单层厂房结构设计

单层工业厂房的结构设计目录一、设计条件3二、计算简图的确定5三、荷载计算7四、力计算10五、最不利荷载组合19六、柱截面设计25七、牛腿设计29八、柱的吊装验算32九、基础设计35一、设计条件1.1项目概述某厂装配车间为单跨钢筋混凝土厂房，跨度24m ，长66m ，柱顶标高12.4m ，轨顶标高10.0m ，厂房设有天窗，使用两台5~20t 中间作业吊车。

防水层采用聚氨酯防水胶，维护墙采用240mm 厚双面砖墙，钢门窗，混凝土地面，室外高差150mm 。

建筑剖面见图1。

1.2结构设计数据自然条件：基本风压值为20.55/KN m 。

地质条件：天然地面下1.2米处为老土层，修正后的地基承载力为2120/KN m ，地下水位在地面下2.5米。

1.3 吊车使用情况车间设有两台200/50KN 中级工作制吊车，轨顶标高为10.0米，吊车的注：min max p ()/2G Q p =+-1.4车间标准件的选择屋顶板采用1.5X6m 预应力钢筋混凝土屋面板，标注其自重(含填缝)。

该值必须为1.4kN/m2。

1.4.2沟板天沟板标准重量为17.4KN/块(含积水重量)。

天窗框架门窗用钢筋混凝土天窗框架的自重荷载标准，以及每个天窗框架到屋顶框架的支柱 该值为36KN 。

屋顶桁架采用预应力钢筋混凝土折线屋架，标准重量106KN/跨。

屋架支撑屋架支撑自重标准值为0.05kN/m2。

吊车梁起重机为预应力钢筋混凝土吊车梁，高度为1200mm，自重标准值为44.2kN/根。

轨道部件重量的标准值为1kN/m，轨道垫层的高度为200毫米。

1.4.6连续梁和过梁均为矩形截面，尺寸见图集。

基础梁基础梁的尺寸；基础梁截面为梯形，顶部宽300mm，底部宽300mm。

200毫米，高度500毫米。

1.5材料选择1.5.1栏混凝土:C20 ~ C30；钢筋:采用HRB335级钢。

1.5.2基础混凝土:C20；钢筋:采用HRB335级钢。

钢筋混凝土单层厂房结构设计在现代工业建筑中，钢筋混凝土单层厂房因其结构简单、施工方便、空间利用率高等优点，被广泛应用于各类工厂、仓库等场所。

钢筋混凝土单层厂房的结构设计是一项复杂而重要的工作，需要综合考虑多方面的因素，以确保厂房的安全性、适用性和经济性。

一、设计前的准备工作在进行钢筋混凝土单层厂房结构设计之前，需要进行充分的准备工作。

首先，要收集相关的设计资料，包括厂房的工艺要求、使用功能、地质条件、气象资料等。

工艺要求决定了厂房的跨度、柱距、高度等基本参数；使用功能影响着厂房的荷载取值；地质条件和气象资料则对基础设计和屋面设计有着重要的影响。

其次，要根据收集到的资料，确定厂房的结构形式。

常见的钢筋混凝土单层厂房结构形式有排架结构和刚架结构。

排架结构由屋架、柱和基础组成，具有受力明确、计算简单的优点；刚架结构则由横梁和柱组成刚架，具有结构刚度大、节省材料的特点。

选择结构形式时，需要综合考虑厂房的跨度、高度、吊车起重量等因素。

二、结构布置结构布置是钢筋混凝土单层厂房结构设计的关键环节。

合理的结构布置不仅能够保证厂房的结构安全，还能够提高厂房的使用空间和经济性。

1、柱网布置柱网布置应根据厂房的工艺要求和使用功能确定，同时要考虑结构的合理性和经济性。

常见的柱距有 6m、9m、12m 等，跨度则根据工艺要求和吊车跨度确定，一般在 12m 至 36m 之间。

柱网布置应尽量规则、整齐，以方便施工和使用。

2、屋盖结构布置屋盖结构一般采用有檩体系或无檩体系。

有檩体系由屋架、檩条和屋面板组成，适用于小型厂房；无檩体系由屋面板直接搁置在屋架上，适用于大中型厂房。

屋盖结构的布置应考虑屋面排水、保温隔热等要求。

3、吊车梁布置吊车梁的布置应根据吊车的起重量、工作级别和跨度确定。

吊车梁一般沿厂房纵向布置，其两端支撑在柱的牛腿上。

4、支撑系统布置支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑。

屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆等，其作用是保证屋盖结构的空间稳定性。

单层工业厂房排架结构设计范例设计目标：设计一种单层工业厂房的排架结构，以满足建筑物的承载力、稳定性和经济性的要求。

1.设计参数：-工业厂房建筑面积：1000平方米-建筑高度：10米-使用荷载：每平方米1000N-特殊荷载：吊装设备荷载，需根据实际情况进行计算-设计使用年限：30年2.结构设计：-地基：采用深基础，基础底面积为建筑面积的1.2倍，基础深度为2.5米。

地基使用混凝土建造。

-柱子：柱子采用钢结构，根据荷载计算确定柱子的数量和尺寸。

柱子的布置需要满足建筑物的整体平衡和稳定性要求。

-梁：梁采用钢结构，根据荷载计算确定梁的尺寸和布置。

梁的跨度应合理，以确保建筑物的承载能力。

-屋面：采用金属屋面板覆盖，屋面结构采用钢构件支撑。

屋面板应具有防水、保温和隔音功能。

-墙体：墙体采用砖混结构或钢板结构，根据实际情况进行选择。

墙体应满足建筑物的承重和隔热要求。

-排水系统：设计合理的排水系统，确保雨水能够及时排出，避免水浸和漏水问题。

-防火设计：根据建筑物所处的防火等级要求，设计合理的防火措施，确保建筑物的安全性。

3.结构计算：-根据使用荷载和特殊荷载的要求，计算柱子、梁和屋面等结构的截面尺寸和受力情况。

-根据设计使用年限，确定结构的材料使用寿命和抗震要求。

4.结构施工：-根据设计图纸和施工方案，进行结构施工和安装。

施工过程中需进行检查和验收，确保施工质量。

5.结构检验：-结构竣工后，进行结构的静荷载试验和动荷载试验，确保结构的安全性和满足设计要求。

6.结构维护：-建立定期维护和检修制度，对结构进行定期检查和维护，确保结构的正常使用寿命。

总结：单层工业厂房排架结构设计需要充分考虑建筑物的承载力、稳定性和经济性要求。

设计过程中，需要进行材料计算、结构设计和施工等方面的工作，确保结构的安全性和稳定性。

在设计完成后，需进行结构的试验和验收，定期进行维护和检修，以确保结构的正常使用寿命。

单层厂房排架结构一、单层厂房排架结构的设计要点1.载荷计算：在设计单层厂房排架结构时，需要考虑到储存物品的质量、数量和尺寸。

根据储存物品的特性，合理计算荷载，包括静态荷载和动态荷载。

2.框架结构设计：单层厂房排架结构一般由柱子、梁和桁架等组成。

柱子负责支撑重力荷载，梁用于传递荷载，桁架则起到稳定作用。

在设计过程中，需要考虑结构的强度、刚度和稳定性。

3.基础设计：单层厂房排架结构的基础设计非常重要，要考虑到土地的承载能力和地震、风等外部荷载的影响。

基础设计要符合相关的建筑规范，确保结构的稳定性和安全性。

4.框架连接：框架结构的连接方式也是设计的重点之一、连接点的设计应尽量简化，提高施工效率，并确保连接的强度和刚度。

5.防火设计：考虑到储存物品的特性，单层厂房排架结构的防火设计非常重要。

建议使用防火板、防火涂料等材料，提高结构的防火性能。

二、单层厂房排架结构的优势1.空间利用率高：单层厂房排架结构可以利用立体空间，将储存物品垂直堆叠，从而提高空间利用效率。

2.灵活性强：单层厂房排架结构可以根据实际需要进行调整，灵活适应不同类型和尺寸的货物储存需求。

3.施工周期短：单层厂房排架结构采用工业化生产方式，施工周期短，可以快速投入使用。

4.维护成本低：相对于传统的砖木结构或混凝土结构，单层厂房排架结构的维护成本较低，容易清洁和维护。

5.可拆装：单层厂房排架结构可以拆解和重组，可以根据不同的需求进行重新布局和改造。

三、单层厂房排架结构的应用场合1.仓库和物流中心：单层厂房排架结构适用于仓库和物流中心，可以方便地分类、存储和管理货物。

2.工厂和生产车间：单层厂房排架结构可以用来存放原材料和成品，提高生产效率和物流流程。

3.超市和商场：单层厂房排架结构可以用来存放货物和展示商品，提高货物陈列的效果和销售能力。

4.体育馆和展览馆：单层厂房排架结构可以用来搭建临时的体育馆和展览馆，满足大型活动和展览的需求。

通过上述分析，可以看出单层厂房排架结构具有很多优势，并且适用于多种场合。

单层厂房结构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单层厂房结构设计的基本原理和概念，理解厂房结构类型及特点。

2. 使学生了解厂房结构设计中涉及的荷载、材料、结构计算等基本知识。

3. 帮助学生掌握厂房结构设计的基本步骤，包括结构选型、荷载分析、结构计算和施工图绘制等。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行单层厂房结构设计的能力，提高解决问题的实践操作技能。

2. 培养学生运用相关软件（如CAD、PKPM等）进行结构设计和绘图的能力。

3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，提高解决实际工程问题的综合能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生学习兴趣，培养对建筑结构设计专业的热爱和敬业精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作和工程实践。

3. 增强学生的环保意识和社会责任感，关注绿色建筑和可持续发展。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合理论教学和实际操作，培养学生的结构设计能力和工程实践能力。

学生特点：学生为高年级建筑及相关专业学生，具备一定的建筑结构基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，强化实践操作环节，提高学生的实际工程能力。

同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。

通过课程学习，使学生能够独立完成单层厂房结构设计任务，具备一定的工程实践能力。

二、教学内容1. 单层厂房结构设计原理：包括厂房结构类型、特点及其适用范围，结构设计的基本原则和概念。

教材章节：第1章 单层厂房结构概述2. 荷载分析：介绍厂房结构设计中涉及的荷载类型、计算方法及其组合。

教材章节：第2章 荷载与荷载组合3. 结构材料和设计：讲解厂房结构设计中常用的建筑材料、性能及设计要求。

教材章节：第3章 结构材料与设计4. 结构计算方法：阐述厂房结构计算的基本原理、方法和步骤，包括梁、柱、基础等计算。

教材章节：第4章 结构计算方法5. 结构施工图绘制：介绍施工图绘制的基本要求、规范和技巧，以及使用相关软件进行绘图的方法。

2 单层厂房结构设计2.0 单层工业厂房结构设计基本要求本课程设计的基本要求是：●通过课程设计，掌握工业建筑设计的特点，装配式混凝土排架的受力特点；●掌握单层工业厂房荷载特点、传力路径，掌握厂房抗力构件的形式及组成方案；●掌握装配式结构中标准构件的选型；●掌握单层工业厂房排架的内力分析、内力组合和构件截面设计方法；●正确理解和运用构造措施，保证结构正常工作条件；●掌握表达设计意图的正确方法，包括各部分图纸的作用、应达到的深度和正确的表示方式。

2.1 结构类型和结构体系方案设计：●确定结构类型和结构体系；●结构布置；●构件选型。

结构类型：●混合结构●钢结构●混凝土结构结构体系：●排架结构：由屋架或屋面梁、柱和基础组成，柱顶与屋架铰接，柱底与基础顶面固接。

适用范围：跨度可超过30m，高度可达20～30m或更大，吊车吨位可达150t甚至更大。

刚架结构：由横梁、柱和基础组成。

柱顶与横梁刚接，为同一构件，柱底与基础一般为铰接，有时也采用刚接。

如二铰门架（门架顶点为刚接）、三铰门架（门架顶点为铰接）。

适用范围：无吊车或吊车吨位不超过10t，跨度不超过18m的中、小型单层厂房或仓库。

2.2 排架结构组成及荷载传递2.2.1 结构组成（图2.2.1）排架柱顶以上部分各构件，包括屋面板、天窗架、屋架、托架等。

屋盖结构体系：●无檩屋盖结构体系：由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑所组成，有时还包括天窗架和托架。

●有檩屋盖结构体系：由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成。

单层工业厂房主要采用无檩屋盖结构形式。

2、纵、横向平面排架●横向平面排架（图 2.2.2），由横梁（屋架或屋面梁）和横向柱列（包括基础）所组成，是厂房的基本承重结构。

●纵向平面排架（图 2.2.3），由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括基础）和柱间支撑等组成。

围护结构包括：纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。

2.2.2 荷载传递1、荷载分类永久荷载（恒荷载）：包括各种构件、围护结构及固定设备的自重。

目录1 单层工业厂房结构设计任务书 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计任务 (1)1。

3 设计内容 (1)1。

4 设计资料 (1)2.单层厂房结构设计 (4)2。

1 屋面结构 (4)2.1。

1 屋面结构 (4)2.1。

2 排架柱及基础材料选用情况 (5)2.1。

3 梁柱的结构布置 (7)2。

1。

4 基础平面布置 (9)2.2 排架结构计算 (10)2。

2.1 计算简图及柱的计算参数 (10)2.2。

2 荷载计算 (10)2。

2。

3 内力分析 (13)2。

2。

4 最不利内力组合 (24)2。

3 排架柱的设计 (31)2.3。

1 A(C)柱 (31)2。

3.2 B柱 (42)2.4 基础设计 (44)2.4.1 A(C)柱 (44)2。

4。

2 B柱 (49)3 施工图 (54)3.1 结构布置图 (54)3。

2 柱施工图 (54)3。

3 基础施工图 (54)4 参考文献 (55)单层工业厂房结构设计1 单层工业厂房结构设计任务书1.1 设计题目装配车间双跨等高厂房。

1。

2 设计任务1.2.1 单层厂房结构布置.1。

2.2 选用标准构件。

1.2。

3 排架柱及柱下基础设计。

1。

3 设计内容1.3。

1 确定上、下柱的高度及截面尺寸.1。

3。

2 选用屋面板，天窗架,屋架，基础梁,吊车梁及轨道车接件.1.3。

3 计算排架所承受的各项荷载.1。

3.4 计算各种荷载作用下排架的内力.1.3.5 柱及牛腿的设计，柱下单独基础设计.1.3.6 绘制施工图⑴结构布置图（屋架,天窗架，屋面板，屋盖支撑布置，吊车梁，柱及柱间支撑，墙体布置）。

⑵基础施工图（基础平面图及配筋图）.⑶柱施工图(柱模板图，柱配筋图）。

1.4 设计资料1。

4.1 某车间该车间为双跨等高有天窗厂房，柱距为6m，车间总长为120m，中间设有一道伸缩缝，厂房跨为l（见表1-1），剖面如图1-1所示.表1-11。

4。

2 吊车每跨设二台中级工作制软钩桥式吊车，吊车起重量及轨顶标高见表1—1。

单层工业厂房排架结构的设计【结构设计：】一．结构选型和结构布置（1）屋面板：采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土屋面板[G410（一）、（二）]，板自重1.3KN/m2，嵌缝重0.1KN/m2（均沿屋架斜面方向）。

（2）天沟板：天沟板的截面尺寸见图，重17.4KN/块（）包括积水重）。

（3）天窗架：门型钢筋混凝土天窗架的示意图如上所示，每根天窗架支柱传到屋架的重力荷载为26.2KN。

（4）屋架：采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，屋架尺寸线如图上弦杆：b×h=240mm×220mm下弦杆：b×h=240mm×220mm腹杆: b×h=120mm×240mmb×h=200mm×220mmb×h=120mm×120mm屋架自重为60.5KN/m2（5）屋盖支撑屋盖支撑自重0.05KN/m2（沿水平面方向）（6）吊车梁自重44.2KN/每根，吊车梁的截面高度为1200mm。

（7）联系梁、过梁均为矩形截面尺寸。

（8）排架柱上柱：矩形 400mm×400mm下柱：工字型 400mm×800mm（9）基础采用单独杯形基础，基础顶部标高-0.6m。

二、结构平面布置横向定位轴线均通过柱子截面几何中心，但在两端与山墙的内皮重合，并将山墙内侧第一排柱子中心线内移600mm；纵向定位轴线，可以有结构平面布置图所知。

三、排架荷载计算I.恒荷载A.屋盖部分传来的P1P天窗重 26.2×2+11.5×2=75.4 KN 屋面板重 1.3×6×18=140.4 KN嵌缝重 0.1×6×18=10.8 KN防水层重 0.35×6×18=37.8 KN找平层重 0.4×6×18=43.2 KN屋盖支撑重 0.05×6×18=5.4 KN 屋架重 60.5 KN总重 373.5 KN每块天沟积水重 17.4 KNP1P=373.5/2+17.4=204.15 KNB.柱自重P2P和P3P上柱重 P2P=25×0.4×0.4×3.6=14.4 KN下柱重：柱身25×[0.187×7.2+0.4×0.8×(0.2+0.4+0.6)]=43.26 KN 牛腿25×（（0.8+2）/2×0.2+1×4×0.4）=5.8 KNP3P=49.06 KNC.混凝土吊车梁以及轨道重P4PP4P=44.2+0.6×6=47.8 KNII.活荷载A.屋面活荷载P1q基本雪压0.7KN/m2，屋面积灰荷载0.5KN/m2，屋面活荷载0.5KN/m2。