单层工业房的设计例题Word文档下载推荐.docx
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钢筋：
箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。
混凝土：
柱采用C40，基础采用C20。
5．设计要求
1）初步确定排架结构布置方案；
2）对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置；
3）排架的荷载计算和内力分析；
4）排架柱的设计；
5）柱下独立基础的设计
二、构件选型及屋盖布置
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
（2）所示。
为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。
1.屋面板
采用1.5m×
6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集92G410
（一）中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。
2．天沟板（外天沟排水）
选用92G410（三）标准图集中的JGB77—1，自重标准值2.02kN／m。
3．屋架采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图集95G415（三），每榀屋架自重标准值为120kN。
4．屋盖支撑
在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。
5．吊车梁
选用95G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁，梁高1200mm，每根自重标准值44.2kN，轨道及垫层构造高度200mm，轨道及连接重lkN/m。
6．排架柱
排架的上柱截面为矩形,下柱采用工字形截面。
7.支撑布置
设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。
根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。
见
图（3）
本设计跨度27m,大于18m，因此需要布置支撑。
柱截面高度h>
600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（4）。
图（3）屋架下弦支撑
图（4）柱的支撑布置
三、排架的荷载计算
1．排架计算简图的确定
（1）确定柱高。
吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=10.1—0.2=9.9m
牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=9.9-1.2=8.7m
柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸，取为12.6m
上柱高Hu=柱顶标高--牛腿标高=12.6—8.7=3.9m
全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.6--（--0.6）=13.2m
下柱高Hl=H--Hu=13.2-3.9=9.3m,λ=Hu/H=3.9/13.2=0.295
（2）初步拟订柱尺寸
根据表一的参考尺寸，取上柱b×
h=400mm×
450mm,下柱b×
h×
hf=400mm×
850mm×
200mm,截面尺寸如图（5）所示。
图（5）下柱截面尺寸（单位：
mm）图（6）排架计算简图
（3）参数计算
上柱：
下柱：
比值：
排架计算简图如图（6）
2．荷载计算
（1）恒载计算。
1）屋盖结构自重标准值：
二毡三油防水层0.35KN/m2
20×
0.02=0.4KN/m2
4×
0.1=0.4KN/m2
0.05KN/m2
1.4KN/m2
gk=3.00KN/m2
天沟板2.02×
6=12.12KN
屋架自重120KN
则作用在一榀横向平面排架一端柱顶的屋盖自重标准值为
2）柱自重标准值：
上柱G2k=25×
0.4×
0.45×
3.9=17.55kN
下柱G3k=25×
9.1×
[0.2×
2+0.4×
0.1+2×
注（1.1为考虑下柱仍有部分矩形截面而乘的增大系数）
=0
3）吊车梁及轨道自重标准值：
G4k=44.2+1×
6=50.2kN
=800—850÷
2=375mm
（2）屋面活荷载标准值
由《荷载规范》可知，不上人屋面均不活荷载为0.50KN/m2，不大于基本雪压，屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为
Q1k=0.5×
6×
27÷
2=40.5KN
（3）吊车荷载标准值
由DSQD型其参数如下
吊车吨位（t）
Q1k
（kN）
Q2k
吊车宽度B
（mm）
轮距K
Pmaxk
Pmink
20/5
320
69.77
6055
4100
216
79
10
240
34.61
5980
4050
136
51
根据B与K及支座反力影响线图（7），可求得
图（7）求Dmax时的吊车位置图
其作用点到柱顶的距离
y=
（4）风荷载标准值。
计算时风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度12.6+0.15=12.75m取值，计算时风压高度变化系数按檐口标高14.9m取值
图（8）风载体型系数（长度单位：
mm）
排架受荷总图如图（9）
图（9）排架受荷总图
3．内力计算
（1）恒载作用下。
由于单层厂房多属于装配式结构，柱、吊车梁及轨道的自重，是在预制柱吊装就位完毕而屋架尚未安装时施加在柱子上的，此时尚未构成排架结构。
但在设计中，为了与其他荷载项计算方法一致，并考虑到使用过程的实际受力情况，在柱、吊车梁及轨道的自重作用下，仍按排架结构进行内力计算。
在屋盖自重G1k、上柱自重G2k、吊车轨道及连接G4k作用下，由于结构对称、荷载对称，故可简化为如图（10）的计算简图
图（10）恒荷载作用下计算简图
1）在G1k作用下
2）在G2k作用下
3）在G4k作用下
）
叠加以上弯矩
M1k=M11k=-23.63（）
M2k=M12k+M22k+M42k=-63.03-3.51+18.83=-47.7（）
已知由规范公式：
在M1k作用下
由规范公式
在M2k作用下
在G1k、G2k、G3k、G4k共同作用下的弯矩图和轴力图如图（11）
图（11）恒荷载作用下内力图图（12）屋面活荷载作用下的计算简图
（2）活荷载作用。
1）屋面活荷载作用下：
由于Q1k作用位置与G1k相同
在Q1k作用下的M图和N如图（12）所示
2）吊车竖向荷载作用下：
当Dmax,k作用在A柱时
A柱
B柱
与恒载计算方法相同，可得C2=1.21
A柱
B柱
A柱与B柱相同，剪力分配系数
内力图如图（13）
图（13）吊车竖向荷载作用下内力图
3）吊车水平荷载作用下：
当Tmax向左作用时
由规范公式可得
当
当
考虑空间作用分配系数，由表12-16可以查得
Tmax向左作用的M图、N图如图（14）所示。
Tmax向右作用的M图、N图于上述情况相反。
图（14）吊车水平荷载作用下内力图
4）风荷载作用下：
风从左向右作用，在q1和q2作用下，由规范公式：
风荷载作用下的M、N图如图（15）
当风从右向左吹时，其M、N图与上述情况相反。
图（15）风荷载作用下内力图
四、最不利内力组合
由于排架单元为对称结构，可仅考虑A柱截面，荷载内力汇总表见表一，内力组合见表二
表一A柱内力汇总表
柱号
截面
荷载项
内力
恒荷载
屋面活荷载
吊车竖向荷载
吊车水平荷载
风荷载
G1kG2k
G3kG4k
Dmax,k
在A柱
Dmin,k
Tmax,k向左
Tmax,k向右
左风
右风
（1）
2
3
4
5
6
7
8
A
柱
1-1
M
-1.56
0.51
-28.94
-8.91
8.91
29.95
-27.32
N
332.67
40.5
2-2
-49.26
-7.59
98.5
17.94
-27.33
382.87
339.8
125
3-3
3.38
3.91
29.5
-51.06
-97.12
978.12
260.96
-233.67
437.27
V
5.66
0.91
-7.42
-9.485
9.485
36.93
-28.39
表二A柱内力组合表
内力
由可变荷载效应控制的组合
1.2恒载+1.4任一活载
组合项
Mmax相应
N、V
Mmin相应
Nmax相应
M、V
Nmin相应
1--1
1
40.06
-40.12
-1.16
399.2
339.2
455.9
2--2
78.79
-97.37
935.16
459.44
3--3
369.4
-323.08
43.56
524.72
1000.44
58.49
-32.95
-360
1.2恒载+1.4×
0.9（任意两个或两个以上活载）
36.51
-61.53
-60.89
450.23
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