单层工业厂房课程设计Last revision on 21 December 2020目录第1章、混凝土结构课程设计单层工业厂房设计计算书、设计条件某双跨等高机修车间，厂房长度72m ，柱距为6m ，不设天窗。
厂房跨度为18m ，车间面积为 ,其中AB 跨设有两台10t 桥式吊车；BC 跨设有两台32/5t 桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5，轨顶标高AB 跨为，BC 跨为9m ，柱顶标高为。
屋盖防水层：APP 防水卷材 找平层：25mm 水泥砂浆 保温层：100mm 水泥蛭石砂浆 屋面板：大型预应力屋面板 围护结构240mm 普通砖墙，采用 和M5混合砂浆 门窗 低窗：× 高窗：× 门洞：×建设地点：衡阳市郊，无抗震设防要求 基本风压：2/m kN 基本雪压：2/m kN 建筑场地：粉质粘土 地下水位：低于自然地面3m修正后地基承载力特征值：2502/kN m 混凝土：基础采用C25，柱采用C30钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋、设计要求 、设计期限两周、参考资料第2章、混凝土结构课程设计单层工业厂房设计计算书、设计条件某双跨等高机修车间，厂房长度72m ，柱距为6m ，不设天窗。
厂房跨度为18m ，车间面积为 ,其中AB 跨设有两台10t 桥式吊车；BC 跨设有两台32/5t 桥式吊车。
吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5，轨顶标高AB 跨为，BC 跨为9m ，柱顶标高为。
厂房剖面图如下 屋盖防水层：APP 防水卷材 找平层：25mm 水泥砂浆 保温层：100mm 水泥蛭石砂浆 屋面板：大型预应力屋面板 围护结构240mm 普通砖墙，采用 和M5混合砂浆 门窗 低窗：× 高窗：× 门洞：×建设地点：衡阳市郊，无抗震设防要求基本风压：2/m kN 基本雪压：2/m kN 建筑场地：粉质粘土 地下水位：低于自然地面3m修正后地基承载力特征值：2502/kN m 混凝土：基础采用C25，柱采用C30钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋、设计要求、结构构件选型及柱截面尺寸确定已知柱顶标高为，室内地面至基础顶面距离为，则柱总高度H=+=，柱截面尺寸及相应的计算参数如下本车间为机修车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，选取一榀排架进行计算，计算见图和计算单元如下图、荷载计算APP 防水卷材2/m kN25mm 水泥砂浆找平层2/m kN100mm 水泥蛭石保温层2/m kN×6m 预应力混凝土屋面板2/m kN屋面支撑及吊管自重2/m kN2/m kN 屋架自重：AB 、BC 跨YWJ18-2-Aa 榀 则作用于柱顶的屋盖结构荷载设计值为 AB 跨：kN G 6.39)8.062.28(2.13=⨯+⨯= BC 跨：kN G 96.60)8.0646(2.1'3=⨯+⨯= A 柱上柱：kN G A 16.208.162.14=⨯= A 柱下柱：kN G A 2.43362.15=⨯= B 柱上柱：kN G B 8.375.312.14=⨯= B 柱下柱：kN G B 4.74622.15=⨯= C 柱上柱：kN G C 16.208.162.14=⨯= C 柱下柱：kN G C 6.45382.15=⨯= 各项恒载作用位置如下图屋面活荷载标准值为2/m kN ，雪荷载标准值为2/m kN ，故仅按屋面活荷载计算，则作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：kN Q 8.37211865.04.11=⨯⨯⨯⨯=，作用位置与1G 相同风荷载标准值按0ωμμβωz s z k =计算，其中z z m kN μβω,0.1,/4.020==根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙度表确定如下柱顶：H=，050.1=z μ 檐口：H=，097.1=z μ 屋顶：H=，133.1=z μ 风荷载体型系数s μ如图所示 排架迎风面、背风面风荷载标准值为 则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为 AB 跨10t 吊车、中级工作制吊车，吊车梁高900mm ，B=6040mm,K=5000mm,G=140kN,g=,max 94P kN =, min 31P kN =BC 跨30/5t 吊车、中级工作制吊车，吊车梁高1200mm ，B=6474mm ，K=4650mm,G=,g=,max 262P kN =,min 58.5P kN =AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨、排架内力分析该厂房为两跨等高厂房，可以用剪力分配法进行排架内力分析 柱剪力分配系数A 柱B 柱C 柱由于排架为对称结构，故各柱按柱顶为不动铰支座计算内力，柱顶不动铰支座反力iR分别为A柱B柱C柱排架柱顶不动铰支座总反力为各柱柱顶最后剪力分别为排架计算简图如图所示，其中137.8Q kN=其在A、B柱柱顶及变阶处引起的力矩为A柱B柱则排架柱顶不动铰支座总反力为将R反向作用于排架柱顶，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-9排架计算简图如图所示，其中137.8Q kN=其在A、B柱柱顶及变阶处引起的力矩为B柱C柱则排架柱顶不动铰支座总反力为将R反向作用于排架柱顶，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-10排架计算简图如图所示各柱不动铰支座反力分别为A柱C柱各柱顶剪力分别为排架内力图如图2-11所示计算简图如图所示各柱不动铰支座反力分别为A柱C柱各柱顶剪力分别为排架内力图如图2-12所示maxD作用于A柱计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ，min D 在牛腿顶面处引起的力矩为 A 柱 B 柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-13min D 作用于B 柱左计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ，min D 在牛腿顶面处引起的力矩为 柱顶不动铰支座反力,A B R R 及总反力R 分别为 A 柱 B 柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-14max D 作用于B 柱右计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ，min D 在牛腿顶面处引起的力矩为 B 柱 C 柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-15max D 作用于C 柱计算简图如图所示其中吊车竖向荷载max D ，min D 在牛腿顶面处引起的力矩为 柱顶不动铰支座反力,A B R R 及总反力R 分别为 B 柱 C 柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-16max T 作用于AB 跨柱当AB 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图所示 A 柱 B 柱排架柱顶总反力R 为 各柱顶剪力为T方向相反时，弯矩图和剪力排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-17所示，当max只改变符号，方向不变T作用于BC跨柱max当BC跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图所示B柱C柱排架柱顶总反力R为各柱顶剪力为T方向相反时，弯矩图和剪力排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-18所示，当max只改变符号，方向不变、内力组合、柱截面设计混凝土强度等级为C30，214.3/c f N mm =，22.01/tk f N mm =；采用HRB335级钢筋，上柱截面共有四组内力，取040040360h mm =-=，经判别，其中三组内力为大偏心受压，只有一组为小偏心受压，且100.55 1.014.34003601132.56b c N f bh kN ξα<=⨯⨯⨯⨯=，故按此组内力计算时为构造配筋，对三组大偏心受压内力，在M 值较大且轴力比较接近的两组内力中取轴力较小的一组，即取上柱计算长度02 4.28.4l m =⨯=，附加偏心距为20a e mm = 由0840*******l h ==>，故应考虑偏心距增大系数η 2130.50.514.3400= 4.6551245.7610c f A N ζ⨯⨯==>⨯，取1 1.0ζ=取'2s x a =计算选3B18(2763s A mm =)，则7630.470.2400400s A bh ρ===%>%⨯，满足要求 垂直于排架方向柱的计算长度0 1.25 4.2 5.25l m =⨯= 满足弯矩作用平面外的承载力要求取080040760h mm =-=，与上柱分析方法类似，在下柱八组内力中选取最不利内力下柱计算长度0 1.08.1l l H m ==，附加偏心距为800273030a h e mm === 由0810010.1255800l h ==>，故应考虑偏心距增大系数η 5130.50.514.3 1.77510= 3.861328.5610c f A N ζ⨯⨯⨯==>⨯，取1 1.0ζ= 为大偏心受压，先假定中和轴在翼缘内，则3''1328.561057.41501.014.3400f c f N x mm h mm f b α⨯===<=⨯⨯，说明中和轴在翼缘内 选4B18(21018s A mm =)，则510180.570.21.77510s A bh ρ===%>%⨯，满足要求 垂直于排架方向柱的计算长度00.8 6.48l l H m == 满足弯矩作用平面外的承载力要求《规范》规定，对00.55e h >的柱应进行裂缝宽度验算 上柱：001760.480.55360e h ==<，可不进行裂缝宽度验算 下柱：00824 1.080.55760e h ==>，需要进行裂缝宽度验算 柱的裂缝宽度验算表非抗震区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求控制，根据构造要求，上、下柱均采用A8@200箍筋根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如下图所示。
