单层工业厂房设计课程设计-学位论文.doc

河南工程学院《钢筋混凝土设计(Ⅱ)》
课程设计

某单层工业厂房设计

学生姓名：柯屿
学院：土木工程学院
专业班级：土木工程1241
专业课程：钢筋混凝土结构原理
指导教师：孙彦飞谷定宇

2016年1月3日

某单层工业厂房设计
一、设计题目
某单层工业厂房设计。
二、设计资料
（一）车间条件
某机械加工车间为单层单跨等高厂房，车间总长为60m，跨度尺寸见表1，柱距6米；车间内设有两台相同的软钩吊车，吊车起重量见表1，吊车工作级别为A5级，轨顶标高见表1。采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。屋面不上人,室内外高差为0.15m。纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷，墙上有上、下钢框玻璃窗，窗宽为3.6m，上、下窗高为1.8m和4.8m，钢窗自重0.45KN/m2，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
（二）自然条件
基本风压、基本雪压见表1；地面粗糙类别为B类；地基承载力特征值见表1。不考虑抗震设防。
（三）材料
箍筋采用HRB335，纵向钢筋采用HRB400，混凝土采用C30。
表1
组号吊车起重量Q（t）轨顶标高（m）跨度
（m）基本风压
（KN/m2）基本雪压
（KN/m2）地基承载力特
征值（KN/m2）81010.2180.350.2165
设计内容和要求
（一）结构选型
钢屋盖
采用图1所示的18m钢桁架，桁架端部高度为1.2m，中央高度为2.1m，屋面坡度为1/10。钢檩条长6m，屋面板采用彩色钢板，厚4mm。
图SEQ图\*ARABIC118m钢桁架
预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接
采用标准图（二），中间跨DL-9Z,边跨DL-9B，梁高。轨道连接采用图集G325（二）。
预制钢筋混凝土柱子
取轨道顶面至吊车梁顶面的距离，故
。
由附录12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.14m，考虑屋架下弦至吊车梁顶部所需空隙高度为220mm，故：
设基础顶面至室外地坪的距离为1.0m，则基础顶面至室内地坪的高度为，故从基础顶面算起的柱高
上部柱高，
下部柱高。
参考表12-2，选择柱截面形式和尺寸：
下柱截面宽度：，取。
下柱截面高度：，取。
综合考虑，上部柱采用矩形截面；
下部柱采用I型截面。
柱下独立基础
采用锥型杯口基础
（二）计算单元及计算简图
定位轴线
：由附表12可查得轨道中心线至吊车端部的距离；
：吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取；
：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，。
，可以。
故取封闭的定位轴线A、B都分别与左、右外纵墙的内皮重合。
计算单元
由于该机械加工车间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的，故可取一榀框架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即，如图2（a）所示。
计算简图
排架的计算简图如图2（b）所示。

（a）（b）
图2计算单元与计算简图
（a）计算单元；（b）计算简图

（三）荷载计算
1.屋盖荷载
（1）屋盖恒荷载
近似取屋盖恒荷载标准值为，故由屋盖传给排架柱的集中荷载设计值

作用于上部柱中心线外侧处。
屋面活荷载《荷载规范》规定，屋面均布活荷载标准值为，比屋面雪荷载标准值大，故仅按屋面均不活荷载计算。于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值

作用于柱上部中心线外侧处。
2.柱和吊车梁等恒荷载
上部柱自重标准值为，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值

下部柱自重标准值为，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值

吊车梁自重标准值，轨道连接自重标准值为，故作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接恒荷载设计值

吊车荷载
吊车跨度
查附录12，得，时的吊车最大的轮压标准值、最小轮压标准值、小车自重标准值以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值：
,，，
并查得吊车宽度B和轮距K：
，
吊车竖向荷载设计值，
吊车梁支座反力影响线如图3所示

图3吊车梁支座反力影响线

吊车横向水平荷载设计值

风荷载
作用在柱顶处的集中风荷载设计值
檐口离室外地坪的高度来计算。查表10-4，得离地面10m时，风荷载高度变化系数；离地面15m时，，用插入法，知
风荷载的标准值为：

沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值、
风压高度变化系数按柱顶离室外地坪的高度计算。

（四）内力分析
内力分析时所取的荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力的设计值。
屋盖荷载作用下的内力分析
屋盖集中恒荷载作用下的内力分析

按公式计算，：

柱顶不动支点反力
（2)屋盖集中活荷载作用下的内力分析
，
；
在、分别作用下的排架柱弯矩图、轴力图和柱底剪力图，分别如图4（a）、(b)所示，图中标注出的内力值是指控制截