[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********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱： 36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=：410102.532mm ⨯=比值：0.0842==l uI I n排架计算简图如图（6）2．荷载计算 (1)恒载计算。
1)屋盖结构自重标准值：三毡四油绿豆沙防水层 m 2 20mm 厚水泥砂浆找平层； 20×= KN/m 2 ~60mm 水泥珍珠岩保温层； 4×= KN/m 220mm 厚水泥砂浆找平层； 20×= KN/ m 2预应力混凝土屋面板 KN/ m 2 屋盖钢支撑 KN/ m 2g k = KN/m 2天沟板 ×6= KN 屋架自重则作用在一榀横向平面排架一端柱顶的屋盖自重标准值为)kNG k 24.24129.9246.11212691.21=++⨯⨯=mm h e u 50150240015021=-=-=2)柱自重标准值：上柱 G 2k =25×××=mm h h e ul 05224020909222=-=-=下柱 G 3k =25××[××2+×+2×kN 451.1]025.0)1.04.0(21=⨯⨯+⨯ 注（为考虑下柱仍有部分矩形截面而乘的增大系数）3e =0&3）吊车梁及轨道自重标准值： G 4k =+×6=4e =750—1000÷2=250mm（2）屋面活荷载标准值 {由《荷载规范》可知，不上人屋面均不活荷载为 KN/m 2，不大于基本雪压，屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为Q 1k =×6×21÷2= KN（3）吊车荷载标准值吊车规格表吊车跨度m L k 9.51=根据B 与K 及支座反力影响线图，可求得y P D k k ∑=,1max ,max γβ)]075.0267.0808.01(001[9.04.1+++⨯⨯=kN 9.270=；y P D k k ∑=,1min min,γβkN18.5415.2209.04.1=⨯⨯⨯=kN Q T k k 4.3)36100(1.041g)(41=+⨯⨯=+=αy T T k k ∑=γβmax,kN 21.92.154.39.01.4=⨯⨯⨯= …其作用点到柱顶的距离y=46.03.31.2/,1.22.13.3===-=-ue u H y m h H（4）风荷载标准值。
计算21q q 、时风压高度变化系数按柱顶至室外天然地坪的高度+=取值，计算k W 时风压高度变化系数按檐口标高+=取值)(/72.56.045.007.1]56.11.01.653.1[])6.05.0()5.08.0[(07.1)1045.12(0.101500.114.10.1)(/1.38654.020.15.0)(/2.2654.020.18.0 1.02)108.10(0.101500.114.10.10210201→=⨯⨯⨯⨯-⨯=-++==---+=→=⨯⨯⨯==→=⨯⨯⨯===---+=m kN Bw h h W m kN B w q m kN B w q z kz z s k z s kz μμμμμμμ3．内力计算@(1)恒载作用下。
由于单层厂房多属于装配式结构，柱、吊车梁及轨道的自重，是在预制柱吊装就位完毕而屋架尚未安装时施加在柱子上的，此时尚未构成排架结构。
但在设计中，为了与其他荷载项计算方法一致，并考虑到使用过程的实际受力情况，在柱、吊车梁及轨道的自重作用下，仍按排架结构进行内力计算。
在屋盖自重G 1k 、上柱自重G 2k 、吊车轨道及连接G 4k 作用下，由于结构对称、荷载对称，故可简化为如图（10）的计算简图1）在G 1k 作用下)m -12.06(kN =0.05×24.241-=e G =M 11k 11k ⋅)m -60.31(kN =0.25×-241.24=e G =M 21k 12k ⋅ 2) 在G 2k 作用下)m -3.3(kN =0.25×-13.2= e G =M 22k 22k ⋅ 3) 在G 4k 作用下m)kN 11.4(=0.25×45.6 =e G =M 44k 42k ⋅)|叠加以上弯矩M 1k = M 11k =(m kN ⋅)M 2k = M 12k +M 22k +M 42k =m kN ⋅ 图（10）恒荷载作用下计算简图已知,422.0,810.0==λn 由规范公式：43.0)1081.01(422.01)081.011(242.0123)11(1)11(12332321=-+--⨯=----⨯=n n C λλ在M 1k 作用下)(0.471106.1243.0111→=⨯==kN H M C R k 由规范公式.1.22)1081.01(422.01242.0123)11(1132322=-+-⨯=-+-=n C λλ 在M 2k 作用下)(79.51152.2122.1222→=⨯==kN H M C R k在G 1k 、G 2k 、G 3k 、G 4k 共同作用下的弯矩图和轴力图如图（11） 在G 1k 、G 2k 、G 3k 、G 4k 共同作用下的弯矩图和轴力图如图M 11k =·mM 12k =·mM 22k =·m{M 42k =·mM 1k =·mM 2k =·mG 1k 作用下 G 2k 作用下G 4k 作用下恒载作用下+）+=图（11）恒荷载作用下弯矩图和轴力图$（2）活荷载作用。
1）屋面活荷载作用下：由于Q 1k 作用位置与G 1k 相同)(87.725.05.31)(58.150.031.521111211m kN e Q M m kN e Q M k Qk Qkk⋅-=⨯-==⋅-=⨯-==)(0.87117.8722.1)(06.01158.143.012211121→=⨯==→=⨯==kN HM CR kN H M C R kk kkQ Q QQ在Q 1k 作用下的M 图和N 如图（12）所示、图（12）屋面活荷载作用下的弯矩和轴力2）吊车竖向荷载作用下： 当D max,k 作用在A 柱时 A 柱！mkN e D M k k ⋅=⨯==73.7652.09.7024max,max,B 柱m kN e D M k k ⋅-=⨯-==55.3152.018.454min,min, 与恒载计算方法相同，可得C 2= A 柱)(51.7),(51.71173.6722.11max,2←-=←-=⨯==kN V kN H M C R A k AB 柱)(50.1),(50.11155.1322.1M 1min,2→=→=⨯==kN V kN HC R B kB 】A 柱与B 柱相同，剪力分配系数5.0==B A ηη)(51.4),(51.4351.7)(00.3)50.151.7(5.0)(2122→=←-=+-=+=→=+--=+-==kN V kN V V V kN R R V V B A A A B A A A B η内力图如图（13）M Q11k =·mM Q12k =·m R Q1k =R Q2k= ·m·m·m^·mM max,k =·m Mmin,k=·mD max =Dmin=V=·m·m·m·m·m·m图（13）吊车竖向荷载作用下内力图3）吊车水平荷载作用下：当T max 向左作用时64.03.32.13.3=-=u H y 242.0,081.0==λn 由规范公式可得当675.0)]11(1[2)029.0(22时，64.0335=-+-+-==nnC H yu λλλ)(22.6,22.621.9675.011max,5→===⨯===kN V V kN T C R R B A k B A考虑空间作用分配系数，可以查表得85.0=μ)(93.0)(93.029.522.6)(29.5)22.622.6(85.05.0)(212122→=+=→=-=+=←-=+⨯⨯-=+-==kN V V V kN V V V kN R R u V V B B B A A A B A A B A ηT max 向左作用的M 图如图（14）所示。
T max 向右作用的M 图与上述情况相反。
kN图（14）吊车水平荷载作用下内力图4）风荷载作用下：风从左向右作用，在q1和 q2 作用下，由规范公式：34.0)]1081.01(242.01[)]1081.01(242.01[83)]1(1)]11(1[83341346=-+-+⨯=-+-+=n n C λλ )(16.5),(16.51138.134.0)(23.8),(23.8112.234.012621161←-=←-=⨯⨯-=-=←-=←-=⨯⨯-=-=kN V kN H q C R kN V kN H q C R B A)(4.456.916.5)(33.156.923.8-)(56.9)16.523.872.5(5.0)(21212122→=+-=+=→=+=+=→=++=--==B B B A A A k A B A V V V V V V kN R R W V V η风荷载作用下的M 、N 图如图（15）当风从右向左吹时，其M 、N 图与上述情况相反。