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,雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。
1.3 当地的基本风压为,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。
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,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2/15.0m kN ,找坡层(按平均厚度计算)2/3.1m kN ,沟内积水2/3.2m kN (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 《m m 65.1⨯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《m m 65.1⨯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(m m 65.1⨯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 2/24.1m kN 雪荷载标准值 2/4.0m kN 屋面均布活荷载标准值 2/5.0m kN(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》GB 5009-2001 (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 =2/50.2m kN >2/16.2m kN ,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 =2/50.2m kN >2/16.2m kN ,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) m kN /15.039.015.05.2=⨯⨯ 找坡层 m kN /51.039.03.1=⨯沟内积水(按0.23m 积水深度计算) m kN /90.039.023.010=⨯⨯2)屋面均布可变荷载标准值 m kN /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)m kN q /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 =m kN /00.3>m kN /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[]q =2/37.3m kN >2/16.2m kN ,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m 8.19.02=⨯,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k W基本风压2/5.0m kN W o =,风振系数0.1=z β地面粗糙度类别B风荷载体型系数:无挡风板时6.0=s μ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 μ,故风荷载标准值 2/36.05.021.16.00.1m kN W W o z s z k =⨯⨯⨯==μμβ2.2.2 确定钢天窗架型号由图集05G512-1表6中查知, 22/42.0/36.0m kN m kN W k <=(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 2/24.1m kN预应力混凝土屋面板及灌缝自重 2/50.1m kN屋面支撑及吊管线自重 2/15.0m kN(2)可变荷载雪荷载标准值 2/40.0m kN屋面均布活荷载标准值 2/50.0m kN2.3.2 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(2.1m kN q =⨯+++⨯=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(35.1m kN q =⨯⨯+++⨯=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2/5.4m kN 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m kN /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。