重
（KN）
最大轮压
最小轮压
300/50
6.15
4.8
365
117
280
65
1.4 厂房标准构件选用情况
1.4.1 屋面板
采用1.5X6m预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为1.4kN/m2。
吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为
1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道及零件重标准值为1kN/m，
轨道及垫层高度为200mm。
1.4.6 基础梁
基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm，下底面宽
200mm，高度450.每根重16.7KN。
1.5 材料选用
1.5.1柱