第7章单层厂房抗震设计
7.1震害分析
和其他结构相比较, 单层厂房的震害总的来说较轻, 且主要是围护结构的破坏。围护墙实际上起到了承受和传递水平地震力的作用，其刚度和质量分布对厂房的动力反应有很大影响。震害调查表明，围护墙布置不合理是造成厂房震害的重要原因之一，且大型墙板的震害明显轻于砌体墙。例如海城纺织机械厂和营口中板厂都因墙体和柱拉结不良而在地震时发生墙面大片倒塌的现象（图7-1）。厂房的山墙也易倒塌。如果山墙上直接铺有屋面板, 山墙的倒塌也引起有关屋面板的坠落。
∏型天窗是厂房抗震的薄弱部位，在
6度区就有震害的实例。震害主要表现为
支撑杆件失稳弯曲，支撑与天窗立柱连接
节点被拉脱，天窗立柱根部开裂或折断
等。这是因为∏型天窗位于厂房最高部
位，地震效应大。
在大型屋面板屋盖中，如屋面板与屋
架或屋面梁焊接不牢，地震时往往造成屋
面板错动滑落，甚至引起屋架的失稳倒图7-1 中板厂震害
塌。
历次地震的震害调查表明，厂房受纵向水平地震作用时的破坏程度重于受横向地震作用时的破坏程度。主要的破坏形式有：(1) 天窗两侧竖向支撑斜杆拉断，节点破坏，天窗架沿厂房纵向倾斜，甚至倒下砸塌屋盖。(2) 屋面板与屋架的连接焊缝剪断，屋面板从屋架上滑脱坠地。屋盖的纵向地震力是通过屋面板焊缝从屋架中部向屋架的两端传递的，屋架两端的剪力最大。因此，屋架的震害主要是端头混凝土酥裂掉角、支撑大型屋面板的支墩折断、端节间上弦剪断等。(3) 在设有柱间支撑的跨间，由于其刚度大，屋架端头与屋面板边肋连接点处的剪力最为集中，往往首先被剪坏；这使得纵向地震力的传递转移到内肋，导致屋架上弦受到过大的纵向地震力而破坏。当纵向地震力主要由支撑传递时，若支撑数量不足或布置不当，会造成支撑的失稳，引起屋面的破坏或屋盖的倒塌。另外，柱根处也会发生沿厂房纵向的水平断裂。(4) 纵向围护砖墙出现斜裂缝。
作为主要受力构件的柱，由于其在设计中考虑了水平力的作用，故从整体上看，在7度区一般无震害，在8度和9度区出现裂缝，仅在烈度为10度的区域才有少数的倒塌。但柱的局部震害则较常见，主要有：（1）上柱柱身变截面处酥裂或折断（图7-2）。（2）柱顶与屋面梁的连接处由于受力复杂易发生剪裂、压酥、拉裂或锚筋拔出、钢筋弯折等震害。（3）由于高振型的影响，高低跨两个屋盖产生相反方向的运动，使中柱柱肩产生竖向拉裂（图7-3）。（4）下柱下部出现横向裂缝或折断，后者会造成倒塌等严重后果。（5）柱间支撑产生压屈。
例如, 位于8度区的营口中板厂轧
钢车间, 其柱子主要是双肢管柱, 局
部为工字形钢筋混凝土柱。地震后,
位于标高9米圈梁以上的纵墙几乎通
长倒塌, 吊车梁附近管柱有破坏, 个
别柱的柱根有细裂缝。
腹板开口的工字形柱和平腹杆双图7-2 上柱根部水平裂缝
肢柱的抗侧刚度较差，在水平地震力作用下，侧向位移较大，腹板或平腹杆处常发生剪切破坏。
砖柱厂房的抗震性能远不如钢筋混凝土厂房。其屋盖的震害现象有：屋面的瓦下滑和掉落；冷摊瓦屋面的木屋架沿厂房纵向向一侧倾斜；木屋架及其气楼间的竖向交叉支撑或结点拉脱，或木杆件被拉断；重屋盖的天窗两侧竖向支撑或结点拉脱，或钢杆件被压屈。砖柱的震害现象有：内部独立砖柱在底部发生水平裂缝；柱顶混凝土垫块底面出现水平裂缝，少数发生错位；高低跨砖柱上柱水平折断，或是支承低跨屋架的柱肩产生竖向裂缝。墙体的震
害主要有：山墙外倾，檩条由墙顶拔出，严重时山墙尖向外倾倒，端开间屋面局部塌落；外纵墙在窗
台高度处出现细微水平裂缝，较严重时水平折断，并常伴有壁柱砖块局部压碎崩落，更严重时整个厂房横向倾倒。
图7-3 柱肩竖向裂缝
7.2抗震设计
7.2.1设计原则
1.结构布置和选型
（1）平面布置和抗侧力结构形式
首先，厂房的结构布置应合理。厂房的平面应尽可能对称，以避免显著的扭转振动；平面复杂时，应设防震缝隔成简单对称的形状。在厂房纵横跨交接处，以及对大柱网厂房等可不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用100～150mm，其他情况可采用50～90mm。在竖向应减少刚度突变，各跨的高度应尽可能相同。两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。
厂房内用于进入吊车的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房各跨上吊车的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近。工作平台宜与厂房主体结构脱开。
厂房的同一结构单元内不应采用不同的结构型式，不应采用横墙和排架混合承重。厂房各柱列的侧移刚度宜均匀。
天窗是薄弱环节，它削弱屋盖的整体刚度。从抗震的角度，天窗在纵向的起始部位应尽可能远离伸缩缝区段（厂房单元）的端部。8度和9度时宜从厂房单元端部第三柱间开始设置。
厂房的横向抗侧力体系常为屋盖横梁（屋架）与柱铰接的排架形式。钢柱厂房也可采用屋盖横梁与柱顶刚接的框架形式。其他还有门式刚架等结构体系。
厂房的纵向抗侧力体系，是由纵向柱列形成的排架、柱间支撑和纵墙共同组成。钢柱厂房的纵向抗侧力体系宜采用柱间支撑，条件限制时也可采用刚架结构。
单层砖柱厂房是由砖墙（带或不带壁柱）、砖柱承重的单跨和多跨单层房屋。其跨度一般约为5～15m，个别达18m。有的厂房还设有5t以下的小吨位吊车，此时
砖柱为变截面阶形柱。屋盖结构分为重、轻两类。重屋盖是指采用钢筋混凝土实腹梁或屋架，上覆钢筋混凝土槽形板或大型屋面板。轻型屋盖是指木屋盖和轻钢屋架、瓦楞铁、石棉瓦屋面的屋盖。
砖柱厂房由于造价低廉和施工方便，仍将被一些中小型企业采用。虽然就材料而言，其抗震性能不如钢筋混凝土，但只要在其材料许可的范围内精心合理设计，仍可建造出具有相当抗震能力的厂房结构。在结构布置上，平面形状力求规整，不规整时应采用防震缝分成规整形状。一般应为单跨或等高多跨，以避免高振型的不利影响。6～8度时，跨度不宜大于15m且柱顶标高不宜大于6.6m，且宜采用轻型屋盖；9度时跨度不宜大于12m且柱顶标高不宜大于4.5m，且应采用轻型屋盖。有抗震要求时一般不宜有桥式吊车。
砖柱厂房两端均应设置承重山墙。其纵、横向内隔墙宜做成抗震墙，非承重横隔墙和非整体砌筑且不到顶的纵向隔墙宜采用轻质墙；当采用非轻质墙时，应考虑隔墙对柱及其与屋架（梁）连接节点的附加地震剪力。独立的纵、横隔墙应采用措施保证其平面外的稳定性，且顶部应设置现浇钢筋混凝土压顶梁。
砖柱厂房的防震缝设置应符合下列要求：（1）轻型屋盖厂房可不设防震缝；（2）钢筋混凝土屋盖厂房与贴建的建（构）筑物间宜设防震缝，其宽度可采用50～70mm；（3）防震缝处宜设置双柱或双墙。
砖柱厂房纵向的独立砖柱柱列，可在柱间设置与柱等高的抗震墙来承受纵向地震作用。砖抗震墙应与柱同时咬搓砌筑，并应设置基础；未设砖抗震墙的柱顶应设通长水平压杆。
（2）支撑的布置
应合理地布置支撑，使厂房形成空间传力体系。柱间支撑除在厂房纵向的中部设置外，有吊车时或8度和9度时尚宜在厂房单元两端增设上柱支撑；8度且跨度不小于18m的多跨厂房中柱和9度时多跨厂房的各柱，宜在纵向设置柱顶通长水平压杆（图7-4），此压杆可与梯形屋架支座处通长水平系杆合并设置，钢筋混凝土系杆端头与屋架间的空隙应采用混凝土填实。
厂房单元较长时，或8度III、IV类场地和9度时，可在厂房单元中部1/3区段内设
置两道柱间支撑，且下柱支撑应与上柱支撑配套设置。
图7-4 柱间支撑
有檩屋盖的支撑布置应符合表7-1的要求。
无檩屋盖的支撑布置应符合表7-2的要求；8度和9度跨度不大于15m的屋面梁屋盖，可仅在厂房单元两端各设竖向支撑一道。
表7-1 有檩屋盖的支撑布置
表7-2 无檩屋盖的支撑布置
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。
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)
15 届课程设计 钢筋混凝土单层厂房排架结构设计 说明书
由于本学期开设了《混凝土结构设计》课程，在教学大纲的要求下我们需要开展课程设计工作。进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节，是对课程作业的综合补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。此次课程设计目的是为了加强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解，学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高钢筋混凝土结构的计算，设计及构造处理，绘制结构施工图的能力。培养正确熟练运用结构设计规、手册、各种标准图集及参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计，施工全面协调统一的思想。我的设计任务是根据已有的资料对某厂房进行排架结构设计。 目录
1 设计任务................................................................................................................................ (1) 1.1设计题目 (2) 1.2设计容 (2) 1.3设计要求 (2) 1.4设计资料 (2) 2 结构选型 (2) 3 荷载计算 (5) 3.1恒载 (5) 3.2屋面活荷载 (6) 3.3风荷载 (6) 3.4吊车荷载 (7) 4 排架力分析 (8) 4.1恒荷载作用下排架力分析 (9) 4.2屋面活荷载作用下排架力分析 (11) 4.3风荷载作用下排架力分析 (15) 4.4吊车荷载作用下排架力分析 (16) 5 力组合 (23) 6 柱截面设计（A柱） (25) 6.1上柱配筋计算 (25) 6.2下柱配筋计算 (27) 6.3柱裂缝宽度验算 (29) 6.4牛腿设计 (30) 6.5牛腿吊装验算 (31) 7 基础设计 (33) 7.1作用于基础顶面上的荷载计算 (34) 7.2基础尺寸及埋置深度 (35) 7.3基础高度验算 (36) 7.4基础底板配筋验算 (38) 致 (41) 参考文献 (42) 1．设计任务
单层厂房课程设计 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
单层钢筋混凝土柱厂房课程设计 目录 一、设计资料 (2) 二、结构方案选择 (2) 三、结构布置及构件选型 (3) 四、计算单元及计算简图 (6) （1）标高 (6)
（2）初定柱的截面尺寸………………………………………………………………………………………………….. (6) （3）定位轴线 (6) （4）计算单元及计算简图 (6) 五、荷载计算 (7) （1）屋盖荷载 (7) （2）柱和吊车梁等自重………………………………………………………………………………………………….. (7) （3）吊车荷 载……………………………………………………………………………………………… ………..……..(8)（4）风荷
载………………………………………..…………………………………………………… (9) （5）内力分析 (9) （6）内力组合 (17) 六、排架柱截面设计 (17) （1）选取控制截面最不利内力 (17) （2）A柱配筋计算 (18) （3）B柱配筋计算 (20)
七、排架柱的裂缝宽度验算………………………………………………………………………………………………….. (23) （1）A柱裂缝宽度验算………………………………………………………………………………………………...( 23) （2）B柱裂缝宽度验算………………………………………………………………………………………………….. (24) 八、牛腿设计 (24) 九、排架柱的吊装验算 (26) 十、锥形杯口基础设计 (30)
第7章 单层厂房抗震设计 7.1 震害分析 和其他结构相比较, 单层厂房的震害总的来说较轻, 且主要是围护结构的破坏。围护墙实际上起到了承受和传递水平地震力的作用，其刚度和质量分布对厂房的动力反应有很大影响。震害调查表明，围护墙布置不合理是造成厂房震害的重要原因之一，且大型墙板的震害明显轻于砌体墙。例如海城纺织机械厂和营口中板厂都因墙体和柱拉结不良而在地震时发生墙面大片倒塌的现象（图7-1）。 厂房的山墙也易倒塌。 如果山墙上直接铺有屋面板, 山墙的倒塌也引起有关屋面板的坠落。 型天窗是厂房抗震的薄弱部位，在 6度区就有震害的实例。震害主要表现为支撑杆件失稳弯曲，支撑与天窗立柱连接节点被拉脱，天窗立柱根部开裂或折断等。这是因为型天窗位于厂房最高部位，地震效应大。 在大型屋面板屋盖中，如屋面板与屋架或屋面梁焊接不牢，地震时往往造成屋面板错动滑落，甚至引起屋架的失稳倒塌。 历次地震的震害调查表明，厂房受纵向水平地震作用时的破坏程度重于受横 向地震作用时的破坏程度。主要的破坏形 式有：(1) 天窗两侧竖向支撑斜杆拉断，节点破坏，天窗架沿厂房纵向倾斜，甚至倒下砸塌屋盖。(2) 屋面板与屋架的连接焊缝剪断，屋面板从屋架上滑脱坠地。屋盖的纵向地震力是通过屋面板焊缝从屋架中部向屋架的两端传递的，屋架两端的剪力最大。因此，屋架的震害主要是端头混凝土酥裂掉角、支撑大型屋面板的支墩折断、端节间上弦剪断等。(3) 在设有柱间支撑的跨间，由于其刚度大，屋架端头与屋面板边肋连接点处的剪力最为集中，往往首先被剪坏；这使得纵向地震力的传递转移到内肋，导致屋架上弦受到过大的纵向地震力而破坏。当纵向地震力主要由支 图7-1 中板厂震害
单层厂房排架结构设计实例(DOC 35页)
3.9单层厂房排架结构设计实例 A Design of Example for Mill Bents of One-story Industrial Workshops 3.9.1 设计资料及要求 1．工程概况 某机修车间为单跨厂房，跨度为24m，柱距均为6m，车间总长度为66m。每跨设有起重量为20/5t吊车各2台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高不小于9.60m。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm厚双面清水砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为3. 6m，室内外高差为l50mm，素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。
图3-76 图3-77 2．结构设计原始资料 厂房所在地点的基本风压为2/ kN，地面粗糙度为 35 .0m B类；基本雪压为。．2/ kN。风荷载的组合值系数为 .0m 30 0.6，其余可变荷载的组合值系数均为0 7。土壤冻结深度为0.3m，建筑场地为I级非自重湿陷性黄土，地基承载力特征值为l65kN/m：，地下水位于地面以下7m，不考虑抗震设防。 3．材料 基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级；箍筋和分布钢筋采用HPB235级。
4．设计要求 分析厂房排架内力，并进行排架柱和基础的设计； 3.9.2 构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在l5-36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车粱制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车粱。厂房各主要构件造型见表3-16。 由设计资料可知，吊车轨顶标高为9. 80m。对起重量为20/5t、工作级别为A5的吊车，当厂房跨度为24m 时，可求得吊车的跨度 L=24-0. 75×2=22. 5m，由附表4 k 可查得吊车轨顶以上高度为 2.3m;选定吊车梁的高度 h=1.20m，暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h=0.2m，b 则牛腿顶面标高可按下式计算： 牛腿顶面标高=轨顶标高 - h-a h=9.60-1.20-0.20=8.20m b
单层工业厂房课程设计 资料及要求 一、设计题目 ××重工业机械加工厂车间，为一钢筋混凝土单层单跨厂房结构。 二、设计资料 （1）地形平坦，交通便利，施工方便，建筑场地类别为Ⅱ类场地。 （2）当地的基本风压W0=0.5KPa,地面粗糙度类别B类，基本雪压0.45KPa。（3）柱距6m，车间总长60m；厂房跨度、吊车起重量、轨顶标高见表1，按每个班级学生的序号选择 （4）两台A5软钩吊车，吊车梁高1.2m，吊车梁自重标准值39.5KN/根，轨道连接自重标准值0.8KN/m，排架柱的自重按钢筋混凝土重度25KN/m3计算。（5）室内地坪标高±0.00m，室外地坪标高—0.12m,基础顶面离室外地坪为1.5m,纵向围护墙是支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm （7）屋架选用钢桁架，端部高1.2m,中间高2.4m,屋面坡度1/12，屋盖恒荷载标准值为1.3KN/m2。 （8）不考虑抗震设防
三、教学安排： (1)排架计算4天，包括构件选型、荷载计算、内力分析、内力组合、排架柱截 面设计 (2)柱施工图绘制1天 (3)设计答辩1天 四设计成果的要求： a.完整的排架计算书（A4纸，手写）。 b.柱施工图一张（CAD）。 五、参考资料 1. 混凝土结构设计规范(GB50010-2010). 北京: 中国建筑工业出版社, 2010 2. 建筑结构荷载规范(GB50009-2011). 北京: 中国建筑工业出版社, 2011 3. 东南大学, 等. 混凝土结构(中册，第五版). 北京: 中国建筑工业出版社, 2012 4. 吴培明, 彭少民. 混凝土结构. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2004
《钢结构》 课程设计报告 题目：单层工业厂房设计院（系）：城市建设学院 专业班级：土木1304班 学生姓名：张伟 学号：20133101168 指导教师：邹思敏
2016 年 5 月8 日至2016 年 5 月14 日 武昌首义学院制
目录 一、设计资料 (8) 二、结构平面柱网及支撑 (8) 三、荷载计算 (8) 1.计算模型 (8) 2.荷载取值 (8) 3.截面内力 (9) 4.荷载组合 (13) 5.内力组合 (13) 四、梁柱截面设计 (15) 1.截面尺寸确定 (15) 2.截面几何特性 (15) 3.构件宽厚比验算 (15) 四、刚架斜梁验算 (15) 1. 抗剪验算 (16) 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算…………………………… 16 3.斜梁的整体稳定验算 (17) 五、刚架柱验算 (17) 1.抗剪验算 (18) 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算…………………………… 18 3.斜梁的整体稳定验算 (19) 六、节点设计 (20) 1.构造要求 (21) 2.节点验算 (22)
钢结构课程设计任务书
b 0.4kN/㎡ c 0.3kN/㎡ 3、雪荷载（基本雪压）： a 0.3kN/㎡ b 0.35kN/㎡ c 0.5kN/㎡ 4、风荷载（基本风压）： a 0.35kN/㎡ （地面粗糙度系数按C类） b 0.45kN/㎡ c 0.35kN/㎡ 三、课程设计要求 1、根据设计资料进行结构布置（含屋面支撑和柱间支撑）。并绘制结构平面布置图（1:100） 参考图：
2、绘制屋面和墙面支撑系统的布置图（1:100） 提示：布置屋面檩条、拉条、隅撑；布置墙面墙梁、拉条、隅撑。布置墙面檩条时，注意预留门窗洞口的空间。 3、根据题目给定的荷载，进行荷载组合。找出各构件的控制截面及内力值，并根据内力值对刚架梁和刚架柱以及一个梁柱刚性节点进行设计。出具相关计算书。（门式刚架内力分析可借助分析软件）
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
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），
本科生毕业论文（设计）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料等均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及获得中国地质大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业论文作者（签字）： 签字日期：年月日
摘 要 房屋建筑工程毕业设计一般包括建筑设计、结构设计和施工组织设计三个部分。本工程为黄山市金泰机械制造厂金工装配车间，该车间为三跨不等高单层工业厂房。按功能要求，该厂房两边跨为机械加工工段，跨度18m ，轨顶标高9m ，柱距6m ，各有15/3t 中级工作制吊车两台；中跨为机械装配工段，跨度24m ，轨顶标高12m ，有30/5t 中级工作制吊车两台，车间总长为96m 。本工程总建筑面积为5918㎡，防火等级为二级，抗震设防烈度为5度。本工程结构设计采用单层装配式排架结构，结构计算按横向排架承重分析。排架柱内力计算考虑以下四种荷载作用：竖向恒载作用下的内力，竖向屋面活荷载作用下的内力，吊车荷载作用下的内力及风荷载作用下的内力。排架柱内力组合考虑以下四种情况：max M +及相应的N 、V ，max M -及相应的N 、V ，max N 及相应的M 、V 及min N 及相应的M 、V 。对于该单层工业厂房可不进行抗震设计，但须采用构造抗震措施。对于装配式厂房，多数构件需预制，对施工场地平面布置要求严格。本工程将三跨厂房分为三个施工段进行流水施工，对各工种之间的配合要求较高。构件吊装方法中：柱的吊装采用旋转法；屋架吊装采用正向扶直，并用悬吊法吊装。 关键词：单层工业厂房 荷载计算 内力分析 计算配筋 施工组织
前言 设计题目来源于山西省某机械厂的二期机械配件加工厂房计划。本次毕业设计主要任务是加工厂房的结构设计。课题来源于实际，其成果可直接或间接的满足市场的需求，为社会服务，实现了毕业设计的社会经济效应。 此次设计的目的是为了培养我正确的设计思想，严谨的设计态度，掌握国内外先进的设计方法（PKPM、3DS钢结构设计软件的学习）。通过解决具有一定复杂程度的实际工程问题，使所学的专业知识与实践相结合，进一步掌握轻型钢结构的设计方法和设计原理。 设计说明书内容详实、完整、涉及面广，对众多参考资料进行了比较和校正，然后选择采用双跨四坡门式刚架的结构形式。依次按照主结构、次结构、支撑体系、围护体系的顺序进行详细的设计计算。从材料、设计计算到构造要求等作了充分的考虑，在细节中附有大量的图表加以说明。本设计还涉及到了薄壁型钢和压型钢板以及保温材料。这些材料性能十分优越，并获得了较好的技术、经济效果。 从第一本《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》颁发以来，门式刚架轻型钢结构经历了数十年的发展。门式刚架是工业厂房发展的趋势，国内外对门式刚架的研究已相当成熟，正逐步向技术标准定型化、加工过程工厂化、施工工艺机械化的目标发展。国内外关于门式刚架设计的争议主要集中在荷载取值和计算理论体系。本设计依据我国相关钢结构设计规范，采用以概率论为基础的极限状态设计方法。 在设计过程中，我收集了较多的工程设计资料，并深入现场进行实践，从工程概况、方案论证、总体设计到结构设计，以科学的理论知识为基础，以工程实例为依据，根据国家标准规范，结合科学手段精心设计完成。 由于缺乏实践经验，错误在所难免，敬清诸位老师批评指正。 1设计资料与依据 1.1 工程概述 本设计是长春市一汽轻型车厂机械加工装配车间设计，该车间采用单跨双坡的门式刚架结构。设计使用年限50年，安全等级二级，抗震等级丙类。车间跨度21m，长度51.8 m，柱间距7.4m，柱高9.3m，屋面坡度1/20，带一个起重量为5t的电动单梁吊车。屋面及墙面板均为彩色压型钢板，内填充保温玻璃纤维棉，檩条间距1.47m 。当地屋面活荷载标准值0.30KN/m, 屋面恒荷载0.30KN/m2，基本风压0.55 KN/m2，基本雪压0.55KN/m2。
[ 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。
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）
2.7单层厂房结构设计实例 2.7.1设计任务 某厂金工车间的等高排架。该金工车间平、立面布置如图2-53所示。柱距除端部为m 5.5，其余均为m 6，跨度m 18 m 18；每跨设有两台吊车，吊车工作制级别为5A 级，轨顶标高为 m 2.7，吊车起重量左右跨相同，具体见表2-15。外墙无连续梁，墙厚mm 240,每开间侧窗面 积2m 24，钢窗，无天窗。 图2-53(a) 厂房立面图 图2-53(b) 平面图 12 ① 1 1 66000 500 18000 18000 A B C Q =20t /5t Q =20t /5t Q =20t /5t Q =20t /5t 500
屋面做法： 绿豆砂保护层 二毡三油防水层 20厚水泥砂浆找平层 80厚泡沫砼保温层 预应力砼大型屋面板 2.7.2设计参考资料 1. 荷载资料,见表2-15： 表 2-15 荷载资料 基本雪压 2kN/m 4.0 基本风压 2kN/m 5.0 吊车起重量 t 5/20 地面粗糙度类型 B 屋面活载标准值 2kN/m 5.0 2．吊车起重量及其数据，见表2-16。 表2-16 吊车起重量及其数据 起重量 桥跨 轮距 吊车宽 起重机 总量 小车重 最大轮压 吊车顶 至轨顶 轨顶至吊车梁顶 轨中至 车外端 最小轮压 ()t Q ()m k L () mm L ()mm B ()kN W ()kN g ()kN max P ()m m H ()mm 2H ()m m 1B ()kN min P 20/5t 16.5 4000 5200 223 68.6 174 2094 182 230 37.5 3． 地质资料，见表2-17。 表2-17 地质资料 层次 地层描述 状态 湿度 厚度(m ) 层底深度(m ) 地基承载力标准 值)kN/m (2 ak f 容重 )kN/m (3m γ 1 回填土 1.4 1.4 16 2 棕黄粘土 硬塑 稍湿 3.5 4.9 200 17 3 棕红粘土 可塑 湿 1.8 6.7 250 17 4.预应力屋面板、嵌板及天沟板选用，见表2-18。
浅谈钢结构工业厂房的抗震设计 陈将奇 昊华工程有限公司，北京，100143 【摘要】钢结构抗震设计工作不是单纯的依靠建筑工程，还需要对土地地基以及钢结构做好性能着手工作，考虑好构件的特点性能以及部件的深度要求，只有做好地基的设计、构件的处理，才可以有效的提高钢结构抗震性能。 【关键词】钢结构工业厂房抗震设计 前言 钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重小、制作简便、施工工期短、节能环保等优点。随着经济的发展，单层钢结构厂房在工业建筑中得到广泛应用。采用单层工业厂房，生产工艺流程相对简洁，地面上可以放置较重的机器设备和产品，内部生产运输容易组织。但是在强烈地震作用下厂房有局部破坏、甚至倒塌现象的事故发生。 一、做好钢结构地形设计 1、选择好钢结构的场地 为了有效的提高建筑场地的质量，做好地基抗击地震能量，需要在钢结构厂房设计方面做好以下几个方面： （1）选择薄的场地覆盖层 钢结构厂房由于其自身具有良好的刚柔性特点，而根据世界上多次地震，数次实验可知，在厚土地层上，地震对钢结构危害较重，而薄的场地覆盖层对钢结构的影响较小，因此，在进行场地选择时，优先选择薄的场地覆盖层。 （2）选择坚实的场地土壤 在建设钢结构厂房方面，场地土壤的刚度大的话，抵抗地震性能要比场地土壤刚度小的好，即场地刚强度小，震害指数大，因此，为了减少钢结构的厂房土地破坏程度，在建设中，应选择场地土壤坚实，土地广阔平坦，并且具有较大的剪切波速的坚实坚硬场地，有利于提高钢结构厂房抵抗地震的性能。 （3）避免产生共振现象 发生地震现象时，如果地震震动周期与建筑物一致或者建筑物的震动周期与地震周期接近，很容易导致地震发生时，产生共振现象。因此，在钢结构厂房设
双跨等高工业厂房结构设计
一、设计任务书 1.设计题目 某金工车间双跨等高厂房。 2.设计任务 （1）单层厂房的结构布置； （2）选用标准构件； （3）排架柱及住下基础设计。 3．设计容 （1）确定上下柱的高度和截面尺寸。 （2）选用屋面板，天沟板，基础梁，吊车梁及轨道连接件。 （3）计算排架所承受的各项荷载。 （4）计算各项荷载作用下排架的力。 （5）柱及牛腿的设计，柱下独立基础的设计。 （6）绘制施工图。 1）结构布置图（屋架，天窗架，屋面板，屋盖支撑，吊车梁，柱及柱间支撑，墙体布置）； 2）柱施工图（柱模板图，柱施工图） 3）基础施工图（基础平面图及配筋图） 4.设计资料 （1）该车间为双跨等高无天窗厂房，采用卷材防水屋面，跨度为21米，柱距为6米，车间总厂为72米。厂房的剖面图如图1所示。
图1 厂房剖面图 （2）建筑地点为某市郊区（暂不考虑地震作用），设计使用年限为50年。 （3）吊车：根据生产工艺要求，车间设置有两台20/5t桥式软钩吊车，吊车工作级别为A5级，吊车轨顶标高+9.3m。 （4）风荷载：基本风压(50年)标注值为0.3KN/㎡，风压高度变化系数按B类地貌取。 （5）雪荷载：基本雪压（50年）标准值为0.25KN/㎡. （6）工程地质及水文条件：厂址位于渭河二级阶地，地形平坦，厂区地层自上而下为耕土层，厚约0.6m，粘土层厚约3.5m，地基承载力标准值=200KN/㎡，可作为持力层；中砂；卵石；基岩。厂区地层地下水位较低，且无腐蚀性，设计时不考虑地下水位的影响。 （7）建筑构造。 1）屋面：卷材防水屋面； 2）墙体：240mm厚实心粘土砖砌筑； 3）地面：屋混凝土地面，室外高差150mm。 二、计算书 1.结构构件的选型与布置 装配式钢筋混凝土排架结构，当结构布置符合建筑模数且尺寸在馋鬼的围时，出柱与基础单独设计完成外，其他构件可以从建筑标准图集中选用。通用图集一般包括设计说明、构件选用表、结构布置图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋及钢筋用量表等容。它们属于结构施工图，可以作为施工的依据。设计中应该选用合适的构件，对构
学号 2012021129 混凝土结构课程设计 单层厂房排架结构设计 院（系）名称：航天与建筑工程学院专业名称：土木工程 学生姓名：浩 指导教师：郭庆勇 2014年6月
目录 1. 设计资料及要求 (3) 2. 结构构件选型、结构布置方案确定说明 (5) 3. 定位轴线 (6) 4. 计算简图确定 (6) 5. 荷载计算 (7) 5.1 恒载7 5.2 屋面活荷载8 5.3 风荷载9 5.4 吊车荷载 10 6.排架力分析 (10) 6.1 恒载作用下排架力分析11 6.2 屋面活荷载作用下排架力分析12 6.3 风荷载作用下排架力分析 14 6.4 吊车荷载作用下排架力分析16 7. 力组合 (21) 8. 柱截面设计 (24) 8.1选取控制截面最不利力24 8.2上柱配筋计算 24 8.3下柱配筋计算 25 8.4柱的裂缝宽度验算27 8.5柱的箍筋配置 28 8.6牛腿设计28 8.7柱的吊装验算 29 9. 基础设计 (30) 9.1作用于基础顶面上的荷载计算 31 9.2基础尺寸及埋置深度32 9.3基础高度验算 33 9.4基础底板配筋计算33 10. 参考资料 (37)
单层厂房排架结构设计 1. 设计资料及要求 (1)工程概况 某金工装配车间为两跨等高厂房，跨度均为18m ，柱距均为6m ，车间总长度为66m 。每跨设有起重量为150/30t 吊车各2台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高9.30m 。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm 厚双面清水砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为4.8m ，室外高差为350mm ，素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图1和图2所示。 (2)结构设计原始资料 厂房所在地点的基本风压为0.4kN/m 2，地面粗糙度为B 类；基本雪压为0.5kN/m 2。风荷载的组合值系数为0.6c ψ=，雪荷载的组合值系数为0.6c ψ=其余可变荷载的组合 值系数均为0.7c ψ=。基础持力层为粉土，粘粒含量ρc =0.8,地基承载力特征值 f ak =180kN/m 2 ，埋深-2.0m ，基底以上土的加权平均重度γm =17kN/m 3,基底以下图的重度γ=18kN/m 3。 (3)材料 基础混凝土强度等级为C20；柱混凝土强度等级为C30。柱中纵向受力钢筋采用HRB335级；箍筋和分布钢筋采用HPB300级。 (4)设计要求 分析厂房排架力，并进行排架柱和基础的设计；绘制排架柱和基础的施工图。
单层钢结构厂房 摘要： 适用于工业生产的厂房有单层与多层之分。单层厂房是指工业厂房中，层数为一层的厂房，使用于大型机器设备或有重型起重运输设备的工厂，对各种类型的工业生产有较大的适应性，因而其使用范围比较广。钢结构厂房具有钢结构的优点，钢结构强度高、质量轻、施工周期短、造价低廉。除此之外，单层钢结构厂房具有较好的抗震性能。钢结构厂房凭借其独特的优势在如今的工业建筑中越来越受到欢迎。本文将从单层钢结构厂房的几个方面对其作简要介绍。 关键字： 单层钢结构厂房抗震性能特点组成现状 正文： 一、单层钢结构厂房组成 单层厂房钢结构一般由天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁、各种支撑及墙架等构件组成。这些构件按所起作用可以归并成以下体系：（1）横向平面框架。它是厂房的基本承重结构，由框架柱和横梁（或屋架）构成，承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。（2）纵向平面框架，由柱、托架、吊车梁及柱间支撑组成等，其作用是保证厂房骨架的纵向稳定性和刚度，承受纵向水平荷载，如吊车的纵向制动力、纵向风力等，并传递到基础等。（3）屋盖结构，由天窗架、屋架、托架、屋盖支撑及檩条等构成。（4）吊车梁及制动梁，主要承受吊车的竖向荷载及水平荷载，并传递到横向排架和纵向支撑。（5）支撑，包括屋盖支撑、柱间支撑及其他附加支撑，所起作用是将单独的平面框架连接成空间体系，以保证结构具有必要的刚度和稳定性，同时也有承受风力及吊车制动力的作用。 二、单层钢结构厂房特点 1、从建筑上讲，单层钢结构厂房是冶金、机械等车间的主要型式之一。为了满足在车间中放置尺寸大、较重型的设备生产重型产品，要求单层钢结构厂房适应不同类型生产的需要，构成较大的空间。 2、从结构上讲由于产品较重且外形尺寸较大，因此作用在单层钢结构厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大，并且常受到来自吊车、动力机
单层工业厂房结构课程设计计算书一．设计资料 1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度L=21m，柱距为6m，车间总 长度为150m，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示： 2.车间内设有两台中级工作制吊车，吊车起重量为200/50kN。 3.吊车轨顶标高为9.0m。 4.建筑地点：哈尔滨市郊。 均小于0.85的粘性层（弱冻胀土），地基承 5.地基：地基持力层为e及I L =180kN/m2。标准冻深为：-2.0m。 载力特征值为f ak 6.材料：混凝土强度等级为C30，纵向钢筋采用HRB400级，(360N/mm2) 箍筋采用HPB300级。(270N/mm2) 二. 选用结构形式 1.屋面板采用大型预应力屋面板，其自重标准值（包括灌缝在内）为
1.4kN/m 2 。 2. 屋架采用G415（二）折线型预应力钢筋混凝土屋架，跨度为21m ，端 部高度为2.3m ，跨中高度为33.5m ，自重标准值为83.0kN 。 3. 吊车梁高度为0.9m ，自重30.4kN ；轨道与垫层垫板总高度为184mm ， 自重0.8kN/m 。 4. 柱下独立基础:采用锥形杯口基础。 三、柱的各部分尺寸及几何参数 采用预制钢筋混凝土柱 轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= ， 吊车梁高m h b 9.0= ， 故 牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=-- 由附录12查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220，故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++ 基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1，则 基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+，故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=， 上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400?=?； 下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400???=???。 上柱： mm mm h b 400400?=? (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ?=?= 4931013.212mm bh I u ?==