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单层工业厂房设计计算书外加荷载组合设计值 q=1.35×0.8+1.4×0.5=1.78kN/m2根据全国通用标准图集04G410-1，选用1.5m×6m预应力屋面板型号如下：中间跨：YWB-2Ⅱ；端部跨：YWB-2ⅡS。
允许外加均布荷载：2.50 kN/m2>1.78 kN/m2 (满足要求)由04G410-1可知，板自重标准值 1.4 kN/m2灌缝自重标准值 0.1 kN/m2屋面板自重标准值 =1.5kN/m2 3.2天沟板单跨单层厂房屋面采用外天沟有组织排水。
根据全国通用标准图集04G415-1屋架上弦预埋件图，可取天沟板宽度770mm。
天沟板永久荷载标准值：素混凝土找坡层 0.035×24=0.84 kN/m2水泥砂浆找平层（20mm厚） 0.02×20=0.40 kN/m2三毡四油卷材防水层 0.40 kN/m2积水荷载标准值（按230mm计算） 2.30 kN/m2卷材防水层考虑高、低肋覆盖部分，按天沟平均内宽b(b=天沟宽度-190mm)的2.5倍计算。
因此，外加均布荷载设计值：q=1.35×(0.77-0.19) ×(0.84+0.4+2.5×0.40+2.30)=3.56kN/m由04G410-2可知，其q小于TGB77允许外加均布荷载4.26kN/m（满足要求）。
选用天沟板型号如下：TGB77(中间跨)；TGB77a（中间跨右端有开洞）；TGB77b(中间跨左端有开洞)；TGB77Sa(端跨右端有开洞)；TGBSb（端跨左端有开洞）。
由04G410-2可知，天沟板自重标准值：2.24 kN/m3.3天窗架选用门型钢筋混凝土天窗架GJ9-03，自重标准值72kN/榀；天窗架端壁选用DB9-3，自重标准值为72kN/榀。
3.4屋架三毡四油防水层 0.40 kN/m220mm水泥砂浆找平层 0.02×20=0.40 kN/m2屋面板自重标准值（含灌缝） 1.5 kN/m2小计 2.3 kN/m2屋面板可变荷载标准值 0.5 kN/m2屋架荷载设计值组合1 q=1.2×2.3+1.4×0.5=3.46 kN/m2组合2 q=1.35×2.3+1.4×0.5×0.7=3.60 kN/m2根据全国通用标准图集04G415-1，预应力钢筋混凝土折线形屋架（跨度24m）选用型号YWJ24-1Bc。
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度lH、上柱高度Hu分别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，lH=8.6m+0.5m=9.1mHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。
表1 柱截面尺寸及相应的计算参数计算参数柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/(KN/m)A ,B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱 G 4A = G 4B =1.2×4kN/m ×3.8m =18.24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1.2×4.69kN/m ×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。
建筑工程学院土木系混凝土与砌体结构课程设计单层厂房计算书基本设计资料1. 厂房的平面和立面布置:(1)平面布置：装配车间跨度24m，总长102m，中间设伸缩缝一道，柱距6m，如图1所示。
(2)立面布置：基础顶面高程-0.5m，柱顶高程+12.4m，如图2。
2．吊车使用情况：车间内设有两台200／50kN中级工作制吊车，其轨顶的设计标高10m。
吊车的主要参数如下:起重量Q（kN）跨度L k（m）最大轮压P max（kN）小车重g（kN）总重G+g（kN）轮距K(mm）吊车宽B（mm）200/50 22.5 215 78 320 4400 5550 3．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1.4kN／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：(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2.02kN／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，自重标准值44.2kN／根，轨道及零件重1kN／m，轨道及垫层构造高度200mm。
4．其他条件：(1)基本风压：B类，ω0＝(0.3+学号最后两位/100)kN/m2。
(2)地质条件：车间所在场地，地坪下1.0m内为填土，填土下层4.5m内为均匀亚粘土(液性指数I l>0.85)，无软弱下卧层；未经深宽修正地基承载力特征值f ak＝180kN/m2，地下水位为-5.0m，无腐蚀性。
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H l和上柱的高度Hu分别为：H=10.2m+0.6m=10.8m H l=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，确定柱截面尺寸，见表1.2。
见表1.2 柱截面尺寸及相应的参数二．荷载计算1．恒载图1求反力： F1=116.92F2=111.90屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： G A1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN G B1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN G B3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C 柱B 柱2．屋面活荷载屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值：Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN3，风荷载风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表2.5.1确定。
柱顶（标高10.20m）μz=1.01橼口（标高12.20m）μz=1.06屋顶（标高13..20m）μz=1.09μs如图3所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值：ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2G4A G3G3G图2 荷载作用位置图F w图3 风荷载体型系数和排架计算简q1=1.4×0.404×6=3.39KN/mq1=1.4×0.202×6=1.70KN/mFw=γQ[(μs1+μs2)×μz h1+(μs3+μs4)×μz h2] βzω0B=1.4[(0.8+0.4)×1.01×(12.2-10.2)+(-0.6+0.5)×1.01×(13.2-12.2)] ×1×0.5×6=10.23KN4．吊车荷载吊车的参数：B=5.55米，轮矩K=4.4，p max=215KN, p min=25KN,g=38KN。
单层厂房课程设计计算书一、设计资料1、该车间为双跨等高无天窗厂房，跨度见表1，柱距为6m ，车间总长为120m ，厂房剖面如图1所示。
2、吊车：厂房每跨各设两台中级工作制吊车，吊车轨顶标高10.1m 。
3．建设地点为南方某城市(基本风压见表1，基本雪压0．3kN ／平方米)． 4．工程地质及水文条件：详见《工程地质报告》。
5．建筑材料供应条件：供建厂使用的主要材料有；(1) 钢材：钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构所有的钢筋种类，型钢及钢板可保证供应并备有各种规格。
(2) 水泥；普通酸盐水泥，可配制C10～C40级混凝土． (3) 砖；普通粘土砖MU7．5。
其他：如砂石、石灰等地方材料均能按设计要求供应。
柱子在现场预制，其他预制件均在预制厂制作，预制构件安装架设由机械化施工公司负责施工。
该项目的施工单位有较高的施工水平，如设计采用国家标准图及普通作法，其施工质量均能达到设计及施工验收规范的要求二、结构选型：建议选用的结构形式： 1、屋面板：屋面做法二毡三油上铺小石子防水层 20.35/kN m20mm 厚1：3水泥砂浆找平层 2200.020.40/kN m ⨯=100mm 厚水泥蛭石保温层 250.10.50/kN m ⨯=一毡二油隔气层 20.05/kN m20mm 厚1：3水泥砂浆找平层 2200.020.40/kN m ⨯=合计：0.35+0.40+0.50+0.05+0.40+=1.7KN/㎡ 屋面活荷载：0.5KN/㎡ 屋面积灰荷载： 0.3KN/㎡屋面外荷载基本组合设计值：2/16.3)5.07.03.09.0(4.17.135.1q m KN =⨯+⨯⨯+⨯=屋面板采用，选自[04G410]，板号Y —WB 3III ，其允许外加荷载基本组合设计值3.24KN/㎡>3.16KN/㎡,见图159501480图 20图1400图580501902402070207021图2板自重标准值：1.4kN/ m2嵌缝重标准值：0.1kN/ m23、天沟重（包括水重）：17.4kN/根4、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4所示。
目录一、设计资料---------------------------------------- 2二、结构造型---------------------------------------- 4三、排架柱截面尺寸确定-------------------------------5四、确定定位轴线及计算简图-------------------------- 6五、荷载计算---------------------------------------- 7六、排架内力计算------------------------------------ 10七、排架内力分析------------------------------------ 13八、排架柱设计--------------------------------------15九、基础设计----------------------------------------19十、抗风柱设计--------------------------------------23 十一、结构施工图-------------------------------------24 十二、参考文献---------------------------------------25 十三、致谢--------------------------------------------26一、设计资料1.工程概况：某工厂拟建两个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间均为单跨单层厂房，跨度为24m 跨设吊车30/5t 、10t 吊车各一台， 10t 吊车各一台，吊车均为中级工作制，轨顶标高不低于10.8m ，厂房设有天窗。
图12.结构设计资料： (1) 自然条件：基本雪压 0.5kN/m 2 基本风压 0.35kN/m 2地震设防烈度 该工程位于非地震区，故不需抗震设防。
(2) 地质条件：场地平坦，地面以下0～1.5m 为素填土层，1.5m 以下为粉质粘土层，该土层f ak =230kN/m 2，E s =8.9Mpa ，场地地下水位较低，可不考虑其对基础的影响。
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度l H、上柱高度Hu分别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，H=8.6m+0.5m=9.1mlHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。
本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱G4A= G4B =1.2×4kN/m×3.8m =18.24 KN下柱G5A= G5B=1.2×4.69kN/m×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。
单层工业厂房课程设计计算书本课程设计计算书是针对单层工业厂房的设计进行计算的，旨在提供一个可行、安全的设计方案，以满足建筑使用的要求。
一、单层工业厂房的建设规模1、单层工业厂房的建设规模：建筑面积：1000m2建筑高度：6m建筑外形：多边形2、单层工业厂房的主要设备：机械加工设备、焊接设备、搅拌设备、混凝土设备、输送设备、起重设备等。
二、设计参数1、建筑结构：钢结构，主体框架采用H型钢；2、屋面：采用铝合金夹层板；3、墙体：外墙采用砖混结构，内墙采用防火板；4、门窗：外门采用钢结构百叶门，窗采用钢结构塑钢窗；5、建筑节能：采用双层建筑，外层采用钢结构，内层采用防火板；6、地面：采用水泥混凝土地面；7、建筑立面：采用防火板；8、安全设施：采用防火措施，如报警器、烟雾报警器、消防栓等。
三、钢结构设计1、钢结构抗弯设计：采用H型钢作为主体框架，抗弯设计采用按第三部分《建筑结构抗震设计规范》GB50010-2010，实行抗震设计，计算各结构杆件的受力安全系数为1.5。
2、构件截面尺寸：根据计算结果，采用H型钢作为主体框架，其截面尺寸为 200mm×150mm。
3、构件连接：采用钢结构焊接连接，根据计算结果，采用角焊、角钉和螺栓连接，连接强度满足设计要求。
四、火灾安全设施设计1、报警器：采用报警器，可在出现火灾时实现自动报警，并可及时采取消防措施。
2、烟雾报警器：采用烟雾报警器，可在出现烟雾时实现自动报警，并可及时采取消防措施。
3、消防栓：采用消防栓，可及时向消防人员提供消防水，从而及时灭火。
4、火灾报警系统：采用火灾报警系统，可在出现火灾时实现自动报警，并可及时采取消防措施。
以上就是本次设计计算书的内容，以便为建筑工程提供一个可行、安全的设计方案，以满足建筑使用的要求。
第2章、单层工业厂房设计计算书2.1设计条件1.金加工车间跨度21m ，总长60 m ，柱距6 m 。
2.车间内设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m 。
3.建筑地点：信阳市郊区。
4.车间所在场地：低坪下0.8 m 内为填土，填土下4 m 内为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m ，地下水位-4.05 m ，无腐蚀。
基本风压W=0.45KN/ m ²，基本雪压S=0.40KN/m ²。
5.厂房中标准构件选用情况：（1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在内）标准值1,4KN/m ²，屋面板上做二毡三油，标准值为20.35/kN m 。
（2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。
（3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值91KN 每榀。
（4）.吊车梁采用G425标准图集中的先张发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值45KN/根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。
（5）材料：A.柱：混凝土C30B.基础.混凝土C30C.钢筋.Ⅱ级。
2.2结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在1536m之间，且柱顶标高大于8m，所以采用钢筋混凝土排架结构。
为了是屋盖具有较大刚度，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。
厂房各主要构件选型见下表：表2.1主要承重构件选型表由设计资料可知屋顶标高16m ，轨顶标高为9m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图和吊车梁的高度求总高度H 、下柱高度l H 和上柱高度u H 分别为：12.40.512.9H m m m =+=，12.9 3.89.1l H m m m =-=12.99.1 3.8u H m m m =-=根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可查表确定柱截面尺寸：表2.2柱截面尺寸及相应的计算参数结构平面布置图如下 2.12.3荷载计算2.3.1恒载（1）屋面恒载两毡三油防水层： 20.35/kN m20mm 厚水泥砂浆找平层： 3220/0.020.40/kN m m kN m ⨯=100mm 厚水泥砾石保温层： 325/0.10.50/kN m m kN m ⨯= 一毡两油隔气层： 20.05/kN m20mm 厚水泥砂浆找平层： 3220/0.020.40/kN m m kN m ⨯= 预应力混凝土屋面板： 21.4/kN m 合计：22222220.35/0.40/0.50/0.05/0.40/ 1.4/ 3.1/kN m kN m kN m kN m kN m kN m kN m+++++=屋架重力荷载为85.2/kN 每榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：21 1.2(3.1/6212912) 1.2 2.026303.5G kN m m m kN m kN =⨯⨯⨯÷+÷+⨯⨯=（2）吊车梁及轨道重力荷载设计值：3 1.2(4516)61.2G kN kN m kN =⨯+⨯=（3）柱自重重力荷载设计值：A 、B 柱：上柱：44 1.24/ 3.818.24A B G G kN m m kN ==⨯⨯= 下柱：55 1.2 4.69/9.151.21A B G G kN m m kN ==⨯⨯=2.3.2屋面活荷载屋面活荷载标准值为20.05/kN m ，雪荷载标准值为20.45/kN m ，后者小于前者，所以仅按前者计算。
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度H、上柱高度Hu分l别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，H=8.6m+0.5m=9.1mlHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。
本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱 G 4A = G 4B =1.2×4kN/m ×3.8m =18.24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1.2×4.69kN/m ×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。
一、结构布置一、定位轴线：1、横向定位轴线：本厂房长度为54m ，小于《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）规定的17m 。
可不设置温度缝，同时本结构也不需要设置沉降缝，因此，除柱端需要内移600mm 外，横向定位轴线均通过几何中心。
2、纵向定位轴线：查表《起重运输机械专业标准ZQ--62》可得 B=0.26m L=22.5m B ≥0.08m边柱B 3=0.4m B 1+B 2+B 3=0.26+0.08+0.4=0.74≤0.75m 因此采用封闭式纵向定位轴线二、柱高A 、由于工艺要求，轨顶标高为不低于8.1m ，吊车为20/5t ，l k =24-1.5=22.5mB 、A 6级吊车，查表得，轨道至吊车顶距H=2.136mC 、柱顶标高=轨顶标高+H+吊车顶与柱顶净距尺寸=8.4+2.136+0.22=10.756D 、由于牛腿顶面标高及模数要求，吊车梁高1m ，轨高0.2m ，故E 、牛腿顶面=轨顶标高－吊车梁高－轨道高=8.4-1.0-0.2=7.2m 符合要求 牛腿顶面标高7.2m 柱顶标高11.7m上柱高H 1=4.5m 全柱高H=12.2m 下柱高=7.2m三、圈梁该厂房有桥式吊车，除在檐口附近设置一道圈梁外，在标高7.2m 处应增设一道圈梁。
四、柱的各部分尺寸及几何参数上柱：4912511013.2106.1400400mm h b mm I mmA mm⨯=⨯=⨯=⨯下柱：:所以: 369.0113.0109.1810875.1212145252====⨯=⨯=H H I I n mm I A λ柱网布置3剖面布置二、内力计算一、荷载计算 1、恒荷载1）屋盖自重两毡三油防水层上铺绿豆沙： 1.2×0.35=0.42kN/m 2 15厚水泥砂浆找平层： 1.2×20×0.015=0.36kN/m 2 100厚加气混凝土保温层： 1.2×6×0.1=0.72kN/m 2 冷底子油一道，热沥青两道： 1.2×0.05=0.06kN/m 2 15厚水泥砂浆找平层： 1.2×20×0.015=0.36kN/m 2预应力混凝土屋面板： 1.2×1.35=1.62kN/m 2 g=3.54kN/m 2 屋架自重 1.2×74=88.8kN/m 2 则屋架一端作用于柱顶的自重G 1=6×12×3.54＋0.5×88.8=299.3kN2）柱自重上柱G 2=1.2×4.5×0.16×25=21.6kN下柱G 3=1.2×7.7×0.1875×25=43.31kN3）吊车梁及轨道自重：G 4=1.2×（34.8＋0.82×6）=47.66kN2、屋面活荷载：由《荷载规范》查得，屋面活荷载标准值为1.5kN/m 2（因屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载） Q1=1.4×0.5×6×12=50.4kN 3、风荷载：由《荷载与结构设计方法》查得，威海地区基本风压为： W 0=0.65kN/m 2 （按50年重现期考虑） 风压高度变化系数：z μ（B 类地面粗糙度）为： m H 9.112=在柱顶：，05.1=z μ m H 9.132=檐口处：，11.1=z μ m H 2.152=屋顶处：，14.1=z μ 取屋面坡度为1/8。
计算书一、结构方案设计1、厂房平面设计柱距为6m，横向定位轴线用①、②…表示，间距取为6m，纵向定位轴线用ⓐ、ⓑ、ⓒ表示，间距取跨度尺寸，即ⓐ~ⓑ轴线距离为18m，ⓑ~ⓒ轴线距离为24m。
为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线600mm，其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。
ⓐ~ⓑ、ⓑ~ⓒ跨的吊车起重量等于20t，ⓐ、ⓒ列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合。
是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需根据吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸B₂确定。
B₂= λ-(B₁+B₃)应满足：B₂≥80mm Q≤50t对于20t吊车，B₁=260mm假设上柱截面高度400mm，则B₃=400mm对于ⓐ、ⓒ列柱，B₂=750-(260+400)=90mm>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(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（不含屋面自重）的设计值，查92G410(一)。
当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌板。
嵌板查92G410(二)荷载：两毡三油防水层 1.2 x 0.35 = 0.42KN/m²20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2 x 0.02 x 20 = 0.48KN/m²屋面均布活载（不上人） 1.4 x 0.5 = 0.70KN/m²雪载 1.4 x 1.0 x 0.5 = 0.70KN/m²小计 1.60KN/m²采用预应力混凝土屋面板。
根据允许外加均布荷载设计值 1.60KN/m²，查图集，中部选用Y-WB-1Ⅱ，端部选用Y-WB-1ⅡS，其允许外加荷载1.99KN/m ²>1.60KN/m²，板自重1.40KN/m²。
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1、1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12、4 m,牛腿顶面标高为8、6m ,设室内地面至基础顶H、上柱高度Hu分面的距离为0、5m ,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度l别为:H=12、4m+0、5m=12、9m ,H=8、6m+0、5m=9、1mlHu=12、9m－9、1m=3、8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由表2、4、2并参考表2、4、4确定柱截面尺寸,见表1。
1、2 荷载计算1、2、1 恒载(1)、屋盖恒载:两毡三油防水层0、35KN/m220mm 厚水泥砂浆找平层 20×0、02=0、4 KN/m 2 100mm 厚水泥膨胀珍珠岩保温层 4×0、1=0、4 KN/m 2 一毡二油隔气层 0、05 KN/m 2 15mm 厚水泥砂浆找平层; 20×0、015=0、3 KN/m 2 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 1、4 KN/m 22、900 KN/m 2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀,天沟板2、02 KN/m,天沟防水层、找平层、找坡层1、5 KN/m,屋架重力荷载为106 KN /榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为:G 1=1、2×(2、90 KN/m 2×6m ×24m/2＋2×36 KN /2＋2、02 KN/m ×6m＋1、5 KN/m ×6m ＋106 KN /2) =382、70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值:G 3=1、2×(44、2kN ＋1、0KN/m ×6m)=50、20 KN (3)柱自重重力荷载设计值:上柱 G 4A = G 4B =1、2×4kN/m ×3、8m =18、24 KN下柱 G 5A = G 5B =1、2×4、69kN/m ×9、1m =51、21KN各项恒载作用位置如图2所示。
1、2、2 屋面活荷载屋面活荷载标准值为0、5 KN/m 2,雪荷载标准值为0、35 KN/m 2,后者小于前者,故仅按前者计算。
作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:Q 1=1、4×0、5 KN/m 2×6m ×24m/2=50、40KN Q 1 的作用位置与G 1 作用位置相同,如图2所示。
1、2、3 风荷载风荷载标准值按式(2、5、2)计算,其中0ω=0、35 KN/m 2 ,z β=1、0,z u 根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙度由附表5、1确定如下:柱顶(标高12、40m) z u =1、067 檐口(标高14、30m) z u =1、120 天窗架壁底(标高16、99m) z u =1、184 天窗架壁顶(标高19、86m) z u =1、247 屋顶(标高20、31m) z u =1、256s u 如图3a 所示,由式(2、5、2)可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:k 1ω=z β1s u z u 0ω=1、0×0、8×1、067×0、35 KN/m 2 =0、299 KN/m 2k 2ω=z β2s u z u 0ω=1、0×0、8×1、067×0、35 KN/m 2 =0、299 KN/m 2则作用于排架计算简图(图3、b )上的风荷载设计值为:q 1=1、4×0、299 KN/m 2×6、0m =2、51KN/mq 2=1、4×0、187 KN/m 2×6、0m =1、57KN/m Fw=Q γ[(1s u +2s u )z u h 1+(3s u +4s u )z u h 2+(5s u +6s u )z u h 3]z β0ωB= 1、4×[(0、8＋0、5)×1、120×1、9m ＋(-0、2＋0、6)×1、184×2、69＋(0、6＋0、6)×1、247×2、87] ×1、0×0、35 KN/m 2×6、0m =24、51 KN1、2、4 吊车荷载由表2、5、1可得200/50KN 吊车的参数为:B=5、55m,K=4、40m,g=75KN,Q=200KN,F max ,p =215KN,F min ,p =45KN 。
根据B 及K,可算得吊车梁支座反力影响线中歌轮压对应点的竖向坐标值,如图4所示。
(1)吊车竖向荷载由式(2、5、4)与式(2、5、5)可得吊车竖向荷载设计值为: D max =Q γ F max ,p ∑y i =1、4×215 KN ×(1＋0、080＋0、267＋0、075)=647、15 KND min =Q γ F min ,p ∑y i =1、4×45 KN ×2、15=135、45 KN(2)吊车横向水平荷载作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力按式(2、5、6)计算,即T=41α(Q+g)=41×0、1×(200KN＋75KN)=6、875 KN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值按式(2、5、7)计算,即Tm ax=QγT∑y i=1、4×6、875 KN×2、15=20、69 KN1、3 排架内力分析该厂房为单跨等高排架,可用剪力分配法进行排架内力分析。
其中柱的剪力分配系数iη按式(2、5、16)计算,结果见表2 。
恒载作用下排架的计算简图如图5所示。
图中的重力荷载G及力矩M就是根据图2确定,即G1= G1=382、70KN;G2=G3+G4A =50、20KN+18、24KN=68、44KNG3= G5A =51、21KN;M1= G1e1=382、70K N×0、05m=19、14 KN m⋅M2=( G1+ G4A) e－G3e3=(382、70 KN+18、24 KN)×0、25m－50、20 KN×0、3m=85、18 KN m⋅由于图5a所示排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。
柱顶不动铰支座反力Ri可根据表2、5、2所列的相应公式计算,则C1=23)11(1)11(132-+--⨯nnλλ=2、122 , C3=)11(112332-+-⨯nλλ=1、132RA =3211CHMCHM+=mmKNmKN9.12132.118.85122.214.19⨯⋅+⨯⋅=10、62 KNRB=-10、62 KN求得Ri后,可用平衡条件求出柱各截面的弯矩与剪力。
柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之与,恒载作用下排架结构的弯矩图与轴力图分别见图5、b,c。
图5、d为排架柱的弯矩、剪力与轴力的正负号规定。
1、3、2屋面活荷载作用下排架内力分析排架计算简图如图6a所示。
其中Q1=50、4 KN,它在柱顶及变阶处引起的力矩为MA1=50、4KN×0、05m=2、52mKN⋅ ;MA2=50、4KN×0、25m=12、60mKN⋅。
对于A柱,C1=2、122,C3=1、132,则R A =3211C H M C H M A A +=m m KN m KN 9.12132.16.12122.252.2⨯⋅+⨯⋅=1、53 KN(→) R B=-1、53 KN(←)排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力图如图6b 、c 所示。
1、3、3 风荷载作用下排架内力分析 (1)左吹风时计算简图如图7a 所示。
对于A,B 柱,n=0、109,λ=0、295,则C 11=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+)11(18)11(1334n n λλ =0、329 R A =- q 1H C 11=-2、51KN/m ×12、9m ×0、329=-10、65KN(←) R B =- q 2H C 11=-1、57KN/m ×12、9m ×0、329=-6、66 KN(←) R= R A + R B + Fw=-10、65K N －6、66KN －24、51KN=-41、82 KN(←) 各柱顶剪力分别为:V A = R A -A η R=-10、65KN+0、5×41、82KN=10、26 KN(→) V B = R B -B η R=-6、66KN+0、5×41、82KN=14、25 KN(→) 排架内力图如图7b 所示。
(2)右吹风时计算简图如图8a所示。
将图7b所示A,B柱内力图对换且改变内力符号后可得,如图8b所示。
1、3、4吊车荷载作用下排架内力分析(1)D max作用于A柱计算简图如图9a所示。
其中吊车竖向荷载D max,D min在牛腿顶面处引起的力矩为:MA = D max e3=647、15K N×0、3m=194、15 KN m⋅MB = Dm ine3=135、45K N×0、3m=40、64 KN m⋅对于A柱,C3=1、132,则RA =3CHMA-=mmKN9.12132.115.194⨯⋅-=-17、04 KN(←)RB =3CHMB=mmKN9.12132.164.40⨯⋅=3、57 KN(→)R=RA +RB=-17、04KN+3、57KN=-13、47KN(←)排架各柱顶剪力分别为:VA = RA-Aη R=-17、04KN+0、5×13、47KN=-10、31 KN(←)VB = RB-Bη R=3、57KN+0、5×13、47KN=10、31KN(→)排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图9b,c所示。
(2)D max作用于B柱同理,将“D max作用于A柱”的情况的A,B柱对换,并注意改变符号,可求得各柱的内力,如图10所示。
作用下(3)Tm ax排架计算简图如图11a所示。
对于A,B柱,n=0、109, =0、295,由表2、5、3得a=(3、8m-1、4m)/3、8m=0、632,则5C =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡---++-)11(12)32()1)(2(32323n a n a a a λλλ=0、629 R A =- T m ax 5C =-20、69KN ×0、629=-13、01 KN(←)R B =- T m ax 5C =-13、01 KN(←),R=R A +R B =-13、01KN ×2=-26、02KN(←) 各柱顶剪力为:V A = R A -μA η R=-13、01KN+0、85×0、5×26、02KN=-1、95 KN(←)V B = R B -μB η R=-13、01KN+0、85×0、5×26、02KN=-1、95 KN(←)排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图11b 所示。
