单层单跨工业厂房设计计算书第一章 设计资料1.1设计资料(1) 工程名称: 某锻工车间。

(2) 建筑地点: 车间所在场地，天然地面下0.8m 内为填土，填土下层3.5m 内为粉质粘土，地基承载力设计值2/200m kN f =，设计水位很低，不予考虑。

(3) 自然条件: 基本风压 20/3.0ωm kN =基本雪压 20/25.0m kN s =。

屋面积灰荷载2/5.0m kN(4)建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。

图1-1 建筑平面布置图图1-2 I-I 剖面图第二章 厂房标准构件及排架柱材料选用2.1 厂房中标准构件选用情况2.1.1 屋面做法两毡二油防水层上铺小石子： 0.35kN/m 220mm 水泥沙浆找平层： 0.4kN/m 2 100mm 珍珠岩保温层： 0.5kN/m 2 一毡二油隔气层： 0.05kN/m 2 20mm 水泥沙浆找平层： 0.4kN/m 2 合计： 21/7.1Σm kN g g k == 屋面活荷载： 21/0.1m kN q k =屋面外荷载： 211/7.20.17.1m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410（一）标准图集：1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水） 中间跨： YWB —2II 边 跨： YWB —2IIS 允许外荷载： 2/46.2m kN板自重： 22/30.1m kN g k = 灌缝重： 23/10.0m kN g k = 2.1.2檐口板、嵌板檐口板、嵌板采用G410（二）标准图集体。

中间跨： YWB —1 边 跨： YWB —1S 允许外荷载： 2.50kN/m 2板自重： 1.65kN/m 2 灌缝重： 0.10kN/m 2 2.1.3屋架屋架采用G415（一）标准图集的预应力混凝土折线型屋架（YWJ —24—1Ba ） 允许外荷载： 4.00kN/m 2 屋架自重： 24/5.60m kN g k = 2.1.4天沟板天沟板采用G410（三）标准图集。

中间跨： TGB77 中间跨左开洞： TGB77—1b 中间跨右开洞： TGB77—1a 端跨左开洞： TGB77—1sb 端跨右开洞： TGB77—1sb 允许荷载： 3.05kN/m 2 构件自重： 1.90kN/m 2 2.1.5吊车梁吊车梁选用G323（二）标准图集,中级工作制备，两台起重量为10t 的吊车,m L k 5.13 ,选用吊车梁：中间跨:DL —8Z,边跨DL —8B ：构件自重：根根/8.40/5.395kN kN g k = 。

吊车轨道联接选用G325标准图集,中级吊车自重：m kN g k /8.06=。

2.2排架柱材料选用(1) 混凝土：采用C30)/01.2,/3.14(22mm N f mm N f tk c ==。

(2) 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级)/102,55.0ξ,/300(252mm N E mm N f s b y ×===。

(3) 箍筋：采用HPB235级)/210(2mm N f y =。

(4) 型钢及预埋铁板均采用HRB235,HPB235。

第三章排架柱高与截面计算3.1排架柱高计算由吊车资料表可查得：H＝1876mm,轨顶垫块高为200mm。

牛腿顶面标高＝轨顶标高－吊车梁－轨顶垫块高＝9.000－1.200－0.200＝7.600m(取7.800m)柱顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.3＝7.800+1.200+0.200+1.876+0.3＝11.376m (取12.00000m)上柱高uH＝柱顶标高－牛腿顶面标高＝12.000-7.800=4.200m全柱高H＝柱顶标高－基顶标高＝12.000－(－0.500)＝12.500m下柱高lH＝全柱高－上柱高＝12.500－4.200＝8.300m实际轨顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高＝9.200m则 (9.2m－9.0m)÷9.0m＝0.022＜0.200 满足要求。

3.2排架截面尺寸计算截面尺寸需要满足的条件为：b≧Hu /25＝344mm.h≥Hu/12＝717mm取柱截面尺寸为：上柱：（b×h）＝400×400下柱：I(bf ×h×b×hf)＝400×800×100×150（如图3-1）图3-1 下柱截面图第四章 排架柱上的荷载计算4.1屋盖自重计算5.02.12)(2.143211××+××++×=k k k k g g g g G 厂房跨度柱距=1.2×（1.70+1.30+0.10）×6×15/2+1.2×60.5×0.5=203.7KN(作用在柱顶) 150-2/400150-2/1==上h e )(50与上柱中心线的偏心距mm =4.2柱自重计算上柱：=2G kN 6.15（作用于上柱中心线） 下柱：)(31.404作用于下柱中心线kN G =4.3吊车、吊车梁及轨道自重计算)(2.1653柱距×+×=k k g g G)(72.54)68.08.40(2.1作用于牛腿顶N =⨯+⨯= )(350m m800/2-750/27503与下柱中心线偏心距下==-=h e4.4屋面活荷载计算B Q ⨯⨯⨯=2/14.11厂房跨度 )(631G kN 作用位置同=4.5吊车荷载计算竖向荷载：=k p .max 115kN, =k p .min 20kN, K=4050mm, B=5840mm, =k Q 100kN,=k g 34.61kN 。

根据B 与K ，由影响线（见图4-1）可以求得1y ＝0.027 2y ＝0.702 3y ＝1.00, 4y ＝0.176由上求得i k Q y p D Σγ9.0.max max =905.11154.19.0⨯⨯⨯=)(04.2763G kN 作用同=i k Q in y p D Σγ9.0.min m =905.1204.19.0⨯⨯⨯= )(01.483G kN 作用同=吊车水平荷载为kN g Q T k k k 038.4)61.34100(412.0)(4α=+=+=则作用于吊车梁顶面(77.10Σ4.1max kN y T T i k =⨯=→ ←)4.6风荷载计算基本风压:20/3.0ωm kN =风压高度变化系数μz 按B 类地区考虑，根据柱顶标高12.15m ，查看《荷载规范》用内插法得060.1μ=z 檐口标高14.25m, 用内插法得119.1μ=z ， 则:m kN B q z s /14.263.0060.18.04.1ωμμ4.101=⨯⨯⨯⨯=⨯= m kN B q z s /34.163.0060.15.04.1ωμμ4.102=⨯⨯⨯⨯=⨯=柱顶风荷载集中力设计值：()[]2010ωμ)5.0-6.0(-ωμ5.08.04.1Bh Bh F z z w += B h h z 021ωμ)14.0-82.1(=63.0119.1)2.114.0-1.282.1(⨯⨯⨯⨯⨯= kN 36.7=第五章 内力计算5.1x G 作用内力计算5.1.1 1G 作用(排架无侧移)m kN e G M ⋅=⨯==86.1105.018.2371111m kN e G M ⋅=⨯==44.472.018.2372112由1207.0==l u I I n ,336.05.122.4λ===H H u ,则： 13.2)1-1(λ1)1-1(λ-123321=+⨯=nn C 故11M 作用下不动铰承的柱顶反力为kN H M C R 02.2-5.1286.1113.2-11111=⨯-==(→)同时有043.1)1-1(λ1λ-123322=+⨯=nC 故在12M 作用下不动铰承的柱顶反力为kN H M C R -3.965.1244.47043.1--12212=⨯==(→) 故在1211M M 和共同作用下（即在G 1作用下）不动铰支承的柱顶反力为kN R R R 98.512111=+= (→)相应的计算简图及内力图如图5-1所示图5-1 恒荷载作用下的内力(a)G 1的作用；(b)M 图(kN ·m)；(c)N 图（kN ）5.1.2 432G G 、、G 作用计算简图及内力图kN G 6.152=, kN G 54.723=, kN G 31.404=, mm e 3503=相应的计算简图及内力图如图5-2所示。

图5-2 G 2、G 3、G 4作用计算简图及内力图(a) G 2、G 3、G 4作用；(b)M 图(kN ·m)；(c)N 图(kN)5.2 屋面活荷载内力计算对于单跨排架，1Q 与1G 一样为对称荷载，且作用位置相同，但数值大小不同。

故由1G 的内力计算过程可得到1Q 的内力计算数值；m kN e M •=⨯==15.350.063Q 1111 m kN e M •=⨯==6.1252.063Q 2112kN HMC R 53.011111==kN HM C R 051.12212== kN R R R 58.112111=+= (→)相应的计算简图及内力图如图5-3 所示。

图5-3 Q 1作用计算简图及内力图 (a)Q 1的作用；(b)M 图(kN ·m)；(c)N 图(kN)5.3 吊车竖向荷载作用内力计算max D 作用于A 柱，min D 作用于B 柱，其内力为m kN e D M D •=⨯==61.9635.004.2763max max m kN e D M D•=⨯==8.1635.001.483min min厂房总长72m,跨度为15m ，吊车其重量为10t,则查得有檩条屋盖的单跨厂房空间作用分配系数 μ＝0.85。

()[]HC M M V DDA2minmax max μμ25.0+-⨯-= ()[]5.12043.18.1685.061.9685.025.0⨯⨯+⨯-⨯-= )←(23.5kN -= ()[]HC M M V DDB2minmax max μ2μ5.0-+⨯= ()[]5.12043.18.1685.0261.9685.05.0⨯⨯-+⨯⨯= )(23.4→=kN相应的计算简图及内力图如图 5-4 所示。

图5-4 Dm ax作用计算简图及内力计算(a) Dm ax的作用；(b)M图(kN·m)；(c)N图(kN)Dm in作用于A柱时，由于结构对称，故只需A柱与B柱的内力对换，并注意内力变号即可。