单层混凝土工业厂房设计

建筑结构设计

单层混凝土厂房设计

题号：37#

专业：土木工程

姓名：嵇超

学号：52054

指导老师：邰燕

混凝土厂房设计

一、设计资料与设计内容

1.设计资料

某金工车间，设计使用年限50年，结构安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级，环境类别一类，建筑耐火等级为三级。不考虑抗震设防。厂房长度66m ，柱距6m,不设天窗。窗台标高为,上部窗洞×,下部窗洞×,采用钢窗。室内外高差为350mm 。屋面采用大型屋面板，卷材防水(两毡三油防水屋面)，为非上人屋面。

厂房所在地的地面粗糙度为B 类，基本风压w 0=m 2，组合值系数ψc =基本雪压S 0=m 2

组合值系数ψc =。

基础持力层为粉土，粘粒含量ρc =，地基承载力特征值f ak =180kN/m 2，埋深,基底以上土的加权平均重度γm =17kN/m 3，基底以下土的重度γ=18kN/m 3。地基基础的设计等级为丙级。

24m 单跨，每跨2台32t 中级吊车，轨顶标高为9m 。

2．设计内容

（1）选择厂房(包括厂房平、剖面设计和结构选型)与材料选择； （2）设计排架中柱、吊车梁与排架柱连接处的预埋件；

（3）绘制施工图，包括结构平面布置图、厂房剖面布置图、排架中柱的模板图和配筋图等。

二、结构方案设计

1.厂房平面设计

厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。 柱距为6米，横向定位轴线用1,、2...表示，间距取为6米；纵向定位轴线用（A ）,(B)表示，间距取等于跨度，即（A ）~(B)轴线的间距均为24米。

为了布置抗风柱，端柱离开（内向）横向定位轴线600mm ，其余排架柱的形心

与横向定位轴线重合。

(A)~（B ）跨的吊车起重量大于20t ，（A ）列柱出采用非封闭结合，初步取联系尺寸D=150mm 。

是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需要根据吊车外缘与上柱内缘的净空气尺寸B 2确定.

B 2=λ-（B 1+B 3）应满足：

其中

λ—吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距

离，一般取750mm;

B

1

—吊车中心线至桥身外缘的距离，对于10t,16t,20t和32t吊车（大连起重机厂“85系列”）分别为230mm,260mm,260mm,300mm;

B

3

—是上柱内缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸D。

假定上柱截面高度为400mm，则

（A）列柱 B

2

=750-[300+(400-150)]=200mm>80mm,满足要求对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸能满足要求。

厂房长度66m，小于100m,可不设伸缩缝。

2、构件选型及布置

构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑）、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间支撑、抗风柱等。

1）屋面构件

（1）屋面板和嵌板

屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查92（03）G410-1。

当屋架斜长不是屋面板宽的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板查92（03）G410-2。

荷载：

二毡三油防水层×=m2

20mm厚水泥砂浆找平层××20=m2

屋面均布活载（不上人）×=m2

取较大值雪载××=m2

小计 m2

采用预应力混凝土屋面板。根据容许外加均布荷载设计值m2,查书后附表，中部

选用Y-WB-1

11端部选用Y-WB-1

11S

,其容许外加荷载m2>m2。板自重m2。

嵌板采用钢筋混凝土板，查表，中部选用KWB-1，端部选用KWB-1S，其容许外加荷载m2>m2,板重m2。

（2）天沟板

当面板采用有组织排水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟；对于多跨，内侧只能采用内天沟。

天沟的型号根据外加均布线荷载设计值查92（03）G410-3。计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加

端壁。在落水管位置的天沟板需要开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示。厂房端部有断壁的天沟板用“sa”、“sb”表示。

外天沟荷载：

焦渣混凝土找坡层××=m

二毡三油防水层××=m

20mm厚水泥砂浆找平层××20×=m

积水荷载×10××=m

取较大值屋面均布活载××=m

小计 m

查附表，一般天沟板选用TGB77-1，开洞天沟板选用TGB77-1a或TGB77-1b,端部为TGB77-1Sa或TGB77-1Sb,容许外加荷载m>m,自重m。

同理可求的内天沟板荷载设计值m,由附表，一般天沟板选用TGB62-1，开洞天沟板选用TGB62-1a或TGB62-1b，端部为TGB62-1Sa或TGB62-1Sb,容许外加荷载m>m,自重m。

2）屋架及支撑

屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查95（03）GB314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架，查95(03)G414。

本题不设天窗（类别号为a），查书后附表，檐口形状为一端外天沟、一端内天沟，查书后附表代号为D。

屋面荷载：

屋面板传来的荷载 m

屋面板自重×=m

灌缝重×=m

小计 m

24m跨采用预应力混凝土屋架，中间选用YWJ18-1Da；两端选用YWJ-18-1Da’。由书后附表，容许外加荷载 KN/m2> KN/m2,自重。

对于非抗震及抗震设防烈度6、7度，屋盖支撑可按书后附表E布置。当厂房单元不大于66m时，在屋架端部的垂直支撑用CC-1表示，屋架中部的垂直支撑CC-2表示；当厂房单元不大于66m时，另在柱间支撑处的屋架端部设置垂直支撑CC-3.屋架端部的水平杆用GX-1表示；屋架中部的水平杆系用GX-2表示。屋架上弦横向