单层单跨工业厂房设计 Revised as of 23 November 2020
XX大学工程技术学院
本科生课程设计
题目：单层单跨工业厂房设计
专业：
学生：
指导教师：
完成日期：2014年6月16日
内容摘要
单层厂房指层数仅为一层的工业厂房，适用于生产工艺流程以水平运输为主，有大型起重运输设备及较大动荷载的厂房，如机械制造工业、冶金工业和其他工业等。单层厂房的骨架结构，由支撑各种竖向的与水平的荷载作用的构件所组成。厂房依靠各种结构构件合理连接为一整体，组成一个完整的结构空间以保证厂房的坚固、耐久。我国广泛采用钢筋混凝土排架结构和钢架结构，通常由横向排架、纵向联系构件、支撑系统构件和围护结构等几部分组成。本文以18m跨度单层单跨的莫实验室进行结构设计，根据相关资料选择合适的构件和确定柱网、基础平面的平面布置和排架柱与牛腿的形状、尺寸。并进行各种荷载作用下的排架柱内力计算，计算出各控制截面的轴力、弯矩和剪力。依据内力组合原理得出三个控制截面的内力。然后对构件进行内力分析、内力组合进而截面设计、进行配筋，并对预制柱的吊装安全进行验算。最后求出计算书，并根据规范绘制施工图和注写图纸说明。
关键词：单层工业厂房、荷载代表值、内力组合
目录
引 言
单层厂房结构一般由屋盖结构、排架结构、支撑系统、吊车梁、围护结构和基础等组成。它比较容易组织生产工艺流程和车间内部运输，地面上能够放置较重的机器设备和产品，所以其在工业建筑设计中得到广泛的应用。
近年来，单层厂房的设计越来越重视设备节能,充分利用自然通风,利用自然采光,发展节能省地型工业厂房；运用生态学中的共生与再生原则，结合自然，保护环境，防止污染，发展具有良好生态循环系统的现代工业厂房；利用高科技材料，发展更具灵活性、通用性和多样化的工业厂房。本文以跨度为18米的实验室单层单跨厂房为例例的进行结构设计计算。首先依据设计任务书的提供的资料数据，建立排架计算模型。然后进行荷载计算，将荷载作用于排架计算单元上，计算每个荷载所产生的结构内力，进行内力组合，得到控制截面最不利的内力。最后，对排架柱进行截面配筋计算和牛腿设计计算，以及进行柱吊装验算。通过系统的设计，掌握了单层单跨工业厂房的设计流程，对钢筋混凝土、结构力学等专业理论有了更深的理解。
1 设计资料
基本要求
厂房柱网布置 1.设计基本资料
（1）工程名称：某实验室。
（2）自然条件：基本风压200.45/kN m ω=；基本雪压200.25/s kN m =。 （3）剖面、建筑平面图如下所示：（本设计不做基础设计）
图 厂房剖面图 图 建筑布置平面图
2.厂房中标准构件的选用情况 （1）屋面荷载
①屋面恒荷载：2
1 1.7/k g kN m =
②屋面活荷载：2
10.5/k q kN m = （2）屋面板
①板自重：22 1.3/k g kN m = ②灌缝重：230.1/k g kN m = （3）檐口板
①板自重：21.65/kN m ②灌缝重：20.1/kN m （4）屋架
屋架自重：460.5/k g kN =榀 （5）天沟板
构件自重：21.9/kN m 3.吊车梁及吊车轨道
吊车选用：中级工作制，两台起重量为15t 的吊车，吊车自重40kN ，max,155k p kN =，max,42k p kN =，4400K mm =，5660B mm =，150k Q kN =，
73k g kN =
吊车轨道：中级吊车自重：60.8/k g kN m =
4.排架柱材料选用
（1）混凝土：采用C30
（2）钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级，0.55b ξ= （3）箍筋：采用HPB235级 （4）型钢及预埋件均采用Ⅰ级
计算简图
1．柱高
已知：轨道顶面至吊车顶面的距离2047H mm =，轨顶垫块高为200mm 。 基础顶面标高为，牛腿顶标高为，柱顶标高为12m
上柱高H U =12?8.1=3.9m 下柱高H L =8.1+0.5=8.6m 全柱高H =12+0.5=12.5m 2．柱截面尺寸
由于吊车选用两台起重量为15t ，故
下柱截面高度h 应满足h ≥H k /11=9800/11=891mm 下柱截面宽度b 应满足b ≥H l 20?=860020?=430 综上所述：
上部柱采用矩形截面b ×h =450mm ×450mm ；
下部柱采用I 形截面b f ×h ×b ×?f =450mm ×900mm ×100mm ×150mm ； 3．计算参数
（1）上、下柱截面惯性矩I
上柱I n =112?×0.45×0.453=0.0034m 4
下柱I d =112?×0.45×0.93?112?×0.35×0.553?2×0.5×0.35×0.025×(0.275+0.0253?)2=0.022m 4 （2）上、下柱截面面积A
上柱A u =0.45×0.45=0.2m 2
下柱A d =0.45×0.9?2×(0.175×0.025+0.55×0.175)=0.2m 2 （3）上柱高与全柱高比值λ λ=3.9/12.5=0.31
（4）上下柱截面的惯性矩比值n n =I n I d ?=0.155
4．计算简图
图截面尺寸计算简图
图排架柱计算简图
2 荷载计算
屋盖荷载
1.屋盖恒荷载
屋面恒荷载标准值g1k=1.7kN/m2,屋面板自重标准值g2k=1.3kN/m2,灌缝自重标准值g3k=0.1kN/m2，故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值
F1=1.2×(g1k+g2k+g3k)×柱距×厂房跨度2?+1.2×g4k×0.5
=1.2×(1.70+1.30+0.10)×6×182?+1.2×60.5×0.5
=237.18kN
屋盖自重竖直向下，集中作用在柱顶中心线，偏心距为0
2.屋面活荷载
屋面均布活荷载标准值q1k=0.5kN/m2，比屋面雪荷载标准值s0=0.25kN/m2大，故按屋面均布活荷载计算。
F6=1.4×0.5×6×182?=37.8kN
柱和吊车梁等恒荷载
1.作用在牛腿截面处的上部柱恒荷载设计值
F2=25×0.45×0.45×3.9=19.7kN
作用于下柱中心线外侧
e0=?l2???u2?=9002??4502?=225mm
2.作用在基础顶截面处的下柱恒荷载设计值
F3=25×0.2×8.6=43kN
3.吊车梁自重标准值为40kN/根，轨道连接自重标准值g 6k =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
F 4=1.2×(40+0.8×6)=53.76kN
吊车荷载
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
D max,k =βP max,k ∑y i =0.9×155×(0.057+0.73+0.323+1)=294.35kN
D max =γQ D max,k =1.4×294.35=412.09kN D min =D max
P min,k P max,k =412.09×42
155
=111.66kN 图 吊车梁支座反力影响线
2.吊车横向水平荷载设计值T max
T k =α(Q k +g k )4?=0.1×(150+73)4?=5.58kN T max =D max T k P max,k ?=412.09×5.58÷155=14.84kN
风荷载
1.作用在柱顶处的集中风荷载设计值W
? 风压高度变化系数μz 按B 类地区考虑，取檐口离室外地坪的高度来计算。查《荷载规范》，得离地面10m 时，μz =1.0；离地面15m 时，μz =1.14，用插入法，知
μz =1+(14.42?10)×(1.14?1.0)(15?10)?=1.12
屋架高度?1=2.42m ；屋架檐口至屋脊的高差?2=1.8m
W
?k =[(0.8+0.5)?1+(0.5?0.6)?2]μz W 0B =[(0.8+0.5)×2.42?0.1×1.8]×1.12×0.45×6=8.97kN
W
?=γQ W ?k =1.4×8.97=12.56kN 2.沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值q 1、q 2
这时风压高度变化系数μz 按柱顶离室外地坪高度12m 来计算
1.0
0.73
0.057
0.323
μz =1+(12?10)×(1.14?1.0)(15?10)?=1.06 q 1=γQ μs μz W 0B =1.4×0.8×1.06×0.45×6=3.21kN/m q 2=γQ μs μz W 0B =1.4×0.5×1.06×0.45×6=2.00kN/m
3 内力计算
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设计值。
屋盖自重作用下内力计算（排架无侧移）
1.屋盖集中恒荷载F 1作用下的内力分析 柱顶不动支点反力R =M 1C 1H ?
M 1=F 1×e 0=237.18×0.225=53.37kN?m
按n =I u I l ?=0.155，λ=H u H ?=0.31，查图得柱顶弯矩作用下的系数C 1=
1.98。按公式计算
C 1=1.5×1?λ2(1?1/n)1+λ3(1n ?1)=1.5×1?0.312(1?1/0.155)
1+0.313(1
0.155
?1)
=1.97
可见计算值与查图所得接近，取C 1=1.97
R =M 1C 1H ?=53.37×1.9712.5?=8.41kN
2.屋盖集中活荷载F 6作用下的内力分析
M 6=F 6×e 0=37.8×0.225=8.51kN?m
R =M 6C 1H ?=8.51×1.9712.5?=1.34kN
(a) (b)
图 屋盖荷载作用下的内力图
（a ）屋盖恒荷载作用下的内力图；（b ）屋盖活荷载作用下的内力图 在F 1，F 6分别作用下的排架柱弯矩图、轴力图和柱底剪力图。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。
-53.37
-20.6
+52.56M 图237.18N 图+0.88V 图+8.24M 图37.8N 图V 图
-3.28
-8.51
上、下柱荷载、吊车、吊车梁及轨道自重作用下的内力计算
上柱自重和吊车梁自重在下柱产生的弯矩
M 2=(?19.7+53.76)×0.225=7.66kN?m
上柱自重在变截面处产生的轴力
N 1=19.7kN?m
上柱自重和吊车及吊车梁自重在柱底产生的轴力
N 2=F 2+F 3+F 4=19.7+43+53.76=116.46kN
图 柱自重及吊车梁等作用下的内力图
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 =412.09×0.225=92.72kN?m
M min =D min e =111.66×0.225=25.12kN?m
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 柱顶的不动支点反力，查图得C 3=，按计算
C 3=1.5×1?λ21+λ3(1n ?1)=1.5×1?0.312
1+0.313(1
0.155
?1)
=1.17
A 柱顶不动支座反力R A =M max C 3H ?=92.72×1.1712.5?=8.68kN
B 柱顶不动支座反力R B =M min
C 3H ?=25.12×1.1712.5?=2.35kN A 柱顶水平剪力V A =R A +0.5(?R A ?R B )=8.68+0.5(?8.68?2.35)=
3.165kN
+7.66M 图116.46N 图
18.82
53.16
B 柱顶水平剪力V B =R B +0.5(?R A ?R B )=2.35+0.5(?8.68?2.35)=
?3.165kN
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V A =3.165kN ，故可得
内力值，
图 吊车竖向荷载作用下的内力图
3．在T max 作用下的内力分析
T max 至牛腿顶面的距离为T max 至柱底的距离为
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，
图 T max 作用下的内力图
风荷载作用下，A 柱的内力分析
左风时，在q 1、q 2作用下的柱顶不动铰支座反力，按计算
80.3
-12.34
+53.16M 图412.09N 图-3.165V 图+14.44M 图25.12N 图-3.165V 图
-12.78
12.34-3.165M 图
+12.52V 图
+140.68
-140.68
-12.52
7.88
C 11=3[1+λ4(1
n ?1)]
8[1+λ3(1n ?1)]=3[1+0.314(
1
0.155?1)]8[1+0.313(1
0.155
?1)]
=0.339
取C 11=0.339，不动铰支座反力：
R A =q 1HC 11=3.21×12.5×0.339=?13.60kN R B =q 2HC 11=2.00×12.5×0.339=?8.48kN
A 柱顶水平剪力：
V A =R A +0.5(W
??R A ?R B )=?13.60+0.5(12.56+13.60+8.48)=3.72kN
V B =R B +0.5(W
??R A ?R B )=?8.48+0.5(12.56+13.60+8.48)=8.84kN
故左风和右风时，A 柱的内力图分别如图
（a ） （b ）
图 风荷载作用下A 柱内力图 （a ）左风时；（b ）右风时
+297.28M 图+43.85V
图-266.75M 图-33.84V
图
4 内力组合表
5 排架柱设计
柱截面配筋计算
采用就地预制柱，混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，
采用对称配筋。 1．
上部柱配筋计算
由内力组合表知，控制截面Ⅰ-Ⅰ的内力设计值为
M =86.53kN?m ，N =290.9kN
（1） 考虑P-二阶效应
e 0=M N ?=297mm ，e a =20mm e i =e 0+e a =297+20=317mm A =b?=450×450=202.5×103mm 2
ζc =0.5f c A N ?=
0.5×14.3×202.5
290.9
=5>1.0，取ζc =1.0
l 0=2H u =
ηs =1+
1
1500e i ?0(l 0?)ζc =1+11500317405
(7.8
450)=1 （2） 截面设计
假设为大偏心受压，则
x =N α1f c b f
′=290.9×103
14.3×450=45.2mm <2a s ′
=90mm 取x =2a s ′
=90mm 计算
e ′=ηs e i ?0.5?+a s ′
=143.34mm A s =A s ′=Ne ′f y (?0?a s ′)=143.34×290.9×103
300(450?45)=384.89mm 2
选用3B 18，A s =A s ′=763mm 2，故截面一侧钢筋截面面积
763mm 2>ρmin bh =0.2%×450×450=405mm 2；同时柱截面总配筋2×763=1526mm 2>0.55%×450×450=1114mm 2 （3） 垂直于排架方向的截面承载力验算
垂直于排架方向的上柱计算长度l 0=1.25H a =4.88m l 0b ?=10.83，查表得，φ=0.97
N u =0.9φ(f c A +f y ′A s ′)=0.9×0.97(14.3×450×450+
300×1526)=2850.65kN >N =290.9kN ，承载力满足要求。
2．
下部柱配筋计算
按控制截面Ⅲ-Ⅲ进行计算。由内力组合表知，有二组不利内力
(a ){M =509.64kN?m N =758.54kN (b){M =357.5kN?m N =353.64kN
（1） 按（a ）组内力进行截面设计
e 0=M N ?=672mm ，e a =30mm
e i =e 0+e a =702mm
A =b?+2(b f ?b)?f =1.95×105mm 2
ζc =0.5f c A N ?=1.84>1.0，取ζc =1.0
ηs =1+11500
e i ?0
(l 0
?)ζc =1.01
假设为大偏心受压，且中和轴在翼缘内：
x =N α1f c b =758.54×103
14.3×450
=118mm >2a s ′
>90mm
e ′=ηs e i ?0.5?+a s ′
=1.01×702?0.5×900+45=304.02mm
A s =A s ′=Ne ′?α1f c b f ′x (x 2?αs ′
)
f y (?0?a s ′)
=
758.54×103×304.02?14.3×450×118(118
2?45)=905mm 2 采用4B 18，A s =A s ′=1018mm 2
（2） 按（b ）组内力进行截面设计
e 0=M N ?=101mm ，e a =30mm
e i =e 0+e a =1041mm
ζc =0.5f c A N ?=0.5×14.3×195000353640?=3.94>1，取ζc =1
ηs =1+
1
1500e i ?0(l 0?)ζc =1+115001041855(8600
900)=1.01 x =N α1f c b f
′=54.96mm <2a s ′
=90mm 取x =2a s ′
=90mm 计算
e ′=ηs e i ?0.5?+a s ′=1.01×1041?0.5×900+45=646.4mm
A s =
A s
′=Ne ′
f
y (?0
?a s
′)=353640×1041
300×(855?451)
=941mm 2<4B 18，A s =A s ′
=1018mm 2
（3） 垂直于排架方向的承载力验算
l 0b ?=19.1，查表得，φ=0.777
N u=0.9φ(f c A+f y′A s′)=0.9×0.777(14.3×1.95×105+
300×1018)=2213.7kN>(a)组轴向力N=，满足。
3．箍筋配置
箍筋按构造要求设置，上下柱均采用B8@200，在牛腿处箍筋加密为B8@100
柱牛腿设计
根据吊车梁支撑位置，吊车梁尺寸及构造要求，确定牛腿尺寸如图所示。牛腿截面宽度b=450mm，截面高度h=750mm，截面有效高度?0=705mm。（1）按裂缝控制要求验算牛腿截面高度
作用在牛腿顶面的竖向力标准值
F vk=D max,k+F4,k=412.09+53.76
1.2
=456.89kN
牛腿顶面没有水平荷载，即F?k=0(T max作用在上柱轨顶标高处)。
设裂缝控制系数β=0.65，f tk=2.01N mm2
?，a=?150+20=?130mm<0，故取a=0
β(1?0.5F?k
F vk )f tk b?0
0.5+a
?0
=0.65×2.01×450×705
0.5
=828.97kN>F vk=
456.89kN，满足。
（2）牛腿配筋
由于a=-130mm，故可按构造要求
配筋。水平纵向受拉钢筋截面面
积A s≥ρmin b?=0.002×450×
705=634.5mm2，采用5B14，A s=769mm2，其中2B14是弯起钢筋。
图牛腿尺寸及配筋
6 柱吊装验算
设计吊装方案
排架柱插入基础杯口内的高度?1=
0.9×900=810mm，取?1=
850mm，故柱总长度为++=。
采用就地翻身起吊，吊点设在牛腿下部处，因此起吊时的支点有两个：柱底
和牛腿底，上柱和牛腿是悬臂的，计算简图如图所示
图 预制柱的翻身起吊验算
荷载计算
吊装时，应考虑动力系数μ=1.5，柱的重力荷载分项系数取.
q 1=1.5×1.35×25×0.45×0.45=10.25kN m ? q 2=1.5×1.35×25×0.45×1.25=28.48kN m ?
q 3=1.5×1.35×25×0.2=10.125kN m ?
弯矩计算
M 1=0.5q 1H u 2
=0.5×10.25×3.92=77.95kN?m
M 2=q 1H u ×(0.5H u +0.75)?0.5q 2×0.752=?115.94kN?m
由∑M b =0知，R A l 3?0.5q 3l 32
?M 2=0
R A =0.5q 3l 3+M 2l 3?=0.5×10.15×8.7?115.948.7?=30.72kN
M 3=R A x ?0.5q 3x 2
令dM 3dx ?=0，得x =R A q 3?=30.7210.125?=3.03，故
M 3=30.72×3.03?0.5×10.125×3.032=46.60kN?m
M1
M2
M3
截面承载力计算
上柱：M u=f y′A s′(?0?a s′)=300×763×(405?45)=82.404kN?m>γ0M1=0.9×77.95=70.15kN?m，满足
下柱：M u=f y′A s′(?0?a s′)=300×1018×(855?45)=247.374kN?m>γ0M2=0.9×115.94=104.35kN?m，满足
7 施工图
单层单跨工业厂房设计计算书
目录 第一章设计资料 (1) 第二章厂房标准构件及排架柱材料选用 (2) 2.1厂房中标准构件选用情况 (2) 2.2排架柱材料选用 (3) 第三章排架柱高与截面计算 (4) 3.1排架柱高计算 (4) 3.2柱截面尺寸计算 (4) 第四章排架柱上的荷载计算 (6) 4.1屋盖自重计算 (6) 4.2柱自重计算 (6) 4.3吊车、吊车梁及轨道自重计算 (6) 4.4屋面活荷载计算 (6) 4.5吊车荷载计算 (6) 4.6风荷载计算 (7) 第五章内力计算 (8) 5.1 G作用内力计算 (8) X 5.2屋面活荷载内力计算 (9) 5.3吊车竖向荷载作用内力计算 (10) 5.4吊车水平荷载作用内力计算 (11) 5.5风荷载作用 (11) 5.6最不利荷载组合 (12) 第六章排架柱设计 (14) 6.1柱截面配筋计算 (14) 6.2柱在排架平面外承载力验算 (18) 6.3斜截面抗剪和裂缝宽度验算 (19) 6.4柱牛腿设计 (20) 6.5柱的吊装验算 (21)
第七章排架柱设计 (23) 7.1荷载计算 (23) 7.2基底尺寸计算 (23) 7.3基底高度计算 (25) 7.4基底配筋计算 (26) 参考文献 (30)
第一章 设计资料 1.1设计资料 1 工程名称: 焊接车间。 2 工程概况：某工厂拟建一个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间为单跨单层厂房，跨度为24m ，24设吊车30/5t.10t 吊车各一台，吊车均为中级工作制，轨顶标高不低于10.8m ，厂房设有天窗，建筑平，立，剖面有详图。 3建筑设计资料: 屋面：采用卷材防水屋面，不设保温层； 维护墙：采用240厚蒸压粉煤灰砖墙，外墙面为水刷石，内墙为水泥石灰砂浆抹面； 门窗：钢门，钢窗，尺寸参见立面图； 地面：采用150厚C15素混凝土，室内外高差为300mm ； 4结构设计资料： 自然条件: 基本风压 2 /5.0m kN ；基本雪压 2 /35.0m kN 。 地震设防烈度：该工程位于非地震区，故不需抗震设防。 5地质条件：场地平坦，地面以下0-1.5m 为填土，1.5m 以下为粉质粘土层，该土层承载力特征值为 m 2 /230KN ,Mps E S 9.8=,场地地下水位较低，可不考虑对基础的影响。 6吊车资料：吊车资料查阅08G118单层工业厂房谁选用相关标准资料。 建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。 图1-1 建筑平面布置图 图1-2 I-I 剖面图 第二章 厂房标准构件及排架柱材料选用 2.1 厂房中标准构件选用情况 2.1.1 屋面做法 三毡四油防水层： 0.35kN/m 2 20mm 水泥沙浆找平层： 0.4kN/m 2 合计： 21/75.0m kN g g k =∑= 屋面活荷载： 21/5.0m kN q k = 屋面外荷载： 2 11/25.15.075.0m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410（一）标准图集：1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水） 中间板： YWB —2II
西南科技大学 单 层 厂 房 课 程 设 计 学院： 姓名：郭强 学号：20117415 班级：2班
单层工业厂房结构设计任务书 一、设计题目 设计某市郊外（B类地区）上一单跨单层厂房，设有两台中级工作制吊车（A4、A5），建筑平、剖面示意如下图。 二、设计题号（表1） 建筑平面、剖面示意图：
纵墙上窗洞高：轨顶标高9.3m以内为1800mm；12m以内为2400mm。甲组：1）基本风压：W0=0.3KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=200 KN/m2（甲类地基）。 已组：1）基本风压：W0=0.4KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=220 KN/m2（甲类地基）。 丙组：1）基本风压：W0=0.45KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=250 KN/m2（甲类地基）。 丁组：1）基本风压：W0=0.5KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=280 KN/m2（甲类地基） 三、设计要求 1．选择屋面板、屋架、天沟板、基础梁、吊车梁及轨道联接件； 2．确定上、下柱的高度及截面尺寸； 3．计算横向排架所承受的各竖向荷载（恒载、活载、吊车竖向荷载）；4．绘制结构施工图（2#图纸） 1）结构布置图（屋面板、屋架、天沟板、吊车梁、墙体等的布置）； 2）屋盖支撑布置图
四、设计资料 1．不上人屋面活荷载；0.5KN/m2； 2．材料： 1）混凝土C20，C25，C30； 2）钢筋；纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋； 3）型钢及预埋件铁板用HRB335、HPB235级钢筋； 3建筑构造： 1）屋面：卷材防水屋面，其做法如下： 两毡三油防水层上铺小石子0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层5×0.1=0.5KN/m2 一毡两油隔气层0.05KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 2）墙体用240mm厚清水砖墙，钢门窗； 3）地面：室内混凝土地面，室内外高差150mm。 4．吊车数据（表2） 吊车数据表2 五、参考资料 1．混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 2．混凝土结构设计手册 3．混凝土结构教材（上、下）武汉理工大学出版社 4．建筑结构荷载规范（GB50009-2012） 5．建筑地基基础设计规范（GB50011-2011） 6．全国通用工业厂房结构构件标准图集
混凝土结构课程设计书 计 算 书 题目：单层单跨工业厂房 班级： 姓名： 学号： 教师： 时间：
目录 第一章设计资料...................................................................................................... - 0 -第二章厂房标准构件及排架柱材料选用.............................................................. - 2 -厂房中标准构件选用情况................................................................................. - 2 -排架柱材料选用................................................................................................ - 3 -第三章排架柱高与截面计算................................................................................. - 3 -排架柱高计算.................................................................................................... - 3 -排架截面尺寸计算 ............................................................................................ - 3 - 第四章排架柱上的荷载计算................................................................................. - 4 -屋盖自重计算.................................................................................................... - 4 -柱自重计算........................................................................................................ - 4 -吊车、吊车梁及轨道自重计算 ......................................................................... - 4 -屋面活荷载计算................................................................................................ - 4 -吊车荷载计算.................................................................................................... - 5 -风荷载计算........................................................................................................ - 5 -第五章内力计算.................................................................................................... - 6 - G作用内力计算 ........................................................................................... - 6 -x 屋面活荷载内力计算 ........................................................................................ - 8 -吊车荷载作用内力计算 .................................................................................... - 8 -风荷载作用...................................................................................................... - 10 -最不利荷载组合.............................................................................................. - 11 -第六章柱的配筋计算 .......................................................................................... - 14 -上柱配筋计算：.............................................................................................. - 14 -下柱配筋计算：.............................................................................................. - 15 -斜截面受剪承载力验算 .................................................................................. - 17 -柱牛腿设计...................................................................................................... - 18 -柱的吊装验算.................................................................................................. - 18 -
《单层工业厂房》课程设计 姓名： 班级： 学号：
一．结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱高大于8米，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1 表1.1主要构件选型 由图1可知柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米，室内地面至基础顶面的距离0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度H l和上柱的高度Hu分别为： H=10.2m+0.6m=10.8m H l=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1.2。 1．恒载
图1 求反力： F1=116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： G A1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN G B1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN G B3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2．屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3，风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶（标高10.20m）μz=1.01 橼口（标高12.20m）μz=1.06 屋顶（标高13..20m）μz=1.09 μs如图3所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2
第一章 设计资料 1设计资料 1．1 本工程为一般机械加工车间,在生产过程中不排放侵蚀性气体和液体，生产环境的温度低于60 摄氏度，屋面无积灰荷载，修建在寒冷地区。 1.2 当地的基本雪压为2/4.0m kN ,雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。 １．３ 当地的基本风压为2/5.0m kN ，地面粗糙度类别为B 类。 1.4 当地的抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2ｇ,设计地震分组为第一组。 1.5 该车间为两跨21ｍ等高钢筋混凝土柱厂房,安装有4台（每跨两台)大连重工·起重集团有限公司生产的DQQ Ｄ 型,吊车跨度为1９.５ｍ 的电动桥式吊车,工作级别、起重量见各分组数据。吊车轨顶标志标高为9.５m ，吊车技术数据见所提供的技术资料。 1.６ 根据岩土工程勘察报告,该车间所处地段为对建筑有利地段，场地类别为Ⅰ类,在基础底面以下无软弱下卧层,室外地面以下15m 范围内无液化土层,地基的标准冻结深度位于室外地面下１ｍ，车间室内外高差０.1５m,基础埋深为室外地面以下 1.４m 。基础底面地基持力层为中砂,承载力特征值kPa f ak 200 。 １．７ 主体结构设计年限为５0 年,结构安全等级为二级,结构重要性系数为γo=1．０。该车间抗震设防分类为丙级建筑,地基基础设计等级为丙级。(不要求进行抗震设计) 1.8 屋面建筑做法永久荷载(包括屋面防水层、保温层、找平层等)标准值为 2/24.1m kN ,其做法总
厚度为0.1m。屋面排水为内天沟,天沟建筑做法永久荷载标准值:防水层2 kN,沟内积水2 / kN（平均积水 3.2m 3.1m / 15 / kN,找坡层（按平均厚度计算）2 .0m 深度为0．２3m)。 １.9 该车间的围护墙采用贴砌页岩实心烧结砖砌体墙，墙厚24０m。外贴5０mｍ厚挤塑板保温层，双面抹灰各厚20ｍm。砖强度等级MU10，砂浆强度等级M５。 1.1０根据当地预制混凝土构件供应及车间生产工艺情况等因素,经技术经济比较后确定,主要结构构件采用预制厂的预制构件（屋面板、屋架、钢天窗架、吊车梁、钢柱间支撑、排架柱、基础梁等）选用下列国家标准图集：04Ｇ４10-1、2 《m 5.1 预应力混凝土面板》 m6 05Ｇ512 《钢天窗架》 04Ｇ415-１《预应力混凝土折线形屋架》（预应力钢筋为钢绞线跨度１8m~30m) 04G323-2 《钢筋混凝土吊车梁(工作级别A5／Ａ6)》 04G３2５《吊车轨道联结及车档（适用于混凝土结构)》 05G335 《单层工业厂房钢筋混凝土柱》 05G336 《柱间支撑》 ０4G320 《钢筋混凝土基础梁》 1.１１山墙钢筋混凝土抗风柱及排架柱为工地预制混凝土构件，其混凝土强度等级为C３０，钢筋采用HRＢ４00 级（主筋)、HPB2３5 级（箍筋）。１.1２圈梁及柱下台阶形独立基础为工地现浇混凝土构件，其混凝土强度等级为Ｃ３0,钢筋采用HＲB400 级(主筋)、HＰB235 级。
《混凝土与砌体结构》课程设计计算说明书设计题目：单层单跨工业厂房课程设计
2011年 06 月 15 日 一 经设计确定以下做法和相应荷载的标准值： 1本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。跨度为24m ，长度为66m ，柱距为6 m 。选用二台Q=10t 的中级工作制A5桥式吊车，吊车轨顶标高为9.2 m ，厂房采用钢筋混凝土装配式结构。 2（1）屋面板：选自[G410㈠]， 板重： 1.3kN/ m 2 嵌缝重：0.1kN/ m 2 （2）天沟板：选自[G410㈢] （3）天沟重（包括水重）：17.4kN/根（4）天窗架：Π形钢筋混凝土天窗架 选自[G316]。天窗架及挡风板传 到屋架上的重量 （5）预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图23所示。每榀屋架重60.5kN 。 （6）屋盖支撑：选自[G415㈠] 重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面) （7）基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ， 每根自重：16.90kN （8）吊车梁：选自[G323㈠]，见图24 每根自重：50kN 轨道及垫层重：0.6kN/ m 9）连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。（10）柱间支撑：选自[G142.1] 二 柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ，牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸： a ）、柱子高度：上柱高m m m H U 6.38.74.11=-= 下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=
《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 l H、上柱高度Hu分别为： H=12.4m+0.5m=12.9m， l H=8.6m+0.5m=9.1m Hu=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/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2 100mm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/m2 15mm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/m2 2.900 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
第一章设计资料 1设计资料 1.1 本工程为一般机械加工车间，在生产过程中不排放侵蚀性气体和液体，生产环境的温度低于60 摄氏度，屋面无积灰荷载，修建在寒冷地区。 1.2 当地的基本雪压为，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。 1.3 当地的基本风压为，地面粗糙度类别为B类。 1.4 当地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。 1.5 该车间为两跨21m等高钢筋混凝土柱厂房，安装有4台（每跨两台）大连重工·起重集团有限公司生产的DQQD 型，吊车跨度为19.5m 的电动桥式吊车，工作级别、起重量见各分组数据。吊车轨顶标志标高为9.5m，吊车技术数据见所提供的技术资料。 1.6 根据岩土工程勘察报告，该车间所处地段为对建筑有利地段，场地类别为Ⅰ类，在基础底面以下无软弱下卧层，室外地面以下15m 范围内无液化土层，地基的标准冻结深度位于室外地面下1m，车间室内外高差0.15m，基础埋深为室外地面以下1.4m。基础底面地基持力层为中砂，承载力特征值。1.7 主体结构设计年限为50 年，结构安全等级为二级，结构重要性系数为γo=1.0。该车间抗震设防分类为丙级建筑，地基基础设计等级为丙级。（不要求进行抗震设计） 1.8 屋面建筑做法永久荷载（包括屋面防水层、保温层、找平层等）标准值为，其做法总 厚度为0.1m。屋面排水为内天沟，天沟建筑做法永久荷载标准值：防水层
2/15.0m kN ，找坡层（按平均厚度计算）2/3.1m kN ，沟内积水2/3.2m kN （平均积水深度为0.23m ）。 1.9 该车间的围护墙采用贴砌页岩实心烧结砖砌体墙，墙厚240m 。外贴50mm 厚挤塑板保温层，双面抹灰各厚20mm 。砖强度等级MU10，砂浆强度等级M5。 1.10 根据当地预制混凝土构件供应及车间生产工艺情况等因素，经技术经济比较后确定，主要结构构件采用预制厂的预制构件（屋面板、屋架、钢天窗架、吊车梁、钢柱间支撑、排架柱、基础梁等）选用下列国家标准图集： 04G410-1、2 《m m 65.1?预应力混凝土面板》 05G512 《钢天窗架》 04G415-1 《预应力混凝土折线形屋架》（预应力钢筋为钢绞线跨度18m~30m ） 04G323-2 《钢筋混凝土吊车梁（工作级别A5/A6）》 04G325 《吊车轨道联结及车档（适用于混凝土结构）》 05G335 《单层工业厂房钢筋混凝土柱》 05G336 《柱间支撑》 04G320 《钢筋混凝土基础梁》 1.11 山墙钢筋混凝土抗风柱及排架柱为工地预制混凝土构件，其混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400 级（主筋）、HPB235 级（箍筋）。 1.12 圈梁及柱下台阶形独立基础为工地现浇混凝土构件，其混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400 级（主筋）、HPB235 级。 第二章 按选用的国家标准图集确定主要结构型 2.1 图集04G410-1《m m 65.1?预应力混凝土屋面板（预应力混凝土部分）》 2.1.1一般预应力混凝土屋面板（m m 65.1?屋面板）
单层工业房设计 一、设计资料： 1. 工程概况 某造纸车间为一单跨单层钢筋混凝土厂房，厂房总长66m，跨度27m，柱距6m，设有20/5t、10t各一台中级工作级别吊车，轨顶标高+10.1m。厂房平面图如图（1） 2. 设计资料 屋面构造： 二毡三油防水层(上铺绿豆砂)； 20mm厚水泥砂浆找平层； 100mm水泥膨胀珍珠岩保温层； 一毡二油隔气层； 20mm厚水泥砂浆找平层； 预应力混凝土大型屋面板。 围护结构： 240mm厚普通砖墙，双面抹灰；钢框玻璃窗宽×高：4000mm×5100mm 和4000mm×1800lmm。 地面:钢筋混凝土地面,室内外高差150mm。 3．设计基本原始资料 自然条件：基本风压为0.5kN/m2，地面按B类，基本雪压为0.3KN/m2，屋面活荷载为0.5kN/m2。 地质条件：场地地面以下0.8内为填土，填土下层4.8m内为粉质粘土，地基承载力特征值为240kN/m2，地下水位为-5.5m。 该工程位于非地震区，不考虑抗震设计。 4. 材料 钢筋：箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。 混凝土：柱采用C40，基础采用C20。 5．设计要求 1)初步确定排架结构布置方案； 2)对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置； 3)排架的荷载计算和内力分析； 4)排架柱的设计； 5)柱下独立基础的设计 二、构件选型及屋盖布置 根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图（2）所示。为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。 1.屋面板
采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集92G410（一）中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。 2．天沟板(外天沟排水) 选用92G410(三)标准图集中的JGB77—1，自重标准值2.02kN／m。 3．屋架采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图集95G415(三)，每榀屋架自重标准值为120kN。 4．屋盖支撑 在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。 5．吊车梁 选用95G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁，梁高1200mm，每根自重标准值44.2kN，轨道及垫层构造高度200mm，轨道及连接重l kN/m。 6．排架柱 排架的上柱截面为矩形, 下柱采用工字形截面。 7. 支撑布置 设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图（3） 本设计跨度27m,大于18m，因此需要布置支撑。柱截面高度h>600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（4）。 图（3）屋架下弦支撑 图（4）柱的支撑布置 三、排架的荷载计算 1．排架计算简图的确定 (1)确定柱高。 吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=10.1—0.2=9.9m 牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=9.9-1.2=8.7m 柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸，取为12.6m 上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=12.6—8.7=3.9m 全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.6--（--0.6）=13.2m 下柱高H l=H--H u=13.2-3.9=9.3m,λ= H u/H=3.9/13.2=0.295 （2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=400mm×450mm, 下柱b×h×h f=400mm ×850mm×200mm,截面尺寸如图（5）所示。 图（5）下柱截面尺寸（单位：mm）图（6）排架计算简图（3）参数计算
理工大学 科技学院 课程设计说明书 课程名 称: 设计题 目: 系 部: 专 业: 学生: 学号: 指导老 师:
2008 年 7 月
一设计资料 (1) 二构件选型 (3) 2.1 屋面板 (3) 2.2 屋架 (3) 2.3 天沟板 (3) 2.4 吊车梁 (4) 2.5 吊车轨道联结 (4) 2.6 基础梁 (5) 2.7 过梁(GL）、圈梁（QL）、连系梁(LL) (5) 2.8 门窗 (6) 三柱设计 (7) 3.1 尺寸的确定 (7) 3.2 材料的选用 (7) 四荷载计算 (9) 4.1 荷载作用位置 (9) 4.2 屋盖荷载 (9) 4.3 上柱自重 (9) 4.4 下柱自重 ................................................ 错误!未定义书签。 4.5 吊车梁等自重 (9) 4.6 吊车荷载标准值 (10) 4.7 围护墙等永久荷载 (10) 4.8 风荷载 (11) 五横向排架力分析 (13) 5.1 恒载作用下的力计算 (13) 5.2 活载作用下的力计算 (16) 六荷载组合及最不利力组合 (23) 6.1 Ⅰ—Ⅰ截面 .............................................. 错误!未定义书签。 6.2 Ⅱ—Ⅱ截面 .............................................. 错误!未定义书签。 6.3 Ⅲ—Ⅲ截面 .............................................. 错误!未定义书签。七柱配筋计算 (25) 八柱在排架平面外承载力验算 (31) 九斜截面抗剪和裂缝宽度验算 (32)
单层工业厂房设计 1 设计资料 1.金加工车间跨度27m ，总长60 m ，柱距6 m 。 2.车间内设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高10 m 。 3.建筑地点：株洲市郊区。 4.车间所在场地：低坪下1 m 内为填土，填土下4 m 内为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m =，地下水位- 5.0 m ，无腐蚀。基本风压 20.35/W kN m =，基本雪压20.45/W kN m =。 5.厂房中标准构件选用情况： （1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在内）标准值21.4/kN m ，屋面板上做二毡三油，标准值为 20.35/kN m 。 （2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。 （3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值124.7/kN 每榀。 （4）.吊车梁采用G425标准图集中的先张发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值44.2/kN 根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。 （5）材料： A.柱：混凝土C30 B.基础.混凝土C15 C.钢筋.Ⅱ级。 2结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在1536m 之间，且柱顶标高大于8m ，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表：
单层单跨工业厂房课程设计 一 经设计确定以下做法和相应荷载的标准值： 1本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。跨度为24m ，长度为66m ，柱距为6 m 。选用二台Q=10t 的中级工作制A5桥式吊车，吊车轨顶标高为9.2 m ，厂房采用钢筋混凝土装配式结构。 2（1）屋面板：选自[G410㈠]， 板重： 1.3kN/ m 2 嵌缝重：0.1kN/ m 2 （2）天沟板：选自[G410㈢] （3）天沟重（包括水重）：17.4kN/根（4）天窗架：Π形钢筋混凝土天窗架 选自[G316]。天窗架及挡风板传 到屋架上的重量 （5）预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图23所示。每榀屋架重60.5kN 。 （6）屋盖支撑：选自[G415㈠] 重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面) （7）基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ， 每根自重：16.90kN （8）吊车梁：选自[G323㈠]，见图24 每根自重：50kN 轨道及垫层重：0.6kN/ m 9）连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。（10）柱间支撑：选自[G142.1] 二 柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ，牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸： a ）、柱子高度：上柱高m m m H U 6.38.74.11=-= 下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=
b ）、柱截面尺寸：建议上柱为方形截面，b ×h=400×400mm ，下柱为工字形截面，b ×h ×h f =400×800×150mm ，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图25。柱截面几何特征值为： 251106.1mm A ?= 2911013.2mm I ?= m kN g /0.41= 25210775.1mm A ?= 2921038.14mm I ?= m kN g /44.42= 三 荷载计算 1、恒载 （1）屋盖恒载 （防水层+隔气层）自重 2 /35.0m kN mm 20厚水泥砂浆找平层 33 /40.002.0/20m kN m m kN =? 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 2 /40.1m kN 屋盖钢支撑 2/05.0m kN 2/2.2m kN 天窗架 kN 7.37 天沟重（包括水重） 根/4.17kN
[ 单层工业厂房课程设计 一、 工程名称 二、 设计资料 某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米，长72米，柱距6米； ① 建筑地点：杭州市境内 ② 车间所在场地，地坪下米内为杂填土，填土下层3米内为亚粘土，地基 容许承载力标准值2/200m kN f k =，地下水位米，该地区历年最大冻深为米，地下水及土质无腐蚀性。基本风压20/45.0m kN W =，基本雪压 20/45.0m kN S =。屋面活荷载为m 2。 三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定 ； 因该厂房跨度为21m ，在15～36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表： 主要承重构件选型表
吊车轨道联结详图 】 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁JL--18 KN/根] 四、排架的荷载计算 1．排架计算简图的确定 (1)确定柱高。 、 牛腿标高= 柱顶标高= 吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=+= 轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=+=
上柱高H u =柱顶标高--牛腿标高=全柱高H=柱顶标高—基顶标高=（）=11m 下柱高H l =H--H u ==,λ= H u /H=11= （2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b ×h=400mm ×400mm, 下柱b ×h ×h f =900mm × 400mm ×200mm,截面尺寸如图所示。 — （3）参数计算 上柱： 493102.133******** 1 mm I u ?=??= 下柱： 36/150254 -65010012 1 650400121900400121I 3333L ????+??-??= ： 4 10102.532mm ?= 比值： 0.0842== l u I I n 排架计算简图如图（6） 2．荷载计算 (1)恒载计算。
单层工业厂房设计要求 学习目标和要求： 1、了解单层厂房平面设计的基本内容掌握生产工艺、运输设备与平面设计的关系。 2、着重掌握厂房高度确定的原则和方法，了解各种采光天窗的主要特点。 3、了解厂房使用功能对厂房立面的影响以及单层厂房立面处理常采用的手法。 第一节单层厂房平面设计 一、总平面对平面设计的影响： 1、厂区人流、货流组织对平面设计的影响： 厂区人流、货流组织具体表现为原材料，成品和半成品的运输及人流进出厂路线的组织。合理的设计布局不仅方便使用，而且可以大大提高劳动生产率，减少工人的劳动强度，降低工伤事故的发生率。厂区人流、货流组织会直接影响厂房平面设计中门的位置、数量、尺寸等。 2、地形的影响： 厂区地形对厂房平面形式有着直接的影响，特别是在山区建厂，为了减少土石方工程量，节约投资，加快施工进度，只要工艺条件允许，厂房平面形式应根 据地形条件做适当调整。 3、气象条件的影响： 厂区所在地区的气象条件对厂房的平面形式和朝向有很大的影响。 在炎热地区，为使厂房有良好的自然通风，并且避免室内受阳光照射，厂房宽度不宜过大，最好采用长条形平面，朝向接近南北向，厂房长轴与夏季主导风向垂直或大于45°。П形、Щ形平面的开口应朝向迎风面。并在侧墙上开设窗子和大门，大门在组织穿堂风中有良好作用。若朝向与主导风向有矛盾时，应根据主要要求进行选择。 寒冷地区，为避免风对室内气温的影响，厂房的长边应平行冬季主导风向，并在迎风面的墙面上尽量少开门窗。 二、平面设计与生产工艺的关系： 1、生产工艺流程的影响： (1)、直线布置： 这种布置方式适用于规模不大，吊车负荷较轻的车间。采用这种布置的厂房平面可全部为平行跨，具有建筑结构简单，扩建方便的优点。但当跨数较少时，会形成窄条状平面，厂房外墙面大，土建投资不够经济。 (2)、平行布置： 这种布置方式常用于汽车、拖拉机等装配车间，平面也全为平行跨，同样具有建筑结构简单，便于扩建等优点。 (3)、垂直布置： 这种厂房平面虽因跨间互相垂直，建筑结构较为复杂，但在大、中型车间中由于工艺布置和生产运输有其优越性，故应用也颇广泛。 2、生产特征的影响： 不同性质的厂房，在生产操作时会出现不同的生产特征，而生产特征也会影响厂房的平面设计。有些车间（如机械工业的铸钢、铸铁、锻工等车间）在生产过程中会散发出大量的热量、烟、粉尘等，此时平面设计应使厂房具有良好的自然通风。有些车间（如机械加工装配车间），生产是在正常的温湿度条件下进行的，室内无大量余热及有害气体散发，但是该车间对采光有一定的要求（根据《工业企业采光标准》，要求Ⅲ级采光），在平面布置时，应综合考虑它所在地区的气象条件、地形特征等，满足采光和通风的要求。还有些车间（如纺织车间），
单层工业厂房设计任务书 一、题目 单层工业厂房排架结构设计（设计号：W Z D H ）。 二、设计资料 某单层工业厂房××车间，根据工艺要求采用单跨布置（附属用房另建，本设计不考虑）。车间总长66m、柱跨6m、跨度24m。吊车设置见设计号。外围墙体为240mm砖墙，采用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑。纵向墙上每柱间设置上、下两层窗户：上层窗口尺寸（宽×高）＝4000mm×4800mm，窗洞顶标高取为柱顶以下250mm处；下层窗口尺寸（宽×高）=4000mm×4800mm，窗台标高为1.000m处。两山墙处设置6m柱距的钢筋混凝土抗风柱，每山墙处有两处钢木大门，洞口尺寸（宽×高）=3600mm×4200mm（集中设在中间抗风柱两侧对称设置）。 该车间所在场地由地质勘察报告提供的资料为：厂区地势平坦，地面（标高为-0.300m）以下0.8～1.2m为填土层，再往下约为0.4m厚的耕植土层，再往下为粉质粘土层，厚度超过6m，其地基承载力特征值f ak=200kN/m2，可作为持力层；再往下为碎石层。地下水位约为-7.0m，无侵蚀性；该地区为非地震区。 场区气象资料有关参数（如基本风压、地面粗糙度等）按附表设计号中数据取用；基本雪压S O＝0.3 kN/m2。 屋面防水做法：二毡三油防水层上铺绿豆沙（0.35kN/m2），水泥砂浆找平层15厚（0.3 kN/m2），加气混凝土保温层100厚（0.60 kN/m2），冷底子油一道、热沥青二道（0.05 kN/m2），水泥砂浆找平层15厚（0.3 kN/m2）。 材料：柱，混凝土C30，纵向钢筋HRB335，箍筋HPB235；基础，混凝土C25，钢筋HPB235。 三、设计内容 1．按指导教师给定的设计号（附表）进行设计；吊车参数由附表取用（附表另附）； 2．进行1榀横向平面排架结构的设计计算及抗风柱计算，编制设计计算书； 3．按标准图集选择屋面结构构件、吊车梁、基础梁、柱间支撑等； 4．用2号图纸2张，第一张图纸绘制屋面结构布置图、基础平面布置图、屋架上下弦支撑布置图、柱间支撑及垂直支撑图（参考比例：1:300）；第二张图绘制排架及基础的配筋图和模板图（参考比例：1:40）。
单层单跨工业厂房设计 计算书修改 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
单层单跨工业厂房设计计算书
目录
第一章设计资料 设计资料 1 工程名称: 焊接车间。 2 工程概况：某工厂拟建一个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间为单跨单层厂房，跨度为24m，24设吊车30/吊车各一台，吊车均为中级工作制，轨顶标高不低于，厂房设有天窗，建筑平，立，剖面有详图。 3建筑设计资料: 屋面：采用卷材防水屋面，不设保温层； 维护墙：采用240厚蒸压粉煤灰砖墙，外墙面为水刷石，内墙为水泥石灰砂浆抹面； 门窗：钢门，钢窗，尺寸参见立面图； 地面：采用150厚C15素混凝土，室内外高差为300mm； 4结构设计资料： 自然条件: 基本风压2 35 kN。 .0m / kN；基本雪压2 / 5.0m 地震设防烈度：该工程位于非地震区，故不需抗震设防。 5地质条件：场地平坦，地面以下为填土，以下为粉质粘土层，该土层承载力特 E S9.8 ,场地地下水位较低，可不考虑对基础的影响。征值为m2 230KN,Mps / 6吊车资料：吊车资料查阅08G118单层工业厂房谁选用相关标准资料。 建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。 图1-1 建筑平面布置图 图1-2 I-I剖面图 第二章厂房标准构件及排架柱材料选用 厂房中标准构件选用情况 屋面做法 三毡四油防水层： m2 20mm水泥沙浆找平层： m2
合计： 21/75.0m kN g g k =∑= 屋面活荷载： 21/5.0m kN q k = 屋面外荷载： 211/25.15.075.0m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410（一）标准图集：×6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水） 中间板： YWB —2II 边 跨 板： YWB —2IIS 允许外荷载： 2/5.2m kN 板自重： 22/40.1m kN g k = 灌缝重： 23/10.0m kN g k = 屋架 屋架采用G415（一）标准图集的预应力混凝土折线型屋架（YWJ —24—2Bb ） 允许外荷载： m 2 屋架自重： 24/65.104m kN g k = 天沟板 天沟板采用G410（三）标准图集。 中间板： TGB77 中间板左开洞： TGB77b 中间板右开洞： TGB77a 端跨左开洞： TGB77sb 端跨右开洞： TGB77sa 允许荷载： m 2 构件自重： m 2 吊车梁 吊车梁选用04G426标准图集,中级工作制备，一台起重量为30/5t 的吊车,m L k 5.22= ,另一台起重量为10t ，m L k 5.22=，选用吊车梁：中间跨:YDL —4Z,边跨YDL —4B,构件自重：根 根/.341/.3465kN kN g k = 。 吊车轨道联接选用04G325标准图集,中级吊车自重：m kN g k /8.06=。 排架柱材料选用 (1) 混凝土：采用C30)/01.2,/3.14(22mm N f mm N f tk c ==。 (2) 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级 )/102,55.0,/300(252mm N E mm N f s b y ?===ξ。 (3) 箍筋：采用HPB235级)/210(2mm N f y =。