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
=1.475×105mm2
I2=5003×100/12+2×(400×1003/12+400×100×3002)+4×（253
×150/36+343.752×1/2×100×25）=8.78×1010mm4
n=I1/I2=2.13×109/(8.78×109)=0.248
H1=3.6m；H2=3.6+8.6=12.2m。
λ=H1/H2=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/m2
20mm厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m2
大型预应力屋面板（包括灌缝重）1.2×1.4=1.68kN/m2
总1 g1=3.3kN/m2
屋架 1.2×60.5=72.6kN
则作用屋架一段作用于柱顶的自重为：G1=6×9×3.3+0.5×72.6=214.5kN （2）柱自重
上柱：G2=1.2×3.6×4.0=17.28kN
下柱：G3=1.2×8.6×3.69=38.08kN
（3）吊车梁及轨道自重：G4=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/m2，因屋面活荷载大于雪荷
载0.4kN（50年一遇），故不考虑雪荷载。
Q1=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H2=11.5m）μz=1.04
檐口处：（按H2=13.8m）μz=1.11
屋顶：（按H2=15.4m）μz=1.15
风荷载标准值：ω1k=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.04×0.45=0.37kN/m2
ω2k=βzμs2μzω0=1.0×0.5×1.04×0.45=0.23kN/m2
则作用于排架上的风荷载设计值为：q1=1.4×0.37×6=3.15kN/m
q2=1.4×0.23×6=1.97kN/m
F w=γQ[(μs1+μs2) μzω0h1+(μs3+μs4) μzω0h2]×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
1．恒荷载
（1）屋盖自重作用
因为屋盖自重是对称荷载，排架无侧移，故按柱顶为不动铰支座计算。
由厂房计算简图及柱截面尺寸图取用计算截面图