单层厂房排架结构设计实例(DOC 35页)
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单层厂房排架结构设计实例(总35页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--单层厂房排架结构设计实例A Design of Example for Mill Bents of One-story Industrial Workshops设计资料及要求1.工程概况某机修车间为单跨厂房,跨度为24m,柱距均为6m,车间总长度为66m。
每跨设有起重量为20/5t吊车各2台,吊车工作级别为A5级,轨顶标高不小于。
厂房无天窗,采用卷材防水屋面,围护墙为240mm厚双面清水砖墙,采用钢门窗,钢窗宽度为3. 6m,室内外高差为l50mm,素混凝土地面。
建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。
图3-76图3-772.结构设计原始资料厂房所在地点的基本风压为2/35.0m kN ,地面粗糙度为B 类;基本雪压为。
.2/30.0m kN 。
风荷载的组合值系数为,其余可变荷载的组合值系数均为0 7。
土壤冻结深度为,建筑场地为I 级非自重湿陷性黄土,地基承载力特征值为l65kN/m :,地下水位于地面以下7m ,不考虑抗震设防。
3.材料基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。
纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级;箍筋和分布钢筋采用HPB235级。
4.设计要求分析厂房排架内力,并进行排架柱和基础的设计; 构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在l5-36m 之间,且柱顶标高大于8m ,故采用钢筋混凝土排架结构。
为了保证屋盖的整体性和刚度,屋盖采用无檩体系。
由于厂房屋面采用卷材防水做法,故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。
普通钢筋混凝土吊车粱制作方便,当吊车起重量不大时,有较好的经济指标,故选用普通钢筋混凝土吊车粱。
厂房各主要构件造型见表3-16。
由设计资料可知,吊车轨顶标高为9. 80m 。
对起重量为20/5t 、工作级别为A5的吊车,当厂房跨度为24m 时,可求得吊车的跨度k L =24-0. 75×2=22. 5m ,由附表4可查得吊车轨顶以上高度为;选定吊车梁的高度b h =,暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =,则牛腿顶面标高可按下式计算:牛腿顶面标高=轨顶标高-b h -a h =由建筑模数的要求,故牛腿顶面标高取为8. 40m 。
单层单跨厂房排架结构设计排架结构是工业建筑中常见的一种结构体系,用于安装电缆、管道和其他设备。
在设计单层单跨厂房排架结构时,需要考虑多个因素,如结构安全、负荷承载能力和施工便利性等。
以下是一个关于单层单跨厂房排架结构设计的示例。
首先,我们需要进行结构的初步确定和负荷计算。
根据实际情况,确定排架的长度、宽度和高度。
在排架长度方向上,需要确定梁的间距和梁的尺寸,并考虑到梁的支承情况。
在排架宽度方向上,需确定支架或挂架的位置和尺寸。
其次,根据排架所承载的荷载类型和重量,进行负荷计算和结构分析。
根据荷载特性,包括静荷载和动荷载,并考虑到可能的地震力和风压力。
根据负荷计算结果,确定排架结构材料和尺寸。
然后,根据得到的负荷计算结果,选择合适的材料用于排架的梁和柱。
常见的材料有钢材、铝合金和塑料等。
根据需求选择相应的材料,考虑其性能和成本等因素。
在进行结构设计时,需要考虑排架结构的稳定性和刚度。
排架结构的稳定性可以通过增加结构的基座和支撑来提高。
为了确保排架结构的刚度,可以在适当位置增加连接件或加强节点。
对于排架结构的连接件设计,需要选择合适的连接方式和连接件。
连接件的选择应考虑到结构的稳定性和刚度要求,并满足相关的设计标准和规范。
此外,排架结构的设计还需要考虑到施工的便利性。
在设计过程中,要合理安排结构的组装和拆卸,以及材料和工艺的选择。
最后,对排架结构进行检查和验收。
在结构施工完成后,需要对排架结构进行验收,确保其设计和施工过程符合相关的标准和规范。
综上所述,设计单层单跨厂房排架结构时,需要考虑多个因素,包括结构安全、负荷承载能力和施工便利性等。
通过合理的结构设计和材料选择,可以确保排架结构的稳定性和刚度,并满足实际使用的需求。
单层工业厂房排架结构设计范例设计目标:设计一种单层工业厂房的排架结构,以满足建筑物的承载力、稳定性和经济性的要求。
1.设计参数:-工业厂房建筑面积:1000平方米-建筑高度:10米-使用荷载:每平方米1000N-特殊荷载:吊装设备荷载,需根据实际情况进行计算-设计使用年限:30年2.结构设计:-地基:采用深基础,基础底面积为建筑面积的1.2倍,基础深度为2.5米。
地基使用混凝土建造。
-柱子:柱子采用钢结构,根据荷载计算确定柱子的数量和尺寸。
柱子的布置需要满足建筑物的整体平衡和稳定性要求。
-梁:梁采用钢结构,根据荷载计算确定梁的尺寸和布置。
梁的跨度应合理,以确保建筑物的承载能力。
-屋面:采用金属屋面板覆盖,屋面结构采用钢构件支撑。
屋面板应具有防水、保温和隔音功能。
-墙体:墙体采用砖混结构或钢板结构,根据实际情况进行选择。
墙体应满足建筑物的承重和隔热要求。
-排水系统:设计合理的排水系统,确保雨水能够及时排出,避免水浸和漏水问题。
-防火设计:根据建筑物所处的防火等级要求,设计合理的防火措施,确保建筑物的安全性。
3.结构计算:-根据使用荷载和特殊荷载的要求,计算柱子、梁和屋面等结构的截面尺寸和受力情况。
-根据设计使用年限,确定结构的材料使用寿命和抗震要求。
4.结构施工:-根据设计图纸和施工方案,进行结构施工和安装。
施工过程中需进行检查和验收,确保施工质量。
5.结构检验:-结构竣工后,进行结构的静荷载试验和动荷载试验,确保结构的安全性和满足设计要求。
6.结构维护:-建立定期维护和检修制度,对结构进行定期检查和维护,确保结构的正常使用寿命。
总结:单层工业厂房排架结构设计需要充分考虑建筑物的承载力、稳定性和经济性要求。
设计过程中,需要进行材料计算、结构设计和施工等方面的工作,确保结构的安全性和稳定性。
在设计完成后,需进行结构的试验和验收,定期进行维护和检修,以确保结构的正常使用寿命。
装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房设计实例2005.11目录一、设计资料………………………………………………..二、建筑设计……………………..………………………..三、结构构件选型…………………………………………四、计算模型……………………………………………….五、荷载计算………………………………………………六、内力计算………………………………………………….七、柱的内力组合……………………………………………………八、排架柱设计………………………………………………..九、基础设计…………………………………………………….十、结构施工图……………………………………………………一、设计资料1、工程地点:××市郊区。
2、主要工艺参数(1)双跨24m+24m,等高,柱距6m(不抽柱),厂房纵向总长度66m。
(2)每跨各设两台桥式双钩吊车, 中级工作制A5,20/5t,轨顶标高10.000m,无悬挂吊车。
(3)室内外高差150mm。
(4)山墙设4.2 m宽钢木推拉门。
3、屋面做法与屋盖结构Ⅲ级防水:4厚SBS改性沥清防水卷材,40厚加筋细石混凝土;外天沟有组织排水;不设保温层。
不设天窗;屋面板底不抹灰,刷白色涂料。
不上人,无积灰荷载。
选用预应力混凝土折线形屋架,1.5×6.0m预应力混凝土屋面板。
4、围护砖墙(柱外侧):240mm厚,加气混凝土砌块;外墙,12厚1:3水泥砂浆打底,8厚1:2.5水泥砂浆粉面;内墙,15厚1:3水泥砂浆打底,10厚1:2水泥砂浆粉面;均浅色涂料饰面。
5、不考虑抗震设防,基本风压0.45kN/m2,基本雪压0.25kN/m26、工程地质厂区地形平坦。
土层分布:(1)素填土,地表下1.20~1.50m厚,稍密, 软塑,γ=17.5kN/m3;(2)灰色粘土层,10~12m厚,层位稳定,呈可塑-硬塑,可作持力层,f a=180kN/m2,γ=19.2kN/m3;地下水位在自然地面以下3.5m。
§2.10 单层厂房排架结构设计实例▪设计基本步骤设计资料、使用年限、结构类型、施工方式及材料等级选定 结构(构件)布置,标准构件的选取排架柱截面尺寸预估荷载(标准值)计算(恒载、楼面活载、吊车荷载、风荷载) 计算单元选取及排架结构计算简图内力计算、内力组合配筋计算与构造要求绘制配筋图和整理计算书设计资料:注意:当跨度为18m和24m时,相应天窗的跨度分别为6m和9m.厂房剖面图设计资料:厂房平面图▪标准构件:(装配式钢筋混凝土结构)屋面板——全国标准图集G410 (一)预应力钢筋混凝土屋面板天沟板——全国标准图集G410(三)外天沟、内天沟天窗架、侧板、窗档——全国标准图集G316 Π形钢筋混凝土天窗架、钢筋混凝土侧板、钢筋混凝土窗档。
屋架——全国标准图集G415(三)钢筋混凝土屋架(有天窗或无天窗)吊车梁——全国标准图集G426(二)后张法预应力混凝土吊车梁基础梁——全国标准图集G320 钢筋混凝土基础梁吊车数据:(供货参数)L k FHKB起重量Q 跨度Lk 起升高度中级工作制主要尺寸荐用大车轨道P max P min小车重吊车总重吊车最大宽度B大车轮距K大车底面至轨道顶面的距离F轨道顶面至吊车顶面的距离H轨道中心至吊车外缘的距离B1操纵室底面至主梁底面的距离h3t m m kN kN kN kN mm mm mm mm mm mm kN/m15/3 10.512/14135 41.573.22035600 440080204723022900.43 13.5 145 40 220 80 229016.5 155 42 244 180 217022.5 176 55 312 390 2137 218020/5 10.512/14158 46.577.22095600 4400802046 23022800.43 13.5 169 45 228 84 228016.5 180 46.5 253 184 217022.5 202 60 324 392 2136 260 2180排架柱内力图:(标准值:中柱、边柱)排架柱内力值:(标准值:控制截面)排架柱内力组合值:基本组合(设计值)排架柱内力组合值:标准组合(标准值)设计图:屋盖平面布置图技术说明: 1. 除标高以m计外, 余者均以mm计;未标注屋面板为 YWB-1Ⅱ2. 预制构件按对应标准图集制作: 屋面板: 全国标准图集G410(一)天沟板: 全国标准图集G410(三) 天窗架: 全国标准图集G316 屋 架: 全国标准图集G415(三) 吊车梁: 全国标准图集G426(二)基础梁: 全国标准图集G320设计图:排架柱模板图和配筋图设计图:基础平面布置及大样图。
单层单跨厂房排架结构设计 一设计内容和条件 某厂装配车间,该车间为单跨厂房,柱距距为6米,厂房纵向长度为96米,跨度为27米,15/3t 中级工作制吊车二台,牛腿面标高9.00米,柱顶标高为13米。
设计条件1屋面活荷载:2/5.0M KN q =,不考虑积灰荷载,雪荷载2/25.0M KN q = 2基本风压: 20/40.0M KN W = 3屋面做法三毡四油:2/35.0M KN20mm 水泥砂浆找平层2/4.0M KN 合计21/75.0M KN g g k ==∑屋面活荷载:2/5.0M KN q =屋面板采用G410标准图集6.15.1⨯m 预应力混泥土屋面板(卷材防水) 允许外荷载:2/5.2M KN(板自重:22/40.1M KN g k = 灌缝重:23/1.0M KN g k =)大型屋面板(包括填缝2/50.1M KN屋架:屋架自重24/133M KN g k = 则KN g g g G k k k k k 75.2485.0g 2)(43211=⨯+⨯⨯++=厂房跨度柱距 4采用370mm 厚烧结粘土空心砖(重度2/8M KN )吊车梁以上设高侧窗,洞口尺寸为8.12.4⨯m,吊车梁以下设低侧窗,洞口尺寸42.4⨯⨯高宽m ,圈梁设在柱顶处。
5排架柱:混泥土C30 钢筋:纵向受力钢筋HRB400级 箍筋:HPB235级 柱下独立基础:混泥土:C20,钢筋:HRB335级 6吊车:Q15/3t 桥式吊车 中级工作制吊车梁:先张法预应力混泥土吊车梁,自重根/5.47KN 轨道及联结重量M KN /5.1 桥跨:m L k 5.25= 桥宽:m B 6400= 轮距:mm K 5250=小车重:KN g 74= 最大轮压:KN P 195max = 最小轮压:KN P 60min =7柱高:柱顶H=13m 檐口=15.1m 屋顶=17。
35m 二荷载及内力计算 1柱截面尺寸的确定Q 在15~20t 之间:m H m k 1210<<,由于是单跨结构,结构形式对称,因此A 、B 柱截面尺寸相同。
单层厂房排架结构设计实例一、项目背景随着工业化的快速发展,越来越多的厂房需要进行货物的储存与管理。
而排架作为一种广泛应用于厂房的货物储存设备,具有结构简单、使用方便、空间利用率高等优点,逐渐成为厂房储存设备的重要选择。
本文以工业厂房为例,进行单层厂房排架结构的设计,旨在展示单层厂房排架结构的设计过程与方法。
二、设计过程1.确定设计要求根据工业厂房的实际情况,确定设计要求,包括货物的储存量、储存方式、排架的承重要求等。
本例中,假设货物为重型机械零件,需要储存数量较大,且需要轻松取放,排架的承重要求为每个架面承重1000kg。
2.制定设计方案根据设计要求,制定设计方案。
本例中,采用金属排架作为储存设备,具体设计方案为:(1)排架材质:金属材料,具有较强的承重能力和耐用性;(2)排架结构形式:通过水平横梁和垂直柱子组成,可以按照货物的尺寸进行灵活调整;(3)排架层数:根据货物的储存量和排架的高度限制,决定排架的层数。
假设本例中需要储存10层货物;(4)排架布局:根据工厂货物的储存位置,确定排架布局。
3.计算承重能力4.确定排架结构参数5.设计排架结构根据确定的排架结构参数,进行排架结构的设计。
本例中,排架的结构包括水平横梁和垂直柱子。
水平横梁选用钢管,柱子选用钢柱。
具体设计包括确定水平横梁和柱子的尺寸、材质。
6.绘制排架结构图纸根据设计结果,绘制排架结构的图纸,包括排架的平面布局和结构细节。
图纸需要标明排架的尺寸、材质、承重能力等信息。
三、设计结果根据上述设计过程,得到单层厂房排架结构的设计结果。
1.排架材质:金属材料,具有较强的承重能力和耐用性;2.排架结构形式:通过水平横梁和垂直柱子组成,可以按照货物的尺寸进行灵活调整;3.排架层数:10层;4.排架布局:根据工厂货物的储存位置,确定排架布局;6.排架结构参数:高度3m,柱子间距2m;7.材料:水平横梁钢管,柱子钢柱。
四、总结通过上述设计过程,我们完成了单层厂房排架结构的设计。
单层厂房排架结构设计实例单层厂房排架结构设计实例一、设计要求某公司为了提高生产效率和物料存储能力,决定对其现有厂房进行改造,设计一个单层厂房排架结构。
设计要求如下:1. 排架结构能够承受货物的自重和所受的动载荷;2. 排架结构采用铁质材料和焊接工艺,具有良好的承载能力和稳定性;3. 排架结构的设计和制作周期应尽可能短,成本尽可能低。
二、结构设计根据上述需求和实际情况,结合厂房的使用需求和空间限制,设计了以下单层厂房排架结构。
1. 基础设计首先进行基础设计,确保排架结构的稳定性和安全性。
基础采用混凝土浇筑,深度根据土壤承载能力确定。
基础的宽度和长度根据排架结构的尺寸和重量进行计算。
2. 框架结构设计根据排架结构的使用需求和空间限制,设计了一个长方形的框架结构。
框架结构采用钢材料制作,具有良好的承载能力和稳定性。
框架结构包括上梁、下梁、纵梁和支撑柱等部分。
下梁和纵梁均采用矩形钢管制作,上梁采用H型钢。
这样设计能够更好地支撑货物的重量和动载荷,并能够增强排架结构的稳定性。
支撑柱采用矩形钢管制作,固定在基础上。
3. 排架板设计排架板是承载货物的部分,需要具备良好的承载能力和稳定性。
排架板采用冷轧钢板制作,可以根据需要进行切割和制作成不同尺寸的板。
排架板与框架结构之间通过焊接进行固定,确保承载能力和稳定性。
4. 其他设计要点除了基础设计、框架结构设计和排架板设计外,还需要考虑其他细节问题。
例如,排架结构的通风设计、防火设计和安全防护措施等。
排架结构的通风设计可以使用通风管道进行,相应的防火设计和安全防护措施可以根据相关的法规和标准进行。
三、设计结果经过详细的设计和计算,得到了最终的单层厂房排架结构设计。
整个排架结构能够满足公司对存储货物的需求,具备良好的承载能力和稳定性。
设计的排架结构工艺简单,适合工厂现场制作和施工,能够在短时间内完成。
四、结论通过对单层厂房排架结构的设计实例进行分析,可以得出以下结论:1. 在排架结构的设计中,需要考虑结构的稳定性、承载能力和成本等因素;2. 使用铁质材料和焊接工艺制作排架结构可以提高结构的承载能力和稳定性;3. 排架板的设计和制作需要根据实际需求进行,应具备良好的承载能力和稳定性;4. 在设计过程中需要考虑通风设计、防火设计和安全防护措施等因素。
单层厂房结构课程设计实例1.结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在15~36m之间,且柱顶标高大于8m,故采用钢筋混凝土排架结构。
为了使屋2.屋面活荷载屋面活荷载标准值为20.5kN/m ,雪荷载标准值为20.4kN/m ,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:.8kN 3718/2m 6m kN/m 5.04.121=⨯⨯⨯=Q 1Q 的作用位置与1G 作用位置相同,如图2-56所示。
3.风荷载风荷载的标准值按0s z z k w w μμβ=计算,其中20kN/m 5.0=w ,0.1=zβ,z μ根据厂房各部分标高(图2-54)及B 类地面粗糙度确定如下: 柱顶(标高9.6m ) 000.1z =μ 檐口(标高11.75m ) 049.1z =μ 屋顶(标高12.80m )078.1z =μs μ如图2-57所示,则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为:220s1z z k /4.00.5kN/m1.00.81.0m kN w w =⨯⨯⨯==μμβ220s2z z 2k /2.00.5kN/m1.00.41.0m kN w w =⨯⨯⨯==μμβ6m 1200F pmax 0.80.1334000F pmax 0.3331.06m4000F pmax =174KNF pmax1112⎪⎫ ⎛--λ310.011181113411=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎥⎦⎢⎣⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=n n C λλ)( kN 52.100.3110.1m -3.36kN/m 111A ←-=⨯⨯=-=HC q R)( kN 52.100.3110.1m kN/m 112C ←-=⨯⨯-=HC q R)( 26.67kN 10.89kN 5.26kN kN 52.10W C A ←-=---=++=F R R R各柱顶的剪力分别为)( 3.13kN 26.67kN 0.277kN 52.10A A A ←-=⨯+-=-=R R V η )( .89kN 1126.67kN 0.446B B →=⨯==R V η)( 2.13kN 26.67kN 0.277kN 26.5C C C →=⨯+-=-=R R V η排架内力如图2-62b 所示q 1BF wq 2CBC10.50139.7642.80120.0918.5519.10107.2011.8930.81(a) (b)图2-62 左吹风时排架内力图(2)右吹风时计算简图如图2-63a 所示。
2.风荷载体型系数如例图—12所示。
在左风情况下,天窗处的μs的确定:a=18m,h=2.8m,因此a>4h,所以μs=+0.6。
风压高度变化系数μz 的确定风压高度变化系数μz按B类地貌由表13—4(或按〈〈建筑结构荷载规范〉〉GB50009—2001的规定)确定:作用在柱顶以下墙面上的风荷载按均布考虑,其风压高度变化系数可按注顶标高取值。
柱顶至屋脊间屋盖部分的风荷载,仍取为均布的,其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载标准值Fw考虑。
这时的风压高度变化系数可按天窗檐口取值;柱顶至室外地面的高度为(见例图—1):Z=7.6+0.15+2.4=10.35m天窗檐口至室外地面的高度为(见例图—1):Z=7.6+0.15+2.4+1.3+2.6=15.65m.由表13-4按线性内插法确定μz:柱顶:01.1)1015()114.1()1035.10(0.1=--⨯-+=zμ天窗檐口处: 1582.1)1015()114.1()1065.15(0.1=--⨯-+=zμ左风情况下风荷载的标准值(见例图-13(a)):q 1k =μs1μzWoB=0.8*1.01*0.55*6=2.667KN/Mq 2k =μs2μzWoB=0.4*1.01*0.55*6=1.333KN/M柱顶以上的风荷载可转化为一个水平集中力计算,其风压高度变化系数统一按天窗檐口处μz=1.1582取值.其标准值为:Fwk=ΣμsμzWohB=[(0.8+0.4)*1.1582*0.55*6*1.4]+[(0.4-0.2+0.5-0.5)*1.1582*0.55*6*1.3]+[(0.6+0.6+0.6+0.5)*1.1582* 0.55*6*2.6]+[(0.7-0.7+0.6+0.6)*1.1582*0.55*6*0.3]=30.27KN右风和左风情况对称,方向相反(见例图-13(b))。
动铰支座计算,不考虑厂房的空间工作。
13广6D0060006DCC5KX1 I卜1Csl・1L J r 1IRb.■凸卜i•q» _ ■I:I111 J4 Ji J1 ri i1 i]\ ]1 \I11 1/ \11-tIl\ 61X0W30I:KIK6rM51单层厂房排架结构设计实例A Design of Example for Mill Bents of One-story IndustrialWorkshops设计资料及要求1•工程概况某机修车间为单跨厂房,跨度为24m,柱距均为6m,车间总长度为66m每跨设有起重量为20/5t吊车各2台,吊车工作级别为A5级,轨顶标高不小于。
厂房无天窗,采用卷材防水屋面,围护墙为240mm 厚双面清水砖墙,采用钢门窗,钢窗宽度为 3. 6m,室内外高差为150mm,素混凝土地面。
建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。
弓◎19 9關7 9号丄孑丄图3-772 •结构设计原始资料厂房所在地点的基本风压为0.35kN/m2,地面粗糙度为B类;基本雪压为。
• 0.30kN/m2。
风荷载的组合值系数为,其余可变荷载的组合值系数均为07。
土壤冻结深度为,建筑场地为I级非自重湿陷性黄土,地基承载力特征值为l65kN/m :,地下水位于地面以下7m,不考虑抗震设防。
3.材料基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级;箍筋和分布钢筋采用HPB235级。
4•设计要求分析厂房排架内力,并进行排架柱和基础的设计;构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在l5-36m之间,且柱顶标高大于8m故采用钢筋混凝土排架结构。
为了保证屋盖的整体性和刚度,屋盖采用无檩体系。
由于厂房屋面采用卷材防水做法,故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。
普通钢筋混凝土吊车粱制作方便,当吊车起重量不大时,有较好的经济指标,故选用普通钢筋混凝土吊车粱。
单层厂房排架结构设计一、设计背景随着工业化进程的不断推进,各类生产型企业的规模逐渐扩大。
为了更好地利用厂房空间,提高存储效率,通常会在厂房内部设置排架结构。
排架结构可以用于储存原材料、成品、工具设备等物品,以便更方便地取用和管理。
本文将针对单层厂房排架结构进行设计。
二、设计要求1.结构稳定性:排架结构需要能够承受储存物品的重量,同时要具备一定的抗震和抗风能力。
2.空间利用率高:在设计排架结构时,要考虑如何最大化地利用厂房空间,以提高存储效率。
3.操作方便:排架结构的存取通道要保持畅通,以便工人能够方便地取用物品。
三、设计方案1.结构形式:采用钢结构作为排架结构的主体,由柱、梁和横撑构成。
柱和梁选择钢材作为主要材料,可以提供足够的强度和稳定性。
2.布置形式:根据不同物品的存储需求,排架结构可以采用多种布置形式,如直排、斜排、横排等。
可以根据实际情况进行组合布置,以最大化地利用厂房空间。
3.存取通道:在排架结构中设置存取通道,以便工人能够方便地取用物品。
通道可采用开放式或封闭式,具体形式可根据不同工艺和安全要求进行确定。
4.抗震设计:排架结构需要具备一定的抗震能力,可以在柱和梁的设计中采用抗震措施,如增加截面尺寸、加强连接等。
5.纵横向稳定:为了增加排架结构的稳定性,可以在柱和梁之间设置横撑,提高结构的整体刚度。
6.防火设计:在厂房内设置排架结构时,需要考虑防火要求。
可以采用防火涂料或设置灭火设施等措施来提高排架结构的防火能力。
四、结构计算1.荷载计算:根据储存物品的重量和分布情况进行荷载计算,包括垂直荷载和水平荷载。
2.结构稳定性计算:根据荷载计算结果进行结构稳定性计算,包括柱和梁的验算。
3.连接设计:柱和梁的连接部分需要进行设计,以保证连接的牢固性和可靠性。
4.抗震计算:根据地震烈度和结构参数进行抗震计算,确定排架结构的抗震能力。
五、施工方案1.结构制作:根据设计要求,进行排架结构的制作。
可采用预制构件和现场加工的方式进行施工。
单层厂房排架结构设计实例(DOC 35页)3.9单层厂房排架结构设计实例A Design of Example for Mill Bents of One-story Industrial Workshops3.9.1 设计资料及要求1.工程概况某机修车间为单跨厂房,跨度为24m,柱距均为6m,车间总长度为66m。
每跨设有起重量为20/5t吊车各2台,吊车工作级别为A5级,轨顶标高不小于9.60m。
厂房无天窗,采用卷材防水屋面,围护墙为240mm厚双面清水砖墙,采用钢门窗,钢窗宽度为3. 6m,室内外高差为l50mm,素混凝土地面。
建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。
图3-76图3-772.结构设计原始资料厂房所在地点的基本风压为2/kN,地面粗糙度为35.0mB类;基本雪压为。
.2/kN。
风荷载的组合值系数为.0m300.6,其余可变荷载的组合值系数均为0 7。
土壤冻结深度为0.3m,建筑场地为I级非自重湿陷性黄土,地基承载力特征值为l65kN/m:,地下水位于地面以下7m,不考虑抗震设防。
3.材料基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。
纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级;箍筋和分布钢筋采用HPB235级。
4.设计要求分析厂房排架内力,并进行排架柱和基础的设计;3.9.2 构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在l5-36m之间,且柱顶标高大于8m,故采用钢筋混凝土排架结构。
为了保证屋盖的整体性和刚度,屋盖采用无檩体系。
由于厂房屋面采用卷材防水做法,故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。
普通钢筋混凝土吊车粱制作方便,当吊车起重量不大时,有较好的经济指标,故选用普通钢筋混凝土吊车粱。
厂房各主要构件造型见表3-16。
由设计资料可知,吊车轨顶标高为9. 80m。
对起重量为20/5t、工作级别为A5的吊车,当厂房跨度为24m 时,可求得吊车的跨度L=24-0. 75×2=22. 5m,由附表4k可查得吊车轨顶以上高度为 2.3m;选定吊车梁的高度h=1.20m,暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h=0.2m,b则牛腿顶面标高可按下式计算:牛腿顶面标高=轨顶标高-h-a h=9.60-1.20-0.20=8.20mb由建筑模数的要求,故牛腿顶面标高取为8. 40m。
实际轨顶标高=8. 40+1. 20+0.20=9. 80m>9. 60m。
考虑吊车行驶所需空隙尺寸h=220mm,柱顶标高可按7下式计算:柱顶标高=牛腿顶面标高+h+吊车b高度+h,a=8. 40+1. 20+0. 20+2. 30+0. 22=12.32m故柱顶(或屋架下弦底面)标高取为12. 30m。
取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和上柱高度u H分别为lH=12.3+0. 5=12. 8mH=8.4+0. 5=8.9mluH =12.8—8.9=3.9m根据柱的高度吊车起重量及工作级别等条件,可由表3-5并参考表3-7确定柱截面尺寸为A 、B 轴 上柱 口mm mm h b 400400⨯=⨯下柱mmmm mm mm h b h b f f 150100900400⨯⨯⨯=⨯⨯⨯3.9.3 定位轴线横向定位轴线除端柱外,均通过柱截面几何中心。
对起重量为20/5t 、工作级别为5A 的吊车,由附表4可查得轨道中心至吊车端部距离mm B 2601=;吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空宽度,一般取mmB 802≥。
对边柱,取封闭式定位轴线,即纵向定位轴线与纵墙内皮重合,则mmB 4003=,故mmmm B B e B 8090400260750312>=--=--=亦符合要求。
3.9.4 计算简图确定由于该机修车间厂房,工艺无特殊要求,且结构布置及荷载分布(除吊车荷载外)均匀,故可取一榀横向排架作为基本的计算单元,单元的宽度为两相邻柱间中心线之间的距离,即m B 0.6=,如图3-78(b)所示;计算简图如图3-78(a)所示。
(a)(b)图3-783.9.5 荷载计算1. 永久荷载(l)屋盖恒载为了简化计算,天沟板及相应构造层的恒载,取与一般屋面恒载相同。
两毡三油防水层2kN.0m/3520mm厚水泥砂浆找平层2kN20m⨯=.0/4002.0100mm厚水泥蛭石保温层2kN=5m⨯50/.01.0一毡两油隔气层2kN.0m05/20mm厚水泥砂浆找平层220m.0=⨯kN0240/.0预应力混凝土屋面板(包括灌缝)2.1mkN40/屋盖钢支撑2kN.0m/05屋架自重重力荷载为l06kN/榀,则作用于柱顶的屋盖结构自重标准值为kN G 80.2792106224615.31=+⨯⨯= (2)吊车梁及轨道自重标准值kN G 30.4468.05.393=⨯+=(3)柱自重标准值 A 、B 轴 上柱kNG GB A60.159.3444=⨯== 下柱kNG G B A74.419.869.455=⨯==各项永久荷载作用位置如图3-79所示。
2.屋面可变荷载由《荷载规范》查得,屋面活荷载标准值为0.5kN/㎡,屋面雪荷载标准值为0.25kN/㎡,由于后者小于前者,故仅按屋面均布活荷载计算。
作用于柱顶的屋面活荷载标准值为kN Q 00.3622465.01=⨯⨯=1Q 的作用位置与1G 作用位置相同,如图3-79所示。
3.吊车荷载对起重量为20/5t 的吊车,查附表4并将吊车的起重量、最大轮压和最小轮压进行单位换算,可得: ,215,200maxkN P kN Q ==,45min kN P =,40.4,55.5m K m B ==kN Q 751=根据B 及K ,可算得吊车梁支座反力影响线各轮压对应点的竖向坐标值,如图3-80所示,据此可求得吊车作用于柱上的吊车荷载。
图3-80(1)吊车竖向荷裁 吊车竖向荷载标准值为∑=iy P D maxmax)075.0267.0808.01(215+++⨯=kN25.462=∑=iy P D min min)075.0267.0808.01(45+++⨯= kN 75.96=(2)吊车横向水下荷藏作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为kN Q Q T 875.6)75200(1.041)(411=+⨯⨯=+=α 同时作用于吊车两端每排架柱上的吊车横向水平荷载标准值为kN y T T i78.14)075.0267.0808.01(875.6max=+++⨯=⨯=∑4.风荷载风荷载标准值按式(3—12)计算,其中基本风压20/35.0mm kN =ω按B 类地面粗糙度,根据厂房各部分标高(图3—77),由附表3-1可查得风压高度变化系数zμ为 柱顶(标高12.30m ) 064.1=z μ 檐口(标高14.60m ) 129.1=z μ 屋顶(标高16.00)170.1=z μ风荷载体型系数sμ如图3-81(a)所示,则由式(3-12)可求得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为211/298.035.0064.18.00.1m kN zs zk=⨯⨯⨯==ωμμβω2022/149.035.0064.14.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω则作用于排架计算简图(图3-81b)上的风荷载标准值为mkN q /79.10.6298.01=⨯=m kN q /89.00.6149.02=⨯=Bh h F z z s s z s s w 0243121])()[(ωβμμμμμμ+++=.635.00.1]4.117.1)5.06.0(3.2129.1)5.08.0[(⨯⨯⨯⨯⨯+-+⨯⨯+=kN 75.6=图3-813.9.6 排架内力分析有关系数厂房为等高排架可用剪力分配法进行排架内力分析。
由于该厂房的A 柱和B 柱的柱高、截面尺寸等均相同,故这两柱的有关参数相同。
1.柱顶剪力分配系数柱顶位移系数 和柱的剪力分配系数 分别计算,结果见下表柱号Lu I I n /= HH u /=λ [])1/1(1/330-+=n C λl EI C H 03/=δ∑=ii i δδη/1/1A 、B 柱109.0=n 305.0=λ435.20=C3100.21010A B H Eδδ-==⨯5.0==B A ηη由上表可知,0.1=+B Aηη。
2.单阶变截面柱柱顶反力系数由表3-9中给出的公式可分别计算不同荷载作用下单阶变截面柱的柱顶反力系数,计算结果见表3-19。
表 3-19 简图 柱顶反力系数A 柱和B 柱)11(1)11(123321-+--=nn C λλ 2.143)11(1123323-+-=nC λλ1.104)11(1)]32()1)(2([32213225-+---++-=na n a a a C λλλ 0.559)11(1)11(1833411-+-+=nn C λλ 0.3263.内力正负号规定本例题中,排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定如图3-82所示,后面的各弯矩图和柱底剪力均未标出正负号,弯矩图画在受拉一侧,柱底剪力按实际方向标出。
图 3-823.9.7 排架内力分析1.永久荷载作用下排架内力分析永久荷载作用下排架的计算简图如图3-83(a )所示。
图中的重力荷载 及力矩 根据图3-79确定,即11279.80G G kN==23444.3015.6059.90G G G kN =+=+=3541.74kNA G G ==111279.800.0513.99mM G e kN ==⨯=⋅214033()(279.8015.60)0.2544.300.360.56A M G G e G e kN m=+-=+⨯-⨯=⋅由于图3-83(a)所示排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按顶为不动铰支座计算内力。
按照表3-19计算的柱顶反力系数,柱顶不动铰支座反力iR 可根据表3-9所列的相应公式计算求得,即)(57.78.12104.156.60143.299.133211→=⨯+⨯=+=kN C H M C H M R A)(57.7→-=kN R A求得柱顶反力iR 后,可根据平衡条件求得柱各截面的弯矩和剪力。
柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和。
恒载作用下排架结构的弯矩图、轴力图和柱底剪力分别见图3-83(b)、(c)。
图3-832.屋面可变荷载作用下排架内力分析排架计算简图如图3-84(a)所示。
屋架传至柱顶的集中荷载kN Q 361=,它在柱顶及变阶处引起的力矩分别为BA M m kN M 1180.105.000.36=⋅=⨯= BA M kN M 22m 00.925.000.36=⋅=⨯=应公式可求得柱顶不动铰支座反力iR 即)(08.18.12104.100.9143.280.13211→=⨯+⨯=+=kN C H M C H M R A A A)(08.1←-=kN R B则排架柱顶不动铰支座总反力为:)(008.108.1→=-=+=kN R R R B A排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图3-84(b)、(c)所示。