单层工业厂房设计

第一章设计资料1设计资料1.1本工程为一般机械加工车间，在生产过程中不排放侵蚀性气体和液体，生产环境的温度低于60摄氏度，屋面无积灰荷载，修建在寒冷地区。1.2当地的基本雪压为2/4.0mkN，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。1.3当地的基本风压为2/5.0mkN，地面粗糙度类别为B类。1.4当地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。1.5该车间为两跨21m等高钢筋混凝土柱厂房，安装有4台（每跨两台）大连重工·起重集团有限公司生产的DQQD型，吊车跨度为19.5m的电动桥式吊车，工作级别、起重量见各分组数据。吊车轨顶标志标高为9.5m，吊车技术数据见所提供的技术资料。1.6根据岩土工程勘察报告，该车间所处地段为对建筑有利地段，场地类别为Ⅰ类，在基础底面以下无软弱下卧层，室外地面以下15m范围内无液化土层，地基的标准冻结深度位于室外地面下1m，车间室内外高差0.15m，基础埋深为室外地面以下1.4m。基础底面地基持力层为中砂，承载力特征值kPafak200。1.7主体结构设计年限为50年，结构安全等级为二级，结构重要性系数为γo=1.0。该车间抗震设防分类为丙级建筑，地基基础设计等级为丙级。（不要求进行抗震设计）1.8屋面建筑做法永久荷载（包括屋面防水层、保温层、找平层等）标准值为2/24.1mkN，其做法总厚度为0.1m。屋面排水为内天沟，天沟建筑做法永久荷载标准值：防水层2/15.0mkN，找坡层（按平均厚度计算）2/3.1mkN，沟内积水2/3.2mkN（平均积水深度为0.23m）。1.9该车间的围护墙采用贴砌页岩实心烧结砖砌体墙，墙厚240m。外贴50mm厚挤塑板保温层，双面抹灰各厚20mm。砖强度等级MU10，砂浆强度等级M5。1.10根据当地预制混凝土构件供应及车间生产工艺情况等因素，经技术经济比较后确定，主要结构构件采用预制厂的预制构件（屋面板、屋架、钢天窗架、吊车梁、钢柱间支撑、排架柱、基础梁等）选用下列国家标准图集：04G410-1、2《mm65.1预应力混凝土面板》05G512《钢天窗架》04G415-1《预应力混凝土折线形屋架》（预应力钢筋为钢绞线跨度18m~30m）04G323-2《钢筋混凝土吊车梁（工作级别A5/A6）》04G325《吊车轨道联结及车档（适用于混凝土结构）》05G335《单层工业厂房钢筋混凝土柱》05G336《柱间支撑》04G320《钢筋混凝土基础梁》1.11山墙钢筋混凝土抗风柱及排架柱为工地预制混凝土构件，其混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级（主筋）、HPB235级（箍筋）。1.12圈梁及柱下台阶形独立基础为工地现浇混凝土构件，其混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级（主筋）、HPB235级。第二章按选用的国家标准图集确定主要结构型2.1图集04G410-1《mm65.1预应力混凝土屋面板（预应力混凝土部分）》2.1.1一般预应力混凝土屋面板（mm65.1屋面板）（1）计算屋面板外加均布荷载标准值屋面建筑做法就永久荷载标准值2/24.1mkN雪荷载标准值2/4.0mkN屋面均布活荷载标准值2/5.0mkN(2)计算荷载效应基本组组合设计值（仅考虑外加荷载）：按《建筑结构荷载规范》GB5009-2001(2006年)规定雪荷载和屋面均布可变荷载不同时参与组合，因此最不利外加荷载基本组组合设计值：q=1.351.24+1.40.70.5=2.16KN/m由图集04G410-1《1.5m*6m预应力混凝土屋面板（预应力混凝土部分）》第六页6.2.1条选用表中查知，选用预应力钢筋为冷拉HRB335的Y-WB-2II屋面板，其允许外加均布荷载基本组合设计值q=2/50.2mkN2/16.2mkN，可以满足要求。2.1.2檐口板檐口板（用于钢天窗架檐口处）：为简化计算，也以2.1.1计算的外加荷载基本组合设计值确定檐口板型号。由图集04G410-1第6.2.1条选用表中查知，选用预应力钢筋为冷拉HRB335的Y-WBT-1II檐口板，其允许外加均布荷载基本组合设计值q=2/50.2mkN2/16.2mkN，可以满足要求。2.1.3天沟板天沟板：根据建筑专业提供的设计过程作业图，屋面为内排水，天沟板宽度为580mm，天沟净宽580-190=390mm。（1）计算天沟板均布线荷载标准值(仅为外加均布线荷载)1）永久荷载标准值防水层（按天沟板净宽的2.5倍计算）mkN/15.039.015.05.2找坡层mkN/51.039.03.1沟内积水（按0.23m积水深度计算）mkN/90.039.023.0102）屋面均布可变荷载标准值mkN/29.058.05.0（2）计算荷载效应最不利基本组合设计值（仅考虑外加荷载）mkNq/39.229.07.04.1)90.051.015.0(35.1由图集04G410-2《1.5m*6m预应力混凝土屋面板（钢筋混凝土部分）》第6页第6.1.3.3条选用表中查知，选用TGB58，其允许外加均布线荷载基本组合设计值q=mkN/00.3mkN/39.2，可以满足要求。2.1.4嵌板嵌板（用于与天沟板相邻处：为简化计算，仍以2.1.1计算的外加荷载基本组合设计值确定嵌板型号。由图集04G410-1第6页第6.2.2条选用表中查知，选用预应力钢筋为冷拉HRB335的Y-KWB-2Ⅱ的嵌板，其允许外加均布荷载基本组合设计值错误!未找到引用源。q=2/37.3mkN2/16.2mkN，可以满足要求。2.2图集05G512《钢天窗架》根据建筑专业提供的设计过程作业图，钢天窗架跨度为6m，窗扇高度为m8.19.02错误!未找到引用源。，无挡风板，钢天窗架檐口高度为18.0m。2.2.1计算天窗架风荷载标准值kW基本风压错误!未找到引用源。2/5.0mkNWo，风振系数错误!未找到引用源。0.1z地面粗糙度类别B风荷载体型系数：无挡风板时错误!未找到引用源。6.0s风压高度变化系数（按地面粗糙度类别B，天窗要扣高度18.25m确定）21.1z错误!未找到引用源。，故风荷载标准值错误!未找到引用源。2/36.05.021.16.00.1mkNWWozszk2.2.2确定钢天窗架型号由图集05G512-1表6中查知，22/42.0/36.0mkNmkNWk(无挡风板时)，应选用以下钢天窗架型号：GCJ6-32（用于无支撑处）GCJ6A-32（用于有支撑处）GCJ6B-32（用于端部）2.2.3确定相应的支撑构件编号由图集05G512-1表2及表3中查知：天窗架侧立柱平面内竖向支撑选用TC-17天窗架上弦平面内横向支撑选用TS-1系杆：中部开间选用TX-1，端部开间选用TX-22.2.4确定窗挡构件编号及封檐板构件编号由图集05G512-1表2查知：窗上挡及中档构件编号：CD-1（用于中部开间）、CD-1A及CD-1B（用于端部开间）、CD-2（用于设开窗机开间）窗下挡构件编号：CD-6及CD-6A（用于中部开间）、CD-7及CD-7B（用于端部开间）封檐板构件编号：FB-1及FB-22.3图集04G415-1《预应力混凝土折线形屋架》根据建筑专业提供的设计过程作业图，屋架跨度21m，柱距6m，钢天窗架跨度6m，天窗架端壁为轻质端壁板，无挡风板，无悬挂吊车，檐口为内天沟，车间中柱出也为内天沟。2.3.1计算屋面荷载标准值（1）永久荷载屋面建筑做法荷载标准值错误!未找到引用源。2/24.1mkN预应力混凝土屋面板及灌缝自重错误!未找到引用源。2/50.1mkN屋面支撑及吊管线自重错误!未找到引用源。2/15.0mkN（2）可变荷载雪荷载标准值错误!未找到引用源。2/40.0mkN屋面均布活荷载标准值错误!未找到引用源。2/50.0mkN2.3.2计算屋面荷载效应基本组合设计值5组合一（由可变荷载效应控制的组合）21/17.45.04.1)15.050.124.1(2.1mkNq组合二（由永久荷载效应控制的组合）22/39.47.05.04.1)15.050.124.1(35.1mkNq因此应以组合二2q选择屋架型号。2.3.3选择屋架型号由图集04G415-1表2中查知：天窗架类别代号为a、b、c；由图集04G415-1表4中查知：檐口形状为两端内天沟，代号为A；由图集04G415-1表5中查知：根据实际屋面荷载设计值，在表中21m屋架屋面荷载设计值为错误!未找到引用源。2/5.4mkN一栏，选取屋架承载能力等级为1，应选用YWJ2-1-1屋架，因此，用于天窗端部无天窗处屋架型号为:YWJ21-1Aa用于中部开间处屋架型号为:YWJ21-1Ab用于有天窗端壁板处屋架型号为:YWJ21-1Ac2.4图集04G323-2《钢筋混凝土吊车梁》由于车间安装有4台（每跨两台）大连重工，起重集团有限公司生产的DQQD型、做工级别为A6、起重量为5t，吊车跨度19.5m的电动桥式吊车，属于体积04G323-2中“使用范围2”的情况，因此可直接由体积04G323-2“A6（终极工作制）吊车梁选用表”查知，吊车梁型号选用如下：DL-3Z（用于中部开间）DL-3B（用于端部开间）2.5图集04G325《吊车轨道联结及车档》根据上述车间内的吊车规格，直接由图集04G325表2查知，选用CD-2车档。由于DL-3吊车梁上的固定轨道螺栓孔间距A=220mm，而吊车轨道的型号为mkN/38，由图集04G325表1查知，选用吊车轨道联结型号为DGL-10，其高度为170-190mm。2.6图集04G320《钢筋混凝土基础梁》2.6.1外纵墙有窗开间的基础梁根据建筑专业提供的设计过程作业图，外纵墙为贴砌页岩实心烧结砖砌体墙，墙厚240mm，墙高度（自基础梁顶面至外纵墙顶部圈梁顶面的高度）为14.10m，窗洞宽度3m，上窗洞高度3.9m，下窗洞高度4.8m，窗洞叠加高度符合图集04G320表1.7.2对窗洞尺寸的要求，由图集04G320中“240墙钢筋混凝土基础梁选用表”查知，应选用基础梁型号为JL-3。2.6.2外纵墙有外门开间的基础梁该处门洞宽3.0m，高3.6m位置居中，符合图集04G320表1.7.3对门洞尺寸的要求，其余情况同上。由图集04G320中“240墙钢筋混凝土基础梁选用表”查知，应选用基础梁型号为JL-4。2.6.3山墙大门处的基础梁由于山墙大门范围内有汽车通行，可不设基础梁，而两侧各1m范围内的砌体墙可直接砌筑于抗风柱混凝土基础上。2.6.4山墙抗风柱与外纵墙间的基础梁该处山墙为无门窗的整体墙，墙高H符合14.6-18.0m范围，墙厚240mm，因此可根据图集04G320中“240墙钢筋混凝土基础梁选用表”查知，应选用基础梁型号为JL-2，基础梁长5.95m，支承于轴线、⑾的排架柱基础和山墙抗风柱基础上。2.7图集05G335《单层工业厂房钢筋混凝土柱》根据建筑专业提供的设计过程作业图及工程概况资料，由图集05G335“柱模板选用表”或图集08G118第23-9页表6.1-2查知。由于本工程柱顶标高12.0，牛腿标高8.1m，吊车梁标高9.3m，及中柱模板号均为31，但考虑到柱在工地预制，为方便施工及降低人工费用，并应施工单位要求，本设计将图集05G335中的下柱由工字型改为矩形，上柱的截面尺寸：边柱400mm400mm（矩形），中柱为400mm600mm（矩形）；下柱的截面尺寸为边柱400mm800mm（矩形），中柱为400mm800mm（矩形）；牛腿尺寸见图集05G335第32页（边柱）及第58页（中柱），柱插入基础杯口深度按图集05G335总说明第8.2条规定，采用800mm。2.8图集05G336《柱间支撑》各纵向柱列柱间支撑布置如图所示。由于未知厂房的纵向抗震计算结果，柱间支撑构件的具体型号应根据纵向抗震验算后确定，但根据上柱和下柱的高度，可确定上柱支撑为ZCs-33-xx