单层工业厂房结构设计
单层工业厂房结构课程设计说明书
单层工业厂房的结构设计目录一、设计条件3二、计算简图的确定5三、荷载计算7四、力计算10五、最不利荷载组合19六、柱截面设计25七、牛腿设计29八、柱的吊装验算32九、基础设计35一、设计条件1.1项目概述某厂装配车间为单跨钢筋混凝土厂房，跨度24m ，长66m ，柱顶标高12.4m ，轨顶标高10.0m ，厂房设有天窗，使用两台5~20t 中间作业吊车。
防水层采用聚氨酯防水胶，维护墙采用240mm 厚双面砖墙，钢门窗，混凝土地面，室外高差150mm 。
建筑剖面见图1。
1.2结构设计数据自然条件：基本风压值为20.55/KN m 。
地质条件：天然地面下1.2米处为老土层，修正后的地基承载力为2120/KN m ，地下水位在地面下2.5米。
1.3 吊车使用情况车间设有两台200/50KN 中级工作制吊车，轨顶标高为10.0米，吊车的注：min max p ()/2G Q p =+-1.4车间标准件的选择屋顶板采用1.5X6m 预应力钢筋混凝土屋面板，标注其自重(含填缝)。
该值必须为1.4kN/m2。
1.4.2沟板天沟板标准重量为17.4KN/块(含积水重量)。
天窗框架门窗用钢筋混凝土天窗框架的自重荷载标准，以及每个天窗框架到屋顶框架的支柱 该值为36KN 。
屋顶桁架采用预应力钢筋混凝土折线屋架，标准重量106KN/跨。
屋架支撑屋架支撑自重标准值为0.05kN/m2。
吊车梁起重机为预应力钢筋混凝土吊车梁，高度为1200mm，自重标准值为44.2kN/根。
轨道部件重量的标准值为1kN/m，轨道垫层的高度为200毫米。
1.4.6连续梁和过梁均为矩形截面，尺寸见图集。
基础梁基础梁的尺寸；基础梁截面为梯形，顶部宽300mm，底部宽300mm。
200毫米，高度500毫米。
1.5材料选择1.5.1栏混凝土:C20 ~ C30；钢筋:采用HRB335级钢。
1.5.2基础混凝土:C20；钢筋:采用HRB335级钢。
单层工业厂房设计方案
单层工业厂房设计方案单层工业厂房设计方案一、设计概述本工业厂房设计方案旨在满足工业生产的需要，提供一个舒适、安全、高效的生产环境。
本厂房设计方案采用单层结构，将生产车间、办公区、仓储区等功能区域合理布置。
二、场地选址本厂房设计方案选址于郊区，地理位置便于物流运输，附近设有铁路、主干道等交通便利设施。
场地面积为10000平方米，选择了空旷的场地以适应厂房建设的需要。
三、建筑布局本厂房设计方案将整体工厂分为生产车间、办公区、仓储区等多个区域，并合理布置。
1. 生产车间：设计了车间面积为6000平方米，可容纳4条生产线。
为了适应不同生产需求，每条生产线的工作间隔较大，方便机械设备安装与维护。
2. 办公区：设计了办公楼，占地面积为1000平方米，分为办公室、会议室、休息室等。
办公室紧邻车间，方便生产管理和工作协调。
3. 仓储区：设计了占地面积为2000平方米的仓储区，分为原材料仓和成品仓。
原材料仓位于生产车间附近，便于取料；成品仓则位于场地边缘，便于物流运输。
四、建筑结构本厂房设计方案采用钢结构建筑，具备较好的承载力、防火性能和稳定性。
1. 墙体：采用夹芯板墙体，内外包覆防火、隔音保温材料，具有较好的保温性能和防火性能。
2. 屋面：使用彩钢瓦作为屋面材料，具备较强的耐腐蚀性和防水性能。
3. 地面：车间地面采用防尘地坪，具备耐磨、防滑等特点。
五、设备安装本厂房设计方案在车间内设立了合理的设备安装区域，以确保生产设备的正常运行。
1. 设备选用：根据生产需求，选用了符合国家标准的机械设备，确保质量可靠、效率高。
2. 设备布局：根据生产流程和安全要求，合理布置生产设备，同时预留了维修通道和安全通道。
3. 设备配套：为了保证设备正常运行，设计了适当的配套设备，包括排风系统、照明系统、电力系统等。
六、环境控制本厂房设计方案重视环境控制，保证生产环境的舒适和安全。
1. 空气质量控制：车间内设置了空气净化设备，保证空气质量符合国家标准。
单层工业厂房结构设计
单层工业厂房结构设计引 言单层工业厂房的结构设计主要包括以下几个内容： 1. 单层厂房结构布置； 2. 结构构件的选型； 3. 排架结构设计；①荷载计算：恒、屋面活载（或雪载或积灰荷载）、风载、吊车荷载； ②内力计算； ③内力组合； ④截面设计 4. 基础设计；5. 其它构件设计（抗风柱、预埋件等）；6. 施工图的绘制。
以下结合一具体实例，详细对单层厂房结构设计的各步骤进行讲解。
例题：某金工车间为双跨等高无天窗厂房，跨度24m ，柱距为6m ，车间总长为66m （不考虑伸缩缝）。
厂房每跨各设一台20/5t 及5t 中级工作制吊车，吊车轨顶标高+9.90m 。
基本风压为0.30kN/m 2，基本雪压0.2kN/m 2，7度抗震设防。
厂址地形平坦，厂区地层自上而下为： （1）耕土层：厚约0.5m ；（2）黄土状亚粘土：可塑稍湿，厚约2m ，地基承载力标准值2N/m 180k f k =； （3）中砂：中密，很湿，厚约4～5m ，地基承载力标准值2N/m 280k f k =； （4）卵石：其颗粒空隙由中砂填充，中密，厚约5～7m ，2N/m 600k f k =； （5）基岩：表层中等风化，本层钻进深度2m 。
厂区地层（除表土层）承载能力较高，是建筑的良好地基。
厂区冲积层潜水，据4～5份观测资料，地下水位高程为 -8.00m ，根据调查及对有关资料分析，厂区最高水位为 -6.00m ，且无腐蚀性。
供建厂使用的主要材料有：（1）钢材：钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构所需的钢筋种类、型钢及钢板可保证供应并备有各种规格。
（2）水泥：普通硅酸盐水泥，可配制C10～C40级混凝土。
（3）砖：普通粘土空心砖，强度等级为MU7.5。
（4）其它：如砂石、石灰等地方材料均能按设计要求供应。
柱子可在现场预制。
该项目的施工单位有较高的施工水平，如果设计采用国家标准图及普通作法，其施工质量均能达到设计及施工验收规范的要求。
单层工业厂房排架结构设计范例
单层工业厂房排架结构设计范例设计目标：设计一种单层工业厂房的排架结构，以满足建筑物的承载力、稳定性和经济性的要求。
1.设计参数：-工业厂房建筑面积：1000平方米-建筑高度：10米-使用荷载：每平方米1000N-特殊荷载：吊装设备荷载，需根据实际情况进行计算-设计使用年限：30年2.结构设计：-地基：采用深基础，基础底面积为建筑面积的1.2倍，基础深度为2.5米。
地基使用混凝土建造。
-柱子：柱子采用钢结构，根据荷载计算确定柱子的数量和尺寸。
柱子的布置需要满足建筑物的整体平衡和稳定性要求。
-梁：梁采用钢结构，根据荷载计算确定梁的尺寸和布置。
梁的跨度应合理，以确保建筑物的承载能力。
-屋面：采用金属屋面板覆盖，屋面结构采用钢构件支撑。
屋面板应具有防水、保温和隔音功能。
-墙体：墙体采用砖混结构或钢板结构，根据实际情况进行选择。
墙体应满足建筑物的承重和隔热要求。
-排水系统：设计合理的排水系统，确保雨水能够及时排出，避免水浸和漏水问题。
-防火设计：根据建筑物所处的防火等级要求，设计合理的防火措施，确保建筑物的安全性。
3.结构计算：-根据使用荷载和特殊荷载的要求，计算柱子、梁和屋面等结构的截面尺寸和受力情况。
-根据设计使用年限，确定结构的材料使用寿命和抗震要求。
4.结构施工：-根据设计图纸和施工方案，进行结构施工和安装。
施工过程中需进行检查和验收，确保施工质量。
5.结构检验：-结构竣工后，进行结构的静荷载试验和动荷载试验，确保结构的安全性和满足设计要求。
6.结构维护：-建立定期维护和检修制度，对结构进行定期检查和维护，确保结构的正常使用寿命。
总结：单层工业厂房排架结构设计需要充分考虑建筑物的承载力、稳定性和经济性要求。
设计过程中，需要进行材料计算、结构设计和施工等方面的工作，确保结构的安全性和稳定性。
在设计完成后，需进行结构的试验和验收，定期进行维护和检修，以确保结构的正常使用寿命。
建筑结构设计单层工业厂房
作用：加强屋盖构造旳横向水平刚度；确保横向水平荷载旳纵向分布， 加强厂房旳空间工作；确保托架上弦旳侧向稳定。
布置：当设有软钩桥 式吊车且厂房高度大 (>15m)、吊车起重量 较大（>50T)、设有托 架时，应在屋架下弦 端节间沿厂房纵向通 长或局部设置一道； 当已设有下弦横向水 平支撑时，为确保厂 房空间刚度，应尽量 与横向水平支撑连接， 以形成封闭旳水平支 撑系统。
下柱柱间支撑 ：位于牛腿下部；承受上部支撑传来旳内力、 吊车纵向制动力和纵向水平地震作用等，并将其传至基础 。
3.3 构造布置
第三章 单层厂房构造
布置：当设有A6～A8旳吊车，或A1～A5旳吊车起重量≥10t时或 厂房跨度≥18m，或柱高≥8m时或厂房每列纵向柱总数＜7根时或 设有3t以上旳悬挂吊车时或露天吊车栈桥旳柱列，应设置柱间支 撑。
柱间支撑作用示意图
3.3 构造布置
第三章 单层厂房构造
形式：十字交叉形；当柱 间要通行或放置设备，或 柱距较大而不宜采用交叉 支撑时，可采用门架式支 撑或人字形支撑。
门架式柱间支撑
分类：对于有吊车旳厂房，按其位置可分为上柱柱间支撑和下 柱柱间支撑。
上柱柱间支撑 ：位于牛腿上部，并在柱顶设置通长旳刚性系 杆；承受作用在山墙及天窗壁端旳风荷载，并确保厂房上部 旳纵向刚度。
横向平面排架构成及荷载图
3.2 构造构成
第三章 单层厂房构造
纵向承重 ——
系统
由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件构 成旳纵向平面骨架。作用是确保厂房构造旳纵向稳定性和 刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度 应力以及作用在山墙及天窗架端壁并经过屋盖构造传来旳 纵向风荷载等
工业厂房因为生产性质、工艺流程、机械设备和产品旳不同，按层数分类， 可分为：
02单层厂房结构结构(课件)
2 单层厂房结构设计2.0 单层工业厂房结构设计基本要求本课程设计的基本要求是：●通过课程设计，掌握工业建筑设计的特点，装配式混凝土排架的受力特点；●掌握单层工业厂房荷载特点、传力路径，掌握厂房抗力构件的形式及组成方案；●掌握装配式结构中标准构件的选型；●掌握单层工业厂房排架的内力分析、内力组合和构件截面设计方法；●正确理解和运用构造措施，保证结构正常工作条件；●掌握表达设计意图的正确方法，包括各部分图纸的作用、应达到的深度和正确的表示方式。
2.1 结构类型和结构体系方案设计：●确定结构类型和结构体系；●结构布置；●构件选型。
结构类型：●混合结构●钢结构●混凝土结构结构体系：●排架结构：由屋架或屋面梁、柱和基础组成，柱顶与屋架铰接，柱底与基础顶面固接。
适用范围：跨度可超过30m，高度可达20～30m或更大，吊车吨位可达150t甚至更大。
刚架结构：由横梁、柱和基础组成。
柱顶与横梁刚接，为同一构件，柱底与基础一般为铰接，有时也采用刚接。
如二铰门架（门架顶点为刚接）、三铰门架（门架顶点为铰接）。
适用范围：无吊车或吊车吨位不超过10t，跨度不超过18m的中、小型单层厂房或仓库。
2.2 排架结构组成及荷载传递2.2.1 结构组成（图2.2.1）排架柱顶以上部分各构件，包括屋面板、天窗架、屋架、托架等。
屋盖结构体系：●无檩屋盖结构体系：由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑所组成，有时还包括天窗架和托架。
●有檩屋盖结构体系：由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成。
单层工业厂房主要采用无檩屋盖结构形式。
2、纵、横向平面排架●横向平面排架（图 2.2.2），由横梁（屋架或屋面梁）和横向柱列（包括基础）所组成，是厂房的基本承重结构。
●纵向平面排架（图 2.2.3），由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括基础）和柱间支撑等组成。
围护结构包括：纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。
2.2.2 荷载传递1、荷载分类永久荷载（恒荷载）：包括各种构件、围护结构及固定设备的自重。
单层工业厂房结构
4.天窗架支撑 天窗架支撑包括天窗上弦水平支撑和天窗架间
垂直支撑。
天窗架支撑的作用是增强整体刚度，保证其系 统的空间稳定性，并把端壁上的水平风荷载传给屋 架。
确定柱网尺寸时，首先要满足生产工艺要求，尤 其是工艺设备的布置；其次是根据建筑材料、结构形 式、施工技术水平、经济效果，以及提高建筑工业化 程度和建筑处理、扩大生产、技术改造等方面因素来 确定；此外，还应满足模数制的要求。
（1） 单层厂房的跨度在18m以下时，应采用30M数列
（1M=100mm)，即9m、12m、15m、18m；在18m以 上时，应采用扩大模数60M数列，即24m、30m、36m 等。如图11.10 （2） 柱距
单层厂房的柱距应采用扩大模数60M数列，见图 11.10。
单层厂房山墙处的抗风柱柱距宜采用扩大模数 15M
图11.10 跨度和柱距示意图
11.3.2 变形缝的设置
（1）伸缩缝 为减少厂房结构的温度应力，可设置伸缩缝，
将厂房结构分成若干温度区段。 伸缩缝的一般做法是从基础顶面开始将相邻温
度区段的上部结构完全分开，在伸缩缝两侧设置并 列的双排柱、双榀屋架，而基础可做成将双排柱连 在一起的双杯口基础。
（1） 当屋架跨度大于18m小于30m时，垂直支 撑应布置在厂房端部第二柱间和伸缩缝两边第二柱 间，并在屋架跨中设置一道垂直支撑和水平系杆。
（2） 当屋架跨度大于30m时，应在屋架跨度的 1/3
（3） 竖杆较高的折线形或梯形屋架之间，除按 以上要求布置支撑外，在屋架的端部需增设垂直支
（4） 当屋架设有轻型悬挂吊车时，悬挂吊车节 点位置可设置斜撑式垂直支撑，如图11.14
当具有以下情况之一时，应设置纵向水平支撑
（1） 厂房内设有托架时，则必须在设有托架的 柱间和两端相邻的一个柱间设置下弦纵向水平支撑， 见图11.13(a)。
单层工业厂房课程设计任务书
单层工业厂房课程设计任务书一、题目单层工业厂房排架结构设计（设计号：W D H ）。
二、设计资料某单层工业厂房＊＊车间，根据工艺要求采用单跨布置（附属用房另建，本设计不考虑）。
车间总长96m 、柱跨6m 、跨度24m ，不设天窗。
吊车设置见设计号。
外围墙体为240mm 砖墙，采用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑。
纵向墙上每柱间设置上下层窗户：上层窗口尺寸（宽＊高）＝4000＊1800mm ，窗洞顶标高处为柱顶以下250mm 处；下层窗尺寸(宽＊高）＝4000＊4800mm ，窗台标高为1.000m 处。
两山墙处设置6m 柱距的钢筋混凝土抗风柱，每山墙处有两处钢木大门，洞口尺寸为（宽＊高）＝3600＊4200mm （集中设置中间抗风柱两侧对称布置）。
该车间所在场地由地质勘查报告提供的资料为：厂区地势平坦，地面（标高为－0.300m ）以下0.8m 为填土层，再往下约为0.4m 厚的耕植土，再往下为粉质粘土层，厚度超过6m ，其地基承载力特征值2/200m kN f ak =，可作为持力层；再往下为碎石层。
地下水位约为－7.0m ，无侵蚀性；该地区为非地震区。
场区气象资料有关参数（如基本风压、地面粗糙度为B 类等）按附表1设计号中数据取用；基本雪压20/3.0m kN s =。
三、设计内容1． 按指导教师给定的设计号（附表1）进行设计；吊车参数由附表2取用。
附表1 设计基本参数附表2 24m 跨中级工作制桥式吊车主要参数注：（1）设计号由以上三项组合而成，例如：当设计号为W2D2H2时，所取数据为35.00=w 2/m kN ，地面粗糙度为B 类，吊车为1台10t 吊车和1台15/3t 吊车，柱顶标高为＋12.2m ；（2）室内地坪设计标高为 0.000，室外地坪设计标高为－0.300m ；（3）厂区无积灰荷载，屋面检修活荷载标准值为0.52/m kN ，雪荷载为0.32/m kN 。
2． 进行1榀横向平面排架结构的设计计算及抗风柱计算，编制设计计算书。
轻、重型单层工业厂房钢结构设计区别与联系
2）抗剪要求：
3）局部挤压应力计算：
（3）翼缘尺寸 腹板的高度和厚度确定后，可求翼缘所需的面积A1。
非重级工作制吊车梁：
重级工作制吊车梁：
翼缘厚度应不小于8mm；翼缘宽度一般为（1/5~1/3）h当上翼缘轨道用压板连接时，翼缘宽度不大于300mm考虑到局部稳定，翼缘宽度应不大于30t（Q235）或24t（Q345）
（a）
H
（b）
（c）
（d）
采用长圆孔螺栓连接
3 荷载
轻型和重型单层工业厂房所承受的荷载种类大体相同永久荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、地震作用
地震作用
抗震设防区的重型厂房都应考虑地震作用的计算。
图4-6 重型厂房考虑地震作用时的分析模型
吊车系统
吊车系统
吊车梁系统
承受横向水平力作用，加强吊车梁的上翼缘：（1）上翼缘的钢板加厚加宽（2）制动梁或制动桁架
吊车梁内力计算
计算最大弯矩时的布置
吊车梁内力计算
吊车梁设计
1.截面选择（1）梁的高度在确定吊车梁的高度时，应考虑经济、刚度要求、建筑净空要求和腹板钢板规格。近似把吊车梁作为承受均布荷载的简支梁：
非重级工作制吊车梁的最小高度为：
重级工作制吊车梁的最小高度为：
（2）腹板的厚度 吊车梁的腹板厚度一般按经验公式、支座处抗剪要求和局部挤压条件来选定。1）经验公式：
上翼缘与腹板的连接焊缝
下翼缘与腹板的连接焊缝
图4-43 焊透的T形连接焊缝
例4.2 焊接实腹式吊车梁设计
1.设计资料
吊车资料 表例4-2A
（2）走道荷载，2kN/m2；（3）采用简支焊接实腹式工字型吊车梁，跨度为12m；（4）制动结构用焊接实腹式制动梁，宽度为1m；（5）吊车梁用Q345钢，焊条用E50型。
24米跨度单层工业厂房
目录1 单层工业厂房结构设计任务书 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计内容 (2)1.4 设计资料 (2)2.单层厂房结构设计 (3)2.1 屋面结构 (3)2.1.1 屋面结构 (3)2.1.2 排架柱及基础材料选用情况 (4)2.1.3 梁柱的结构布置 (5)2.1.4 基础平面布置 (5)2.2 排架结构计算 (6)2.2.1 计算简图及柱的计算参数 (6)2.2.2 荷载计算 (7)2.2.3 内力分析 (9)2.2.4 最不利内力组合 (17)2.3 排架柱的设计 (19)2.3.1 A(C)柱 (19)2.3.2 B柱 (27)2.4 基础设计 (33)2.4.1 A(C)柱 (33)2.4.2 B柱 (36)附3 施工图3.1 结构布置图3.2 柱施工图3.3 基础施工图单层工业厂房结构设计1 单层工业厂房结构设计任务书1.1 设计题目装配车间双跨等高厂房.1.2 设计任务1.2.1 单层厂房结构布置. 1.2.2 选用标准构件.1.2.3 排架柱及柱下基础设计.1.3 设计内容1.3.1 确定上、下柱的高度及截面尺寸.1.3.2 选用屋面板，天窗架，屋架，吊车梁及轨道车接件. 1.3.3 计算排架所承受的各项荷载. 1.3.4 计算各种荷载作用下排架的内力. 1.3.5 柱及牛腿的设计，柱下单独基础设计. 1.3.6 绘制施工图⑴结构布置图（屋架，天窗架，屋面板，屋盖支撑布置，吊车梁，柱及柱间支撑，墙体布置）. ⑵基础施工图（基础平面图及配筋图）. ⑶柱施工图（柱模板图，柱配筋图）.1.4 设计资料1.4.1 某车间该车间为双跨等高有天窗厂房，柱距为6m ，车间总长为60m ，厂房跨为l （见表1-1），剖面如图1-1所示。
每跨设二台中级工作制软钩桥式吊车，吊车起重量及轨顶标高见表1-1. 1.4.3 建设地点扬州市(基本风压为=0w 0.4KN/㎡。
(整理)单层工业厂房排架结构的设计
单层工业厂房排架结构的设计【结构设计：】一．结构选型和结构布置（1）屋面板：采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土屋面板[G410（一）、（二）]，板自重1.3KN/m2，嵌缝重0.1KN/m2（均沿屋架斜面方向）。
（2）天沟板：天沟板的截面尺寸见图，重17.4KN/块（）包括积水重）。
（3）天窗架：门型钢筋混凝土天窗架的示意图如上所示，每根天窗架支柱传到屋架的重力荷载为26.2KN。
（4）屋架：采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，屋架尺寸线如图上弦杆：b×h=240mm×220mm下弦杆：b×h=240mm×220mm腹杆: b×h=120mm×240mmb×h=200mm×220mmb×h=120mm×120mm屋架自重为60.5KN/m2（5）屋盖支撑屋盖支撑自重0.05KN/m2（沿水平面方向）（6）吊车梁自重44.2KN/每根，吊车梁的截面高度为1200mm。
（7）联系梁、过梁均为矩形截面尺寸。
（8）排架柱上柱：矩形 400mm×400mm下柱：工字型 400mm×800mm（9）基础采用单独杯形基础，基础顶部标高-0.6m。
二、结构平面布置横向定位轴线均通过柱子截面几何中心，但在两端与山墙的内皮重合，并将山墙内侧第一排柱子中心线内移600mm；纵向定位轴线，可以有结构平面布置图所知。
三、排架荷载计算I.恒荷载A.屋盖部分传来的P1P天窗重 26.2×2+11.5×2=75.4 KN 屋面板重 1.3×6×18=140.4 KN嵌缝重 0.1×6×18=10.8 KN防水层重 0.35×6×18=37.8 KN找平层重 0.4×6×18=43.2 KN屋盖支撑重 0.05×6×18=5.4 KN 屋架重 60.5 KN总重 373.5 KN每块天沟积水重 17.4 KNP1P=373.5/2+17.4=204.15 KNB.柱自重P2P和P3P上柱重 P2P=25×0.4×0.4×3.6=14.4 KN下柱重：柱身25×[0.187×7.2+0.4×0.8×(0.2+0.4+0.6)]=43.26 KN 牛腿25×（（0.8+2）/2×0.2+1×4×0.4）=5.8 KNP3P=49.06 KNC.混凝土吊车梁以及轨道重P4PP4P=44.2+0.6×6=47.8 KNII.活荷载A.屋面活荷载P1q基本雪压0.7KN/m2，屋面积灰荷载0.5KN/m2，屋面活荷载0.5KN/m2。
混凝土结构设计单层工业厂房课程设计
混凝土结构设计单层工业厂房课程设计课程设计题目：单层工业厂房混凝土结构设计一、设计任务及背景工业厂房作为工业生产的基础设施，其结构设计直接关系到厂房的安全性和稳定性。
本次课程设计的任务是设计一座单层工业厂房的混凝土结构。
设计要求考虑工业厂房的功能、使用要求和荷载特点，满足结构安全性、经济性和施工可行性的要求。
二、设计内容1. 工业厂房的功能和使用要求分析：首先，对于工业厂房的功能和使用要求进行分析，包括厂房的用途、使用面积、布局等。
根据这些分析结果确定厂房的结构形式和尺寸。
2. 工业厂房荷载特点分析：根据厂房的功能和使用要求，分析厂房所受到的荷载特点。
考虑到工业厂房通常需要承受较大的活荷载和风荷载，需对这些荷载进行合理的估算和分析。
3. 结构形式和尺寸确定：根据荷载特点和结构风险分析，决定工业厂房的结构形式和尺寸。
设计过程中需考虑结构的适应性，确保结构能够承受荷载并满足使用要求。
4. 结构设计计算：根据确定的结构形式和尺寸，进行结构设计计算。
设计过程中需考虑混凝土结构的强度和稳定性，采用合适的设计方法和公式，计算出结构的受力情况，包括受力状态、主要受力构件的尺寸等。
5. 结构图纸绘制：根据设计结果，绘制工业厂房的结构图纸。
图纸中应包括结构的平面布置、尺寸标注、构件的剖面和节点细部等信息。
三、设计要求1. 安全性：结构设计要满足工业厂房的安全性要求，确保在正常使用情况下不发生结构破坏或倾覆的情况。
2. 经济性：结构设计要尽可能节约材料和成本，满足经济性的要求。
3. 施工可行性：结构设计要考虑施工过程中的可行性，避免过于复杂的施工工艺或材料使用。
4. 美观性：结构设计要求考虑工业厂房的美观性，使其外观符合建筑美学要求。
四、设计步骤1. 功能和使用要求分析：根据工业厂房的用途和使用要求，确定厂房的功能布局和空间要求。
2. 荷载特点分析：根据厂房的功能和使用要求，确定厂房所受到的荷载特点，包括活荷载、风荷载、雪荷载等。
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单层工业厂房结构设计设计条件1.金加工车间跨度21m ，总长60 m ，柱距6 m 。
2.车间设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m 。
3.建筑地点：市郊区。
4.车间所在场地：低坪下 m 为填土，填土下4 m 为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m ，地下水位 m ，无腐蚀。
基本风压W= m ²，基本雪压S=m ²。
/5.厂房中标准构件选用情况：（1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在）标准值1,4KN/m ²，屋面板上做二毡三油，标准值为20.35/kN m 。
（2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。
（3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值91KN 每榀。
（4）.吊车梁采用G425标准图集中的先发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值45KN/根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。
（5）材料：A.柱：混凝土C30B.基础.混凝土C30，C.钢筋.Ⅱ级。
结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在1536m 之间，且柱顶标高大于8m ，所以采用钢筋混凝土排架结构。
为了是屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形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：表主要承重构件选型表由设计资料可知屋顶标高16m ，轨顶标高为9m ，设室地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图和吊车梁的高度求总高度H 、下柱高度l H 和上柱高度u H 分别为：12.40.512.9H m m m =+=，12.9 3.89.1l H m m m =-=12.99.1 3.8u H m m m =-=根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可查表确定柱截面尺寸：表柱截面尺寸及相应的计算参数结构平面布置图如下荷载计算恒载（1）屋面恒载《两毡三油防水层： 20.35/kN m20mm 厚水泥砂浆找平层： 3220/0.020.40/kN m m kN m ⨯=100mm 厚水泥砾石保温层： 325/0.10.50/kN m m kN m ⨯= 一毡两油隔气层： 20.05/kN m20mm 厚水泥砂浆找平层： 3220/0.020.40/kN m m kN m ⨯= 预应力混凝土屋面板： 21.4/kN m 合计：22222220.35/0.40/0.50/0.05/0.40/ 1.4/ 3.1/kN m kN m kN m kN m kN m kN m kN m+++++=屋架重力荷载为85.2/kN 每榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为："21 1.2(3.1/6212912) 1.2 2.026303.5G kN m m m kN m kN=⨯⨯⨯÷+÷+⨯⨯=（2）吊车梁及轨道重力荷载设计值：3 1.2(4516)61.2G kN kN m kN =⨯+⨯=（3）柱自重重力荷载设计值：A 、B 柱：上柱：44 1.24/ 3.818.24A B G G kN m m kN ==⨯⨯= 下柱：55 1.2 4.69/9.151.21A B G G kN m m kN ==⨯⨯=屋面活荷载屋面活荷载标准值为20.05/kN m ，雪荷载标准值为20.45/kN m ，后者小于前者，所以仅按前者计算。
作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： ；21 1.40.5/621244.1Q kN m m m kN =⨯⨯⨯÷=1Q 的作用位置与1G 作用位置相同。
风荷载垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算公式：0k z s z ωβμμω=式中 0ω—基本风压，是以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的50年一遇10min 平均最大风速为标准确定的风压值；z β—高度z 处的风振系数，对高度小于30m 的单层厂房，取 1.0z β=； s μ—风荷载体型系数，是风吹到厂房表面引起的压力或吸力与理论风压；比值，与厂房的外表体型和尺度有关，可根据建筑体型查得；z μ—风压高度变化系数，根据所在地区的地面粗糙程度类别和所求风压处离地面的高度查得。
00.45/kN m ω=1.0z β=根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙查表得： 柱顶（标高12.4m ） 1.067z μ= 檐口（标高14.60m ） 1.129z μ=]屋顶（标高16.00m ） 1.17z μ=可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：22110 1.00.8 1.0670.45/0.384/k z s z kN m kN m ωβμμω==⨯⨯⨯=22220 1.00.5 1.0670.45/0.24/k z s z kN m kN m ωβμμω==⨯⨯⨯=图风荷载体型系数则用于排架计算简图上的风荷载设计值为：211.40.384/6 3.23/q kN m m kN m=⨯⨯=221.40.24/62.02/q kN m m kN m=⨯⨯=1213420[()()]1.4[(0.80.5) 1.1292.2(0.60.5) 1.17 1.4] 1.00.45611.59w q s s z s s z zF h h BmkNγμμμμμμβω=+++=⨯+⨯⨯+-+⨯⨯⨯⨯⨯=^吊车荷载200/50kN吊车的参数为： 5.55B m=， 4.40K m=，75g kN=，200Q kN=，max215pF kN=，min45pF kN=。
根据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，如图所示。
图吊车荷载作用下支坐反力影响线（1）吊车竖向荷载max max 1.4215(10.8080.2670.075)0.9582.44Q p i D F y kNγ==⨯⨯+++⨯=∑min min 1.445(10.8080.2670.075)0.9121.91Q p i D F y kNγ==⨯⨯+++⨯=∑（2）吊车横向水平荷载 》作用于每一个轮子上的吊车荷载水平制动力计算公式：1()4T Q g α=+式中 T —每一个轮子作用在轨道上的横向水平制动力；α—横向水平制动系数；Q —吊车的额定起重量的重力荷载；g —小车的重力荷载。
11()0.1(20075) 6.87544T Q g kN kN kN α=+=⨯⨯+=作用于拍架上的吊车横向的水平荷载设计值计算公式：max i i T T y =∑：式中 i T —第i 个大车轮子的横向水平制动力；max T —吊车梁传给柱的最大横向反力的标准值；i y —影响线数值。
1.4 6.875(10.8080.2670.075)20.69max i i T T y kN kN ==⨯⨯+++=∑排架力计算该厂房为一跨等高排架，可用剪力分配法进行力分析。
其柱的剪力分配系数i η见表2. 3：表柱剪力分配系数恒荷载作用下排架力分析.恒荷载作用下排架的计算简图如图所示，图中的重力荷载G 及力矩M 是根据下图确定：11303.5G G kN == 3551.21A G G kN ==111 303.50.0515.175M G e kN m kN m ==⨯=⋅()()214033303.518.240.2551.210.365.07A A AM G G e G e kN kN m kN m kN m=+-=+⨯-⨯=⋅ 由图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式力。
柱顶不动支座反力i R 可根据表所列的相应公式计算。
对于A 柱，0.109n =，0.295λ=，则21311(1)3 2.122121(1)n C nλλ--=⋅=+- 23331 1.132121(1)C nλλ-=⋅=+-）121315.175 2.12265.07 1.1328.21()12.9A M M kN m kN m R C C kN H H m⋅⨯+⋅⨯=+==→ 8.21()B R kN =←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. 5。
荷载作用位置图图2. 5恒载作用下排架力图屋面活荷载作用下排架力分析~AB 跨作用屋面活荷载排架计算简图如图所示。
其中144.1Q kN =，它在柱顶及变阶引起的力矩为：144.10.05 2.205A M kN m kN m =⨯=⋅； 244.10.2511.025A M kN m kN m =⨯=⋅；对于A 柱，1 2.122C =，3 1.032C =，则{图 AB 跨作用屋面活荷载时排架力图1213 2.205 2.12211.025 1.1321.33()12.9A A A M M kN m kN m R C C kN H H m⋅⨯+⋅⨯=+==→1.33()B R kN =-←0A B R R R kN =+=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与AB 跨时的柱顶剪力：, A A B B V R V R ==弯矩见弯矩图，剪力图@图 AB 跨作用屋面活荷载时的弯矩图图 AB 跨作用屋面活荷载时的剪力图风荷载作用下排架力分析（1）左吹风时计算简图如图所示。
对于A 柱，0.109n =， 0.295λ=，由表得：图 排架力图如图411313[1(1)]0.32918[1(1)]n C nλλ+-==+- |111 3.23/12.90.32913.71()A R q HC kN m m kN =-=-⨯⨯=-← 211 2.02/12.90.3298.57()B R q HC kN m m kN =-=-⨯⨯=-← 13.718.5711.5933.87()A B W R R R F kN kN kN kN =++=---=-←各柱顶剪力分别为：13.710.533.87 3.225()A A A V R R kN kN kN η=-=-+⨯=← 8.570.533.878.365()B B B V R R kN kN kN η=-=-+⨯=→排架力图如图所示。
*图 左吹风时排架力图如图（2）右吹风时计算简图如图所示。
将图所示A 柱力图对换且改变力符号后可得，如图所示。
图右吹风时的排架力图吊车荷载作用下排架力分析（1）max D 作用在A 柱计算简图如图所示。