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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。
钢筋混凝土单层工业厂房结构设计单层厂房计算课程设计《混凝土结构设计》课程设计计算书设计题目钢筋混凝土单层工业厂房结构设计专业班级土木工程102目录一、设计项目 (3)二、设计资料 (3)三、计算简图 (5)四、荷载计算 (6)五、内力分析 (10)1、剪力分配系数计算 (10)2、恒荷载作用下的内力分析 (11)3、屋面活荷载作用下的内力分析 (13)4、吊车竖向荷载作用下的内力分析 (16)5、吊车水平荷载作用下的内力分析 (22)6、风荷载作用下的内力分析 (24)六、内力组合 (26)七、截面设计 (29)八、牛腿设计 (37)九、基础设计 (38)十、附柱、基础施工图 (46)一、设计项目某机械加工制作车间。
二、设计资料1、建设地点：临安市某厂区。
2、自然条件：1）、基本风压：0.45 KN/m2。
2）、基本雪压：0.45 KN/m2。
3）、屋面均布活荷载标准值：0.5KN/m2。
4）、地质条件：场地土组成情况从上至下依次为：0.8m厚杂填土，重度15KN/m3；1.5m厚粉土，ρc ≥10％、重度17KN/m3、承载力特征值fak=140KPa；3.0m厚粉质粘土，e及IL 均＜0.85，重度19KN/m3、承载力特征值fak=180KPa。
5）、抗震设防烈度：6度。
3、结构型式：钢筋混凝土排架结构。
4、建筑平面：车间长度为60m，柱距为6 m；车间宽度选用48m，其中AB跨及BC跨尺寸均为24m。
5、建筑剖面：两跨等高排架，室内外高差0.2m，柱牛腿顶标高9.3m，轨道顶标高10.7m，上柱顶标高13.5m。
6、排架柱计算参数：上柱均采用b×h=400mm×400mm矩形截面，下柱均采用工字形截面，下柱的截面几何参数分别为：A、C列柱： b×h×hf ×bw=400mm×900mm×150mm×100mm，A=1.875×105 mm2,I=1.95×1010 mm4, 自重标准值为4.69KN/m；B列柱： b×h×hf ×bw=400mm×1000mm×150mm×100mm，A=1.975×105 mm2,I=2.56×1010 mm4, 自重标准值为4. 94KN/m。
混凝土课程设计——单层工业厂房设计混凝土结构单层工业厂房设计一、设计资料1. 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，设吊车30/5t和10t吊车两台，吊车均为中级工作制，轨顶标高8m，厂房设有天窗，建筑平、立、剖面图详图1、图2、图3。
2. 结构设计资料：(1) 自然条件：基本雪压 0.5kN/m2基本风压 0.5kN/m2地震设防烈度该工程位于非地震区，故不需抗震设防。
(2) 地质条件：场地平坦，地面以下0～1.5m为素填土层，1.5m以下为粉质粘土层，该土层fak =300kN/m2，Es=12Mpa，场地地下水位较低，可不考虑其对基础的影响。
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，内墙面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素混凝土地面，室内外高差为300mm。
4. 吊车资料见表1表1 吊车参数Q (t)L k(m)H(m)B1+B2(mm)吊车宽B(m)轮距K(m)P max(kN)P min(kN)g(kN)30/5 22.5 2.734 ≥404 6.150 4.80 290.0 70.0 118.0 20/5 16.5 2.099 ≥334 5.955 4.00 185.0 35.0 69.77 10 16.5 1.876 ≥304 5.840 4.05 123.0 22.0 34.61二、结构选型及截面尺寸确定（一）构件选型1、屋面板采用卷材防水屋面，不设保温层。
即 防水层，21/35.0m KN G K =；20 mm 厚水泥砂浆找平层，22/40.0m KN G K =； 屋面活荷载，21/5.0m KN Q K =； 雪荷载，22/35.0m KN Q K =；2/99.15.04.1)4.035.0(35.1m KN q =⨯++⨯=屋面坡度设为1/10，选用标准图集04G410-1中的m 65.1⨯预应力钢筋混凝土屋面板（Y-WB-2），采用HRB400级钢筋，允许荷载设计值2/05.2m KN ，板自重标准值（包括灌缝在内）为2/5.1m KN 。
目录目录 (1)第1章设计资料 (3)1.1 设计资料 (3)1.2 地质抗震条件 (3)2、建筑构造 (3)第2章建筑方案设计 (3)2.1 厂房平面设计 (3)2.2 构件选型与布置 (5)2.2.1 屋面板和嵌板 (5)2.2.2 天沟板 (5)2.2.3 屋架及屋架支撑 (6)2.2.4 吊车梁 (7)2.2.5 基础梁 (7)2.2.6 柱间支撑 (7)2.2.7 抗风柱 (7)2.3 厂房剖面设计 (7)第3章厂房排架柱设计 (9)3.1 计算简图 (9)3.2 确定柱子各段高度 (9)3.3 确定柱截面尺寸 (9)3.4 确定柱截面确定柱截面计算参数 (9)3.5排架结构的基本假定： (11)第4章荷载计算 (11)4.1 恒荷载 (11)4.1.1 屋盖自重P1 (11)4.1.2 上柱自重P2 (13)4.1.3下柱自重P3 (13)4.1.4吊车梁、轨道、垫层自重P4 (14)4.2 屋面活荷载 (14)4.3 吊车荷载 (14)4.3.1吊车竖向荷载Dmax.k,Dmin,k (14)4.3.2 吊车横向水平荷载Tmax.k (15)4.4 风荷载 (15)4.5 墙体自重 (16)4.6 荷载汇总表 (17)第5章排架结构内力分析 (18)5.1 荷载作用下的内力分析 (18)5.1.1屋面恒载内力计算 (18)5.1.2屋面活载内力计算 (19)5.1.3吊车竖向荷载作用下的内力分析 (20)5.1.4 吊车水平荷载作用下的内力分析 (22)5.1.5 风荷载作用下的内力分析 (24)5.2 内力汇总表 (25)第6章内力组合 (26)6.1 不考虑地震作用 (26)6.2 考虑地震作用 (28)第7章排架柱截面设计 (30)7.1 排架柱配筋计算 (30)7.2 排架柱裂缝宽度验算 (32)7.3 牛腿设计 (32)7.4 柱的吊装验算 (32)第8章基础设计 (33)8.1 基础设计资料 (33)8.2 基础底面内力及基础底面积计算 (34)8.3 基础其他尺寸确定和基础高度验算 (35)8.4 基础底面配筋计算 (37)第9章山墙柱设计 (38)9.1 山墙柱的尺寸确定 (38)9.2 内力计算 (38)9.3 截面配筋 (39)9.4 基础计算 (39)第1章设计资料1.1 设计资料本毕业设计为某工业厂房设计，厂房长度为60m，21m双跨，柱距为6m。
单层单跨工业厂房设计计算书课程设计一、设计基本要求二、结构形式和计算方法三、荷载计算四、结构设计五、构件尺寸设计六、节点设计七、结构图纸八、结构施工及验收九、设计总结设计基本要求：本工业厂房采用单层单跨钢筋混凝土框架结构，地面荷载为3kN/m²，屋面荷载为1kN/m²，风荷载为0.5kN/m²，雪荷载为0.3kN/m²，设计使用寿命为50年。
设计要求结构安全可靠，经济合理，施工方便。
结构形式和计算方法：本工业厂房采用钢筋混凝土框架结构，结构计算采用极限状态设计法，荷载组合采用最不利组合法，节点设计采用强度设计法。
荷载计算：地面荷载采用均布荷载计算，屋面荷载采用均布荷载和点荷载共同计算，风荷载采用按规范计算，雪荷载采用按规范计算。
结构设计：本工业厂房主体结构由柱、梁、板组成，柱采用矩形截面，梁采用T形截面，板采用双向板。
结构设计应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求。
构件尺寸设计：本工业厂房构件尺寸设计应满足结构设计要求和规范要求，同时考虑施工和材料的可行性。
节点设计：本工业厂房节点设计应满足强度和刚度要求，同时考虑施工和材料的可行性。
结构图纸：本工业厂房结构图纸应符合规范要求，清晰明了，标注准确。
结构施工及验收：本工业厂房结构施工应符合规范要求，验收应符合设计要求和规范要求。
设计总结：本工业厂房设计满足要求，结构安全可靠，经济合理，施工方便。
在设计过程中，应充分考虑规范要求和实际情况，注重细节，严格控制质量。
Chapter 1: Design nThis chapter provides n on the design of the project.Chapter 2: ___2.1 ___The standard components used in the ___.2.2 ______.Chapter 3: n of Rack Column Height and n 3.1 n of Rack Column Height___.3.2 n of Rack Column n Size___ the n size of the ___.Chapter 4: ___4.1 n of Roof Self-weightThe method for calculating the self-weight of the roof is ___.4.2 n of Column Self-weightThe method for calculating the self-weight of the columns ___.4.3 n of Crane。
某单层工业厂房设计一、设计资料某机械加工车间为单层单跨等高厂房，跨度为30m，柱距6m，车间总长60m，无天窗。
设有两台10t相同的软钩吊车，吊车工作级别为A5级，轨顶标高+11.4m。
采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。
屋面不上人。
室内外高差为0.15m，基础顶面离室外地平为1.0m。
纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷，墙上有上、下钢框玻璃窗，窗宽为3.6m，上、下窗高为1.8m和4.8m，钢窗自重0.45kN/m2，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
基本风压值W0=0.3kN/m2，地面粗糙类别为B类；基本雪压为0.2 kN/m2，雪荷载的准永久值系数ψq=0.5；地基承载力特征值为200kN/m2。
不考虑抗震设防。
二、构件选型（一）钢屋盖采用如图1所示的30m钢桁架，桁架端部高为1.5m，中央高度为3.0m，屋面坡度为1/10。
刚檩条长6m，屋面板采用彩色钢板，厚4mm。
图1 30m钢桁架（二）预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接采用标准图G323（二），中间跨DL—9Z，边跨DL—9B，梁高hb=1.2m。
轨道连接采用标准图集G325（二）。
查标准图集《04G323-2钢筋混凝土吊车梁（工作级别A4、A5）》，预制钢筋混凝土吊车梁截面及尺寸如图2所示。
图2 预制钢筋混凝土吊车梁截面查标准图集《04G325吊车轨道联结及车档》，轨道连接剖面图如图3所示。
图3 轨道连接剖面图（三）预制钢筋混凝土柱预制钢筋混凝土柱示意图如图4所示。
图4预制钢筋混凝土柱取轨道顶面至吊车梁顶面距离h a=0.2m，故牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度 -轨顶至吊车梁顶高度。
由附录12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.19m，考虑到屋架下弦及支撑可能产生的下垂挠度，以及厂房地基可能产生不均匀沉降时对吊车正常运行的影响，屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度最小尺寸为220mm，故柱顶标高 轨顶标高 吊车轨至吊车顶部高 屋架下弦至吊车顶高 。
混凝土厂房设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握混凝土厂房设计的基本理论、方法和技巧，使学生能够独立完成混凝土厂房的设计工作。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解并掌握混凝土厂房设计的基本概念、原理和规范，包括结构设计、材料选择、施工技术等方面的知识。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行混凝土厂房的设计，包括平面布局、立面设计、结构计算等，并能够使用相关设计软件进行辅助设计。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到混凝土厂房设计在工程建设中的重要性，培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生对工程设计的热爱和敬业精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.混凝土厂房设计的基本概念和原理，包括厂房的定义、分类和设计原则。
2.混凝土厂房的结构设计，包括厂房的承重结构、支撑系统、屋面和地面设计等。
3.混凝土厂房的材料选择，包括混凝土、钢筋、木材等主要材料的特性和应用。
4.混凝土厂房的施工技术，包括施工工艺、施工和管理等方面的内容。
5.设计软件的使用，包括AutoCAD、Revit等设计软件的基本操作和应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：教师通过讲解和演示，向学生传授基本概念、原理和设计方法。
2.案例分析法：教师通过分析实际案例，引导学生运用所学知识进行分析和解决问题。
3.实验法：学生通过实验操作，加深对材料性能和施工技术的理解。
4.讨论法：学生分组讨论设计问题，培养团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习材料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备实验所需的设备和工作坊，让学生亲自动手操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
钢筋混凝土单层厂房（结构）课程设计任务书一、设计题目某金工车间双跨等高厂房，每跨设有两台中级工作制软钩电动吊车，工艺要求厂房长60米，柱距6米，采用装配式钢筋混凝土结构，杯形基础，预应力折线型屋架，大型屋面板，无天窗，室内外高差0.15米。
二、设计目的1、掌握单层厂房结构布置、方案选择、结构选型原则和方法；2、综合运用力学和钢筋混凝土所学的知识，掌握排架设计方法以及构造要求，图集应用等；3、掌握单层厂房结构施工图的绘制方法；4、了解排架结构设计软件的基本操作。
三、设计资料1、厂房跨度、吊车资料见表1、表2；2、屋面可变荷载0.7KN/m2；3、基本风压W0=0.4 KN/m2，基本雪压W0=0.4 KN/m2；4、材料见表3。
四、设计任务1、进行厂房平、剖面设计，结构构件选型；2、排架荷载计算（不考虑地震荷载）及内力分析，排架柱（中柱或边柱）内力组合；用PK系列软件对排架内力进行复核；3、排架柱、牛腿、柱下独立基础设计；4、绘施工图内容包括：①厂房结构平面布置图、屋面结构布置图、基础平面布置图；②柱下基础（中柱或边柱）配筋图；③排架柱（中柱或边柱）施工图（模板图、配筋图）。
195G425。
五、设计要求要求计算书内容完整（包括厂房构件的选择、排架设计、基础设计），书写清晰，计算正确，配筋合理，最后装订成册（按任务书、目录、计算书、参考文献、软件分析复核结果顺序装订）。
绘图比例自定，图纸要求采用铅画纸、铅笔绘制，图面应整洁，尺寸齐全，构造合理，比例确当，且与计算书一致。
六、参考资料1、混凝土结构设计规范（GB50010-2001）；2、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；3、地基基础设计规范（GB50007-2002）；4、全国通用工业厂房结构构件标准图集：①预应力混凝土屋面板（92G410 <一>、<二>，<三>，<四>）；②预应力混凝土折线型屋架（95G415 <一>～<五>）；③预应力混凝土吊车梁（95G425）；④单层工业厂房柱间支撑（96G336）；⑤钢筋混凝土基础梁(G320)；5、建筑结构CAD应用基础；6、钢筋混凝土框、排架及连续梁结构计算与施工图绘制软件。
《单层工业厂房》课程设计预制混凝土牛腿柱设计姓名：--------------学号：-------------班级：-------------指导教师：----------单层工业厂房预制混凝土牛腿柱课程设计一、设计任务本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。
跨度为27m，长度为90m，柱距为15 m。
选用二台20/5t软钩吊车，起重机总质量30.5t的A5工作级别桥式吊车，吊车轨顶标高为9.000m，厂房柱采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，采用HRB335级钢筋。
恒载部分：仅计入屋盖自重设计值（6 m=300kN、9 m=450 kN、12 m=600kN、15m=750 kN）、吊车梁自重（轨道及零件重标准值为0.8 kN/m）、柱自重。
纵向维护墙为支撑在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面粉刷，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
二、柱截面尺寸与高度的确定基础采用单独杯形基础，已知轨顶标高为+9.000m，拟室内标高为相对标高零点，室外地坪标高为—0.100m，基础顶面标高-1.100m，柱子插入杯口深度为900mm。
吊车梁采用图12-64（b），高为1.2m，取轨道顶面至吊车梁顶面距离为0.2m，屋架下弦至吊车顶距离0.2m。
查附录12，吊车轨顶至吊车顶部高度为2.3m，柱子尺寸：（1）、柱子高度：从基础顶面算起柱高=11.5+1.1=12.6m；上柱高H U=11.5-7.6=3.9m下柱高H L=12.6-3.9=8.7m柱总高=12.6+0.9=13.5m；（2）、柱截面形式和尺寸：上柱采用矩形截面b x h=400mm x400mm下柱采用I形截面b f x h x b x h f=400x900x100x150.三、柱网及计算单元（1）定位轴线B1：由附表12可查得轨道中心线至吊车端部距离为260mm；B2：吊车桥架至上柱内边缘距离，一般取B2大于80mm；B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，为400mm;B1+B2+B3=740mm<750mm，满足要求；厂房全长90m，小于所要求的最小变形缝间距100m，无抗震设计要求，结合实际，可不设变形缝。
目录目录 ................................................ - 1 -第1章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书... - 5 -1.1、设计条件 ................................... - 5 -1.2、设计要求 ................................... - 7 -1.3、设计期限 ................................... - 7 -1.4、参考资料 ................................... - 7 -第2章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书... - 9 -2.1、设计条件 ................................... - 9 -2.1.1、平面与剖面 ........................... - 9 -2.1.2、建筑构造 ............................ - 10 -2.1.3、自然条件 ............................ - 13 -2.1.4、材料 ................................ - 13 -2.2、设计要求 .................................. - 13 -2.3、结构构件选型及柱截面尺寸确定............... - 14 -2.3.1、要紧构件选型表 ...................... - 14 -2.3.2、柱截面尺寸 .......................... - 14 -2.3.3计算单元.............................. - 15 -2.4、荷载计算 .................................. - 16 -2.4.1、恒载 ................................ - 16 -2.4.2、屋面活荷载 .......................... - 18 -2.4.3、风荷载 .............................. - 19 -2.4.4、吊车荷载 ............................ - 20 -2.5、排架内力分析 .............................. - 22 -2.5.1、恒载作用下排架内力分析............... - 23 -2.5.2、屋面活荷载作用下排架内力分析......... - 25 -2.5.3、风荷载作用下排架内力分析............. - 29 -2.5.4、吊车荷载作用下排架内力分析........... - 32 -2.6、内力组合 .. (42)2.7、柱截面设计 (45)2.7.1、A柱配筋计算 (45)2.7.2、B柱配筋计算 (53)2.7.3、C柱配筋计算 (61)2.7.4、抗风柱设计 (68)2.8、基础设计 (75)2.8.1、A柱基础设计 (75)2.8.2、B柱基础设计 (80)2.8.3、C柱基础设计 (85)2.8.4、抗风柱基础设计 (90)参考资料 (95)第1章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书1.1、设计条件1.1.1、平面与剖面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2644.07 ,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。
吊车采纳大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级不A4-A5，轨顶标高AB跨为8.7m，BC跨为9m，柱顶标高为11.8m。
1.1.2、建筑构造屋盖防水层：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一般砖墙，采纳和M5混合砂浆门窗低窗：4.2m×4.8m高窗：4.2m×2.4m门洞：5.6m×6.0m1.1.3、自然条件建设地点：衡阳市郊，无抗震设防要求差不多风压：0.402kN/m差不多雪压：0.352kN/m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：2502kN m/1.1.4、材料混凝土：基础采纳C25，柱采纳C30钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋1.2、设计要求1.2.1、分析厂房排架，设计柱、基础，整理计算书一份1.2.2、绘制结构施工图一套1.3、设计期限1.3.1、两周1.4、参考资料1.4.1、混凝土结构设计规范GB50010-20021.4.2、建筑结构荷载规范GB50009-20011.4.3、建筑地基基础设计规范GB50007-2002 1.4.4、混凝土结构构造手册1.4.5、国家建筑标准设计图集08G118第2章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书2.1、设计条件2.1.1、平面与剖面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2644.07 ,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。
吊车采纳大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级不A4-A5，轨顶标高AB跨为8.7m，BC跨为9m，柱顶标高为11.8m。
厂房剖面图如下2.1.2、建筑构造屋盖防水层：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一般砖墙，采纳和M5混合砂浆门窗低窗：4.2m×4.8m 高窗：4.2m×2.4m 门洞：5.6m×6.0m2.1.3、自然条件建设地点：XX市郊，无抗震设防要求差不多风压：0.402kN/m差不多雪压：0.352kN/m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：2502kN m/2.1.4、材料混凝土：基础采纳C25，柱采纳C30钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋2.2、设计要求2.2.1、分析厂房排架，设计柱、基础，整理计算书一份2.2.2、绘制结构施工图一套2.3、结构构件选型及柱截面尺寸确定2.3.1、要紧构件选型表2.3.2、柱截面尺寸已知柱顶标高为11.8m，室内地面至基础顶面距离为0.5m，则柱总高度H=11.8+0.5=12.3m，柱截面尺寸及相应的计算参数如下2.3.3计算单元本车间为机修车间，工艺无专门要求，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2.4、荷载计算2.4.1、恒载2.4.1.1、屋盖结构自重APP防水卷材0.352/mkN25mm水泥砂浆找平层0.42/mkN 100mm水泥蛭石保温层0.52/m kN1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板1.52/m kN屋面支撑及吊管自重0.152/m kN2.852/m kN屋架自重：AB、BC跨YWJ18-2-Aa68.2kN/榀则作用于柱顶的屋盖结构荷载设计值为kN G 6.225)85.21865.02.685.0(2.11=⨯⨯⨯+⨯⨯=2.4.1.2、吊车梁及轨道荷载设计值 AB 跨：kN G 6.39)8.062.28(2.13=⨯+⨯= BC 跨：kN G 96.60)8.0646(2.1'3=⨯+⨯= 2.4.1.3、柱自重荷载设计值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 C6.45382.15=⨯=各项恒载作用位置如下图2.4.2、屋面活荷载屋面活荷载标准值为0.52/m kN ，雪荷载标准值为0.352/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 2.4.3、风荷载风荷载标准值按0ωμμβωz s z k =计算，其中z z m kN μβω,0.1,/4.020==依照厂房各部分标高及B 类地面粗糙度表确定如下柱顶：H=11.8m ，050.1=zμ檐口：H=13.45m ，097.1=zμ屋顶：H=14.745m ，133.1=zμ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2011/336.04.005.18.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω2022/168.04.005.14.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯==ωμμβω则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为1 1.40.3366 2.82/q kN m =⨯⨯=2 1.40.1686 1.41/q kN m =⨯⨯=()()()()12134201.40.80.4 1.097 1.650.60.5 1.133 1.295 1.00.466.81w Q s s z s s z z F h h BkNγμμμμμμβω=+++⎡⎤⎣⎦=⨯+⨯⨯+-+⨯⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦= 2.4.4、吊车荷载 2.4.4.1、吊车要紧参数 AB 跨10t 吊车、中级工作制吊车，吊车梁高900mm ，B=6040mm,K=5000mm,G=140kN,g=23.03kN,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=321.2kN,g=108.77kN, max 262P kN =,min 58.5P kN =2.4.4.2、吊车竖向荷载 AB 跨max max,0.9 1.494(10.8270.167)236.17Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=min min,0.9 1.431(10.8270.167)77.89Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=BC 跨max max,0.9 1.4262(10.6960.225)643.16Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=min min,0.9 1.458.5(10.6960.225)141.6Q k i D P y kN βγ=∑=⨯⨯⨯++=2.4.4.3、吊车横向水平荷载AB 跨max 11()0.120.9 1.4(10023.03) 1.9949.2744Q i T Q g y kN αβγ=+∑=⨯⨯⨯⨯+⨯=BC 跨max 11()0.120.9 1.4(300108.77) 1.92124.7444Q i T Q g y kN αβγ=+∑=⨯⨯⨯⨯+⨯=2.5、排架内力分析该厂房为两跨等高厂房，能够用剪力分配法进行排架内力分析 柱剪力分配系数2.5.1、恒载作用下排架内力分析A 柱1123435111214233225.639.620.1659.7643.2225.60.0511.28()(225.620.16)0.239.60.3535.29A A A A A G G kNG G G kN G G kNM G e kN mM G G e G e kN m===+=+=====⨯=⋅=+-=+⨯-⨯=⋅B 柱41'5433651'23322225.6451.2138.3674.40(39.660.96)0.7516.02B B B B G G kN G G G G kN G G kN M M G e G e kN m==⨯==++=====-=-⨯=-⋅C 柱71'84395171234145225.620.1660.9681.1245.6225.60.0511.28()60.690.3(225.620.16)0.543.15C C C C C G G kNG G G kN G G kNM G e kN mM G e G G e kN m===+=+=====-⨯=-⋅=-+=⨯-+⨯=-⋅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i R 分不为A 柱22133312130.15,0.34111(1)3312.032, 1.08211221(1)1(1)11.28 2.03235.29 1.082 3.32()12.3A A A n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==→ B 柱221333230.157,0.34111(1)3312.000, 1.09311221(1)1(1)16.02 1.093 1.42()12.3B B n nC C n nM R C kN H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯===←C 柱22133312130.109,0.34111(1)3312.209, 1.00111221(1)1(1)11.28 2.20943.15 1.001 5.54()12.3C C C n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==← 排架柱顶不动铰支座总反力为5.54 1.42 3.32 3.64()B C A R R R R kN =+-=+-=←各柱柱顶最后剪力分不为3.320.161 3.64 3.91()1.420.638 3.640.90()5.540.201 3.644.81()0A A AB B BC C C i A B C V R R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=--⨯=-→=-=-⨯=-→=-=-⨯=←∑=++=2.5.2、屋面活荷载作用下排架内力分析 2.5.2.1、AB 跨作用屋面活荷载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137.80.05 1.89A M kN m =⨯=⋅237.80.27.56A M kN m =⨯=⋅137.80.15 5.67B M kN m =⨯=⋅20B M =A 柱22133312130.15,0.34111(1)3312.032, 1.08211221(1)1(1)1.89 2.0327.56 1.0820.98()12.3A A A n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==→B 柱221333230.157,0.34111(1)3312.000, 1.09311221(1)1(1)5.6720.92()12.3B B n nC C n nM R C kN H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯===→ 则排架柱顶不动铰支座总反力为0.980.92 1.9()A B R R R kN =+=+=→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0.980.169 1.90.674()0.920.638 1.90.292()0.201 1.90.382()0A A AB B BC C i A B C V R R kN V R R kN V R kN V V V V ηηη=-=-⨯=→=-=-⨯=-←=-=-⨯=-←∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-9 2.5.2.2、BC 跨作用屋面活荷载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137.80.15 5.67B M kN m =⨯=⋅20B M =137.80.05 1.89C M kN m =⨯=⋅237.80.259.45C M kN m =⨯=⋅B 柱221333110.157,0.34111(1)3312.000, 1.09311221(1)1(1)5.6720.92()12.3B B n nC C n nM R C kN H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯===←C 柱22133312130.109,0.34111(1)3312.209, 1.00111221(1)1(1)1.892.2099.45 1.001 1.108()12.3C C C n n C C n nM M R C C kN H H λλλλλ==---=⋅==⋅=+-+-⨯+⨯=+==← 则排架柱顶不动铰支座总反力为0.92 1.108 2.028()B C R R R kN =+=+=←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0.161 2.0280.326()0.920.638 2.0280.374()1.1080.201 2.0280.70()0A AB B BC C C i A B C V R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=-⨯=-→=-=-⨯=-→=-=-⨯=←∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-10 2.5.3、风荷载作用下排架内力分析 2.5.3.1、左吹风时 排架计算简图如图所示各柱不动铰支座反力分不为 A 柱41131110.15,0.34111(1)30.330181(1)2.8212.30.3311.45()A n n C nR q HC kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=←C 柱41132110.109,0.34111(1)30.315181(1)1.4112.30.315 5.46()11.45 5.46 6.8123.72()C A C W n n C nR q HC kN R R R F kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=←=++=++=←各柱顶剪力分不为11.450.16123.727.63()0.63823.7215.13()5.460.20123.720.69()6.81A A A B B C C C i A B C W V R R kN V R kN V R R kN V V V V F kNηηη=-=-⨯=←=-=-⨯=-→=-=-⨯=←∑=++==排架内力图如图2-11所示 2.5.3.2、右吹风时 计算简图如图所示各柱不动铰支座反力分不为 A 柱41131110.15,0.34111(1)30.330181(1)1.4112.30.33 5.72()A n n C nR q HC kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=→C 柱41132110.109,0.34111(1)30.315181(1)2.8212.30.31510.93()23.72()C A C W n n C nR q HC kN R R R F kN λλλ==+-=⋅=+-==⨯⨯=→=++=→各柱顶剪力分不为5.720.16123.46 1.95()0.63823.4614.97()10.930.20123.466.21()6.81A A A B B C C C i A B C W V R R kN V R kN V R R kN V V V V F kNηηη=-=-⨯=→=-=-⨯=-←=-=-⨯=→∑=++==排架内力图如图2-12所示2.5.4、吊车荷载作用下排架内力分析 2.5.4.1、max D 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max 3236.170.3582.66A M D e kN m ==⨯=⋅min 77.890.7558.42B M D e kN m ==⨯=⋅A 柱3382.66 1.0821.082,7.27()12.3A A M C C R kN H ⨯====← B 柱3358.42 1.0931.093, 5.19()12.3B B MC C R kN H ⨯====→ 2.08()A B R R R kN =-=←排架各柱顶剪力分不为7.270.161 2.08 6.94()5.190.638 2.08 6.52()0.201 2.080.42()0A A AB B BC C i A B C V R R kN V R R kN V R kN V V V V ηηη=-=-⨯=←=-=--⨯=-→=-=-⨯=-→∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-132.5.4.2、min 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min 377.890.3527.26A M D e kN m ==⨯=⋅max 236.170.75177.13B M D e kN m ==⨯=⋅柱顶不动铰支座反力,A B R R 及总反力R 分不为 A 柱3327.26 1.0821.082,2.4()12.3A A M C C R kN H ⨯====←B 柱33177.13 1.0931.093,15.74()12.3B B MC C R kN H ⨯====→ 13.34()B A R R R kN =-=→排架各柱顶剪力分不为2.40.16113.344.55()15.740.63813.347.23()0.20113.34 2.68()0A A AB B BC C i A B C V R R kN V R R kN V R kN V V V V ηηη=-=--⨯=-←=-=-⨯=→=-=-⨯=-←∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-14 2.5.4.3、max 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max 634.160.75475.62B M D e kN m ==⨯=⋅min 4141.60.342.48C M D e kN m ==⨯=⋅B 柱33475.62 1.0931.093,42.26()12.3B B MC C R kN H ⨯====← C 柱3342.48 1.0011.001, 3.46()12.3C C M C C R kN H ⨯====→ 42.26 3.4638.8()B C R R R kN =-=-=←排架各柱顶剪力分不为0.16138.8 6.25()42.260.63838.817.5()3.460.20138.811.25()0A AB B BC C C i A B C V R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=-⨯=-→=-=-⨯=←=-=--⨯=-→∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-15 2.5.4.4、max 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min 141.60.75106.2B M D e kN m ==⨯=⋅max 4634.160.3190.25C M D e kN m ==⨯=⋅柱顶不动铰支座反力,A B R R 及总反力R 分不为 B 柱33106.2 1.0931.093,9.44()12.3B B MC C R kN H ⨯====← C 柱33190.25 1.0011.001,15.48()12.3C C M C C R kN H ⨯====→ 15.489.44 6.04()C B R R R kN =-=-=→排架各柱顶剪力分不为0.161 6.040.97()9.440.638 6.0413.29()15.480.201 6.0414.26()0A AB B BC C C i A B C V R kN V R R kN V R R kN V V V V ηηη=-=-⨯=-←=-=--⨯=-←=-=-⨯=→∑=++=排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-16 2.5.4.5、max 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2353max 5 4.2 1.10.15,0.341,0.7384.2(2)(1)23(23)0.532121(1)0.5329.27 4.93()A n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ B 柱2353max 5 4.2 1.40.157,0.341,0.6674.2(2)(1)23(23)0.574121(1)0.5749.27 5.32()B n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ 排架柱顶总反力R 为4.935.3210.25()A B R R R kN =+=+=→各柱顶剪力为4.930.80.16110.25 3.61()0.920.80.63810.250.09()0.80.20110.25 1.65()A A AB B BC C V R m R kN V R m R kN V m R kN ηηη=-=-⨯⨯=→=-=-⨯⨯=→=-=-⨯⨯=-← 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-17所示，当max T 方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变2.5.4.6、max T 作用于BC 跨柱当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2353max 5 4.2 1.40.157,0.341,0.6674.2(2)(1)23(23)0.574121(1)0.57424.7414.20()B n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ C 柱2353max 5 4.2 1.40.109,0.341,0.6674.2(2)(1)23(23)0.538121(1)0.53824.7413.31()C n a a a a a n C n R T C kN λλλλ-====⎡⎤+--+--⎢⎥⎣⎦==⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦==⨯=→ 排架柱顶总反力R 为27.51()B C R R R kN =+=→各柱顶剪力为0.80.16127.51 3.54()14.200.80.63827.510.16()13.310.80.20127.518.88()A AB B BC C C V m R kN V R m R kN V R m R kN ηηη=-=-⨯⨯=-←=-=-⨯⨯=→=-=-⨯⨯=→ 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-18所示，当max T 方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变2.6、内力组合2.7、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 =；采纳HRB335级钢筋，'2300/,0.55y y b f f N mm ξ===2.7.1、A 柱配筋计算 2.7.1.1、上柱配筋计算上柱截面共有四组内力，取040040360h mm =-=，经判不，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43.38,245.76M kN m N kN =⋅=上柱计算长度02 4.28.4l m =⨯=，附加偏心距为20a e mm =30043.3810176,176********.76i a M e mm e e e mm N ⨯====+=+=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= 02220120'31001.150.011.150.01210.94111121 1.00.94 1.544196140014003602245.7610800.1190.2221.014.3400360360i s c l hl e h h a N f bh h ζηξξξα=-=-⨯=⎛⎫=+=+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭⨯⨯===<==⨯⨯⨯ 取'2s x a =计算'''3'2'04001.54419640142.6222245.7610142.62366()300(36040)i s s s y s h e e a mmNe A A mm f h a η=-+=⨯-+=⨯⨯====-⨯- 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 =⨯=00525013.125, 1.1770.0210.90400l l b bϕ===-= ()()''max 0.90.90.914.340040030076322224.1302.94u c y s N f A f A kN N kNϕ=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=>=满足弯矩作用平面外的承载力要求 2.7.1.2、下柱配筋计算取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276.65,328.56M kN m N kN =⋅=下柱计算长度0 1.08.1l l H m ==，附加偏心距为800273030a h e mm === ''100,400,150f f b mm b mm h mm ===300276.6510824,82427851328.56i a M e mm e e e mm N ⨯====+=+=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=222012001.0111110.125 1.0 1.0 1.065851140014007601.065851906.30.30.3760228i i l e h h e mm h mmζηξξη=⎛⎫=+=+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭⨯=⨯=>=⨯= 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⨯===<=⨯⨯，讲明中和轴在翼缘内 '10'''032800906.3401266.322()2()57.4328.56101266.3 1.014.340057.4(760)2300(76040)815i s c f s s y s h e e a mm xNe f b x h A A f h a mm ηα=+-=+-=--==-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-=⨯-=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 ==00648016.2, 1.1770.0210.837400l l b bϕ===-= ()()''5max 0.90.90.83714.3 1.7751030010182142.12575.13u c y s N f A f A kN N kNϕ=+=⨯⨯⨯⨯+⨯=>=满足弯矩作用平面外的承载力要求 2.7.1.3、柱的裂缝宽度验算 《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2.7.1.4、柱箍筋配置非抗震区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求操纵，依照构造要求，上、下柱均采纳A8@200箍筋2.7.1.5、牛腿设计依照吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如下图所示。
