单层厂房设计一、设计依据：1、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)4、房屋建筑制图统一标准(GB/T5001-2001)5、建筑结构制图标准(GB/T50105-2001)6、国家建筑设计标准图集04G410-1~27、国家建筑设计标准图集05G5118、国家建筑设计标准图集05G3359、国家建筑设计标准图集05G32510、有关规范、标准、设计手册及教材二、设计资料某机械加工装配车间。
为两跨等高厂房（18m+24m），柱距6m，厂房全长60m。
24m跨设有20t/5t中级桥式吊车，18m跨设有两台10t 4A级桥式吊车。
轨顶标高8.7m。
地质情况：地下水位在-4m以下，地基土为沙质粘土，地基承载力特征值为220KN/m2。
三、主要结构构件的选型及布置1、屋面结构布置。
包括屋面板、天沟板、屋架及其支架、天窗架等构件的选型和布置。
（1）屋面板（包括檐口板、嵌板）屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查04G410-1。
屋面荷载标准值：防水层G ik =0.35kN/m2保温层G2k =0.48kN/m220mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2Q ik =0.50kN/m2雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2外加荷载基本组合设计值q=1.35×（0.35+0.48+0.4）+1.4×0.7×0.50 = 2.204 kN/m2采用预应力混凝土屋面板。
查04G410-1屋面板选用：Y-WB-2Ⅱ，允许荷载：2.50 kN/m2>2.204 kN/m2,板自重1.4 kN/m2，灌缝重标准值0.1 kN/m2。
不设天窗架和天沟板，采用自由排水方式。
（2）屋架及支撑本厂房跨度为24m和18米，宜采用梯形钢屋架，跨度为6m。
荷载设计值：防水层G ik =0.35kN/m2保温层G2k =0.48kN/m220mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2屋面板Y-WB-2Ⅱ（含灌缝）G4k =1.50kN/m2屋架悬挂管道G5k =0.10kN/m2Q ik =0.50kN/m2雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2永久荷载效应控制的基本组合设计值：q=1.35×（0.35+0.48+0.4+1.5+0.1）+1.4×0.7×0.50=4.360 kN/m2查05G511，24m跨厂房选用GWJ24-4A1，屋架上下弦连有横向支撑和竖向支撑，自重59.8kN/榀；18m跨厂房选用GWJ18-4A1，屋架上下弦连有横向支撑和竖向支撑，自重33.2kN/榀。
以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。
2、吊车梁采用预制钢筋混凝土吊车梁。
起重量/t 跨度/m宽度B/mm轮距K/mm轨顶以上高度H/mm轨道中心到端部距离B1/mm最大轮压P max最小轮压起重机总质量m1小车总质量m210 16.5 5550 4400 2140 230 115 2.5 18.0 3.8/3.9 20 22.5 5550 4400 2300 260 215 4.5 32.0 7.5/7.8 x=（L-a）/2=（5.8-0.58）/2=2.61m。
吊车竖向荷载作用下最大弯矩标准值：MQ k=2P k x2/L=2×215×2.612/5.8=505.0KN·m基本组合设计值(不包括梁体和轨道自重)M=1.4×1.05×505.0 =742.4 KN·m剪力取距梁端约0.84m处，吊车竖向荷载作用下最大剪力标准值：V k=P k[（L-0.84）+（L-0.84-(B-W)）]/L=215[4.96+4.96+1.15]/5.8=325.1 KN基本组合设计值V=1.4×1.05×325.1=477.9 KN根据以上数据，查04G323-2选用吊车梁DL-11，[Mmax ]=851.9 KN·m>742.4 KN·m,[Va]=562.6 KN>477.9 KN,满足要求。
梁自重：39.5 KN ，轨道选用DGL-10，轨道面与梁顶面距离200mm，自重：0.8 kN/m。
梁截面尺寸如右图：对18m跨厂房，计算长度取L=5.8m，a=（B-W）/2=（5550-4400）/2=0.58m，x=（L-a）/2=（5.8-0.58）/2=2.61m。
吊车竖向荷载作用下最大弯矩标准值：M Qk =2Pkx2/L=2×115×2.612/5.8=270.1KN·m基本组合设计值(不包括梁体和轨道自重)M=1.4×1.05×270.1 =397.0 KN·m剪力取距梁端约0.84m处，吊车竖向荷载作用下最大剪力标准值：V k =Pk[（L-0.84）+（L-0.84-(B-W)）]/L=115[4.96+4.96+1.15]/5.8 =219.5 KN基本组合设计值V=1.4×1.05×219.5=322.7 KN图3-1 图3-2根据以上数据，查04G323-2选用吊车梁DL-8,满足要求。
梁自重：中跨27.5 KN ，轨道选用DGL-10，轨道面与梁顶面距离180mm ，自重：0.8 kN/m 。
梁截面尺寸如图2。
3、抗风柱抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。
抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。
抗风柱沿山墙等距离布置，间距为6m 。
4、基础梁基础梁型号根据跨度、墙体高度、有无门窗洞等查04G320。
墙厚240mm ，突出于柱外。
查04G320，选用JL-3，梁高均为450mm 。
梁自重16.1KN 。
5、柱间支撑柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑型号可查表05G336。
首先根据吊车起重量、柱顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等查出排架号，然后根据排架号和基本风压确定支撑型号。
构件布置图见图3-3。
图3-3 结构构件平面布置图四、排架计算(采用钢筋混凝土柱) 1、计算简图对于没有抽柱的单层厂房，计算单元可以取一个柱距，即6m 。
排架跨度取厂房的跨度，上柱高度等于柱顶标高减取牛腿顶标高。
下柱高度从牛腿顶算至基础顶面，持力层（基底标高）确定后，还需要预估基础高度。
基础顶面不能超出室外地面，一般低于地面不少于50mm 。
对于边柱，由于基础顶面还需放置预制基础梁，所以排架柱基础顶面取低于室外地面600mm 。
1）确定柱子各段高度 对24m 跨厂房柱顶标高=8700+2140+220=11060mm ，取11400mm ； 牛腿顶面标高=8700-1200-180=7320mm ，取7500mm 。
对18m 跨柱顶标高=8700+2300+220=11220mm ，取11400mm ； 牛腿顶面标高=8700-1200-180=7320mm ，取7500mm 。
柱总高H=11.4+0.6=12.0m ；上柱高度H u =11.4-7.5=3.9m ；下柱高度H l =12.0-3.9=8.1m 。
75003900 11400图4-1 排架计算简图排架计算简图和厂房剖面布置见图4-1、图4-2。
2）确定柱截面尺寸 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，查05G335图集可初步确定柱排架的荷载包括恒载、屋面活荷载、吊车荷载和风荷载。
荷载均计算其标准值。
1）恒载恒载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重。
① 屋盖自重P 1 面荷载：防水层、保温层、找平层等 0.35+0.48+0.4=1.23kN/m 2 屋面板自重 1.40kN/m 2 屋面板灌缝 0.10kN/m 2---------------------------------------------------------------------------------------------------------小 计 2.73 kN/m 2 集中荷载：24m跨屋架自重 59.8kN 18m 跨屋架自重 33.2kN 屋架作用在柱顶的恒载标准值： A 柱： P 1A =2.73×6×24/2+59.8/2=226.5kN B 柱：图4-2 厂房剖面布置图24m 跨传来 P 1B =2.73×6×24/2+59.8/2=226.5kN 18m 跨传来 P 1B ’=2.73×6×18/2+33.2/2=164.0kN C 柱： P 1C =2.73×6×18/2+33.2/2=164.0kNP 1作用点位置与纵向定位轴线的距离为150mm ，见图4-3。
② 上柱自重P 2A 柱： P 2A =4×3.9=15.6kNB 柱： P 2B =6×3.9=23.4kNC 柱： P 2c =15.6kN ③ 下柱自重P 3下柱大部分截面为I 形，但牛腿部位及插入杯口基础的部分是矩形截面。
假定矩形截面的范围为自牛腿顶面向下1000mm 及基础顶面以上1100mm 。
近似忽略牛腿的重量。
A 柱：P 3A =4.4×（7.5-1.0-1.1）+0.8×0.4×25×(1.0+1.1)=40.56k N B 柱：P 3B =40.56kNC 柱：P 3C =40.56kN ④ 吊车梁、轨道、垫层自重P 4取轨道及垫层自重为0.8KN/m 。
A 柱： P 4A =0.8×6+39.5=44.3kN C 柱： P 4C =0.8×6+27.5=32.3kN B 柱：24m 跨传来P 4B =44.3kN 18m 跨传来P 4B ′=32.3kNP 4的作用点离纵向定位轴线的距离为750mm ，见图4-3。
2）屋面活荷载P 5屋面活荷载取屋面均布活载和雪荷载两者的较大值0.55kN/m 2 A 柱：P 5A =0.55×6×24/2=39.6kN C 柱 P 5C =0.55×6×18/2=29.7kN B 柱：24m 跨传来 P 5B =39.6kN 18m 跨传来P 5B ′=29.7kN P 5作用位置同P 1。
3）吊车荷载①吊车竖向荷载D max,k 、D min,k图4-3 恒载的作用点位置PP ’4Bmin 1max 吊车竖向荷载D max 、D min 根据两台吊车作用的最不利位置用影响线求出。