单层工业厂房排架结构设计

1、单层工业厂房排架结构设计贵州理工学院实习报告专用纸院系：土木工程学院姓名：学号：班级：土木 133实习性质：实习地点：贵州理工学院成绩：指导教师：专业：土木工程已知条件题目。 所取数据为基本风压 W=/m2，地面粗糙度为 C 类， A4 级吊车： l 台 10t 吊车和 1 台 15/3t 吊车，柱顶标高为；室内地坪设计标高为，室外地坪设计标高为- ；厂区无积灰荷载，屋面检修活荷载标准值为 /m2，雪荷载标准值为 /m2。设计资料某单层工业厂房车间，根据工艺要求采用单跨布置。车间总长 66m、柱距 6m、跨度 24m。吊车设置见设计号。外围墙体为 240mm砖墙，采用 MU10烧结多孔砖、 M

2、5混合砂浆砌筑。纵向墙上每柱间设置上、下两层窗户：上层窗口尺寸 4000mm 4800mm，窗洞顶标高取为柱顶以下250mm处；下层窗口尺寸=4000mm 4800mm，窗台标高为处。两山墙处设置6m 柱距的钢筋混凝土抗风柱，每山墙处有两处钢木大门，洞口尺寸 =3600mm 4200mm。该车间所在场地地质勘察报告提供的资料为：厂区地势平坦，地面以下为填土层，再往下约为厚的耕植土层，再往下为粉质粘土层，厚度超过6m，其地基承载力特征值fak=200kN/m2 ，可作为持力层；再往下为碎石层。地下水位约为 - ，无侵蚀性；该地区为非地震区。场区气象资料有关参数按附表设计号中数据取用；基本雪压 S

3、O kN/m2 。1贵州理工学院实习报告专用纸屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙，水泥砂浆找平层 15 厚，加气混凝土保温层100 厚，冷底子油一道、热沥青二道，水泥砂浆找平层15 厚。材料：柱，混凝土C30，纵向钢筋HRB335/400，箍筋HRB335；基础，混凝土C30，钢筋 HRB335。一、构件选型1 屋架的选取本设计采用梯形钢屋架，因其受力均匀，弦杆受力居中，屋架的上弦杆件坡度一致，屋面坡度一般为1/10 1/12 ，适用于跨度为18m、24m、 27m,30m的中型厂房，便于屋面板的铺设。根据梯形钢屋架，屋面坡度1/10 。屋架与柱的连接为铰接支承，选用屋架型号为：GWJ24

4、- 5A1，屋架重量：/榀2 屋面板的选取预应力混凝土屋面板是目前厂房屋盖结构中采用最广泛的一种无檩覆盖构件，它与屋架构成刚度较大和整体性较好的屋盖系统。根据预应力混凝土屋面板，屋面做法为找坡层，水泥砂浆找平层20mm，防水层，天沟抹面层15mm。统一选取屋面板6m，板号为： WB-2，重力荷载标准值为/m2。本设计屋面做法为：屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙，水泥砂浆找平层 15 厚，加气混凝土保温层 100 厚，冷底子油一道、 热沥青二道， 水泥砂浆找平层 15 厚， 预应力混凝土屋面板 kN/m2 。 3 结构构件选用及重力荷载标准值表2贵州理工学院实习报告专用纸构件名称标准图集

5、04G410 2 屋面板 6m 预应力混凝土屋面板重力荷载标准值/m / 榀 45kN/ 根 2备注梯形钢屋架钢筋混凝土吊 GWJ24-6A1梯形钢屋架G425 标准图集 YXDL6-8 车梁 轨道及零件重 基础梁 G425标准图集YXDL6-8 04G320 钢 筋 混 凝 土 基 础 梁 04G321 /m/ 根bh240mm450mm连 系 梁钢筋混凝土连系梁/ 根bh240mm490mm 4预制钢筋混凝土柱立面布置图知：取基础顶面标高- ，柱顶高程 +，取吊车梁高hb=，取轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha= m。电动桥式起重机基本参数5-50/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸系列

6、查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为 m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220 m。轨顶标高 =柱顶标高 -=+ m牛腿顶面标高 =轨顶标高 -hb-ha=+ m从基础顶面算起的柱高H=柱顶标高 - 基础顶面标高=+=上柱高HU=柱顶标高 - 牛腿顶面标高= m 下柱高Hl= =Hu/H=/= 5选择住截面形式和尺寸取 A,B 柱的截面尺寸一样，厂房剖面图可知：基础顶至吊车梁顶高度：HK=+= 10m HK 12m吊车为l 台10t吊车和1 台15/3t吊车取 Q=15t查表得截面高度h HK/12=10430/12=869mm取h=900mm截面宽度b Hl/20=9230/20=461m

7、m满足400mm取b=400mm3贵州理工学院实习报告专用纸上柱采用矩形截面b h=400mm 400mm下柱采用工字形截面bf h b hf=400mm 900mm 100mm150mm 截面尺寸如下图所示参数计算：1 上柱： Iu4004003108mm412 下柱：1115502Il40090033005503230025(25)2108mm41212223I比值： nuIl二、计算单元及计算简图1、定位轴线B1：附表12 可查得轨道中心线至吊车端部的距离B1=260mm。 B2 ：吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取B280mm。 B3 ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离B3=400

8、mm。 B1+B2+B3=260+80+400=740mm750mm,可以。故取封闭的定位轴线A、 B 都分别与左、 右外纵墙内皮重合。2、计算单元于该厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=。 3 、计算简图4贵州理工学院实习报告专用纸计算单元计算简图三、荷载计算1 屋盖荷载屋盖恒载二毡三油防水层上铺绿豆沙/m2水泥砂浆找平层15 厚kN/m22加气混凝土保温层100 厚kN/m冷底子油一道、热沥青二道kN/m2水泥砂浆找平层15 厚kN/m2预应力混凝土屋面板kN/m2

9、屋架钢支撑kN/m2合计：kN/m2屋架重力荷载kN/每榀屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值：F1= ( 1/2 6 24+1/2 )= kN作用于上部中心线外侧e1=400/2-150=50mm 屋面活荷载荷载规范 规定，屋面均布活荷载标准值为kN/m2比屋面雪荷载标准值kN/m2 大，故仅按屋面均布活荷载计算。于是屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值为：F6= 1/2 24 6= kN 作用于上部中心线外侧 e1=400/2-150=50mm 5贵州理工学院实习报告专用纸A柱顶水平剪力VARA11RARB 2211B柱顶水平剪力VBRBRARB22 内力图如下图所示M图 ( 单位： kNm)N

10、图 ( 单位： kN) V图 ( 单位： kN)Dmax作用在 A 柱时Dmin 作用在 A 柱时， Dmax作用在 B 柱时的内力分析柱顶不动支点反力RAminC3 柱顶水平剪力VBRBRARB2211A 柱顶水平剪力VARARARB22B 柱顶不动支点反力RB内力图如下图所示11贵州理工学院实习报告专用纸M图 (单位：kNm)N 图 (单位： kN) V图( 单位：kN)Dmin作用在A 柱时4 在 Tmax作用下的内力分析Tmax至牛腿顶面的距离为= Tmax 至柱底的距离为+=因为 A 柱与 B 柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，故A 柱的内力图如下图所示M图

11、( 单位： kNm)V 图 ( 单位： kN)12贵州理工学院实习报告专用纸5在风荷载作用下， A 柱的内力分析左风时，在q1、 q2 作用下的柱顶不动铰支座反力，附表 9-8 查得 C11=；按计算：113141311nC11118141811n取 C11=不动铰支座反力：RAq1HC11RBq2HC11A柱顶水平剪力：VARA11WRARB 2211VBRBWRARB故22左风和右风时，A 柱的内力图如下图所示M图 ( 单位： kNm)V 图 ( 单位： kN)左风时13贵州理工学院实习报告专用纸M图 ( 单位： kNm)V 图 ( 单位： kN)右风时14贵州理工学院实习报告专用纸五内力

12、组合及其说明恒载的编号荷载类型荷载编号M 恒荷载屋面恒荷载NV 内力设计值荷载类型荷载编号M 恒荷载柱、吊车梁自重N 内力设计值15贵州理工学院实习报告专用纸院系：土木工程学院专业：土木工程姓名：学号：班级：土木 133实习性质：实习地点：贵州理工学院成绩：指导教师：已知条件题目。 所取数据为基本风压 W=/m2，地面粗糙度为 C 类， A4 级吊车： l 台 10t 吊车和 1 台 15/3t 吊车，柱顶标高为；室内地坪设计标高为，室外地坪设计标高为- ；厂区无积灰荷载，屋面检修活荷载标准值为 /m2，雪荷载标准值为 /m2。设计资料某单层工业厂房车间，根据工艺要求采用单跨布置。车间总长 6

13、6m、柱距 6m、跨度 24m。吊车设置见设计号。外围墙体为 240mm砖墙，采用 MU10烧结多孔砖、 M5混合砂浆砌筑。纵向墙上每柱间设置上、下两层窗户：上层窗口尺寸 4000mm 4800mm，窗洞顶标高取为柱顶以下 250mm处；下层窗口尺寸 =4000mm 4800mm，窗台标高为处。两山墙处设置 6m 柱距的钢筋混凝土抗风柱，每山墙处有两处钢木大门，洞口尺寸 =3600mm 4200mm。该车间所在场地地质勘察报告提供的资料为：厂区地势平坦，地面以下为填土层，再往下约为厚的耕植土层，再往下为粉质粘土层，厚度超过 6m，其地基承载力特征值 fak=200kN/m2 ，可作为持力层；再

14、往下为碎石层。地下水位约为 - ，无侵蚀性；该地区为非地震区。场区气象资料有关参数按附表设计号中数据取用；基本雪压 SO kN/m2 。1贵州理工学院实习报告专用纸屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙，水泥砂浆找平层 15 厚，加气混凝土保温层100 厚，冷底子油一道、热沥青二道，水泥砂浆找平层15 厚。材料：柱，混凝土C30，纵向钢筋HRB335/400，箍筋HRB335；基础，混凝土C30，钢筋 HRB335。一、构件选型1 屋架的选取本设计采用梯形钢屋架，因其受力均匀，弦杆受力居中，屋架的上弦杆件坡度一致， 屋面坡度一般为 1/10 1/12 ，适用于跨度为 18m、24m、 27m,

15、30m的中型厂房，便于屋面板的铺设。根据梯形钢屋架，屋面坡度1/10 。屋架与柱的连接为铰接支承，选用屋架型号为：GWJ24- 5A1，屋架重量：/榀2 屋面板的选取预应力混凝土屋面板是目前厂房屋盖结构中采用最广泛的一种无檩覆盖构件，它与屋架构成刚度较大和整体性较好的屋盖系统。根据预应力混凝土屋面板，屋面做法为找坡层，水泥砂浆找平层20mm，防水层，天沟抹面层15mm。统一选取屋面板6m，板号为： WB-2，重力荷载标准值为/m2。本设计屋面做法为：屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙，水泥砂浆找平层15 厚，加气混凝土保温层100厚，冷底子油一道、 热沥青二道， 水泥砂浆找平层15 厚，

16、预应力混凝土屋面板kN/m2 。 3 结构构件选用及重力荷载标准值表2贵州理工学院实习报告专用纸构件名称标准图集 04G410 2 屋面板 6m 预应力混凝土屋面板重力荷载标准值/m /榀 45kN/ 根 2备注梯形钢屋架钢筋混凝土吊 GWJ24-6A1梯形钢屋架G425 标准图集 YXDL6-8 车梁 轨道及零件重基础梁 G425标准图集YXDL6-8 04G320 钢 筋 混 凝 土 基 础 梁 04G321 /m/ 根bh240mm450mm连 系 梁钢筋混凝土连系梁/ 根bh240mm490mm 4预制钢筋混凝土柱立面布置图知：取基础顶面标高- ，柱顶高程 +，取吊车梁高hb=，取轨道

17、顶面至吊车梁顶面的距离ha= m。电动桥式起重机基本参数5-50/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸系列查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为 m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220 m。轨顶标高 =柱顶标高 -=+ m牛腿顶面标高 =轨顶标高 -hb-ha=+ m从基础顶面算起的柱高H=柱顶标高 - 基础顶面标高=+=上柱高HU=柱顶标高 - 牛腿顶面标高= m 下柱高Hl= =Hu/H=/= 5选择住截面形式和尺寸取 A,B 柱的截面尺寸一样，厂房剖面图可知：基础顶至吊车梁顶高度：HK=+= 10m HK 12m吊车为l 台10t吊车和1 台15/3t吊车取 Q=15t查表得截面高

18、度h HK/12=10430/12=869mm取h=900mm截面宽度b Hl/20=9230/20=461mm满足400mm取b=400mm3贵州理工学院实习报告专用纸上柱采用矩形截面b h=400mm 400mm下柱采用工字形截面bf h b hf=400mm 900mm 100mm150mm 截面尺寸如下图所示参数计算：1 上柱： Iu4004003108mm412 下柱：1115502Il40090033005503230025(25)2108mm41212223I比值： nuIl二、计算单元及计算简图1、定位轴线B1：附表12 可查得轨道中心线至吊车端部的距离B1=260mm。 B2 ：吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取B280mm。 B3 ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离B3=400mm。 B1+B2+B3=260+80+400=740mm750mm,可以。故取封闭的定位轴线A、 B 都分别与左、 右外纵墙内皮重合。2、计算单元于该厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=。 3 、计算简图4贵州理工学院实习报告专用纸计算单元计算简图三、荷载计算1 屋盖荷载屋盖恒载二毡三油防水层上铺绿豆沙/m2水泥砂浆找平层