单层单跨工业厂房课程设计改

一、设计任务

某车间为宜单层单跨钢筋混凝土装配结构，跨度为27m，柱距6m，不抽柱，纵向总长度为66m，拟选用两台桥式起重机，A5级(中级)工作制，额定起重量15∕3t，轨顶标高8.4m，室内外高差150mm，选用预应力混凝土折线形屋架，1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，无天窗，屋面活荷载为2

KN。屋面构造采用外天沟排水，三毡四油防水层，20mm水泥砂浆

0.5/m

找平层；维护砖墙240mm厚（容重为3

KN），外侧贴浅色釉面瓷砖，

16/m

内侧20mm厚混合砂浆抹灰，刷白色涂料；由勘察报告提供的资料可知：天然地面下1.2m处为老土层，修正后的地基承载力为2

KN，地下

150/m 水位在地面下1.3m(标高-1.45m)。

图1-1 建筑平面布置图

图1-2 I-I剖面图

二、确定做法和相应荷载标准值

1、屋面板：选自[G410㈠]，

板重： 1.3kN/ m 2

嵌缝重：0.1kN/ m 2 （2）天沟板：选自[G410㈢] 2、天沟重（包括水重）：17.4kN/根

3、预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图所示。每榀屋架重60.5kN 。

4、屋盖支撑：选自[G415㈠] 重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面)

5、基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ，每根自重：16.90kN

6、吊车梁：选自[G323㈠]，每根自重：50kN ，轨道及垫层重：0.6kN/ m

7、连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。 8、柱间支撑：选自[G142.1]

三、 柱截面尺寸与高度的确定

基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ，牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸：

1、柱子高度：上柱高m m m H U 6.38.74.11=-=

下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=

2、柱截面尺寸：建议上柱为方形截面，b ×h=400×400mm ，下柱为工字形截面，

b ×h ×h f =400×800×150mm ，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图25。柱截面几何特征值为：

251106.1mm A ⨯= 2911013.2mm I ⨯= m kN g /0.41= 25210775.1mm A ⨯= 2921038.14mm I ⨯= m kN g /44.42=

四、 荷载计算

1、恒载 （1）屋盖恒载

屋面板永久荷载标准值

三毡四油防水层 0.4kN/m 2

mm 20厚水泥砂浆找平层 33/40.002.0/20m kN m m kN =⨯

小计 0.8kN/m 2 屋面可变荷载标准值

屋面均布活荷载（不上人屋面） 0.5kN/m 2 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 2

/40.1m kN 屋盖钢支撑 2/05.0m kN 天窗架 kN 7.37 天沟重（包括水重） 根/4.17kN 屋架重力荷载为榀/5.60kN ，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值：

kN

kN kN kN m m m kN G 98.244)4.177.372/5.602/186/2.22.121=+++⨯⨯⨯=（（2）吊车梁及轨道重力荷载设计值：

kN m m kN kN G 76.656/8.0502.13=⨯+⨯=）（

（3）柱自重重力荷载设计值：

上柱kN m m kN G G B A 28.176.3/42.144=⨯⨯== 下柱kN m m kN G G B A 76.444.8/44.42.155=⨯⨯==

2、屋面活荷载

屋面活荷载标准值为2/5.0m kN 屋面积灰荷载为

kN m m m kN m m kN m m kN 3.246)3/3.03/75.03/3.0(222=⨯⨯+⨯+⨯

作用于柱顶屋面活荷载设计值为：

kN kN m m m kN Q 82.713.242/186/5.04.121=+⨯⨯⨯=）（

作用位置相同作用位置与11G Q 。如图26。

3、风荷载

o z s z k ωμμβω=按计算，其中0.1,/55.02==z o m kN βω，z μ根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙度确定：

柱顶（标高11.4m ） 039.1=z μ 檐口（标高13.5m ） 098.1=z μ 屋顶（标高16.92m ） 182.1=z μ 排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

2211/457.0/55.0039.18.00.1m kN m kN o z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω

2222/286.0/55.0039.14.00.1m kN m kN o z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω

则作用于排架计算简图（图27）上的风荷载设计值为：

m kN m m kN q /84.36/457.04.121=⨯⨯= m kN m m kN q /40.26/286.04.122=⨯⨯=

屋架各点处的z μ：

标高（m ） z μ 13.95 1.111 16.62 1.176 14.55

1.127

16.59 1.175

111

.145.06.03.0098.11..2)5.08.0[()(001⨯⨯++⨯⨯+==∑=）（B h F z n

n z s Q W ωβμμγ

kN 40.33]0175.104.26.08.0176.167.24.1=+⨯⨯+-+⨯⨯+）（