【文章內(nèi)容簡介】 計題目是單層工業(yè)廠房，單層廠房只有一些特殊的行業(yè)才需要使用單層廠房，比如五金塑膠，機械設(shè)備，印刷紙品，模具等行業(yè)。其結(jié)構(gòu)型式主要有排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)兩種。近年來，我國每年完成的建筑工程中，工業(yè)建筑占了一半以上，發(fā)展迅猛，并正朝著技術(shù)密集型發(fā)展，其設(shè)計體現(xiàn)出節(jié)能省地趨勢，生態(tài)化趨勢，高科技化趨勢，工業(yè)與民用建筑設(shè)計的一體化趨勢，人性化趨勢，多元化趨勢，可持續(xù)性趨勢，文化性趨勢。并更加注重設(shè)計標準化，構(gòu)件工業(yè)化，施工機械化。本次設(shè)計內(nèi)容包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩大部分。建筑設(shè)計在考慮建筑物使用功能和設(shè)備安裝使用要求的基礎(chǔ)上，涵蓋平面設(shè)計、正立面、側(cè)立面和剖面設(shè)計和總平面圖等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)設(shè)計則主要包括排架結(jié)構(gòu)設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計，包括各種荷載作用下排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和組合和最不利組合的篩選，并進行排架柱和抗風(fēng)柱截面的配筋計算、吊裝驗算和抗震驗算。1 工程概況 工程概況 水文地質(zhì)條件表層為厚 — 的雜填土① 1 層、耕植土①層。標高 — 以下為新近沉積的褐黃色、飽和的粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土②層；標高 — 以下為新近沉積的褐黃色、飽和的粘土、重粉質(zhì)粘土③層；標高 — 以下為一般第四系沉積的褐黃色、飽和的粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土④層，粘土④ 1 層；標高 — 以下為一般第四系沉積的褐黃褐灰色、飽和的粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土⑤層；標高 — 以下為一般第四系沉積的褐灰色、飽和的粘質(zhì)粉土 ⑥層；標高 —以下為一般第四系沉積的褐灰色、密實、飽和的粉細砂⑦層，粉質(zhì)粘土⑦ 1 層，各土層詳細性質(zhì)參見地層巖性及土的物理力學(xué)性質(zhì)綜合表 氣象資料冬季室外平均溫度：℃夏季室外平均溫度：℃冬季最低溫度：℃降雨量：抗震設(shè)防類別為丙類，設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計地震分組為第一組，設(shè)計基本地震加速度值為 建筑場地類型為Ⅱ類，場地粗糙程度為 B 類；廣州：基本風(fēng)壓： kN/m 2基本雪壓： kN/m 2 設(shè)計概況擬建一單層單跨工業(yè)廠房，建筑面積為 3500 ，采用采用大型屋面板+鋼屋架+鋼筋混凝土排2m架柱的排架結(jié)構(gòu)，東側(cè)端部貼建二層框架輔助使用空間，柱網(wǎng)布置圖如下：圖 11 柱網(wǎng)布置圖 column general arrangement 設(shè)計成果 概況建筑設(shè)計說明，結(jié)構(gòu)設(shè)計說明，結(jié)構(gòu)計算書11 / 68 施工圖1）建筑：900mm 標高處平面圖，5400mm 標高處平面圖，建筑立面圖，橫向剖面圖，建筑節(jié)點大樣圖2）結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)布置圖，結(jié)構(gòu)布置圖，柱配筋圖，屋架上下弦支撐布置圖，節(jié)點詳圖2 建筑設(shè)計建筑設(shè)計綜合考慮采光、通風(fēng)、防水、防火以及設(shè)備安裝使用要求，內(nèi)容包括總平面圖設(shè)計、建筑總說明、平面設(shè)計、立面設(shè)計、剖面設(shè)計、主要節(jié)點大樣設(shè)計和門窗表。本工程采用的窗地面積比大約為 1：，建筑面積為 ，不必進行防火分區(qū)的設(shè)置，2350m牛腿標高為 8700mm，軌頂標高 9600mm，滿足工程要求。設(shè)計成果反映在圖紙上。總平面圖設(shè)計：明確建筑物的高度，層數(shù)，寬度，長度以及與相鄰建筑物的距離，考慮其朝向，采光和交通，并得出建筑物的主要經(jīng)濟指標。比例為 1：500。建筑總說明：包括建筑物各部分的設(shè)計原則和施工方法，建筑材料的選取，建筑設(shè)計時使用的標準、規(guī)范和圖集。平面設(shè)計：用平面圖分標高表示不同平面內(nèi)的尺寸，如單廠主體下窗臺標高處和貼建二層框架二層窗臺標高處，比例為 1：100。立面設(shè)計：包括正立面圖，側(cè)立面圖，縱向用 121 軸表示，橫軸用 AF 軸表示，并表示出外體材料，裝飾，門窗位置和尺寸。通過立面圖可以直接看出建筑的正面布局，建筑的總高度，比例為 1：100剖面設(shè)計：繪制特殊部位的剖面圖，以直接得到建筑物的某些細部構(gòu)造，采用一字型橫向剖面即可，比例為 1：100建筑節(jié)點設(shè)計：散水、臺階、坡道、天溝、窗臺和構(gòu)造縫的節(jié)點詳圖設(shè)計。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計采用大型屋面板+鋼屋架+鋼筋混凝土排架柱的排架結(jié)構(gòu)，主要計算構(gòu)件為排架柱、牛腿、抗風(fēng)柱和基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型和布置 屋面板1）屋面板采用 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板根據(jù) 04G4102，選用屋面板時基本組合的荷載分項系數(shù)： ，,35.?QG?承受荷載如下：橡膠防水卷材防水層：保溫層： 20 厚水泥砂漿找平層：活荷載： q=(++)+=選擇 YWB2Ⅲ允許外加均布荷載基本組合設(shè)計值[q]為 ，滿足承載力條件屋面板自重：2）嵌板橡膠防水卷材防水層：保溫層： 20 厚水泥砂漿找平層：活荷載： q=(++)+=選擇 YKWB1Ⅲ允許外加均布荷載基本組合設(shè)計值[q]為 ，滿足承載力條件板自重：3）天溝板根據(jù)屋面排板計算，考慮采用 680mm 寬度的天溝板落水管之間的水平間距 12m，天溝流水坡長為 6m，采用焦渣找坡層，坡度為 1%， ，最薄處 20mm，最厚處 80mm 水泥砂漿找平，上鋪橡膠防水卷材焦渣找坡層：按其平均厚度計算，厚度為 50mm，焦渣自重為 14KN/m313 / 68焦渣均布荷載：14=20 厚水泥砂漿找平層：橡膠防水卷材防水層：積水荷載考慮 230mm 水深，為 活荷載： 卷材防水層考慮高肋和低肋覆蓋部分，按天溝寬度的 倍計算b=天溝寬度 190=680190=490mmq=[(+++)+] =選擇 TGB68，允許外加均布荷載基本組合設(shè)計值 ，滿足承載力條件天溝板板自重 屋架屋面恒荷載：屋面板以上 屋面板自重 灌縫重 總計 屋面活荷載 屋面荷載設(shè)計值：組合一：+ =組合二：+ =選擇 GWJ302A1 屋面荷載設(shè)計值[q] 為 ，滿足承載力要求屋架自重為 4550kg/榀初定屋架支撐自重為 吊車梁廠房設(shè)置兩臺橋式吊車，吊車參數(shù)如下表：表 311 吊車梁參數(shù)Table 311 parameter of crane beam起重量 跨度 小車質(zhì)量 總質(zhì)量 軌頂以上高度 軌道中心至端部距離 寬度 輪距 最大輪壓 最小輪壓10t 2239mm 230mm 6922mm 5000mm 147KN 根據(jù)吊車跨度和起重量，中間跨選擇鋼筋混凝土吊車梁 DL7Z，自重為 ，伸縮縫跨和邊跨分別選 DL7S 和 DL7B，自重為 根據(jù)吊車梁和吊車參數(shù)，選擇吊車軌道聯(lián)結(jié)型號為 DGL12，螺栓間距為 260mm，鋼軌型號為 38kg/m，最大輪壓設(shè)計值為 510KN，軌道面至梁頂面距離為 170190mm，選擇車擋型號為 CD2，適用于 10t 吊車，走道板：中間跨選擇 DB801，邊跨和伸縮縫處跨選擇 DB801S，各構(gòu)件參數(shù)如下表所示：表 312 構(gòu)件參數(shù)表Table 312 parameter of construction members編號 尺寸（mm） 自重吊車梁 DL7Z（DL7S，DL7B）高度 900上翼緣 500下翼緣 250 軌道聯(lián)結(jié) DGL12 螺栓間距 260 鋼軌自重 38kg/m車擋 CD2走道板 DB801（DB801S） 板長 5550（4950）板寬 800 排架柱初定牛腿標高為 8700mm，吊車梁高度為 900mm軌頂標高=牛腿標高 +吊車梁高度 +鋼軌高度(200mm)=8700+900+200=9800mm，與工藝要求相差在177。200 以內(nèi)，滿足要求柱頂標高=軌頂標高 +軌頂至吊車小車頂面距離 +安全距離（≥220mm） =9800+2239+220=12359mm，取為 12600mm全柱高 H=柱頂標高+ 基頂至177。 標高處高度=12600+1200=13800mme1e4e4 h1a參數(shù)構(gòu)件15 / 68圖 311 排架柱示意圖Fig 311 diagrammatic sketch of bent frame column下柱高 H1=8700+1200=9900mm上柱高 H2=126008700=3900mm柱截面設(shè)計根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊：Hk=9900+900=10800mm 基頂至吊車梁頂距離Hl=8700+1200=9900mm 基頂至吊車梁底距離下柱：h≥ =9900/14= 選擇 h=1000mm14lb≥ 9900/25=396mm 選擇 b=400mm?25l上柱初選截面為 bh=400400mm，下柱截面高度在 900~1100mm，選擇工字形柱下柱截面取為 bfhbhf=4001000120150 工字型截面軌道中心線至縱向定位軸線間的間距一般取 750mm取軌道中心線距離上柱內(nèi)邊緣為 350mm，吊車端部到柱內(nèi)邊緣凈距為120mm80mm，滿足安全要求梯形屋架在上柱的作用點距離縱向定位軸線 150mme0=1000/2400/2=300mm e1=400/2150=50mm e2=350(1000/2400）=250mm牛腿尺寸初選 h1=400mm，h=500mm 滿足 h1≥ h， 滿足要求3?45??圖 312 排架柱截面圖Fig 312 section graph of bent frame column排架截面參數(shù)根據(jù)排架柱的截面尺寸，得出柱的計算參數(shù)如下：表 313 柱截面參數(shù)Fig 313 parameter of bent frame column crosssection1004040 15025 120截面尺寸(mm) 面積(mm 2) 慣性矩（mm 4）上柱 400400 105 109下柱 4001000100150 105 109慣性矩：上柱：I u= 109mm4??124033bh下柱：Il≈ =109mm4233 35251065081204 ）（ ????? 基礎(chǔ)梁外墻采用 370 墻，突出于柱外，查《鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁》04G320 圖集，采用基礎(chǔ)梁類型如表 314 所示：表 314 基礎(chǔ)梁選用表Table 314 table of foundation beam編號 梁長（mm） 自重(t)整體 JL25 5950 有窗 JL27 5950 有門 JL28 5950 荷載計算 屋蓋自重橡膠防水卷材防水層： 保溫層： 20 厚水泥砂漿找平層： 截 面 參 數(shù)柱基礎(chǔ)梁類型17 / 68屋面板： +=g= KN/m2屋架自重 則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)自重為 G1=630/2+= 柱自重柱采用 C30 混凝土，重度為 25KN/m3標準值：上柱：G 2,k=25=下柱：G 3,k=25105/106=設(shè)計值：上柱：G 2==下柱：G 3== 吊車梁及軌道自重G4=（+ 6）= 屋面活荷載屋面均布活荷載為 630/2=63KNk? 吊車荷載根據(jù)吊車寬度 B 和和輪距 K，算的吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應(yīng)的坐標值圖所示，以此求的作用于牛腿上的吊車豎向荷載Pmax Pmax92/604078/60110/60Pmax Pmax圖 321 簡支吊車梁支座反力影響線Fig 321 End reaction influence line of crane beam兩臺吊車組合，取折減系數(shù)為 ，并忽略第三跨 Pmax 的有利作用??=147（ +1）=,ax??604781?= =,inkmazP,inx mkNeM2maxa ???吊車橫向水平剎車力：吊車起重量為 10t，取橫向水平荷載系數(shù) =?KNGTkki )084.(12.)(,3,2, ???????? N9641, Ki?yik )60(.0max,???? 風(fēng)荷載地面粗糙程度為 B 類 +870.19 / 68圖 322 風(fēng)載體形系數(shù)Fig 321 The wind carrier form factor基本風(fēng)壓 屋架坡度為 10176。，角度為 ，風(fēng)載體形系數(shù)如圖：室外標高為300，按室外標高取風(fēng)壓高度變化系數(shù)自室外地坪至柱頂高度為 12600+300=)4.(??????z?=6==6=????q72檐口距離室外地面高度為 12600+1990+300=14890mm137.)(0154890. ??????z? mKNWk /.]65..)[( ??mKNkQ/384?? 內(nèi)力分析A 柱和 F 柱相同，抗剪剛度 D 也相同，η A=η B=柱頂剪力、水平集中力、柱頂不動鉸支座反力均規(guī)定自左向右為正，反之則為負 屋蓋自重G1A=G1F=M1A=M1F= G1Ae1==mM2A=M2F= G1Ae0==m受力簡圖如右所示查表得：M1AM2A M1FM2FA F圖 331 結(jié)構(gòu)計算簡圖Fig 331 Computing model of structure圖 332 屋蓋自重作用下內(nèi)力圖Fig 332 Internal force diagram under the dead load of roof?luI ?Hu?力矩作用在柱頂時 28.)1(????nC?KNHMRAFA 74..651?力矩作用在牛腿時 10.)(????nC?KNHMRAFA ?虛加的支座反力+=??AA21 ?A柱頂剪力： ???屋蓋自重作用下，排架的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如下所示 圖 V圖 N 圖AFAF21 / 68M1AM2A M1FM2FQ1 Q1