单层工业厂房排架结构设计计算书 同济大学
单层工业厂房课程设计计算书【范本模板】
单层工业厂房结构课程设计计算书学号：学院：水利与建筑专业:土木工程班级：1103姓名：一．设计资料1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度L=24m,柱距为6m，车间总长度为120m，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示：2.车间内设有两台双钩桥式起重机,吊车起重量为200/50kN。
3.吊车轨顶标高为9.6m。
4.建筑地点：哈尔滨。
5.地基:地基持力层为亚粘性层，地基承载力特征值为f=180kN/m2。
最ak高地下水位在地表15m。
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HPB235级。
（300N/mm 2)二。
选用结构形式1. 钢屋盖，采用24米钢桁架，桁架端部高度为1。
2m ，中央高度为2。
4m,屋面坡度为21，,屋面板采用彩色钢板，厚4mm. 2. 预制钢筋混凝土吊车梁和轨道链接采用标准图G325,中间跨DL-9Z ，边跨DL-9B ，梁高m h b 2.1=。
轨道连接采用标准图集G325 3. 预制钢筋混凝土取轨道顶面至吊车梁顶面的距离m h a 2.0=，故 牛腿顶面标高=轨顶标高—a h -b h =9.6-1.2-0。
2=8.2查附录12得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.7m ，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空间高度为220mm ，故 柱顶标高=9。
6+2。
7+0.22=13.52m ，三． 柱的各部分尺寸及几何参数上柱 b ×h=400mm ×400mm （g 1=4。
0kN/m) A i =b ×h=1。
6×105m 2 I 1=bh 3/12=2。
13×109mm 4图1厂房计算简图及柱截面尺寸下柱 bf ×h×b×hf=400mm×800mm×100mm×100mm（g2=3。
69kN/m）A2=100×400×2+（800-2×100）×100+2×25×150=1.475×105mm2I2=5003×100/12+2×(400×1003/12+400×100×3002）+4×(253×150/36+343。
同济大学钢结构课程设计
单层单跨门式刚架设计计算一、设计资料（1）设计参数单层房屋为单跨门式刚架，刚架跨度30m ，长度90m ，柱距6m ，檐口标高8m ，屋面坡度1：10。
屋面材料采用压型钢板，墙面材料采用彩钢板，天沟为彩板天沟。
基础混凝土标号为C30，214.3/c f N mm =，钢材材质为Q345，22y 310k /,180/c f N mm f N mm ==。
（2）设计荷载屋面恒荷载为0.52/kN m ，活荷载为0.52/kN m ；雪荷载为 0.22/kN m ，基本风压为0.552/kN m ，地面粗糙度为B 类，风荷载体型系数如图1所示。
图1 计算模型机风荷载体型系数二、荷载组合1、 1.20 恒载 + 1.40 活载2、 1.00 恒载 + 1.40 风载3、1.00 恒载+ 1.40 x 0.90 活载+ 1.40 x 0.90 风载4、1.35 恒载三、内力计算1、计算模型（如图2）图2 节点及单元编号图2、荷载工况荷载工况如图3恒载活载左风右风图3 荷载工况图3、各工况内力恒载、活载、作风和右风作用下的钢架内力如图4—图7。
轴力图（KN）剪力图（KN）弯距图(kN.m)图4 恒载作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图5 活载作用下钢架内力图轴力N图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图6 左风作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图7 右风作用下钢架内力图4、组合内力选取荷载组合1（1.20 恒载+ 1.40 活载）对构件内力值进行验算。
该组合下的构件内力值见表1。
表1 工况1下组合内力表5、构件尺寸和截面特性表2 构件尺寸和截面特性表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值四、构件截面验算1、宽厚比验算 翼缘板自由外伸宽厚比()2008/29.612.410-=<=，满足规程限值要求。
腹板高厚比80021097.52068-⨯=<=（），满足规程限值要求。
单层厂房排架结构课程设计计算书--混凝土单层工业厂房设计
混凝土单层工业厂房设计一、设计目的二、设计题目某金工车间，厂房长度66m ，柱距为6m ，不设天窗。
跨度为24m ，每跨间设有两台32t 中级吊车。
吊车采用大连起重机厂“85系列95确认”的桥式吊车，轨顶标志高度均为为9m 。
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350mm 。
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。
排架柱采用C30砼，基础采用C20砼；柱中受力钢筋采用HRP335钢，箍筋、构造筋、基础配筋采用HPB235钢。
厂房所在地的地面粗糙度为B 类，基本风压w 0=0.7 kN/m 2，组合值系数ψc =0.6；基本雪压S 0=0.5kN/m 2，组合值系数ψc =0.6。
三、设计任务（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）设计排架边柱及柱下单独基础；（3）绘制施工图，包括屋盖平面布置图，构件平面布置图及基础、基础梁布置图，排架柱模板、配筋图；柱下单独基础的模板、配筋图。
四、设计步骤（一）厂房平、剖面布置及结构构件选型1．厂房平面布置厂房的平面布置包括确定柱网尺寸、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 ）表示，间距取等于跨度，即（A ）~（B ）轴线的间距为24m 。
、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。
（A ）~（B ）跨吊车起重量大于20t 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例图2-1 单厂的净空尺寸要求2确定（参见例图2-1）。
单层工业厂房课程设计计算书(完整)
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，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lH、上柱高度Hu分别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，lH=8.6m+0.5m=9.1mHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。
表1 柱截面尺寸及相应的计算参数计算参数柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/(KN/m)A ,B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱 G 4A = G 4B =1.2×4kN/m ×3.8m =18.24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1.2×4.69kN/m ×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。
单层工业厂房钢筋混凝土排架结构计算书
截面：
属于 情况
满足要求
6.底板配筋计算
计算过程见下表：
底板配筋计算表
截面
Ⅰ1
Ⅰ2
Ⅰ3
Ⅱ
370．26
399．88
429．50
233．02
415．12
246．15
78．17
202．07
1901．65
1725．01
1165．06
929．70
实配钢筋
18φ12，即12@180,
20φ10,即10@200，
-144.53
合计（ ）
395.48
-620.77
3.底面尺寸选取与地基承载力验算
底面尺寸：先按 考虑，取
，取底面积为
取
地基承载力：
地基反力计算见下表，由该表可见，基础底面无拉应力，且最大压应力
，同时有 均小于
满足要求
地基反力标准值计算表
129.98
-133.58
38
38
94.20
93.80
224.18
A柱截面配筋计算表
截面
Ⅰ-Ⅰ
Ⅲ-Ⅲ
内力
M( )
135.34
572.74
N( )
344.4
534.08
310.45
851.73
20
26.67
330.45
878.4
7800
8200
1.0
1.0
1.0
1.0
1.292
1.065
6.02< =80
93.37>
< =162.5
535.65
1360.34
320
355
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。
同济大学钢结构课程设计
单层单跨门式刚架设计计算一、设计资料（1）设计参数单层房屋为单跨门式刚架，刚架跨度30m ，长度90m ，柱距6m ，檐口标高8m ，屋面坡度1：10。
屋面材料采用压型钢板，墙面材料采用彩钢板，天沟为彩板天沟。
基础混凝土标号为C30，214.3/c f N mm =，钢材材质为Q345，22y 310k /,180/c f N mm f N mm ==。
（2）设计荷载屋面恒荷载为0.52/kN m ，活荷载为0.52/kN m ；雪荷载为 0.22/kN m ，基本风压为0.552/kN m ，地面粗糙度为B 类，风荷载体型系数如图1所示。
图1 计算模型机风荷载体型系数二、荷载组合1、 1.20 恒载 + 1.40 活载2、 1.00 恒载 + 1.40 风载3、 1.00 恒载 + 1.40 x 0.90 活载 + 1.40 x 0.90 风载4、 1.35 恒载三、内力计算1、计算模型（如图2）图2 节点及单元编号图2、荷载工况 荷载工况如图3恒载活载左风右风图3 荷载工况图3、各工况内力恒载、活载、作风和右风作用下的钢架内力如图4—图7。
轴力图（KN）剪力图（KN）弯距图(kN.m)图4 恒载作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图5 活载作用下钢架内力图轴力N图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图6 左风作用下钢架内力图轴力图(kN)剪力图(kN)弯距图(kN.m)图7 右风作用下钢架内力图4、组合内力选取荷载组合1（1.20 恒载+ 1.40 活载）对构件内力值进行验算。
该组合下的构件内力值见表1。
表1 工况1下组合内力表5、构件尺寸和截面特性表2 构件尺寸和截面特性表中：面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值四、构件截面验算1、宽厚比验算 翼缘板自由外伸宽厚比()2008/29.612.410-=<=，满足规程限值要求。
腹板高厚比80021097.52068-⨯=<=（），满足规程限值要求。
单层工业厂房排架结构计算
第三节 单层工业厂房排架结构计算1．计算简图及柱的计算参数（1）计算简图 见图11。
（2）柱的计算参数根据柱子的截面尺寸，列出计算参数如下表。
表42．荷载计算 （1）永久荷载①屋盖自重三毡四油上铺小石子防水层 1.2×0.35=0.42 kN/m 2 80 mm 泡沫砼保温层 1.2×0.48=0.576 kN/m 2 20mm 水泥砂浆找平层 1.2×0.40=0.48 kN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.2×1.5=1.8kN/m 2 支撑 1.2×0.15=0.18 kN/m 2 g=3.46kN/m 2屋架自重 1.2×112.8kN/榀=135.36kN/榀 则作用于柱顶的屋盖结构自重8.3162/6*24.2*2.12/36.135224646.31=++⨯⨯=G kN25150150图 11②柱自重A 、C 轴上柱：G C A G G γ==22·k g ·72.189.30.42.1=⨯⨯=u H kN 下柱：kN 78.512.969.42.133=⨯⨯==C A G GB 轴上柱：kN 08.289.30.62.12=⨯⨯=B G 下柱：5.542.994.42.13=⨯⨯=B G 4kN ③吊车梁及轨道自重76.59)68.045(2.14=⨯+⨯=G kN各项永久荷载及其作用位置见图12，屋架荷载传至柱顶作用位置为轴线内侧150mm （详见95G415(三)，P.107）。
（2）屋面活荷载由《建筑结构荷载规范》查得屋面活载荷标准值为0.7kN/m 2（因屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载）。
56.7062247.04.111=⨯⨯⨯==k Q Q Q γkN 活荷载作用位置与屋盖自重作用位置相同，如图12中括号所示。
（3）吊车荷载根据B 与K ，算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的座标值如图13所示。
单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构设计计算书
《单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构设计计算书》是一个重要的工程设计文档，其设计和计算对于工业厂房的建设具有至关重要的作用。
本文将从多个角度探讨这一主题，深入剖析其设计原理、计算方法和工程应用，帮助读者全面理解这一复杂而重要的工程文档。
1. 主题概述单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构设计计算书是针对工业厂房建设的一套结构设计和计算标准，其主要目的是保证工业厂房的结构安全和稳定性。
设计计算书中包含了结构设计原理、荷载计算、结构受力分析、材料选用、构件连接等多个方面的内容，是工程师进行工业厂房设计时必须参考的重要依据。
2. 结构设计原理对于单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构的设计原理进行了深入探讨。
该结构通过合理的配筋和排架设计，能够有效地承载工业厂房的荷载，并具有良好的抗震、抗风等特性。
在设计原理中，需要考虑结构材料的选用、梁柱连接方式、结构整体稳定性等多个方面的因素。
3. 计算方法对于设计计算书中的计算方法进行了全面的解析。
这些计算方法包括了荷载计算、受力分析、构件尺寸确定等多个方面，需要工程师对结构力学、材料力学等知识有深入的理解。
通过详细的计算过程，能够得到结构设计所需的各项参数，并进行合理的验算和校核。
4. 工程应用文章还介绍了单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构设计计算书的工程应用。
工程师可以根据设计计算书的要求，结合实际工程情况进行结构设计，保证工业厂房在使用过程中能够安全稳定地运行。
还介绍了设计计算书在工程验收、质量监控等方面的应用。
5. 个人观点与总结回顾结合个人经验和理解，对单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构设计计算书进行了总结回顾。
设计计算书作为工程设计的依据，需要工程师结合实际情况进行合理的应用和调整，才能保证工程的安全性和经济性。
也强调了设计计算书在工程设计中的重要性和必要性。
总体而言，单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构设计计算书是工程设计中不可或缺的重要文档，其全面评估和深入剖析能够帮助工程师更好地理解和应用这一文档，保证工程的安全性和稳定性。
单层工业厂房课程设计汇本计算书(完整版)
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室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l H、上柱高度Hu分别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，H=8.6m+0.5m=9.1mlHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。
本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱G4A= G4B =1.2×4kN/m×3.8m =18.24 KN下柱G5A= G5B=1.2×4.69kN/m×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。
单层工业厂房设计计算书(混凝土结构设计)
单层厂房设计计算书成绩：分组：准考证号：姓名：日期：目 录1 设计资料 ............................................................................................................................. - 1 -1.1 设计资料 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 厂房标准构件及排架柱材料选用 ................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 厂房中标准构件选用情况 ........................................................................ 错误!未定义书签。
2.1.1 屋面做法 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1.2 檐口板、嵌板 .................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.3 屋架 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
同济钢屋架课程设计计算书
钢屋架设计计算书(B组甲)一、题目：设计某车间（无吊车、无天窗、无振动设备）二、设计资料1.车间柱网布置图（30m×240m ）2.屋架支撑与钢筋混凝土柱顶3.屋面采用1.5×6m的预应力钢筋混凝土大型屋面板。
（屋面板不考虑作为支撑用）4.柱距6m，厂房跨度L=24m。
5.柱网布置6.选用钢材Q235B，焊条E43型，手工焊。
图1 柱网布置图图2 屋架几何尺寸屋架计算跨度=30000-300=29700mm。
屋架在30m轴线处的端部高度取H0=1990mm。
跨中高度H= 3490mm。
四、支撑布置屋架支撑布置见图3所示。
图3 屋架支撑布置图说明：图3中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。
五、荷载计算及内力计算1、荷载计算汇总表注：非轻型屋盖不考虑风荷载的作用。
永久荷载和可变荷载引起的屋架上弦节点荷载设计值：a)使用阶段P(恒)=3.264×1.5×6=29.376 kNP(活)=0.98×1.5×6=8.82 kNb)施工阶段P’(恒)=0.624×1.5×6=5.616 kNP’(活)=(1.68+0.98)×1.5×6=23.94 kN2、荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载（2）全跨永久荷载+半跨可变荷载（3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。
3、内力计算该设计采用内力系数法计算了屋架在左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数(如图4所示)，并列于表1。
根据算得的节点荷载和杆力系数，利用表1进行杆件的内力计算组合并求出各杆的最不利内力，计算过程和结果如表1。
表1 杆力组合表图4 上弦左半跨单位集中荷载作用下的杆力系数六、杆件截面设计 1、 上弦杆截面计算整个上弦杆不改变截面，取上弦最大设计杆力（IK 杆）计算。
(完整版)单层工业厂房课程设计计算书(完整版)
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，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、上柱高度Hu分l别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，H=8.6m+0.5m=9.1mlHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。
本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱 G 4A = G 4B =1.2×4kN/m ×3.8m =18.24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1.2×4.69kN/m ×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。
单层双跨重型钢结构排架厂房设计计算书
一．建筑设计说明一、工程概况1.工程名称：青岛市某重型工业厂房；2.工程总面积：3344㎡3.结构形式：钢结构排架二、建筑功能及特点1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占地面积3344㎡。
2.平面设计建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。
3.立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。
4.剖面设计吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。
5.防火防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。
室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。
6.抗震建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。
7.屋面屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。
屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。
8.采光采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。
9.排水排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。
三、设计资料1.自然条件2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好，地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。
冻土深度为0.5m。
2.2抗震设防：6度2.3防火等级：二级2.4建筑物类型：丙类2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风2.6基本雪压:0.2 KN/㎡（50年）0.25 KN/㎡（100年）2.7冻土深度：—0.5m2.8气象条件：年平均气温：12.7℃最高温度：38.9℃最低温度：－16.9℃年总降雨量：687.3mm。
2.工程做法2.1散水做法：混凝土散水2.2.150厚C15混凝土撒1:1水泥沙子，压实赶光2.2.2150厚3:7灰土垫层2.2.3素土夯实向外坡4%2.2地面做法：混凝土地面2.2.1100厚C15混凝土随打随抹上撒1:1水泥沙子，压实抹光2.2.2150厚3:7灰土(灰土垫层)2.2.3素土夯实2.3屋面做法：夹芯屋面板（JxB42-333-1000）工程做法见国家标准图集01J925-12.4墙面做法：200厚夹芯墙面板（JxB-Qy-1000）工程做法见国家标准图集01J925-1二．结构构件选型及布置一、柱网和变形缝的布置1、柱网的布置3-1厂房纵向柱距为6米，双跨厂房，每跨跨度为21米。
单层工业厂房钢筋混凝土排架设计
目录1 设计资料 (1)2 柱截面尺寸确定 (1)2.1确定柱高度 (1)2.2确定柱截面尺寸 (2)2.3确定柱截面惯性距 (2)3 荷载计算 (3)3.1 恒荷载 (3)3.1.1 屋盖恒载 (3)3.1.2 吊车梁重力荷载设计值 (3)3.1.3吊车梁重力荷载设计值 (3)3.2 屋面活荷载 (4)3.3 风荷载 (5)3.4 吊车荷载 (6)4 内力分析 (6)4.1 永久荷载作用 (6)4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 (8)4.3 吊车竖向荷载 (9)4.4 水平刹车力作用 (11)4.5 风荷载作用 (11)5 柱的截面设计 (13)5.1 选取控制截面的最不利内力 (13)5.2 配筋计算 (14)5.3 箍筋的配置 (15)5.4 牛腿设计 (16)5.4.1 牛腿几何尺寸的确定 (16)5.4.2 牛腿高度验算 (17)5.4.3 牛腿的配筋 (18)5.4.4 牛腿局部受压验算 (18)5.4.5 牛腿纵向受拉钢筋的计算 (18)5.5 柱吊装验算 (18)5.5.1 荷载的计算 (18)5.5.2 弯矩计算 (19)5.5.3 上柱吊装验算 (19)5.5.4 下柱吊装验算 (20)参考文献 (20)1 设计资料①某地需要建一单层混凝土结构工业厂房，屋面做法(不上人屋面)：SBS 改性沥青防水层(聚酯胎基4mm 厚)(0.5KN/m 2)、40mm 厚水泥砂浆找平层、50mm 厚聚苯板保温层、20mm 厚水泥砂浆找平层、预应力混凝土大型屋面板。
②柱距为6m，厂房纵向长度为，跨度30 m ，20t/A5 吊车一台，牛腿面标高8.4m。
基本风压0.5KN/m 2地面粗糙度为B 类，基本雪压0.7KN/m2。
外墙厚370mm 的烧结黏土空心砌块砌体墙(重度8KN/m 3)，窗户为塑钢窗，门卫平开钢大门。
③混凝土采用C45，主筋采用H RB335 级钢筋，箍筋采用H PB300 级钢筋。
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下弦杆 b×h=240mm×220mm
腹板 b×h=120mm×240mm （F1）
b×h=200mm×240mm （F2）
b×h=120mm×120mm （F3~F6）
屋架自重：60.5kN/榀
V.屋盖支撑：
0.05kN/m2（沿水平面）
VI.吊车梁重：
44.2kN/根（高 1200mm）
VII.基础梁重：
−1
) )
=0.3428
R1=-C11q1H=0.3428×1.42×12.6=-6.13kN （←）
148
注：Pmin=（G+Q）/2-Pmax ①竖向吊车荷载 β =0.9
最小轮压 Pmin（kN）
18 34.5
4
单层工业厂房排架设计
情况 1
情况 2
情况 1：Dmax=0.9[74（1.6+5）/6+148（1+1.9/6）]=248.64kN Dmin=0.9[17.5（1.6+5）/6+34.5（1+1.9/6）]=58.7kN
26.2×2+11.5×2=75.4kN 1.3×6×18=140.4kN 0.1×6×18=10.8kN 0.35×6×18=37.8kN 0.4×6×18=43.2kN 0.05×6×18=5.4kN 60.5kN 373.5kN （两个柱顶的力） 17.4kN
b.柱自重 P2P 及 P3P 上柱：P2P=25×0.42×3.6=14.4kN 下柱：柱身 25×[0.187×7+0.4×0.8×（0.6+0.2）]=39.13kN
+（q7+q10）×（17.37-15.30）+q5×（17.37-14.7）=11.64kN （→） 作荷载作用如图：
⑶ 内力分析
I.恒载作用下的排架内力
a.由 P1P 产生的弯矩和轴力
P1P=204.15kN
M11= P1P×e1=204.15×0.05=10.21kN·m
b.吊车荷载
采用两台中级工作制的吊车，起重量分别为 Q=5t，15/3t，吊车参数见表
吊车跨度 LK=16.5m
额定起重 吊车宽度 轮距 K（m） 吊车总重 G 小车重 g 最大轮压
量 Q(t)
B(m)
（kN）
（kN） Pmax（kN）
5
4.3
3.4
134
22.8
74
15/3
5.16
4.1
215
66.1
c.风荷载 ①均布风荷载 q 风载体型系数，计算简图如下
5
单层工业厂房排架设计
柱顶离室外地坪高度为 12+0.15=12.15m，风压高度变化系数μ z=0.74 q1=0.8×0.74×0.4×6=1.42kN/m （→） q2=0.5×0.74×0.4×6=0.89kN/m （→）
②集中风荷载 W 屋架檐口离室外地坪高度 挡风板、屋架交界处离室外地坪的高度 天窗架、屋架交界处离室外地坪高度 天窗檐口离室外地坪高度 天窗顶离室外地坪高度
1 nI
−1
−0.2)
=0.6805 )
RA= RB= C5Tmax=0.6805×9.94=5.74kN （→）
考虑空间分配系数 m，查表 m=0.80 剪力分配系数η A=η B=0.5
计算简图如下：
则 A 柱和 B 柱的柱顶剪力为 VA= RA-η Am(RA+ RB)=6.76-0.5×0.8(6.76+6.76)=1.352kN （→） VB=VA= 1.352kN （→）
10
单层工业厂房排架设计
水平荷载作用下内力图（实线为 Tmax 向左，虚线为 Tmax 向右）
V.风荷载作用下排架内力
考虑对称性，仅按左风情况计算
q1=1.42kN/m （→） q2=0.89kN/m （→） W=11.64kN （→）
3×(1+λ
C11= 8×(1+λ
4 H 3 H
1 nI
−1
1 nI
N=54kN
8
单层工业厂房排架设计
III.吊车竖向荷载作用下排架内力 考虑结构对称性，只考虑 Dmax 作用于 A 柱，B 柱同 A 柱配筋 A 柱：MA=Dmax·e4=248.64×0.35=87.02kN·m B 柱：MB=Dmin·e4=58.7×0.35=20.54kN·m
RA=C3MA/H=1.212×87.02/12.6=-8.37kN （←） RB=C3MB/H=1.212×20.54/12.6=1.98kN （→） 剪力分配系数 η A=η B=0.5，则 A 柱与 B 柱柱顶的剪力为 A 柱：VA= RA-η A(RA+ RB)=-8.37-0.5(-8.37+1.98)=-5.18kN （←） B 柱：VB= RB-η B(RA+ RB)=1.98-0.5(-8.37+1.98)= 5.18kN （→） 内力图如下：
×
1+λ1−H3 λ(n1HI −1)=1.212
R11= C1M11/H=1.951×10.21/12.6=1.58kN （→）
R12= C3M12/H=1.212×40.83/12.6=3.93kN （→）
N1=204.15kN
R1=R11+R12=5.51kN （→）
7
单层工业厂房排架设计
b.由柱自重产生的弯矩和轴力
9
单层工业厂房排架设计
IV.吊车水平制动力作用下的排架内力
考虑对称性，按 Tmax 向左作用计算
柱中轴力为零
nI=0.146， λ H=0.286
TA=TB=Tmax=9.94Kn
y/HU=(12-9.7)/3.6=0.639
2−1.8λ C5=
H +λ
2×(1+λ
3 H 3 H
(0.n41I 6
牛腿 25×（0.8+1×0.2+1×0.4）×0.4=5.8kN 2
P3P=39.13+5.8=44.93kN
c.混凝土吊车梁及轨道重 P4P P4P=44.2+0.6×6=47.8kN
II.活荷载 a.屋面活荷载 P1Q 雪荷载 0.45kN/m2，屋面积灰荷载 0.5kN/m2，屋面活荷载 0.5kN/m2 排架计算时，屋面积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑 P1Q=（0.5+0.5）×6×18/2=54kN，作用位置同 P1P
3 设计资料 ⑴ 荷载 钢筋混凝土容重 一砖墙（单面粉刷） 20mm 水泥砂浆找平层 钢门窗自重 钢轨及垫层 二毡三油防水层 屋面活荷载 屋面积灰荷载 施工活荷载 风荷载 屋面雪荷载 吊车荷载
25kN/m3 4.92kN/m2 0.4kN/m2 0.4kN/m2 0.6kN/m 0.35kN/m2（沿斜面） 0.5kN/m2（沿水平面） 0.5kN/m2（沿水平面） 0.5kN/m2（沿水平面） 0.40kN/m2 0.45kN/m2 5t，15/3t
15.7kN/根（高 450mm）
VIII.联系梁、过梁均为矩形截面
IX.排架柱尺寸： 上柱为矩形 400mm×400mm
下柱为工字型 400mm×800mm
X.基础采用单独杯型基础，基顶标高-0.6m。
⑵ 结构平面布置图
2 排架柱 ⑴ 截面特性、几何尺寸
2
单层工业厂房排架设计
上柱：400mm×400mm 面积 A=1.6×105mm2，惯性矩 Ix=Iy=2.13×109mm4 下柱：工字型截面，b=120mm, h=800mm, bf=bf’=400mm, hf=hf’=150mm,
面积 A=1.87×105mm2，惯性矩 Ix=1.456×1010mm4，Iy=1.759×109mm4 ⑵ 荷载计算
I.恒荷载 a.屋盖部分传来 P1P
3
单层工业厂房排架设计
天窗重 屋面板重 嵌缝重 防水层重 找平层重 屋盖支撑重 屋架重
每块天沟及积水重 P1P=373.5/2+17.4=204.15kN
单层工业厂房排架设计
单层工业厂房排架结构设计
㈠ 工程概况 1 设计题目 某煅工车间为一单层单跨钢筋混凝土装配式结构，跨度 18m，长度 66m。选用两台中级
工作制桥式吊车（5t，15/3t），轨顶标高 9.8m，考虑散热通风要求，需设置天窗和挡风板。
2 设计任务 ⑴ 完成屋面板、屋架、天窗架、天沟、吊车梁、基础梁等构件的选型，并初步确定排架 柱的截面尺寸； ⑵ 进行结构布置（包括支撑布置）； ⑶ 排架荷载计算； ⑷ 排架内力计算； ⑸ 排架内力组合； ⑹ 柱子配筋设计（包括牛腿）； ⑺ 柱下单独基础设计； ⑻ 绘制施工图，内容包括： I.基础平面布置图及基础配筋图 II.屋盖结构布置及结构平面布置图 III.柱子配筋图
14.5-0.4+0.15=14.25m μ z=0.74 14.55+0.15=14.70m μ z=0.74 15.15+0.15=15.30m μ z=0.746 17.22+0.15=17.37m μ z=0.7874 17.52+0.15=17.67m μ z=0.7934
q3=0.8×0.74×0.4×6=1.42kN/m （→） q4=0.3×0.74×0.4×6=0.53kN/m （→） q5=1.4×0.7874×0.4×6=2.65kN/m （→） q6=-0.8×0.746×0.4×6=-1.43kN/m （←） q7=-0.8×0.7874×0.4×6=-1.51kN/m （←） q8 q9 相抵消
M12= P1P×e2=204.15×0.2=40.83kN·m
I1=IX=1.456×1010mm4
IU=2.13×109mm4
nI=IU/I1=0.146