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：—0.5m

2.8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01J925-1

2.4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。柱网布置如下图

2、变形缝布置

方形结构，可以不设抗震缝和沉降缝。

二、屋盖结构与支撑布置

厂房的屋面材料为夹芯压型钢板，属于轻型屋面材料，屋盖结构为有檩体系，屋面荷载通过檩条传到屋架接点上。屋盖结构由檩条、拉条、撑杆、系杆和必要的支撑杆件组成。

1、檩条与拉条布置

檩条布置间距与屋架上弦节点间距相一致，以便于屋架节点相连。在屋脊处设置

为双檩条，以便代替刚性系杆的作用。在屋架跨中布置一道拉条，在屋架两端檩条间布置斜拉条和直撑杆。

图2-2 檩条、拉条布置图

2、屋盖支撑布置

普通钢结构厂房的屋盖支撑包括上弦横向支撑、下弦横向支撑与纵向支撑、屋架竖直支撑、系杆及角隅撑等。

3、上弦横向水平支撑

在厂房两端及中部第一开间内设置横向水平支撑。

4、下弦横向水平支撑

在厂房两端及中部第一开间内设置横向水平支撑，且与上弦横向水平支撑在同一开间。

5、上弦纵向水平支撑

屋架间距为6m，且支座设在下弦，故可以不设置上弦纵向水平支撑。

6、下弦纵向水平支撑

厂房内设有重级工作制吊车，故需设置下弦纵向水平支撑，下弦纵向水平支撑与屋架下弦横向水平支撑一起形成封闭体系以增加屋盖的空间刚度。

7、竖直支撑

在梯形屋架跨中和两端竖腹杆所在平面内各设置一道竖直支撑。

8、系杆

在竖直支撑所在平面内的屋架上下弦节点处应设置通长系杆。在屋架支座节点处和上弦屋脊节点处应设置通长刚性系杆。在屋架下弦跨中设置一条通长水平系杆，上弦横向水平支撑在节点处设置通长系杆。

图2-3 支撑布置图

单层厂房的每一纵列柱都必须设置柱间支撑，以吊车梁为界将柱间支撑按上柱支撑和下柱支撑设置。在厂房两端及中间设置上段柱支撑，在中间设置下段柱支撑。上段柱支撑采用单片布置，下段柱支撑采用双片布置。

图2-4 柱间支撑布置图

三．吊车梁设计

一、 设计资料及说明

中心的距离为2m

3. 吊车梁为焊接实腹式，钢材采用Q345钢。腹板与上翼缘的连接采用焊

透的k 形连接，与下翼缘采用贴角焊缝连接，并均自动焊。其余焊缝为手工焊缝，自动焊焊条为H08Mn2Si ，手工焊条为E5015型。

二、 吊车荷载计算

吊车竖向荷载的动力系数μ=1.1，吊车荷载的分项系数Q r =1.4，则吊车荷载的设计值为：

KN P r P Q 88.5723724.11.1max =⨯⨯==μ KN P r H Q 08.523724.11.0max =⨯⨯==α

内力计算

1. 吊车梁的最大弯矩及相应剪力 产生最大弯矩的荷载位置如下图所示