单层工业厂房计算书
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2
5 2
二、构件选型
1、钢屋盖
屋面板采用大型预应力屋面板，屋盖自重设计值 750kN。 采用如图所示的 24m 钢桁架， 桁架端部高度为 1.2m， 中央高度为 2.4m， 屋面坡度 1/12。
2、预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接
吊车梁选用 G425 标准图集中的预应力混凝土吊车梁，梁高为 1.2m ，自重标准值为 39.5kN，轨道及零件重标准值为 0.8 kN/m。
3、预制钢筋混凝土柱
取轨道顶面至吊车梁顶面的距离 h a =0.2m，故 牛腿顶面标高=轨顶标高— h b — h a =9—1.2—0.2=+7.600m。 由附录 12 查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为 2.14m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需 空隙高度为 220mm，故柱顶标高=9+2.14+0.22=+11.360m 基础顶面至室外地坪的距离为 1.0m，则基础顶面至室内地坪的距离为 1.0+0.15=1.15m， 故从基础顶面算起的柱高 H =11.36+1.15=12.51m， 上部柱高 H u =11.36—7.6=3.76m，下部柱高 H l =12.51—3.76=8.75m。 参考表 12-2，选择柱截面形式和尺寸： 上柱采采用矩形截面用矩形截面 b×h=400×400mm； 下柱采用 I 形截面 b f ×h×b× h f =400×900×100×150mm
M max 154.04 C3 1.12 13.79k（ ） H 12.51 M 57.92 B 柱顶不动支点反力 R B min C 3 1.12 -5.19k（ ） H 12.51 1 1 A 柱顶水平剪力 VA R A （ - R A - R B） 13.79 （ - 13.79 5.19） 9.49k () 2 2 1 1 B 柱顶水平剪力 VB R B （ - R A - R B） 5.19 （ - 13.79 5.19） -9.49k () 2 2
Hu 0.301 H
四、荷载计算
1、屋盖荷载
(1) 屋盖恒荷载 屋盖自重设计值 750kN，故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值 F1 =750/2=325kN。 作用于上部柱中心线外侧 e 0 =50mm 处。 (2) 屋面活荷载 《 荷载 规 范》 规 定， 屋 面均 布活 荷载 标 准值 为 0.5kN/m ， 比屋 面 雪荷 载 标准 值
W Q W k 1.4 12.78 17.89k
(2) 沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值 q1 、 q 2 这时风荷载的高度变化系数 z 按柱顶离室外地坪的高度 0.15+11.36+1.2=11.51m 计算。
z 1
1.14 - 1.0 （ 11 .51 - 10） 1.042 15 - 10
F2 1.2 3.76 4 18.05kN
下部柱自重标准值为 4.69kN/m ，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值
F3 1.2 8.75 4.69 49.25kN
吊车梁自重标准值为 39.5kN/根 ，轨道连接自重标准值为 0.8kN/m ，故作用在牛腿顶 截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值
度）=12.71m 来计算。查表 10-4，得离地面 10m 时， z =1.0；离地面 15m 时， z =1.14， 用插入法，知 z 1
1.14 - 1.0 （ 12.71 - 10） 1.076 15 - 10
由图知 h1 h 2 1.2m
W k （ [ 0.8 0.5）h1 （0.5 - 0.6）h 2 ] z W0 B （ [ 0.8 0.5） 1.2 （0.5 - 0.6） 1.2] 1.076 0.55 15 12.78k
一、设计资料
1、某工厂车间厂房
某金工车间，单跨无天窗厂房。厂房跨度 L=24m，柱距 15m，车间总长度 90m。 采用钢屋架、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁。屋面不上人。室内地坪标高 为 0.000，室外地坪标高为—0.150，基础顶面离室外地坪为 1.0m。 车间内设有两台同级别 10t 吊车， 吊车跨度 L k =22.5m， 单闸小车， 起重机总质量 22.4t。 吊车轨顶标高为 +9.000m。
D max，k Pmax，k y i 0.9 125 （ 1 0.707 0.923 0.63） 366.75k
D max Q D max，k 1.4 366.75 513.45k
D min D max
Pmin，k 47 513.45 193.06k Pmax，k 125
1、
屋盖荷载作用下的内力分析
(1) 屋盖集中恒荷载 F1 作用下的内力分析 柱顶不动支点反力 R
M1 C1 H
M1 F1 e 0 325 0.05 16.25k m
按 n I u I l 0.109 ， H u H 0.301 ，按公式计算：
C1 1.5
(2) 吊车横向水平荷载设计值 Tmax 由式 12-6 知
1 1 Tk （G 2，k G 3，k） 0.12 （38 100） 4.14k 4 4
Tmax D max
Tk Pmax，k
513.45
4.14 17.01k 125
4、风荷载
(1) 作用在柱顶处的集中风荷载设计值 W 这时风荷载的高度变化系数 z 按檐口离室外地坪的高度 0.15+11.36+1.2（屋架端部高
F4 1.2 （39.5 15 0.8） 61.8 KN
如图给出了 F1 、 F2 、 F3 、 F4 和 F6 的作用位置。
3、吊车荷载
吊车跨度 L k =24—2×0.75=22.5m 查附录 12 ，得 Q=10t ， L k =22.5 时的吊车最大轮压标准值 Pmax，k 、最小轮压标准值
故取封闭的定位轴线 A、B 都分别与左、右纵墙内皮重合。
2、计算单元
由于该金工车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵 向的分布是均匀的， 故可取一榀横向排架为计算单元， 计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中 心线之间的距离，即 B=15.0m，如图所示。
3、计算简图
排架的计算简图如图所示。
因 A 柱与 B 柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，故 A 柱 的内力如图所示。
4、
风荷载作用下，A 柱的内力分析
左风时，在 q1 、 q 2 作用下的柱顶不动铰支座反力，按计算
来自百度文库
C11
4 3[1 （ 1/n - 1） ] 0.327 3 8[1 （ 1/n - 1） ]
4、材料
柱混凝土强度等级采用 C30， f c 14.3N/mm ， f t 1.43N/mm 。
2 2
钢筋采用 HRB400， f y 360N/mm ， E s 2.0 10 N/mm 。
2
5 2
构造筋采用 HPB235， f y 210N/mm ， E s 2.1 10 N/mm 。 。
2、
柱自重、吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析
不作排架分析，其对排架柱产生的弯矩和轴向力如图所示。
3、
吊车荷载作用下的内力分析
(1) D max 作用在 A 柱， D min 作用在 B 柱时，A 柱的内力分析
M max D max e 513.45 （0.75 - 0.45） 154.04k m
R M6 6.3 C1 2.13 1.07k H 12.51
在 F1 、 F6 分别作用下的排架柱弯矩图、轴向力图和柱底剪力图，分别如图，图中标注 的内力值是指控制截面 I-I、 II-II 和 III-III 截面的内力设计值。 弯矩以使排架柱外侧受拉的为 正，反之为负；柱底剪力以向左为正、向右为负。
M min D min e 193.06 （0.75 - 0.45） 57.92k m
这里的偏心距 e 是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心的水平距离。 A 柱顶不动支点反力，按计算
1 - 2 1 - 2 C3 1.5 1.5 1.12 3 3 1 （ 1/n - 1） 1 （ 1/n - 1）
1 400 4003 2.13 109 mm 4 12 1 1 1 2 25 2 I l 400 9003 - 300 5503 - 2 300 25 (275 ) 19.5 109 mm 4 12 12 2 3 Iu n Iu 0.109 Il
q1 Q s z W0 B 1.4 0.8 1.042 0.55 15 9.63k/m q 2 Q s z W0 B 1.4 0.5 1.042 0.55 15 6.02k/m
五、内力分析
内力分析时所取的荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力的设计值。
2、建筑地点
丹 东 市 。 当 地 基 本 风 压 值 W0 0.55kN/m ， 地 面 粗 糙 度 为 B 类 ； 基 本 雪 压 值
2
0.40kN/m 2 ，雪荷载的准永久值系数 q =0.5。
3、荷载
恒载部分：仅计入屋盖自重设计值 15 m=750KN、吊车梁自重（轨道及零件重标准值为 0.8 kN/m） 、柱自重。纵向维护墙为支撑在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚 240mm，双 面粉刷，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
不动铰支座反力:
R A q1HC11 9.63 12.51 0.327 39.39k（ ） R B q2 HC11 6.02 12.51 0.327 24.63k（ ）
三、计算单元及计算简图
1、定位轴线
B1 ：由附表 12 可查得轨道中心线至吊车端部的距离 B1 =230mm； B2 ：吊车梁架至上柱内边缘的距离，一般取 B2 ≥80mm；
B3 ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离， B3 =400mm；
B1 + B2 + B3 =230+80+400=710mm<750mm，可以。
A 柱顶不动支点反力 R A 内力图如图
(2) D min 作用在 A 柱， D max 作用在 B 柱时的内力分析 此时，A 柱顶剪力与 D max 作用在 A 柱时的相同，也是 VA 9.49k () ，故可得内力 值，如图所示。
(3) 在 Tmax 作用下的内力分析
Tmax 至牛腿顶面的距离为 9—7.6=1.4m; Tmax 至柱底的距离为 9+0.15+1.0=10.15m。
2
0.40kN/m 2 大，故仅按屋面均布活荷载计算。于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值
F6 1.4 0.5 15 12 126kN ，作用于上部柱中心线外侧 e 0 =50mm 处。
2、柱和吊车梁等恒荷载
上部柱自重标准值为 4.0kN/m ，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值
R
2 2 1- （ 1 - 1/n） 1- （ 1 - 1/n） 1.5 2.13 2 2 1 （ 1/n - 1） 1 （ 1/n - 1）
M1 16.25 C1 2.13 2.77k H 12.51
(2) 屋盖集中活荷载 F6 作用下的内力分析
M 6 F6 e 0 126 0.05 6.3k m
Pmin，k 、小车自重标准值 G 2，k 以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值 G 3，k ：
Pmax，k =125kN， Pmin，k =47kN， G 2，k =38kN， G 3，k =100kN
并查得吊车宽度 B 和轮距 K： B=5.55m，K=4.40m (1) 吊车竖向荷载设计值 D max 、 D min 由图所示的吊车梁支座反力影响线知
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二、构件选型
1、钢屋盖
屋面板采用大型预应力屋面板，屋盖自重设计值 750kN。 采用如图所示的 24m 钢桁架， 桁架端部高度为 1.2m， 中央高度为 2.4m， 屋面坡度 1/12。
2、预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接
吊车梁选用 G425 标准图集中的预应力混凝土吊车梁，梁高为 1.2m ，自重标准值为 39.5kN，轨道及零件重标准值为 0.8 kN/m。
3、预制钢筋混凝土柱
取轨道顶面至吊车梁顶面的距离 h a =0.2m，故 牛腿顶面标高=轨顶标高— h b — h a =9—1.2—0.2=+7.600m。 由附录 12 查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为 2.14m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需 空隙高度为 220mm，故柱顶标高=9+2.14+0.22=+11.360m 基础顶面至室外地坪的距离为 1.0m，则基础顶面至室内地坪的距离为 1.0+0.15=1.15m， 故从基础顶面算起的柱高 H =11.36+1.15=12.51m， 上部柱高 H u =11.36—7.6=3.76m，下部柱高 H l =12.51—3.76=8.75m。 参考表 12-2，选择柱截面形式和尺寸： 上柱采采用矩形截面用矩形截面 b×h=400×400mm； 下柱采用 I 形截面 b f ×h×b× h f =400×900×100×150mm
M max 154.04 C3 1.12 13.79k（ ） H 12.51 M 57.92 B 柱顶不动支点反力 R B min C 3 1.12 -5.19k（ ） H 12.51 1 1 A 柱顶水平剪力 VA R A （ - R A - R B） 13.79 （ - 13.79 5.19） 9.49k () 2 2 1 1 B 柱顶水平剪力 VB R B （ - R A - R B） 5.19 （ - 13.79 5.19） -9.49k () 2 2
Hu 0.301 H
四、荷载计算
1、屋盖荷载
(1) 屋盖恒荷载 屋盖自重设计值 750kN，故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值 F1 =750/2=325kN。 作用于上部柱中心线外侧 e 0 =50mm 处。 (2) 屋面活荷载 《 荷载 规 范》 规 定， 屋 面均 布活 荷载 标 准值 为 0.5kN/m ， 比屋 面 雪荷 载 标准 值
W Q W k 1.4 12.78 17.89k
(2) 沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值 q1 、 q 2 这时风荷载的高度变化系数 z 按柱顶离室外地坪的高度 0.15+11.36+1.2=11.51m 计算。
z 1
1.14 - 1.0 （ 11 .51 - 10） 1.042 15 - 10
F2 1.2 3.76 4 18.05kN
下部柱自重标准值为 4.69kN/m ，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值
F3 1.2 8.75 4.69 49.25kN
吊车梁自重标准值为 39.5kN/根 ，轨道连接自重标准值为 0.8kN/m ，故作用在牛腿顶 截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值
度）=12.71m 来计算。查表 10-4，得离地面 10m 时， z =1.0；离地面 15m 时， z =1.14， 用插入法，知 z 1
1.14 - 1.0 （ 12.71 - 10） 1.076 15 - 10
由图知 h1 h 2 1.2m
W k （ [ 0.8 0.5）h1 （0.5 - 0.6）h 2 ] z W0 B （ [ 0.8 0.5） 1.2 （0.5 - 0.6） 1.2] 1.076 0.55 15 12.78k
一、设计资料
1、某工厂车间厂房
某金工车间，单跨无天窗厂房。厂房跨度 L=24m，柱距 15m，车间总长度 90m。 采用钢屋架、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁。屋面不上人。室内地坪标高 为 0.000，室外地坪标高为—0.150，基础顶面离室外地坪为 1.0m。 车间内设有两台同级别 10t 吊车， 吊车跨度 L k =22.5m， 单闸小车， 起重机总质量 22.4t。 吊车轨顶标高为 +9.000m。
D max，k Pmax，k y i 0.9 125 （ 1 0.707 0.923 0.63） 366.75k
D max Q D max，k 1.4 366.75 513.45k
D min D max
Pmin，k 47 513.45 193.06k Pmax，k 125
1、
屋盖荷载作用下的内力分析
(1) 屋盖集中恒荷载 F1 作用下的内力分析 柱顶不动支点反力 R
M1 C1 H
M1 F1 e 0 325 0.05 16.25k m
按 n I u I l 0.109 ， H u H 0.301 ，按公式计算：
C1 1.5
(2) 吊车横向水平荷载设计值 Tmax 由式 12-6 知
1 1 Tk （G 2，k G 3，k） 0.12 （38 100） 4.14k 4 4
Tmax D max
Tk Pmax，k
513.45
4.14 17.01k 125
4、风荷载
(1) 作用在柱顶处的集中风荷载设计值 W 这时风荷载的高度变化系数 z 按檐口离室外地坪的高度 0.15+11.36+1.2（屋架端部高
F4 1.2 （39.5 15 0.8） 61.8 KN
如图给出了 F1 、 F2 、 F3 、 F4 和 F6 的作用位置。
3、吊车荷载
吊车跨度 L k =24—2×0.75=22.5m 查附录 12 ，得 Q=10t ， L k =22.5 时的吊车最大轮压标准值 Pmax，k 、最小轮压标准值
故取封闭的定位轴线 A、B 都分别与左、右纵墙内皮重合。
2、计算单元
由于该金工车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵 向的分布是均匀的， 故可取一榀横向排架为计算单元， 计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中 心线之间的距离，即 B=15.0m，如图所示。
3、计算简图
排架的计算简图如图所示。
因 A 柱与 B 柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，故 A 柱 的内力如图所示。
4、
风荷载作用下，A 柱的内力分析
左风时，在 q1 、 q 2 作用下的柱顶不动铰支座反力，按计算
来自百度文库
C11
4 3[1 （ 1/n - 1） ] 0.327 3 8[1 （ 1/n - 1） ]
4、材料
柱混凝土强度等级采用 C30， f c 14.3N/mm ， f t 1.43N/mm 。
2 2
钢筋采用 HRB400， f y 360N/mm ， E s 2.0 10 N/mm 。
2
5 2
构造筋采用 HPB235， f y 210N/mm ， E s 2.1 10 N/mm 。 。
2、
柱自重、吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析
不作排架分析，其对排架柱产生的弯矩和轴向力如图所示。
3、
吊车荷载作用下的内力分析
(1) D max 作用在 A 柱， D min 作用在 B 柱时，A 柱的内力分析
M max D max e 513.45 （0.75 - 0.45） 154.04k m
R M6 6.3 C1 2.13 1.07k H 12.51
在 F1 、 F6 分别作用下的排架柱弯矩图、轴向力图和柱底剪力图，分别如图，图中标注 的内力值是指控制截面 I-I、 II-II 和 III-III 截面的内力设计值。 弯矩以使排架柱外侧受拉的为 正，反之为负；柱底剪力以向左为正、向右为负。
M min D min e 193.06 （0.75 - 0.45） 57.92k m
这里的偏心距 e 是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心的水平距离。 A 柱顶不动支点反力，按计算
1 - 2 1 - 2 C3 1.5 1.5 1.12 3 3 1 （ 1/n - 1） 1 （ 1/n - 1）
1 400 4003 2.13 109 mm 4 12 1 1 1 2 25 2 I l 400 9003 - 300 5503 - 2 300 25 (275 ) 19.5 109 mm 4 12 12 2 3 Iu n Iu 0.109 Il
q1 Q s z W0 B 1.4 0.8 1.042 0.55 15 9.63k/m q 2 Q s z W0 B 1.4 0.5 1.042 0.55 15 6.02k/m
五、内力分析
内力分析时所取的荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力的设计值。
2、建筑地点
丹 东 市 。 当 地 基 本 风 压 值 W0 0.55kN/m ， 地 面 粗 糙 度 为 B 类 ； 基 本 雪 压 值
2
0.40kN/m 2 ，雪荷载的准永久值系数 q =0.5。
3、荷载
恒载部分：仅计入屋盖自重设计值 15 m=750KN、吊车梁自重（轨道及零件重标准值为 0.8 kN/m） 、柱自重。纵向维护墙为支撑在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚 240mm，双 面粉刷，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
不动铰支座反力:
R A q1HC11 9.63 12.51 0.327 39.39k（ ） R B q2 HC11 6.02 12.51 0.327 24.63k（ ）
三、计算单元及计算简图
1、定位轴线
B1 ：由附表 12 可查得轨道中心线至吊车端部的距离 B1 =230mm； B2 ：吊车梁架至上柱内边缘的距离，一般取 B2 ≥80mm；
B3 ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离， B3 =400mm；
B1 + B2 + B3 =230+80+400=710mm<750mm，可以。
A 柱顶不动支点反力 R A 内力图如图
(2) D min 作用在 A 柱， D max 作用在 B 柱时的内力分析 此时，A 柱顶剪力与 D max 作用在 A 柱时的相同，也是 VA 9.49k () ，故可得内力 值，如图所示。
(3) 在 Tmax 作用下的内力分析
Tmax 至牛腿顶面的距离为 9—7.6=1.4m; Tmax 至柱底的距离为 9+0.15+1.0=10.15m。
2
0.40kN/m 2 大，故仅按屋面均布活荷载计算。于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值
F6 1.4 0.5 15 12 126kN ，作用于上部柱中心线外侧 e 0 =50mm 处。
2、柱和吊车梁等恒荷载
上部柱自重标准值为 4.0kN/m ，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值
R
2 2 1- （ 1 - 1/n） 1- （ 1 - 1/n） 1.5 2.13 2 2 1 （ 1/n - 1） 1 （ 1/n - 1）
M1 16.25 C1 2.13 2.77k H 12.51
(2) 屋盖集中活荷载 F6 作用下的内力分析
M 6 F6 e 0 126 0.05 6.3k m
Pmin，k 、小车自重标准值 G 2，k 以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值 G 3，k ：
Pmax，k =125kN， Pmin，k =47kN， G 2，k =38kN， G 3，k =100kN
并查得吊车宽度 B 和轮距 K： B=5.55m，K=4.40m (1) 吊车竖向荷载设计值 D max 、 D min 由图所示的吊车梁支座反力影响线知