单层混凝土工业厂房设计示例 (以下内容中划横线处需要设计中注意)一、设计条件及要求1．设计条件某双跨等高金工车间，厂房长度60m ，柱距为6m ，不设天窗。

跨度分别为18m 和15m ，其中18m 跨设有两台32t 中级载荷状态桥式吊车；15m 跨设有两台10t 中级载荷状态桥式吊车。

吊车采用大连起重机厂“85系列95确认”的桥式吊车，轨顶标志高度均为7.8m 。

厂房围护墙厚240，下部窗台标高为1.2m ，窗洞4.8m ×3.6m ；中部窗台标高为6.3m ，窗洞4.8m ×1.5m ；上部窗台标高为9.6m ，窗洞4.8m ×1.2m 。

采用钢窗。

室内外高差为0.30m 。

屋面采用大型屋面板，卷材防水（两毡三油防水屋面），为非上人屋面。

厂房所在地的地面粗糙度为B 类，基本风压w 0=0.35kN/m 2，组合值系数ψc =0.6；基本雪压S 0=0.4kN/m 2，组合值系数ψc =0.6。

基础持力层为粉土，埋深为-2.0m ，粘粒含量ρc =0.8，地基承载力特征值f ak =140kN/m 2，基底以上土的加权平均重度γm =17kN/m 3、基底以下土的重度γ=18kN/m 3。

排架柱拟采用C30砼，基础采用C20砼；柱中受力钢筋采用HRB335钢，箍筋、构造筋、基础配筋采用HPB235钢。

2．设计要求除排架柱、抗风柱和基础外，其余构件均选用标准图集。

设计内容包括： （1）选择厂房结构方案, 进行平面、剖面设计和结构构件的选型； （2）设计中柱及柱下单独基础；（3）绘制施工图，包括结构平面布置图、排架（中）柱的模板图和配筋图等。

二、 结构方案设计1．厂房平面设计厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。

柱距为6m ，横向定位轴线用①、②…表示，间距取为6m ；纵向定位轴线用（A ）、（B ）（C ）表示，间距取等于跨度，即（A ）~（B ）轴线的间距为18m ，（B ）~（C ）轴线的间距为15m 。

为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线600mm ，其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。

（B ）~（C ）跨的吊车起重量小于30t 时，（C ）列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合；（A ）~（B ）跨吊车起重量大于30t 时，（A ）列采用非封闭结合，初步取联系尺寸D=150mm 。

是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需要根据吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸B 2确定（参见图2-1）。

)(312B B B +-=λ应满足：其中 λ——吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取750mm ；1B ——吊车轮中心线至桥身外缘的距离，对于10t 、16t 、20t和32t 吊车（大连起重机厂“85系列”）分别为230mm 、260mm 、260mm 、300mm ；3B ——是上柱内边缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸D 。

假定上柱截面高度为400mm ，则 对（A ）列柱 B 2=750-[300+（400-150）]=200mm>80mm ，满足要求(非封闭结合)⎪ ⎩ ⎪⎨ ⎧ > ≤ ≥ t 50 100 t 50 80 2 Q mm Q mm B对（C ）列柱 B 2=750-（230+400）=120mm>80mm ，满足要求(封闭结合)对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸能满足要求。

厂房长度66m ，小于100m ，可不设伸缩缝。

2．构件选型及布置构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑）、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间支撑、抗风柱等。

1）屋面构件 ①屋面板和嵌板屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查92G410（一）。

当屋架斜长不是屋面板宽1.5m 的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板查92G410（二）。

荷载：二毡三油防水层 1.2×0.35=0.42kN/m 220mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m 2屋面均布活载（不上人） 1.4×0.5=0.70kN/m 2雪载 1.4×1.0×0.4=0.56kN/m 2------------------------------------------------------------------------------------------------ 小 计 1.60kN/m 2采用预应力混凝土屋面板。

根据允许外加均布荷载设计值1.60kN/m 2，查附表1-5，中部选用Y-WB-1Ⅱ,端部选用Y-WB-1Ⅱs ,其允许外加荷载 1.99kN/m 2>1.60kN/m 2。

板自重1.40kN/m 2。

嵌板采用钢筋混凝土板，查附表1-2，中部选用KWB-1，端部选用KWB-1S ，其允许外加荷载3.35kN/m 2>1.60kN/m 2，板重1.70kN/m 2。

②天沟板当屋面采用有组织排水时，需要布置天沟。

对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟；对于多跨，内侧只能采用内天沟。

天沟的型号根据外加均布线荷载设计值查92G410（三）。

计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。

同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。

在落水管位置的天沟板需开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a ”、“b ”表示。

厂房端部有端壁的天沟板用“sa ”、“sb ”表示。

本例在②、④、⑥、⑧、⑩轴线处设置落水管。

本例的内天沟宽度采用620mm ，外天沟宽度采用770mm 。

外天沟荷载:焦渣砼找坡层 1.2×1.5×0.77=1.39kN/m 二毡三油防水层 1.2×0.35×0.77=0.32kN/m20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20×0.77=0.37kN/m积水荷载 1.4×10×0.13×0.77=1.40kN/m屋面均布活载 1.4×0.5×0.77=0.54kN/m ----------------------------------------------------------------------------------------------- 小 计 3.48kN/m查附表1-6，一般天沟板选用TGB77-1，开洞天沟板选用TGB77-1a 或TGB77-1b ，端部为TGB77-1Sa 或TGB77-1Sb, 允许外加荷载4.13kN/m>3.48kN/m ，自重2.24kN/m 。

同理可求得内天沟外加荷载设计值2.81kN/m ，由附表1-6，一般天沟板选用TGB62-1，开洞天沟板选用TGB62-1a 或TGB62-1b ，端部为TGB62-1Sa 或TGB62-1Sb , 允许外加荷载3.16kN/m>2.81kN/m ，自重2.06kN/m 。

2）屋架及支撑屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。

跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查95G314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架，查95G414。

本例不设天窗（类别号为a ），檐口形状为一端外天沟、一端内天沟，代号为D 。

屋面荷载:屋面板穿来的荷载 1.60kN/m取较大值 取较大值屋面板自重 1.2×1.4=1.68kN/m灌缝重 1.2×0.1=0.12kN/m--------------------------------------------------------------------------小计 3.40kN/m15m跨采用钢筋混凝土屋架，中间选用WJ-15-2Da；两端选用WJ-15-2Da'。

允许外加荷载3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重45.65kN。

18m跨采用预应力混凝土屋架，中间选用YWJ18-1Da；两端选用YWJ-18-1Da'。

允许外加荷载3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重67.6KN。

对于非抗震及抗震设防烈度为6、7度，屋盖支撑可按附图1-1~1-4布置。

当厂房单元不大于66m时，在屋架端部的垂直支撑用CC-1表示，屋架中部的垂直支撑用CC-2表示；当厂房单元不大于66m时，另在柱间支撑处的屋架端部设置垂直支撑CC-3B。

屋架端部的水平系杆用GX-1表示；屋架中部的水平系杆用GX-2表示。

屋架上弦横向水平支撑用SC 表示；当吊车起重量较大、有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑用XC表示。

当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水平支撑。

本例不需设纵向水平支撑。

3）吊车梁吊车梁型号根据吊车的额定起重量、吊车的跨距（L K=L—2λ）以及吊车的载荷状态选定，其中钢筋混凝土吊车梁可查95G323、先张法预应力混凝土吊车梁可查95G425、后张法预应力混凝土吊车梁可查95G426。

对18m跨厂房，吊车起重量为32t，中级载荷状态，L k=18-2×0.75=16.5m，采用混凝土吊车梁。

查附表1-4，中间跨选用DL-11Z，边跨选用DL-11。

梁高1200mm，自重39.98KN。

对15m跨厂房，吊车起重量为10t，中级载荷状态，L k=15-2×0.75=13.5m。

采用混凝土吊车梁。

查附表1-4，中间跨选用DL-7Z，边跨选用DL-7B，梁高900mm，自重27.64KN。

4）基础梁基础梁型号根据跨度、墙体高度、有无门窗洞等查93G320。

墙厚240mm，突出于柱外。

由附表1-8，纵墙中间选用JL-3，纵墙边跨选用JL-15；山墙6m柱距选用JL-14，山墙4.5m柱距选用JL-23。

基础梁布置见例图2-4。

5）柱间支撑柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑型号可查表97G336。

首先根据吊车起重量、柱顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等查出排架号，然后根据排架号和基本风压确定支撑型号。

6）抗风柱抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。

抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。

18m跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为6m；15m跨的抗风柱中间的间距为6m，两边的间距为4.5m。

图2给出了屋面结构布置，图3给出了构件平面布置。

3．厂房剖面设计剖面设计的内容是确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高、柱顶标高和圈梁的标高。