单层厂房课程设计

单层工业厂房结构课程设计计算书

一． 设计资料

1. 某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度L=21m ，柱距为6m ，车间总

长度为150m ，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示：

2. 车间内设有两台中级工作制吊车，吊车起重量为200/50kN 。

3. 吊车轨顶标高为9.0m 。

4. 建筑地点：哈尔滨市郊。

5. 地基：地基持力层为e 及I L 均小于0.85的粘性层（弱冻胀土），地基

承载力特征值为f ak =180kN/m 2。标准冻深为：-2.0m 。

6. 材料：混凝土强度等级为C30，纵向钢筋采用HRB400级，(360N/mm 2)

箍筋采用HPB300级。(270N/mm 2)

二. 选用结构形式

1. 屋面板采用大型预应力屋面板，其自重标准值（包括灌缝在内）为

1.4kN/m 2。

2. 屋架采用G415（二）折线型预应力钢筋混凝土屋架，跨度为21m ，端

部高度为2.3m ，跨中高度为33.5m ，自重标准值为83.0kN 。

3. 吊车梁高度为0.9m ，自重30.4kN ；轨道与垫层垫板总高度为184mm ，

自重0.8kN/m 。

4. 柱下独立基础:采用锥形杯口基础。

三、柱的各部分尺寸及几何参数

采用预制钢筋混凝土柱

轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= ， 吊车梁高m h b 9.0= ， 故

牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=--

由附录12查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220，故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++

基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1，则

基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+，故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=，

上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400⨯=⨯；

下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400⨯⨯⨯=⨯⨯⨯。 上柱： mm mm h b 400400⨯=⨯ (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ⨯=⨯= 4931013.212mm bh I u ⨯== 下柱：

)/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯ [])100400()1752900()1502900(4009001-⨯⨯-+⨯--⨯=A 2510875.1mm ⨯=

33

3)3/25275(253005.0212

60030012400900+⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯=

l I 4101095.1mm ⨯=

109.0105.191013.29

9

=⨯⨯==l u I I n m H m H u 67.12,6.3== 284.067.126.3===H H u λ

上柱：

下柱：

284.0;109.0==λn

图1厂房计算简图及柱截面尺寸

四．荷载计算

1. 恒荷载

（1）屋盖恒荷载

SBS 防水层 m kN /12.01.02.1=⨯

20mm 厚水泥砂浆找平层 m kN /48.02002.02.1=⨯⨯ 100mm 厚水泥珍珠岩保温层 m kN /48.041.02.1=⨯⨯ 隔气层 m kN /06.005.02.1=⨯ 20mm 厚水泥砂浆找平层 m kN /48.02002.02.1=⨯⨯ 大型预应力屋面板（包括灌缝重） m kN /68.14.12.1=⨯ 总1 m kN g /3.31= 屋架 m kN /6.990.832.1=⨯ 则作用屋架一段作用于柱顶的自重为：

kN F 7.2556.995.03.35.1061=⨯+⨯⨯=

作用于上部柱中心线外侧mm e 500=处。

（2）柱和吊车梁等恒荷载

上柱： kN F 28.170.460.32.12=⨯⨯=作用在牛腿顶截面处; 下柱： kN F 05.5169.407.92.13=⨯⨯=作用在基础顶截面处； 吊车梁及轨道自重：kN F 2.42)68.04.30(2.14=⨯+⨯=

2.屋面活荷载

由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m 2，雪荷载0.75kN/m 2（50年一遇），故考虑雪荷载。

kN F 6.7512675.04.16=⨯⨯⨯= 作用于上部柱中心线外侧e 0=50mm 处。

3.风荷载

由《荷载规范》查得哈尔滨地区基本风压为 ω0=0.50kN

柱顶处集中风荷载风压高度变化系数 （按B 类地面粗糙度取）按檐口离室外地坪的高度m 88.133.252.1115.0=++来计算。查表可得离地面m 10时，

0.1=z μ，离地面m 15时，14.1=z μ，用插入法，可得

11.1)1088.13(10

150

.114.11=-⨯--+=z μ

柱顶处均布风荷载风压高度变化系数 （按B 类地面粗糙度取）按柱顶离室外地坪的高度m 67.1152.1115.0=+来计算。同理可得

05.1)1067.11(10150

.114.11=-⨯--+

=z μ

风荷载标准值：m kN z s z k /42.005.005.18.00.1011=⨯⨯⨯==ωμμβω m kN z z k /2625.005.005.15.00.1022=⨯⨯⨯==ωμμβω