单层工业厂房结构设计(毕业论文).doc

1、北京城市学院毕业设计（论文）单层双跨工业厂房结构设计学生姓名： 学 号： 08120206106 班 级： 08 土木升 专 业： 土木工程 学 部： 城市建设学部 指导教师： 2010年 5月 单层双跨工业厂房结构设计Single pair of inter-industrial building design学生： 班级： 08 土木升 学号： 08120206104 学部： 城市建设学部 专业： 土木工程 指导教师： 职称： 副教授 工作单位： 湖南先导建筑工程有限公司 毕业设计（论文）完成时间： 自 2009 年 11 月至 2010 年 5 月 【摘 要】单层厂房指层数仅为一层的工业

2、厂房，适用于生产工艺流程以水平运输为主，有大型起重运输设备及较大动荷载的厂房，如机械制造工业、冶金工业和其他工业等。单层厂房的骨架结构，由支撑各种竖向的与水平的荷载作用的构件所组成。厂房依靠各种结构构件合理连接为一整体，组成一个完整的结构空间以保证厂房的坚固、耐久。我国广泛采用钢筋混凝土排架结构和钢架结构，通常由横向排架、纵向联系构件、支撑系统构件和围护结构等几部分组成。单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点，在中小型工业厂肩中得到广泛应用，但单层厂房的端墙(山墙)受风面积较大，内部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大，构造复杂，如何进行有效的荷载效应组合、选取最不利内力组合，作为

3、柱及基础的设计依据，将是本文要重点解决的问题。关键词：内力组合；偏心受压；钢筋；混凝土【Abstract】Single plant means the layer is only a layer of industrial plant, applied to the production process to the level of transport-based, large material handling equipment and large dynamic load plants, such as machinery manufacturing industry, metallu

4、rgical industry and other industries . Single plant of the skeleton structure, the support of various vertical and horizontal loads consisting of components. Plants rely on a variety of structural components as a whole a reasonable connection to form a complete structure of space to ensure the plant

5、s strong, durable. Chinas extensive use of reinforced concrete and steel structure, bent structure, usually bent from the horizontal, vertical linkages component, support systems and building envelope components such as a few parts. Single brick column with the selected plants are cheap, simple stru

6、cture, convenient for construction, the shoulder in the small and medium industrial plants has been widely used, but the single plant of the side wall (gable) larger by the wind, internal space requirements, plant roof area, load large and complex structures, how to effectively load effect combinati

7、on, select the most unfavorable combination of internal forces, as the pillar and foundation of the design basis, will be the focus of this paper to solve the problem.Keywords：Combination of internal forces; Concrete; Eccentric compression; Reinforced 目录 前言 11.设计条件与资料 2 1.1建筑物基本条件 2 1.2设计资料 2 1.3设计要

8、求 32.确定柱的截面尺寸 33.荷载计算 44.排架的内力分析 75.排架的内力组合 166.柱的截面设计 167.柱的吊装验算 208.基础的设计 229.绘制施工图 28参考文献 33致谢 341前言单层厂房的结构特点大致可分为砌体结构、混凝土结构和钢结构。一般情况下，无吊车或吊车吨位不超过 5t，其跨度在 15m以内，柱顶标高在 8m以下，无特殊工艺要求的小型厂房，可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架组成的砌体结构；当吊车吨位在 250t以上或跨度大于 36m的大型厂房，或有特殊工艺要求的厂房（如设有 10t以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等） ，一般采用钢屋架、钢筋混凝

9、土柱或者是全钢结构，其他大部分厂房均可采用混凝土结构。单层厂房结构一般由屋盖结构、排架结构、支撑系统、吊车梁、围护结构和基础等组成。它比较容易组织生产工艺流程和车间内部运输，地面上能够放置较重的机器设备和产品，所以其在工业建筑设计中得到广泛的应用。近年来，单层厂房的设计越来越重视设备节能,充分利用自然通风,利用自然采光,发展节能省地型工业厂房；运用生态学中的共生与再生原则，结合自然，保护环境，防止污染，发展具有良好生态循环系统的现代工业厂房；利用高科技材料，发展更具灵活性、通用性和多样化的工业厂房。由于水平所限，时间仓促，文中一定存在缺点和不足，甚至错误，恳请老师批评指正。北京城市学院 201

10、0 届毕业设计（论文）21.设计条件与资料1.1建筑物基本条件某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为 24m，柱距均为 6m，车间总长度66m。每跨设有 20/5t吊车各两台，吊车工作级别为中制，轨顶标高为 9.6m，基础顶面标高为-0.8m，厂房无天窗，建筑剖面简图如图 1所示。图 1 厂房剖面示意图1.2设计资料（1）荷载: 屋面均布活荷载标准值为 0.7KN/m 。2（2）材料:柱: 混凝土 C30;纵筋 HRB335级; 箍筋采用 HPB235级。基础: 混凝土 C30;钢筋 HPB235级。型钢及预埋件铁板用 HRB335、HPB235 级钢筋。（3）建筑构造屋面: 卷材防水屋面,其做法

11、如下:两毡三油防水层上铺小石子: 0.35 KN/m 。220mm厚水泥砂浆找平层: 200.02=0.4 KN/m 。100mm厚水泥珍珠岩制品保温层: 50.1=0.5 KN/m 。2一毡两油隔气层: 0.05 KN/m 。220mm厚水泥砂浆找平层: 200.02=0.4 KN/m 。预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)荷载标准值 1.4KN/m 。2屋盖钢支撑荷载标准值为 0.05 KN/m ,屋架自重标准值 106KN/榀,坡度:21:6。墙体用 240mm厚双面清水维护砖墙;钢窗宽度 3.6m,纵墙上窗洞高北京城市学院 2010 届毕业设计（论文）32400mm。地面:室内素混凝土地

12、面,室内外高差 150mm。（4）吊车: 桥式吊车,软钩,中级工作制。t5/20Q吊车梁:先张法预应力混凝土吊车梁,梁高 1.2m, 自重 。个kN2.4吊车轨道联结:轨道及连接件自重 1 KN/m 。2吊车荷载:最大轮压 =215KN。pkmax最小轮压 =45KN。in小车总重 g=75KN。大车宽 B=5550mm。轮距 K=4400mm。（5）工程地质及水文条件该场地地面粗糙度为 B类，地形平整,无滑坡,无液化土层等不良地质现象。地层自上而下为填土层: 厚度约为 0.5m。砂质粘土: 厚度约为 2.0m,f=200 KN/m 。2卵石: 中密,厚度约为 57m, f=600 KN/m

13、。基岩: 表层中度风化。地下水位在地面 7m以下,设计时不考虑地下水的影响，也不考虑抗震设防。（6）气象资料:基本风压为 0.35 KN/m ,基本雪压为 0.2 KN/m 。2 21.3设计要求（1）确定柱截面尺寸；（2）荷载计算；（3）分析排架内力；（4）柱、牛腿配筋计算；（5）编制荷载、内力计算说明书；（6）根据计算结果绘制排架柱结构施工图；（7）柱下基础的设计及其配筋；（8）绘制柱下基础施工图；2.确定柱的截面尺寸Q=（1520）t,中级工作制， =9.6+0.8=10.5m。kH上柱:矩形:500mm500mm面积: 2510.mAu惯性矩: 49310.mI.h.98012Kh下

14、柱 高 ： ， 取北京城市学院 2010 届毕业设计（论文）419.30.50.4,502Hbmb宽 ： 取下柱:工字型 1bhff2587.225)7(Al 410233 8.301051290512 mIl 柱截面尺寸见图 2。排架计算简图见图 3。下 柱 上 柱图 2 柱 截 面 尺 寸注 ： 下 柱 的 高 度 取 牛 腿 顶 至 基 础 顶 面 处 8.4图 排 架 计 算 简 图3.荷载计算北京城市学院 2010 届毕业设计（论文）5恒载屋盖自重:两毡三油防水层上铺小石子: 0.35 （KN/m ）220mm厚水泥砂浆找平层: 200.02=0.4 （KN/m ）100mm厚水泥珍

15、珠岩制品保温层: 50.1=0.5 （KN/m ）一毡两油隔气层: 0.05 （KN/m ）220mm厚水泥砂浆找平层: 200.02=0.4 （KN/m ）预应力大型屋面板 1.4 （KN/m ）2合计 3.1 （KN/m ）屋架自重: 106 （KN/榀）则作用于屋顶的屋盖结构自重为11106.23431.42ABCGKN2.5.95G 柱 自 重 ： 上 柱 ：33 7AB下 柱 ：上式中的系数 1.05为考虑柱牛腿处及柱根部矩形部分的重量。吊车梁、轨道及轨道联结件自重: 441.2.60.24ABC KN各柱恒载的作用位置见图 4。屋面活荷载屋面均布活荷载标准值为 0.7KN/m 。2雪荷载 20 /5.0/8.0.1mKNSr 屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑.故屋面荷载为KNQCBA 6.74217.4其作用位置与屋盖自重的位置同。吊车荷载每跨设 20t的吊车各 2台,中级工作制,吊车的主要参数如下:轮距:K=4.44m;大车宽:B=5.55m；小车重:g=75KN；最大轮压: =215KN；最小轮压: =45KNpkmax pkmin图 5是在 2台 10t吊车作用下,吊车梁的支座反力影响线。