单层工业厂房课程设计计算书

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 ak =180kN/m 2。最

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 b f ×h ×b ×h f =400mm ×800mm ×100mm ×100mm （g 2=3.69kN/m ）

A 2=100×400×2+（800-2×100）×100+2×25×150

=1.475×105mm 2

I 2=5003×100/12+2×(400×1003/12+400×100×3002)+4×

（253×150/36+343.752×1/2×100×25）=8.78×1010mm 4

n=I 1/I 2=2.13×109/(8.78×109)=0.248 H 1=3.6m ；H 2=3.6+8.6=12.2m 。 λ=H 1/H 2=3.6/12.2=0.295

四．荷载计算

1. 恒荷载

（1）屋盖自重

SBS 防水层 1.2×0.1=0.12kN/m 2

20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m 2 大型预应力屋面板（包括灌缝重）1.2×1.4=1.68kN/m 2 总1 g 1=3.3kN/m 2

屋架 1.2×60.5=72.6kN

则作用屋架一段作用于柱顶的自重为：G 1=6×9×3.3+0.5×

72.6=214.5kN

（2）柱自重

上柱： G 2=1.2×3.6×4.0=17.28kN 下柱： G 3=1.2×8.6×3.69=38.08kN

（3）吊车梁及轨道自重：G 4=1.2×（30.4+0.8×6）=42.2kN 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，因屋面活荷载大于雪荷载

0.4kN （50年一遇），故不考虑雪荷载。

Q 1=1.4×0.5×6×12=50.4kN 3.风荷载

由《荷载规范》查得齐齐哈尔地区基本风压为 ω0=0.45kN 风压高度变化系数 （按B 类地面粗糙度取）为 柱顶： （按H 2=11.5m ）μz =1.04 檐口处： （按H 2=13.8m ）μz =1.11 屋顶： （按H 2=15.4m ）μz =1.15

风荷载标准值：ω1k =βz μs1μz ω0=1.0×0.8×1.04×0.45=0.37kN/m 2 ω2k =βz μs2μz ω0=1.0×0.5×1.04×0.45=0.23kN/m 2 则作用于排架上的风荷载设计值为：q 1=1.4×0.37×6=3.15kN/m q 2=1.4×0.23×6=1.97kN/m F w =γQ [(μs1+μs2) μz ω0h 1+(μs3+μs4) μz ω0h 2]×B

=1.4×[（0.8+0.5）×1.11×0.45×2.3+（-0.6+0.5）×1.15×0.45×1.6]

×6=11.85kN （屋面坡度为1/8） 风荷载作用下的计算简图如下图：

图2风荷载作用下计算简图

4.吊车荷载

由附表16-2查得 P k ，max =180kN ；

P k ，min =1/2(G+g+Q)- P k ，max =1/2(228+200)-180=46.5kN B=5600mm ，K=4400mm

则根据支座反力影响线求出作用于柱上的吊车竖向荷载为：

D max =φc *γQ * P k ，max *Σy i =0.9×1.4×180×（1+0.267+0.8+0.067） =483.99kN

D min =φc *γQ * P k ，min *Σy i =0.9×1.4×46.5×（1+0.267+0.8+0.067） =125.03kN

作用于每一轮子上的吊车横向水平刹车力

F h1=γQ *ɑ/4(Q+g)=1.4×0.1/4×（200+77.2）=9.702kN

则两台吊车作用于排架柱顶上的吊车横向水平荷载为

F h =φc * F h1*Σy i =0.9×9.702×（1+0.267+0.8+0.067） =18.63kN

五．内力计算