單層廠房計(jì)算書(shū)

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單層廠房設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)任務(wù)

一．設(shè)計(jì)題目：

長(zhǎng)虹機(jī)修廠機(jī)加工車(chē)間二．設(shè)計(jì)內(nèi)容要求資料：1.根據(jù)工藝和建筑設(shè)計(jì)要求，該車(chē)間確定為兩跨等高鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。車(chē)間總長(zhǎng)度為60M，柱距為6M。

2.建設(shè)地點(diǎn)：某市郊區(qū)。

3.自然條件：基本風(fēng)壓Wo=0.45KN/㎡，基本雪壓：0.25KN/㎡；土壤凍結(jié)深度最大為500mm；地下水位為-12m.地勢(shì)平坦、地質(zhì)構(gòu)造均勻，地基允許承載力為200kpa。

4.其他資料

吊車(chē)每跨二臺(tái)300/50KN，抗震設(shè)防烈度為6度。屋面作法：二氈三油上鋪小石子，0.35KN/㎡；

20mm厚水泥砂漿找平層，20KN/㎡；50m厚水泥珍珠巖保溫層，4KN/㎡；一氈二油隔汽層，0.05KN/㎡；20mm厚水泥砂漿找平層，20KN/㎡；預(yù)應(yīng)力大型屋面板。

圍護(hù)墻：240mm厚實(shí)心磚墻。

內(nèi)墻面：石灰砂漿底，紙筋灰罩面，0.5kn/㎡；外墻面：清水墻。

門(mén)窗：縱墻每柱距設(shè)窗三層，窗臺(tái)標(biāo)高分別為1.2m、5.8m、9.4m。

窗尺寸分別為4500*2100、4500*1800、4500*1800。兩端各設(shè)一大門(mén)，尺寸為3900*3900。三、設(shè)計(jì)依據(jù)：

1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2023)2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2023)3、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2023)4、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5001-2023)5、建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50105-2023)6、國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集04G410-1~27、國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集05G5118、國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集05G3359、國(guó)家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集05G325

10、有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)及教材

結(jié)構(gòu)選型

該廠房，為兩跨等高廠房（24m+24m），柱距6m，廠房全長(zhǎng)60m。24m跨設(shè)有300kn/50kn中級(jí)橋式吊車(chē)。軌頂標(biāo)高8.7m。地質(zhì)狀況：地下水位在-4m以下，地基土為沙質(zhì)粘土，地基承載力特征值為220KN/m2。三、主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型及布置

1、屋面結(jié)構(gòu)布置。包括屋面板、天溝板、屋架及其支架、天窗架等構(gòu)件的選型和布置。

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沈陽(yáng)建筑大學(xué)2單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）屋面板（包括檐口板、嵌板）

屋面板的型號(hào)根據(jù)外加屋面均布面荷載（不含屋面板自重）的設(shè)計(jì)值，查04G410-1。

屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

防水層Gik=0.35kN/m2保溫層G2k=0.48kN/m220mm厚水泥砂漿找平層G3k=0.40kN/m2屋面均布活荷載（不上人）Qik=0.50kN/m2雪荷載（沈陽(yáng)地區(qū)）3Q2k=0.50kN/m2外加荷載基本組合設(shè)計(jì)值

q=1.35×（0.35+0.48+0.4）+1.4×0.7×0.50=2.204kN/m2

采用預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板。查04G410-1屋面板選用：Y-WB-2Ⅱ，允許荷載：2.50kN/m2>2.204kN/m2,板自重1.4kN/m2，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值0.1kN/m2。不設(shè)天窗架和天溝板，采用自由排水方式。（2）屋架及支撐

本廠房跨度為24m和18米，宜采用梯形鋼屋架，跨度為6m。荷載設(shè)計(jì)值：

防水層Gik=0.35kN/m2保溫層G2k=0.48kN/m220mm厚水泥砂漿找平層G3k=0.40kN/m2屋面板Y-WB-2Ⅱ（含灌縫）G4k=1.50kN/m2屋架懸掛管道G5k=0.10kN/m2屋面均布活荷載（不上人）Qik=0.50kN/m2雪荷載（沈陽(yáng)地區(qū)）Q2k=0.50kN/m2永久荷載效應(yīng)控制的基本組合設(shè)計(jì)值：

q=1.35×（0.35+0.48+0.4+1.5+0.1）+1.4×0.7×0.50=4.360kN/m2

查05G511，24m跨廠房選用GWJ24-4A1，屋架上下弦連有橫向支撐和豎向支撐，自重59.8kN/榀；18m跨廠房選用GWJ18-4A1，屋架上下弦連有橫向支撐和豎向支撐，自重33.2kN/榀。

以上荷載計(jì)算中，因屋面坡度較小，風(fēng)荷載對(duì)屋面為吸力，對(duì)重屋蓋可不考慮，所以各荷載均按水平投影面積計(jì)算。2、吊車(chē)梁

采用預(yù)制鋼筋混凝土吊車(chē)梁。

吊車(chē)數(shù)據(jù)表3-1起重量/t跨度/m寬度B輪距/mmK/mm軌頂以上軌道中心到端最大輪壓Pmax最小輪壓起重機(jī)總質(zhì)量m1小車(chē)總質(zhì)量m23.8/3.97.5/7.8高度H/mm部距離B1/mm102016.522.55550555044004400214023002302601152152.54.518.032.0對(duì)24m跨廠房，計(jì)算長(zhǎng)度取L=5.8m，a=（B-W）/2=（5550-4400）/2=0.58，x=（L-a）/2=（5.8-0.58）/2=2.61m。

吊車(chē)豎向荷載作用下最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：MQk=2Pkx2/L=2×215×2.612/5.8=505.0KN·m基本組合設(shè)計(jì)值(不包括梁體和軌道自重)M=1.4×1.05×505.0=742.4KN·m

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沈陽(yáng)建筑大學(xué)2單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力取距梁端約0.84m處，吊車(chē)豎向荷載作用下最大剪力標(biāo)準(zhǔn)值：Vk=Pk[（L-0.84）+（L-0.84-(B-W)）]/L=215[4.96+4.96+1.15]/5.8=325.1KN基本組合設(shè)計(jì)值V=1.4×1.05×325.1=477.9KN

圖23-1根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查04G323-2選用吊車(chē)梁DL-11，[Mmax]=851.9KNm>742.4KN2m,[Va]=562.6KN>477.9KN,滿足要求。梁自重：39.5KN，軌道選用DGL-10，軌道面與梁頂面距離200mm，自重：0.8kN/m。梁截面尺寸如右圖：

對(duì)18m跨廠房，計(jì)算長(zhǎng)度取L=5.8m，a=（B-W）/2=（5550-4400）/2=0.58m，x=（L-a）/2=（5.8-0.58）/2=2.61m。吊車(chē)豎向荷載作用下最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：

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MQk=2Pkx/L=2×115×2.61/5.8=270.1KN2m基本組合設(shè)計(jì)值(不包括梁體和軌道自重)M=1.4×1.05×270.1=397.0KN2m

剪力取距梁端約0.84m處，吊車(chē)豎向荷載作用下最大剪力標(biāo)準(zhǔn)值：

Vk=Pk[（L-0.84）+（L-0.84-(B-W)）]/L=115[4.96+4.96+1.15]/5.8=219.5KN基本組合設(shè)計(jì)值

圖3-2V=1.4×1.05×219.5=322.7KN

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，查04G323-2選用吊車(chē)梁DL-8,滿足要求。梁自重：中跨27.5KN，軌道選用DGL-10，軌道面與梁頂面距離180mm，自重：0.8kN/m。梁截面尺寸如圖2。3、抗風(fēng)柱

抗風(fēng)柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面?？癸L(fēng)柱的布置需考慮基礎(chǔ)梁的最大跨度。抗風(fēng)柱沿山墻等距離布置，間距為6m。

4、基礎(chǔ)梁

基礎(chǔ)梁型號(hào)根據(jù)跨度、墻體高度、有無(wú)門(mén)窗洞等查04G320。

墻厚240mm，突出于柱外。查04G320，選用JL-3，梁高均為450mm。梁自重16.1KN。5、柱間支撐

柱間支撐設(shè)置在⑥、⑦軸線之間，支撐型號(hào)可查表05G336。首先根據(jù)吊車(chē)起重量、柱頂標(biāo)高、牛腿頂標(biāo)高、吊車(chē)梁頂標(biāo)高、上柱高、屋架跨度等查出排架號(hào)，然后根據(jù)排架號(hào)和基本風(fēng)壓確定支撐型號(hào)。構(gòu)件布置圖見(jiàn)圖3-3。

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沈陽(yáng)建筑大學(xué)2單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3-3結(jié)構(gòu)構(gòu)件平面布置圖

四、排架計(jì)算(采用鋼筋混凝土柱)1、計(jì)算簡(jiǎn)圖

對(duì)于沒(méi)有抽柱的單層廠房，計(jì)算單元可以取一個(gè)

EICuEIBu柱距，即6m。排架跨度取廠房的跨度，上柱高度等EIAu于柱頂標(biāo)高減取牛腿頂標(biāo)高。下柱高度從牛腿頂算

EIClEIBl至基礎(chǔ)頂面，持力層（基底標(biāo)高）確定后，還需要EIAlCAB預(yù)估基礎(chǔ)高度。基礎(chǔ)頂面不能超出室外地面，一般

2400018000低于地面不少于50mm。對(duì)于邊柱，由于基礎(chǔ)頂面還需放置預(yù)制基礎(chǔ)梁，所以排架柱基礎(chǔ)頂面取低于室圖4-1排架計(jì)算簡(jiǎn)圖外地面600mm。

1）確定柱子各段高度對(duì)24m跨廠房

柱頂標(biāo)高=8700+2140+220=11060mm，取11400mm；牛腿頂面標(biāo)高=8700-1200-180=7320mm，取7500mm。對(duì)18m跨

柱頂標(biāo)高=8700+2300+220=11220mm，取11400mm；牛腿頂面標(biāo)高=8700-1200-180=7320mm，取7500mm。

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750011400沈陽(yáng)建筑大學(xué)2單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

柱總高H=11.4+0.6=12.0m；上柱高度Hu=11.4-7.5=3.9m；下柱高度Hl=12.0-3.9=8.1m。排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和廠房剖面布置見(jiàn)圖4-1、圖4-2。

+11.40+7.50+7.50+7.50+11.40+11.40-0.30±0.0024000AB18000C-0.30圖4-2廠房剖面布置圖

2）確定柱截面尺寸根據(jù)柱的高度、吊車(chē)起重量及工作級(jí)別等條件，查05G335圖集可初步確定柱的截面尺寸：表4-1計(jì)算參數(shù)面積4截面尺寸/mm慣性矩/mm自重/?kN/m?2/mm柱號(hào)A，C上柱矩400?4001.6?10521.3?108188.4?10872?108188.4?1084.04.46.04.4下柱I400?800?100?1501.76?105上柱矩400?6002.4?105B下柱I400?800?100?1501.76?1052、荷載計(jì)算排架的荷載包括恒載、屋面活荷載、吊車(chē)荷載和風(fēng)荷載。荷載均計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)值。1）恒載

恒載包括屋蓋自重、上柱自重、下柱自重、吊車(chē)梁及軌道自重。①屋蓋自重P1面荷載：

防水層、保溫層、找平層等0.35+0.48+0.4=1.23kN/m2屋面板自重