单层工业厂房结构课程设计定稿版
单层厂房结构课程设计
单层厂房结构课程设计1.结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在15~36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。
为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线型屋架及预应力混凝土屋面板。
选用钢筋图2-55 计算单元和计算简图2.荷载计算 1.恒载⑴屋盖恒载20厚水泥砂浆找平层 280厚泡沫混凝土保温层 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）屋盖钢支撑1B C1800180060060060060060060060060060060024365789121110EA=EA=1010036009001000B柱A柱2kN/m 35.0二毡三油防水层绿豆砂浆保护层230.40kN/m m 02.0kN/m 20=⨯230.64kN/m m 08.0kN/m 8=⨯2kN/m 4.12kN/m 05.02.屋面活荷载屋面活荷载标准值为，雪荷载标准值为，后者小于前者，故仅按前者计算。
作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：20.5kN/m20.4kN/m.8kN3718/2m6mkN/m5.04.121=⨯⨯⨯=QQ GkN/m 36.3m 0.6kN/m 4.04.121=⨯⨯=q kN/m 68.1m 0.6kN/m 2.04.122=⨯⨯=q B h h F s s 0z z z s4s31z 21Q w ])()[(ωβμμμμμμγ+++=;; ;由于图2-59a 所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。
柱顶不动铰支座反力可根据相应公式计算。
对于A ，C柱，则：本例中。
求得后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。
柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图2-59、。
图2-59d 为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定，下同。
11432A kN 58.3653==A G G .66kN 440kN 33.2202214=⨯==G G kN53.3856==B G G 143.52kN58.8kN 2kN 92.252345=⨯+===G G G B m 11.02kN m 05.0kN 33.220111⋅=⨯==e G M 330412)(e G e G G M A -+=m 41.76kN 0.3m 58.8kN -0.25m 17.28)kN 33.220(⋅=⨯⨯+=i R 109.0=n 356.0=λ)(39.6C ←-=R 231.211111123321=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--⋅=n n C λλ957.0111123323=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⋅=n C λλ()→=⨯⋅+⨯⋅=+=kN 39.610.1m 0.957m 41.76kN 2.231m kN 02.112211C H M C H M R A 0B =R i R b c11.76B11.98C11.0229.786.396.3911.7611.9829.7811.02296.41C332.99B440.66237.61220.33296.41237.61220.33332.99466.58584.18+++CBM 1G 1M 2G 2G 3G 4G 5G 6G 1M 1M 2G 2G 3+M+M+V+V+N+N(a) (b)图2-62 左吹风时排架内力图 (2)右吹风时计算简图如图2-63a 所示。
单层工业厂房课程设计
单层工业厂房课程设计
一、课程目标
1、了解工业厂房用途以及一般结构特征；
2、熟悉单层工业厂房的建筑设计材料及技术；
3、掌握单层工业厂房的建筑设计程序；
4、学习单层工业厂房的施工管理及施工技术。
二、课程内容
1、工业厂房概念的介绍
（1）定义：什么是工厂房；
（2）分类：工厂房的分类；
（3）特点：工厂房的一般结构特征；
2、单层工业厂房建筑设计材料及技术
（1）结构设计材料：钢筋、混凝土、支撑体等；
（2）建筑外墙和屋面材料：水泥板、砖块、石膏板、塑料板等；
（3）建筑内饰材料：瓷砖、木地板、油漆等；
（4）施工技术：砌筑工艺、混凝土技术等。
3、单层工业厂房的施工管理及施工技术
（1）竣工前的施工管理
1、评估工业厂房设计方案：各设计方案要求满足，且评估完整；
2、施工现场环境管控：营造安全、舒适、高效的施工环境；
3、施工设备报装：各施工设备应当符合安全质量要求；
4、施工节点把关：施工节点把关，确保施工质量。
（2）施工期间的施工管理
1、供料管理：采购的原料符合规范的要求；
2、施工安全管理。
单层厂房结构课程设计计算书定稿版
单层厂房结构课程设计计算书HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】课程设计专业：土木工程（本科）学号：姓名：杨树国日期： 2008年4月16日一、设计资料1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。
2、钢筋混凝土结构设计手册。
二、计算简图的确定2.1 计算上柱高及全柱高：室外地坪为-0.15m，基础梁高0.6m，高出地面0.1 m，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m。
根据设计资料得：H=吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离上柱高u=900+200+2734+166=4000=4m全柱高H=轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高=6.8-(0.9+0.2)+4+0.65=10.35故下柱高u l H H H -==10.35-4.0=6.35m上柱与全柱高的比值 386.035.100.4===H H u λ 2.2 柱截面尺寸：因电车工作级别为5A ，故根据书表2.9（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500⨯=⨯ B 列柱：mm mm h b 700500⨯=⨯下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500⨯⨯=⨯⨯ B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500⨯⨯=⨯⨯（其余尺寸见图），根据书表2.8关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度A 、C 列柱：mm b mm H l 50025425635025=<==（符合） B 列柱：mm b mm H l 50025425635025=<==（符合） 对于下柱截面高度：A 、C 及B 列柱皆有：mm h mm H l 120052912635012=<==（符合）2.3 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱上柱 49310208.5500500121mm I u ⨯=⨯⨯=下柱 3380020012121200500121⨯⨯⨯-⨯⨯=l I +]5020021)27005032(50200361[423⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯41010067.7mm ⨯= 比值：074.010067.710208.5109=⨯⨯==l u I I η排架B 列柱上柱 410310429.1700500121mm I u ⨯=⨯⨯=下柱 33120020012121600500121⨯⨯⨯-⨯⨯=l I +]5020021)211005032(50200361[423⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯41110199.1mm ⨯= 比值：119.010199.110429.11110=⨯⨯==l u I I η 2.4 校核C ：对于边列柱A 、C ，吊车桥架外边缘至上柱的边缘的净空宽度应满足80≥c 。
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13.5.3 基础梁搁置
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基础梁防冻胀措施
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13.5.4 单层厂房屋面的排水
屋面排水
屋面排水方式 (1)无组织排水
适用范围：年降雨量小于900mm，檐口高 度小于10m的单跨厂房、多跨厂房的边跨、工 艺上有特殊要求的厂房(如冶炼车间)、积灰较多 的车间和具有腐蚀性介质作用的铜冶炼车间。
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13.2.2.1 外墙、边柱与纵向定位轴线 的定位
在有吊车的厂房中，为使吊车规格与厂房结构相协调， 确定二者的关系如下(图13.6)：
Lk L 2e
L——厂房跨度，即纵向定位轴线间的距离； Lk——吊车跨度，即吊车轨道中心线间的距离； e——吊车轨道中心线至定位轴线间的距离。
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(1)封闭结合 指纵向定位轴线与边柱外缘、外墙内缘
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13.2.2.2 中柱与纵向定位轴线的定 位
(1)等高跨中柱与纵向定位轴线的定位 无变形缝时的等高跨中柱
等高厂房的中柱宜设单柱和一条纵向定位轴线， 柱的中心线宜与纵向定位轴线相重合(图 13.10(a)) 。
等高厂房的中柱，由于相邻跨内的桥式吊车起重 量在30t以上，厂房柱距较大或有其他构造要求时 需设置插入距。中柱可采用单柱，并设两条纵向 定位轴线(图13.10(b)) 。
此定位方法，既保证了双柱间有一定的距 离且有各自的基础杯口，以便于柱的安装，同 时又保证了厂房结构不致因设有伸缩缝或防震 缝而改变屋面板、吊车梁等纵向构件的规格， 施工简单。
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13.2.2 纵向定位轴线
纵向定位轴线主要用来标定厂房横向 构件的标志端部，如屋架的标志尺寸以及 大型屋面板的边缘。厂房纵向定位轴线应 视其位置不同而具体确定。
单层工业厂房的结构吊装课程设计.doc
一工程概况及施工技术经济条件1、工程概况本工程为某厂单层钢筋混凝土装配式车间，该车间长。
2、施工技术经济条件（1）地质：由勘测报告知，土壤为一级大孔性黄土，天然地基承载力为15T/m2，地下水位在地表下6~7米；（2）吊装前基础已施工完毕并回填平整至-0.20米；（3）柱、顶应为屋架及12米跨两铰拱屋架，均为现场预制；吊车梁、联系梁、基础梁及预应力大型屋面板在预制构件加工厂制作，用汽车运入现场并排放；（4）钢天窗梁系，分两段在金属结构厂制作，运到现场拼装并排放；（5）结构安装工程承重构件一览表附表；（6）施工单位现有W1-50，W1-100和ε-1252型履带起重机可供选用，其工作性能见图4，5，6所示工作性能曲线；起重机外形尺寸如图及附表；（7）工期：自2010年12月20日至7月20日。
3、设计参考数据（1）柱的预制平面图中柱脚距基础中心80cm以处，吊具重200kg；（2）横吊梁重500kg；天窗架加固附加重500kg；（3）鸟嘴架可外伸3m重500kg。
二施工前准备工作本次设计是严格按照工程现场情况以及设计任务书参考国家标准完成的。
在合同的时间期限内既要安全合理又要经济的吊装施工。
首先已经做好了厂房的基础，现在需要清理场地将需要吊装的材料按要求布置好准备吊装。
三 厂房结构吊装方案1 起重机械型号的选择由上面的工程概况和施工条件可以知道，构件中柱子和梁中最重6.9T ，屋架、天窗和屋面板最重7.15T 。
起重机型号的确定和工作参数的计算。
1 吊装柱子的起重机选择。
柱：各列柱均要求以一点绑扎（斜吊绑扎法或直吊绑扎法）采用旋转法吊装的方法。
则 Q ≥ Q 1 +Q 2 其中Q1为构件质量，Q 2 为索具重量：吊索取 0.2 T ； 横吊聚、鸟嘴架，各 0.5 T ；柱子中最重的为6.9T 。
所以Q ≥7.1T 。
起重高度 H 所选起重机的起升高度必须满足所吊构件的吊装高度要求。
柱子中最高的如表为Z1-3柱，14.24m则 H ≥ h 1 +h 2 +h 3 +h 4。
单层工业厂房结构课程设计
一、设计条件工程概况某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为米，柱顶标高为米，轨顶标高为米，厂房设有天窗，采用两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车。
屋面防水层采用二毡三油，维护墙采用240mm厚的转砌体，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150mm，建筑剖面图详见图1.结构设计资料自然条件：基本风压值为m2，基本雪压值为KN/m2地质条件：厂区自然地坪以下为厚填土，填土一下为厚中层中密粗砂土（地基承载力特征值为250 KN/m2），再下层为粗砂土（地基承载力特征值为350 KN/m2），地下水位在地面下米，无腐蚀性。
吊车使用情况车间设有两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车，轨顶标高为米，吊车的主要参厂房标准构件选用情况屋面板采用预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为m2。
天沟板天沟板自重标准值为块，积水荷载以m计天窗架门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准值为屋架采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。
屋架支撑屋架支撑的自重标准值为m2吊车梁吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为1200mm，自重标准值为根。
轨道及零件重标准值为1kN/m，轨道及垫层高度为200mm。
基础梁基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm，下底面宽200mm，高度450.每根重。
材料选用混凝土：采用40钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335.基础混凝土：采用C40钢筋：采用HRB335级钢。
屋面做法20厚1：3水泥砂浆找平层（重力密度为20 KN/m3）冷底子油两道隔气层KN/m2100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度4MPa，重力密度5 KN/m3）15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20 KN/m3）屋面或则在标准值的取值相关建筑材料的基本数据钢筋混凝土容重3kN m25/水泥砂浆容重3kN m20/石灰水泥混合砂浆容重3kN m19/240厚双面粉刷机制砖墙重3kN m19/钢门窗自重2kN.0m/40防水层自重KN/m2找平层自重2kN.0m/40图 建筑剖面图二、计算简图的确定计算上柱高及柱全高根据任务书的建筑剖面图：上柱高u H =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高= 标高=吊车梁顶标高-吊车梁高= 全柱高H=柱顶标高—基顶标高=（）=下柱高l H =H-u H = λ= u H /H=14=初步确定柱截面尺寸根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表。
单层厂房结构课程设计
单层厂房结构课程设计1.结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在15~36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。
为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线型屋架及预应力混凝土屋面板。
选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。
由图2-54可知柱顶标高为9.6m ，牛腿顶面标高为6m ；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H ，下柱高度H l ，和上柱高度H u 分别为：图2-54 厂房剖面图根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2-22。
图2-55 计算单元和计算简图 2.荷载计算1.恒载⑴屋盖恒载20厚水泥砂浆找平层 230.40kN/m m 02.0kN/m 20=⨯ 280厚泡沫混凝土保温层 230.64kN/m m 08.0kN/m8=⨯预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 2kN/m4.1屋盖钢支撑 2kN/m 05.0总计 2kN/m 84.2屋架重力荷载为60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为： (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值： (3)柱自重重力荷载设计值 A 、C 柱: 上柱：17.28kN3.6m kN/m 0.42.14C 4A =⨯⨯==G G 下柱: 36.58kN6.5m kN/m 69.42.15C 5A =⨯⨯==G GB 柱: 上柱:25.92kN3.6m kN/m 0.62.14B =⨯⨯=G下柱:38.53kN6.5m kN/m 94.42.15B =⨯⨯=G各项恒载作用位置如图2-56所示。
图2-56 荷载作用位置图 （单位：kN ）2.屋面活荷载屋面活荷载标准值为20.5kN/m ，雪荷载标准值为20.4kN/m ，后者小于前者，故仅按前者计算。
作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：1Q 的作用位置与1G 作用位置相同，如图2-56所示。
3.风荷载风荷载的标准值按0s z z k w w μμβ=计算，其中20kN/m 5.0=w ,0.1=zβ,z μ根据厂房各部分标高(图2-54)及B 类地面粗糙度确定如下： 柱顶(标高9.6m ) 000.1z =μ檐口(标高11.75m ) 049.1z =μ 屋顶(标高12.80m )078.1z =μs μ如图2-57所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：图2-57 风荷载体型系数及计算简图则作用于排架计算简图(图2-57)上的风荷载设计值为: 4.吊车荷载 由表2-16可得t 5/20吊车的参数为：m 2.5=B ， 4.0m =K ，kN 6.68=g ，kN 200=Q ，kN 174max=P ,kN 5.37min =P ,根据m 2.5=B 及K 可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值如图2-58所示。
单层工业厂房课程设计
添加标题
排水方式：重力流、 压力流、虹吸流等
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排水管材：PVC、 PE、铸铁等
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排水管径：根据流量 和流速计算
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排水坡度：根据排水 量和管径确定
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排水检查井：设置位 置、数量和尺寸
添加标题
排水泵站：设置位置、 类型和功率
添加标题
排水水质：符合环保 要求，处理后排放
暖通系统设计
保生产安全
工艺流程管道设计
管道类型：包括供水、排水、供气、供油等 管道布置：根据工艺流程和设备布局进行合理布置 管道材质：选择耐腐蚀、耐高温、耐磨损等性能优良的材质 管道连接：采用焊接、法兰、螺纹等连接方式，保证连接牢固可靠 管道维护：定期检查、清洗、维护，确保管道正常运行
04 厂房结构设计
设计要求
满足生产工艺要求 满足建筑结构要求 满足防火、防爆、防震等安全要求 满足环保、节能、绿色建筑要求 满足经济、美观、实用等设计要求
02 厂房总体布局设计
厂址选择
地理位置：选 择交通便利、 靠近原材料供 应地和产品销
售地的地方
环境条件：选 择环境污染小、 噪音低、通风
良好的地方
土地价格：选 择土地价格合 理、土地使用 权稳定的地方
单层工业厂房课程设 计
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汇报人：
目录 /目录
01
课程设计概述
04
厂房结构设计
02
厂房总体布局 设计
05
厂房给排水及 暖通设计
03
厂房工艺流程 设计
06
厂房电气及自 动化设计
01 课程设计概述
设计背景
单层工业厂房课程设计
目录第1章、混凝土结构课程设计?单层工业厂房设计计算书、设计条件1.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间，厂房长度72m ，柱距为6m ，不设天窗。
厂房跨度为18m ，车间面积为 ,其中AB 跨设有两台10t 桥式吊车；BC 跨设有两台32/5t 桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5，轨顶标高AB 跨为8.7m ，BC 跨为9m ，柱顶标高为11.8m 。
1.1.2、建筑构造 屋盖防水层：APP 防水卷材 找平层：25mm 水泥砂浆 保温层：100mm 水泥蛭石砂浆 屋面板：大型预应力屋面板 围护结构240mm 普通砖墙，采用 和M5混合砂浆 门窗低窗：4.2m ×4.8m 高窗：4.2m ×2.4m 门洞：5.6m ×6.0m 1.1.3、自然条件建设地点：衡阳市郊，无抗震设防要求 基本风压：2/m kN 基本雪压：2/m kN 建筑场地：粉质粘土 地下水位：低于自然地面3m修正后地基承载力特征值：2502/kN m 1.1.4、材料混凝土：基础采用C25，柱采用C30钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋、设计要求1.2.1、分析厂房排架，设计柱、基础，整理计算书一份1.2.2、绘制结构施工图一套、设计期限1.3.1、两周、参考资料1.4.1、混凝土结构设计规范GB50010-20021.4.2、建筑结构荷载规范GB50009-20011.4.3、建筑地基基础设计规范GB50007-20021.4.4、混凝土结构构造手册1.4.5、国家建筑标准设计图集08G118第2章、混凝土结构课程设计?单层工业厂房设计计算书、设计条件2.1.1、平面与剖面某双跨等高机修车间，厂房长度72m，柱距为6m，不设天窗。
厂房跨度为18m，车间面积为 ,其中AB跨设有两台10t桥式吊车；BC跨设有两台32/5t桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5，轨顶标高AB跨为8.7m，BC 跨为9m，柱顶标高为11.8m。
单层工业厂房课程设计
单层工业厂房课程设计学号： 姓名： 一、工程名称 钻石加工厂装配车间二、 设计资料某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米，长66米，柱距6米； ① 建筑地点：成都市郊区（家所在地）② 车间所在场地，地坪下0.8米内为填土，填土下层3.5米内均质亚粘土，地基容许承载力标准值2/200m kN f k =，地下水位-4.05米，无腐蚀性。
基本风压20/35.0m kN W =，基本雪压20/25.0m kN S =。
屋面活荷载为0.5kN/m 2。
三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度为21m ，在15～36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。
为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线屋架及预应力混凝土屋面板。
选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。
厂房各主要构件选型见下表：主要承重构件选型表四、排架的荷载计算1．排架计算简图的确定(1)确定柱高。
吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=12.2—0.2=12.0m牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=12.0-1.2=10.8m柱顶标高=14.4m上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=14.4—10.8=3.6m全柱高H=柱顶标高—基顶标高=14.4--（-0.5）=14.9m下柱高H l=H--H u=14.9-3.6=11.3m,λ= H u/H=3.6/14.9=0.24（2）初步拟订柱尺寸根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=500mm×400mm, 下柱b×h×h f=1500mm ×1000mm×200mm,截面尺寸如图所示。
（3）参数计算 上柱： 493102.133********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱：36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=410102.532mm ⨯=比值： 0.0841==l u I In排架计算简图如图（6） 2．荷载计算 (1)恒载计算。
单层工业厂房设计(原创)
混凝土结构课程设计任务书单层厂房设计1、设计资料（1）、平面图和剖面图：某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为18m,柱距均为6m，车间总长度为72m。
每跨设有200/50kN吊车各两台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高为7.8m，柱顶标高为10.5m。
车间平面图和剖面图分别见如下图示。
厂房剖面图（2）、建筑构造：屋面：SBS卷材防水保温屋面维护结构：240mm厚双面粉刷围护砖墙门窗：纵墙窗3.6m*4.2m(低窗)，3.6m*1.8m(高窗)基础：室内外高差－0.15m，基顶标高—1.0m，素混凝土地面(3)、自然条件：建筑地点：衡阳，无抗震设防要求基本风压：0.4kN/㎡地面粗糙度为B类基本雪压：0.35kN/㎡地质条件：修正后的地基承载力特征值为100kN/㎡~300kN/㎡(4)、材料：混凝土：柱混凝土C25~C30，基础C25钢筋：钢筋等级为Ⅱ级或Ⅲ级（5）、组合系数：活荷载组合值系数Ψc=0.7；风荷载组合值系数取0.6。
厂房平面图2、设计要求：（1）、排架内力，设计柱子及基础，整理并打印计算书一份。
（2）、施工图一份（结构设计说明，屋盖柱网及基础布置图，柱及基础等配筋图。
）3、设计期限：两周4、参考资料：（1）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（2）、荷载规范（GB50009-2001）（3）、基础设计规范（GB50007-2002）（4）、混凝土结构设计原理（5）、屋面板（G410）、屋架（G415）、吊车梁（G426）、基础梁（G320）、柱间支撑（G326)等。
摘要：单层工业厂房是形式简单的建筑结构物之一。
单层工业厂房设计的主要任务是排架柱和基础设计及配筋计算。
首先要充分了解设计任务，并根据相关资料选择合适的构件和确定柱网、基础的平面布置，然后对构件进行内力分析、内力组合进而设计截面、选择配筋并写出计算书，最后根据规范绘制施工图和注写图纸说明。
主要计算内容是排架内力的分析计算与组合。
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单层工业厂房结构课程设计HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】一、设计条件1.1 工程概况某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为90.48米，柱顶标高为13.5米，轨顶标高为9.8米，厂房设有天窗，采用两台20t和一台工作制吊车。
屋面防水层采用二毡三油，维护墙采用240mm厚的转砌30/5t的A4体，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150mm，建筑剖面图详见图1.1.2 结构设计资料自然条件：基本风压值为0.35KN/m2，基本雪压值为0.45 KN/m2地质条件：厂区自然地坪以下为0.8m厚填土，填土一下为3.5m厚中层中密粗砂土（地基承载力特征值为250 KN/m2），再下层为粗砂土（地基承载力特征值为350 KN/m2），地下水位在地面下2.5米，无腐蚀性。
1.3 吊车使用情况工作制吊车，轨顶标高为9.8米，吊车的主要车间设有两台20t和一台30/5t的A4参数如下表：1.4 厂房标准构件选用情况1.4.1 屋面板采用1.5X6m预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为1.4kN/m2。
1.4.2 天沟板天沟板自重标准值为12.1KN/块，积水荷载以0.6KN/m计天窗架门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准值为27.21.4.3 屋架采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。
1.4.4 屋架支撑屋架支撑的自重标准值为0.05kN/m21.4.5 吊车梁吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为1200mm，自重标准值为44.2kN/根。
轨道及零件重标准值为1kN/m，轨道及垫层高度为200mm。
1.4.6 基础梁基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm，下底面宽 200mm，高度450.每根重16.7KN。
1.5 材料选用混凝土：采用40钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335.1.5.2 基础混凝土：采用C40钢筋：采用HRB335级钢。
1.5.3 屋面做法20厚1：3水泥砂浆找平层（重力密度为20 KN/m3）冷底子油两道隔气层0.05 KN/m2100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度4MPa，重力密度5 KN/m3）15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20 KN/m3）1.6 屋面或则在标准值的取值1.7 相关建筑材料的基本数据钢筋混凝土容重3kN m25/水泥砂浆容重3kN m20/石灰水泥混合砂浆容重319/kN m240厚双面粉刷机制砖墙重3kN m19/钢门窗自重2.0mkN40/防水层自重 0.35 KN/m2找平层自重2/.0mkN40图1.1 建筑剖面图二、计算简图的确定2.1 计算上柱高及柱全高根据任务书的建筑剖面图：上柱高u H =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高=13.5-9.8+1.2+.02=5.1m标高=吊车梁顶标高-吊车梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m全柱高H=柱顶标高—基顶标高=13.5-（-0.5）=14.0m下柱高l H =H-u H =14.0-5.1=8.9mλ= u H /H=5.1/14=0.364 2.2 初步确定柱截面尺寸根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.1。
表2.1 柱截面尺寸及相应的计算参数排架计算单元和计算简图如下图所示。
图2.1 计算单元和计算简图三、荷载计算3.1恒载3.1.1 屋盖结构自重二毡三油防水层 0.35 KN/m 2 100厚泡沫混凝土隔热层 0.5 KN/m 220m 厚1：3水泥砂浆找平层 20.4/kN m冷底子油两道隔气层 0.05 KN/m 2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 21.4/kN m 15厚1:3水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2屋盖支撑20.05/kN m3.05 KN/m2G1=1.2*（3.05*6*24/2+106/2）=327.12Kn3.1.2 柱自重A、C柱上柱 G4A = G4C=1.2×5×5.1=30.60kN下柱 G5A = G5C=1.2×4.95×8.9=52.87kNB柱上柱 G4B=1.2×7.5*5.1=27.36KN下柱 G5B=1.2×6.25×8.9=52.87kN3.1.3 吊车梁及轨道自重G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN各项恒荷载作用位置如图3.1所示。
图3.1 荷载作用位置图(单位:kN ）3.2 屋面活荷载标准值屋面活荷载标准值为0.5 KN/m 2，雪荷载标准值为0.45 KN/m 2，后者小于前者，故仅按前者计算。
作用于柱顶的屋面活荷载设计值为Q 1=1.4*0.5*6*24/2=50.40KN1Q 的作用位置与1G 作用位置相同，如图3.1所示。
3.3 风荷载某地区的基本风压2=0.35/o w kN m ，对21,q q 按柱顶标高13.5m 考虑，查规范得1.098z μ=，对w F 按天窗檐口标高14.8m 考虑，查规范得 1.134z μ=。
屋顶标高15.80m 考虑，查规范得 1.158z μ=。
天窗标高20.12m 考虑，查规范得 1.252z μ=。
风载体型系数s μ的分布如图下图3.2 风荷载体型系数及排架计算简图则作用于排架计算简图(图3.2）上的风荷载设计值为：3.4 吊车荷载根据B 与K 及支座反力影响线，可求得图3.3 吊车荷载作用下支座反力影响线3.4.1 吊车竖向荷载由公式求得吊车竖向荷载设计值为：=1.4×280×（1+0.267+0.8+0.067）=836.5KN3.4.2 吊车横向水平荷载作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：其作用点到柱顶的距离y= 5.1 1.2 3.9,/ 3.9/5.10.765u e u H h m y H -=-=== 四、内力计算4.1 恒载作用下排架内力分析该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。
其中柱的剪力分配系数i η计算，见表4.1。
表4.1 柱剪力分配系数在G1作用下：对A 、C 柱，已知295.0,109.0==λn 由规范公式：=-+--⨯=-+--⨯=)1109.01(364.01)109.011(364.0123)11(1)11(12332321n n C λλ 2.321因此，在21M M 和共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力图4.1恒载作用下排架内力图4.2 在屋面活荷载作用下排架内力分析4.2.1 AB 跨作用屋面活荷载排架计算简图如图2.1a 所示，其中Q 1=40.32KN ，它在柱顶及变阶处引引起的力矩为：对A 柱，1C =2.321，3C =0.934对B 柱，1C =1.721则排架柱顶不动铰支座总反力为：将R反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即图4.2 AB跨作用屋面活荷载时排架内力图4.2.2 BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用的荷载相同，故只需将图4.2中个内力图的位置及方向调整一下即可，如图4.3所示。
图4.3 BC 跨作用屋面活荷载时排架内力图4.3 吊车荷载作用下排架内力分析 4.3.1 D max 作用在A 柱 A 柱：m kN e D Mk k⋅=⨯==05.1813.05.6033max,max,B 柱：m kN e D M k k ⋅=⨯==48.13475.03.1793min,min, 对A 柱132.13=C 3181.05. 1.13215.8912.9A A M KN mR C KN H m=-=-⨯=- 对B 柱23331 1.285121(1)C nλλ-=⨯=+- 3134.45. 1.28513.4012.9B B M KN mR C KN H m==⨯=( ) 15.8913.40 2.49A B R R R KN KN KN =+=-+=-( )排架各柱顶剪力分别为：15.890.286 2.4915.18A A A V R R KN KN KN η=-=-+⨯=-( )13.400.429 2.4914.47B B B V R R KN KN KN η=-=+⨯=( )0.286 2.490.71C C V R KN KN η=-=⨯=( )排架各柱的弯矩图，轴力图和柱底剪力值如图4.4所示。
图4.4maxD 作用A 柱时排架内力图4.3.2 max D 作用在B 柱左柱顶不动铰支座反力A R ，B R 及总反力R 分别为：353.78. 1.132 4.7212.9A A M KN mR C KN H m =-=-⨯=-( ) 3452.63. 1.28545.0912.9B B M KN m R C KN H m==⨯=( )4.7245.0940.37A B R R R KN KN KN =+=-+=( )各柱顶剪力分别为：4.720.28640.3716.27A A A V R R KN KN KN η=-=--⨯=-( )45.090.42940.3727.77B B B V R R KN KN KN η=-=-⨯=( )0.28640.3711.55C C V R KN KN η=-=-⨯=-( )排架各柱的弯矩图，轴力图及柱底剪力值如图4.5所示图4.5maxD 作用B 柱左时排架内力图4.3.3 D max 作用在B 柱右根据结构对称性及吊车吨位相等的条件，内力计算与max D 作用于B 柱左的情况相同，只需将A ，C 柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号，如图4.6所示。
D作用B柱右时排架内力图图4.6 maxD作用于C柱4.3.4 max同理，将作用于A柱情况的A，C柱内力对换，并注意改变符号，可求得各柱的内力，如图4.7所示。
图4.7maxD 作用C 柱时排架内力图4.3.5 T max 作用在AB 跨柱对A 柱 287.0,109.0==λn a=（3.8-1.2）/3.8=0.632 对A 柱629.05=C ，则 对B 柱69.05=C ，则 排架柱顶总反力R 为： 各柱顶剪力为：T max 作用在AB 跨的M 图、N 图如图4.8所示。
图4.8 Tmax作用于AB跨时排架内力图作用在BC跨4.3.6TmaxT作用AB跨情况相同，仅需将由于结构对称及吊车吨位相等，故排架内力计算与maxA柱与C柱的内力对换，如图4.9所示。
图4.9 Tmax作用于BC跨时排架内力图4.4 风荷载作用下排架内力分析4.4.1 左吹风时对A、C柱287=λ.0=n.0109,各柱顶剪力分别为:风从左向右吹风荷载作用下的M 、N 图如图图4.10 左吹风时排架内力图4.4.2 右吹风时计算简图如4.11a 所示。