单层工业厂房排架结构课程设计

单层工业厂房结构吊装课程设计

目 录

1.前言------------------------------------------------------------------------------------------------ 2

1.1工程概况-----------------------------------------------------------------------------------------2 1.2施工技术经济条件----------------------------------------------------------------------------5 1.3工程特点-----------------------------------------------------------------------------------------8

2.设计书编制申明------------------------------------------------------------------ 8

2.1编制依据-------------------------------------

混凝土结构单层工业厂房课程 设计计算书工力09—1第四小组

一、设计资料 (一)、设计题目：金工车间单跨厂房结构设计。 (二)、设计条件： 1、工艺要求：本工程为某城市郊区某铸造车间，工艺要 求为一单跨单层厂房，跨度为27m,长度为102m,柱距 6m,车间内有15/3t和30/5t 两台A5级工作制吊车，轨顶 标高10.2m。吊车的有关参数见下表1-1。 2、工程地质情况：天然地面下1.2m处为褐黄色亚粘土老 土层，作为基础持力层，地基承载力设计值f=140kPa, 初见地下水位在地面以下0.7m,(标高-0.85m)。 3、地震设防烈度：无要求

4、建筑资料和荷载资料： (1)屋面板采用预应力混凝土大型屋面板，板重 (包括灌缝在内)标准值为2kN/m2。 (2)天沟板板重标准值2kN/m2。 (3)屋架采用预应力混凝土折线形屋架，屋架自 重标准值109kN/榀。 (4)吊车梁采用先张法预应力混凝土吊车梁，吊 车梁高1200mm,自重标准值50kN/根，轨道及零件 重1kN/m,轨道及垫层构造高度200mm。 (5)假设工业厂房用期50年。阜新地区雪荷载标 准值0.4 KN/m2、基本风压0.6 KN/m2。

单层工业厂房结构课程设计

《单层工业厂房结构设计》

目 录

一、设计条件 .................................................................................. 2 二、计算简图的确定 ...................................................................... 4 三、荷载计算 .................................................................................. 6 四、内力计算 .................................................................................. 9 五、最不利荷载组合 .................................................................... 18 六、柱截面设计 ................................................

思 考 题

12.1 单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件，单层厂房中的支撑分几类，支撑的主要作用是什么？

12.2 排架内分析的目的是什么，排架内力分析的步骤是怎样的？ 12.3 Dmax、Dmin和Tmax是怎样求得的？

12.4 排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么，任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法是怎样的？

12.5什么是不同种类内力的组合，什么是同一种内力的组合，内力组合时应注意哪些事项，对内力组合值是怎样评判的？

12.6 什么是厂房的整体空间作用？

12.7 设计矩形截面单层厂房柱时，应着重考虑哪些问题？ 12.8 柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么？ 12.9 吊车梁的受力特点是什么？

12.10 为什么钢筋混凝土受弯构件不能有效利用高强钢筋和高强混凝土？ 12.11 为什么预应力混凝土构件必须采用高强钢筋和高强混凝土？ 12.12 先张法和后张法建立预应力的条件是什么？

12.13 预应力混凝土受弯构件的受力特点与钢筋混凝土受弯构件有什么不同？ 12.14 试根据平衡荷载的概念确定图示均布荷载作用下悬臂梁的预应力钢筋曲线形状。

12.15 为什么张拉控制应力σcon是按钢筋抗拉强度标准值确定的？σc

一． 结构选型

该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。拄高大于8米，故采用钢筋混凝

土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1

表1.1主要构件选型

结构的名称标准图集选用型号G410(一),1.5m×6m预应力屋面板混凝土板G410(三),1.5m×6m预应力天沟板混凝土板(卷材防水天沟)G314(二),预应力混凝土折线屋架型屋架(跨度18)G323(二),钢筋混凝土吊车梁吊车梁(中轻级工作制)轨道连接基础梁重力荷载标准值1.4KN/m外天沟2.02KN/M内天沟1.83KN/M53.5KN每榀27.5KN每榀0.8KN/m由图1可知柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米 ，室内地面至基础顶面的距离0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度Hl和上柱的高度Hu分别为： H=10.2m+0.6m=10.8m Hl=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，

单层工业厂房结构课程设计

《单层工业厂房结构设计》

目 录

一、设计方案和主要结构构件选用............................................... 2 二、计算简图及柱截面尺寸确定 .................................................. 5 三、荷载标准值计算 ...................................................................... 7 四、排架内力分析 ........................................................................ 11 五、内力组合 ................................................................................ 20 六、柱截面设计 ............................................................................ 26 七、牛腿设计 ..........

思 考 题

12.1 单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件，单层厂房中的支撑分几类，支撑的主要作用是什么？

12.2 排架内分析的目的是什么，排架内力分析的步骤是怎样的？ 12.3 Dmax、Dmin和Tmax是怎样求得的？

12.4 排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么，任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法是怎样的？

12.5什么是不同种类内力的组合，什么是同一种内力的组合，内力组合时应注意哪些事项，对内力组合值是怎样评判的？

12.6 什么是厂房的整体空间作用？

12.7 设计矩形截面单层厂房柱时，应着重考虑哪些问题？ 12.8 柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么？ 12.9 吊车梁的受力特点是什么？

12.10 为什么钢筋混凝土受弯构件不能有效利用高强钢筋和高强混凝土？ 12.11 为什么预应力混凝土构件必须采用高强钢筋和高强混凝土？ 12.12 先张法和后张法建立预应力的条件是什么？

12.13 预应力混凝土受弯构件的受力特点与钢筋混凝土受弯构件有什么不同？ 12.14 试根据平衡荷载的概念确定图示均布荷载作用下悬臂梁的预应力钢筋曲线形状。

12.15 为什么张拉控制应力σcon是按钢筋抗拉强度标准值确定的？σc

单层工业厂房排架结构设计

预习自测题题库

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1 单层厂房计算中，对屋面活荷载、雪荷载的取值是按( D ) A.两者之和 B.两者的平均值 C.两者的较小值 D.两者中的较大值

2 单层厂房排架在柱顶集中水平力作用下按剪力分配法计算时，总剪力是按( A.柱的数量平均分配给各柱 B.柱的高度分配给各柱 C.柱的侧移刚度分配给各柱 D.柱的截面面积分配给各柱

3 关于变形缝，下列不正确．．．

的说法是（C ） A．伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开 B．沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开 C．伸缩缝可兼作沉降缝

D．地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求

4 在进行单层厂房柱控制截面内力组合时，每次组合都必须包括（ B ） A．屋面活荷载 B．恒荷载 C．风荷载

D．吊车荷载

5 下述单层单跨厂房中，整体空间作用较大的是（ D ） A．无檩屋盖，两端无山墙

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混凝土结构课程设计Ⅱ

任务书

单层工业厂房设计任务书

一、设计题目：金属结构车间双跨等高厂房。 二、设计内容：

1．计算排架所受的各项荷载；

2．计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用)； 3．柱及牛腿设计，柱下独立基础设计；

4．绘施工图：柱模板图和配筋图；基础模板和配筋图。

三、设计资料

1．金属结构车间为两跨厂房，安全等级为一级，厂房总长54m，柱距为6m，厂房剖面如图1、2、3所示；

2．厂房每跨内设两台吊车；

3．建设地点为浙江衢州（地面粗糙程度B类)； 4．地基为均匀粘性土，地基承载力特征值190kpa； 5．厂房标准构件选用及载荷标准值：

(1)屋架采用梯形钢屋架，屋架自重标准值：18m跨81.50kN／每榀，21m跨95kN／每榀，24m跨109kN／每榀，27m跨122kN／每榀，30m跨136kN／每榀(均包括支撑自重)

(2)吊车梁选用预应力混凝土吊车梁，参数见表3。轨道及零件自重0.8kN／m，轨道及垫层构造高度200mm；

(3)天窗采用矩形纵向天窗，每榀天窗架重：18m跨25.5kN／每榀，21m跨30kN／每榀，24m跨34kN／每榀，27m跨38.3kN／每榀，30m跨42.5kN

单层厂房课程设计计算书

一、厂房结构选型与布置

根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步

确定出排架结构的剖面如图所示：

厂房平面布置图

厂房剖面图

1、厂房中标准构件选用情况 (1)屋面板采用 G410（－）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌缝在内）标准值为1.5kN／m2。屋面各层构造见下图。SBS改性沥青卷材或高分子复合防水卷材（二毡三油上铺小石子，去掉2%找坡，以20mm厚水泥砂浆找平层计算）等；做法示意如下：

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(2)天沟板采用G410（三）标准图集中的JGB77-l天沟板，板重标准值为2.1kN／m。

(3)天窗架采用G316中的门型钢筋混凝土天窗架CJ-03，自重标准值为2x36kN／每榀，天窗端壁选用G316中的DB9-3，自重标准值2x60kN／每榀（包括自重、侧板、窗档、窗扇、支撑、保温材料、天窗电动启动机、消防栓等）。 (4)屋架采用G415（三）标准图集中的预应力混凝土折线形屋架，屋架自重标准值106kN／每榀。

(5)吊车梁采用G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车架YXDL6-8，吊车梁高1200mm，自重