学士单层工业厂房结构设计计算书

单层工业厂房结构设计引言单层工业厂房的结构设计主要包括以下几个内容：1.单层厂房结构布置；2.结构构件的选型；3.排架结构设计；①荷载计算：恒、屋面活载（或雪载或积灰荷载）、风载、吊车荷载；②内力计算；③内力组合；④截面设计4.基础设计；5.其它构件设计（抗风柱、预埋件等）；6.施工图的绘制。以下结合一具体实例，详细对单层厂房结构设计的各步骤进行讲解。例题：某金工车间为双跨等高无天窗厂房，跨度24m，柱距为6m，车间总长为66m（不考虑伸缩缝）。厂房每跨各设一台20/5t及5t中级工作制吊车，吊车轨顶标高+9.90m。基本风压为0.30kN/m2，基本雪压0.2kN/m2，7度抗震设防。厂址地形平坦，厂区地层自上而下为：（1）耕土层：厚约0.5m；（2）黄土状亚粘土：可塑稍湿，厚约2m，地基承载力标准值；（3）中砂：中密，很湿，厚约4～5m，地基承载力标准值；疏（熟4匪）卵石：樱其颗粒空竖隙由中砂耍填充，中苍密，厚孙约严5漏～轨7内m还，创；惩（平5凳）基岩：选表层中等科风化，本砌层钻进深牢度过2纷m固。貌厂区地层副（除表土芳层）承载讲能力较高凤，是建筑裳的良好地芹基。厂区释冲积层潜猫水，党据找4罢～坊5渠份观测资三料，地下滤水位高程屠为魄-包8编.00m历，根据调批查及对有农关资料分男析，厂区畜最高水位烛为窄-6.逝00m云，且无腐猜蚀性。伪供建厂使花用的主要龟材料有：爸（何1躁）钢材：熔钢筋混凝旺土结构和隐预应力混护凝土结构循所需的钢耻筋种类、派型钢及海钢板可保暮证供应并注备有各种贡规格。荣（虑2粗）水泥：转普通硅酸戏盐水泥，蠢可配坑制蒸C1枕0肚～惧C4砌0狗级混凝土版。垄（戴3轰）砖：普圈通粘土空精心砖，强射度等级弹为灿MU7重.5习。买（知4糕）其它：晴如砂石、妖石灰等地银方材料均泳能按设计颤要求供应际。柱子可傻在现场预干制。该项刘目的施工杨单位有较溉高的施工集水平，如谅果设计采容用国家标苏准图及普筹通作法，货其施工质寒量均能达臂到设计及棵施工验收部规范的要违求。世建筑构造身：谊屋面：卷拥材防水屋侦面，其做衣法为：纠三毡四油泪上铺小石五子防水层输80m娇m爱泡沫砼保觉温层闭20m席m魄厚旧1母：规3射水泥砂浆金找平层敢预应力混写凝土大型伯屋面板忍（换2厦）墙体宜：宾240宝mm片厚砖墙，龟水泥砂浆熄粉刷内外敏墙面，铝皱合金门窗康。织（直3版）地面：症室内为混矛凝土地面驾，室内外悲高蠢差丧150搞mm眼。厦设计任务秧：文1笛．单层厂兴房结构布底置；寸2王．选用标猛准构件；勒3疲．排架柱屈及柱下基篇础设计。丘设计内容醋：夹1膛．确定上地、下柱的卡高度及截灰面尺寸；谣2膜．选用屋旋面板、天伶窗架、屋敌架、基础现梁、吊车链梁及轨道田连接件；卷3采．计算排战架所承受光的各项荷寄载；摸4盟．计算各屿种荷载作汇用下排架好的内力；奔5埋．柱及牛塔腿的设计掠，柱下单铅独基础设聋计；烟6赤．绘制施序工图衡（管1棚）结构布尝置图（屋锋架、天窗非架、屋面那板、屋盖泪支撑布置贸；吊车梁片、柱及柱灾间支撑、常墙体布置今）；辰（片2秋）基础施幕工图（基妥础平面布舅置图及配圾筋图）；畅（孤3扭）柱施工低图（柱模演板图、柱缎配筋图）缸。爪第一若节薯杏现单层厂房茫结构布置锯一、结构禾平面布置零在结构平沙面布置中姓，厂房的迫跨度掠在鼻18未m代和扣18疤m集以下，一海般鉴取睁3君m旬的倍数佣（院30疾）；匹在击18恒m屠以上，一锐般渔取步6愈m键的倍数胡（俗60逝）。必要少时也允许剪采丹用四21牌m牙，绿27阳m任，凝33m步的跨度。骗厂房的柱铜距，一般保取跑6罚m偏或舞6付m绢倍数初（缘60麦），个别赠也有影取半9栏m此的柱距。ACB只结构平面港的主要尺舒寸都由轴耗线表示。毕跨度方向谅的轴线称竖为纵向定彼位轴线，物以姻稼焦、败往斗、贡禾交…爸…庭勤表示；柱侵距方向的畜轴线称为帝横向定位鞋轴线，多以纹①影、勒②方、园③焰、币…桨…庄表示。轴售线的尺寸牌应符合上牵述模数的锻规定。ACB利一）定位恢轴线江和轴线划享分紧密相羊关的构件常是屋面板智和屋架（香屋面梁）怨。轴线尺怒寸均采用堂标志尺寸甚或标志尺振寸的倍数看。所谓标禾志尺寸是钥构件的实险际尺寸加狮上两端必住要的构造押尺寸。例衫如，大型稀屋面板的盛实际尺寸贫是中1490竞×597罚0纲mm掏，标志尺黄寸督是块1500肝×600跌0袖mm晃；质18淘m贴屋面大梁趁的实际跨起度暗是化1795泄0孕mm暮，标志跨智度艳是芝1800晓0途mm睡。灿1行、纵向定抗位轴线捐屋架（屋债面大梁）胞的标志尺杆寸丹为有3瓶m思的倍数，阴是与大型效屋面板的柿标志宽度植相配合的信，而纵向论定位轴线冰亦与屋架武（屋面大亲梁）的标御志尺寸相芦吻合，如壮图贸1微。一般说讽来，当纵默向定位轴很线和屋架吧的标志尺柄寸相应，劳屋面板铺悬至屋架边猎缘①如果屋架的跨度较大，屋架上弦斜边的实际长度与屋面板宽度方向的标志尺寸不相应时，可加铺宽度小于一般屋面板的嵌板。错，屋架的舟标志尺寸且与纵墙内集皮重合时蔽，这种轴精线称为封士闭式纵向屯定位轴线①如果屋架的跨度较大，屋架上弦斜边的实际长度与屋面板宽度方向的标志尺寸不相应时，可加铺宽度小于一般屋面板的嵌板。售但是，纵哨向定位轴业线还与吊流车和柱子揪截面尺寸溪有关。为挂了吊车和吼柱子间的株构造连接嫩以及吊车迁安全行驶酱的需要，耐吊车的轨诵距吼要小于厂装房的标志替跨度时亦即纵向责定位轴线挽的间距）轻，使得吊条车轨道中好心离开纵拘向定位轴株线一段距芽离（洒图坚2距a识）。工程抹中大量遇得到的吊车婚轨距多是探m狭，例如挥为计13糠.5m略，诊16戏.5m形，阶22柔.5m见等，吊车间轨道中心编至纵向定融位轴线的栽距离为（单=750沸mm肚。图1图2阔如愈图引2料b畜，开c纱所示，纵史向定位轴逆线能否与琴纵墙内皮德重合，则吸与吊车端困部尺寸距（查怠表暗1.红1披《起重运牵输机械专枪业标交准乏ZQ壶1捞—甘6狂2飞》）、吊务车端部和洋上柱间的良最小空非隙雁B件2拐以及上柱抢截面高塞度百B惊3摆三个值有朽关。一般卷说来，当殿吊车起重宜量没≤猾50默t刷时，陵≥识80废mm酱，否则男≥崖100次mm脖。分由排架内晴力分析得许到，一般废采促用岁40崖0mm糟，慧500勾mm裂，扩…展…舍。当鼓（取最小角值匆）逝+冲(亮估障算令)侍≤颈750殃mm插时，纵向合定位轴线稍可以与外叛纵墙内皮还重合，屋单面板正好耻铺至墙内灶皮，屋面鞭不出现缝晒隙，这就隐是封闭式泄纵向定位嫂轴线（艰图附2酸b等）。当独＞害750桃mm赵时，柱需寻外移，以窝满足礼要求，这蜘时纵向定压位轴线位烟置不变，沉但外纵墙砍内皮不能偿和它重合拳，因而和险屋面间将监留有一条吨缝隙，在貌屋面的构药造处理上脏需另补一喉条异形小枯板（圈图侧2蚕c感），这时抖的轴线称箱为非封闭孙纵向定位严轴线。非报封闭轴线牵与外纵墙燃内皮间的般距离称为粗联系尺寸赚，视吊车易起重量的铲大小，可聋为息150挠mm拨，梦250发mm醉或魂500蒜mm艇。跃当厂房为盯等高多跨句时，中柱文的上柱中咏心线一般亡与纵向定啊位轴线重参合。当相客邻两跨有拔高度差时裁，纵向定孝位轴线一掘般与较高狭部分厂房录柱的外皮爱重合。但壤当该柱的雅＞荒750m款m核时（腔图夕2左d狮），必需垄增设一条体纵向定位诱轴线。两迷条纵向定容位轴线间未的距离称领为插入距秆，意思是崖需要插入秀轴线间的嫌距离。插刚入距一般流也阵取献150眠mm煤，嗽250马mm沾等。畅2伏、横向轴六线定位励一般说来固，横向定蓬位轴线通勇过柱子的娃截面几何迁中心，所马以它们的旱间距一般顺就是柱距炊。显然，千横向定位匹轴线亦是稼与屋面板屠的标志尺捉寸相重合饲的。在厂暴房尽端，啊横向定位博轴线与山母墙内皮重挣合，将山纲墙内侧第挂一排柱中滥心线内吐移崖600拥m狮，并将端准部屋面板祝做成一端印伸臂板（贿图洞3台）。这样揭做的目的默是使端屋柏架和山墙藏抗风柱的围位置不发凳生冲突，册使端部屋丝面板与中淡部屋面板霉的长度相岂同，使屋无面板端头淡与山墙内峡皮重合，差屋面不留悔缝隙，以泄形成封闭泡式横向定渴位轴线。纹同理，伸犯缩缝两边千亦应各林移拣600穿mm遗，使伸缩冬缝中心线纠与横向定忠位轴线重里合。芬二）构件葡的平面布燃置名单层厂房凝构件的平弱面布置较玻规则，它弯主要与构吹件的型号遣有关，一贝旦构件选份定，平面亡布置即可天确定，具墓体布置详奉见下节。夜表勿1-1萄50紧500/追50k竹N亡一般用途炒电动桥式末起重机基巨本参数和凉尺寸宫《起重运枕输机械专砍业标丙准旦ZQ仁1哥—乒6会2矩》鹅起重量拿Q闻跨度蛾L蹲k贩尺帮扶快寸谢吊车工作菠级端别叔A逢4唐或进A5视宽度严B肯轮距窜K辫轨顶以上黑高度蛮H园轨道中心江至端部距荐离呆B予1巩最大轮压幻F症p,ma隙x誓最小轮压渠F弟p,mi谈n晓起重机总水质量公G+g诱小车总质献量茧g梅kN呼m育mm斩mm骆mm础mm闪kN奶kN销kN监kN锻50确16.5傅4650循3500蛙1870厉230锋76饿31芦164G+g+Q=(76+31)2=214kN，G+g=214-Q=164kN度2驴0膛（单闸）您2壶1赶（双闸）描19.5烛5150鞋4000锅85傍35充190缸22.5灾90肾42良214轻25.5风6400惰5250掉100临47尘244及28.5仆105仁63成285扩100搏16.5砍5550骡4400僻2140紫230怕115逢25真180裂3庆8轨（单闸）锡3翁9番（双闸）谱19.5网5550妙4400蹈120定32春203复22.5厚125首47直224天25.5额6400槽5250婶2190禽135改50趴270剃28.5项140毙66就315灯150万16.5裙5650厅4400趁2050塘230崭165扯34圣241运5芬3桑（单闸）糠5前5喂（双闸）悬19.5为5550息2140雀260脂170昏48熄255乘22.5察185释58厘316睬25.5隐6400溉5250辅195何60采380互28.5火210弹68同400稻150/研30烧16.5耽5650椒4400听2050泼260润165暑35婶250湖6材9帆（单闸）嫌7隶4毙（双闸）商19.5颜5550毒2150吵175变43滚285纤22.5阻185缴50飘321的25.5怪6400衬5250属195庆60婆360喜28.5裤210县68乎405什续捞表以1-1催50随500/肉50k稳N轿一般用途绒电动桥式委起重机基印本参数和完尺寸倍《起重运脂输机械专系业标装准声ZQ影1喷—迷6誓2糕》嘴起重量圾Q屡跨度美L迈k奉尺幻同瞎寸打吊车工作瓶级虎别库A旱4算或离A5笋宽度胞B宿轮距绕K奇轨顶以上敢高度轿H嚼轨道中心睬至端部距道离鞋B励1真最大轮压糟F研p,ma卷x虏最小轮压秩F膏p,mi择n诊起重机总扣质量船G+g谎小车总质挂量此g翼kN码m支mm夺mm夺mm巧mm奸kN辽kN协kN佣kN堆200/代50松16.5胸5650炼4400义2200坐230首195做30收250亦7嘉5咽（单闸）蔬7像8歉（双闸）话19.5比5550骡2300担260棚205武35链280透22.5贤215呜45铸320章25.5蒸6400朵5250悼230览53龟305好28.5滤240冤65翼410兄300/陆50让16.5匹6050异4600售2600勇260家270叶50似340汗11邮7代（单闸）会11会8料（双闸）税19.5趴6150斯4800遣300得280系65亩365违22.5洁290袖70祖420按25.5凡6650效5250衡310水78抛475嘱28.5对320播88愤515栗500/沉50顾16.5困6350题4800删2700叫300移395缸75通440张14框0美（单闸）扫14斜5柿（双闸）雅19.5邻2750不415锄75煤480侮22.5烂425名85永520烟25.5挎6800汤5250火445犬85花560洁28.5坟460若95闻610图3决图催4趋二、结构胸剖面布置泉厂房的高价度，指的熊是屋架下游弦下皮（歉或屋盖结薯构最低构岩件的下皮攀）以及吊某车轨顶距歪室内地面宵的高度，煌分别是以渣屋架下弦附底面标高夹和轨顶标诞高表示（巴室内地面雄标高演为毕±0付.000著）。这两姓个数值是摧厂房结构钉剖面设计产中的两个略重要参数酬，要综合井考虑生产燥工艺和建化筑结构两重方面的因农素才能确才定。伸无吊车厂察房，屋架呆下弦底面朱标高由设恨备的高度相和生产需炊要的使用秘高度确定云。续有吊车厂阔房，屋架毫下弦底面忽标高由设目备的高度赴和吊车需浓要的高度晒确定，并师可用下式遮表达：，或莫取两个数湿值中的较启大者（众图砖4牲）。药式中，熟—驰—抚最高设备吗的高度，桌由工艺设惑计人确定泥，当只有片个别高大传设备时，抗可采用局星部降低该脏处地面的敏办法以减环少厂房高取度；致—鸟—虑超越安全复高度纲（育≥搬500姥mm的）；到—苗—负最高吊物弯高度，己—纤—断吊索最小耳高度（籍、跟均由工艺载设计人确抽定）；鼓、气—谈—妄吊车底、巾顶至吊车买轨顶高度莫（查冶表孩1-嘉1楚）；疮h艘7捆—帜—痰吊车行驶返安全高度疮（范≥洋220送mm未）；忙—希—潜司机室底衬至吊车底呆高度（查竟表俊1-太1室）。象吊车轨顶多标高由屋给架下弦底洁面标高减态去（甚）得到，怠一般由工优艺设计人网向土建设毕计人提供姿。公吊车轨顶姿标高减去涛吊车轨道垂连接高度延和吊车梁乱梁端高度燥（均可查兵有关标准漏图集），厉即为柱的控牛腿顶面救标高（图赌4鸽）。甘在确定屋江架下弦底潮面标高和罩牛腿顶面气标高时，慢都应按照指《厂房建具筑统一化雁基本规则慧》，考虑微统一模数转的要求。行当外墙采她用大型板廊材时，还朋应与板材汉的尺寸相蹄适应。范对于连续缝多跨厂房鹊，如果相渡邻各跨根所据各自的川工艺需要鸣所决定的晶厂房高度蝶参差不一奇时，会使桂得构造复出杂，计算狸麻烦，构拜件规格增年多，不利初于工业化崖施工。这坝时最好做醋成等高厂违房，可以美增加厂房鸟结构的刚银度，简化辰构造处理驶。一般可秒按下列规尿定处理：沟（忽1商）当高跨笔一侧仅有区一个低跨叔时，如高灵度醒差沙≤永2.10均m霸，可不设爱高低跨；略（鱼2及）当高跨染一侧连续标有两个低阔跨时，如筑高度赖差高≤烧1亦.厌8批0m鞭，可不设运高低跨；段（唤3邪）当高跨鼓一侧连续顶有三个低承跨（或更穴多）时，痒如高度运差慈≤越1铸.往5柴0m奶，可不设宋高低跨。不确定厂房虽高度的原棒则是，在纺满足生产亲工艺前提样下，尽可典能合理地习降低厂房蔑高度，以队便减小柱唇的内力，桂减少围护饭结构面积哲，降低造绿价；同时创还要考虑筛减少构件皆种类，简角化连接构远造，保证烫施工方便困等因素。量总之，应刮结合具体样工程特点谊，进行全震面分析来强确定。欲三葵、坡宿外墙统1吧、圈敬梁辣蹦先设置圈梁愧的目的是罢将墙体和兽柱、抗风牲柱等箍在锤一起，以塞增加厂房抗的整体刚责性，防止索由于地基卵发生过大屿的不均匀制沉降或较钟大的振动贵荷载对厂据房产生不目利影响。身圈梁为现着浇钢筋混帆凝土构件洁，埋设在额墙体内，升和柱子连由续，在平即面上尽可浇能沿整个众厂房交圈演。它在受楼力上主要段起拉结作枕用，不承赔受墙体重卧量，所以真柱子上不氧必设置支范承圈梁的违牛腿。义圈梁的布溜置与墙体介高度、对沿厂房刚度采的要求以俭及地基情员况有关。清对无桥式惹吊车的厂牙房檐高不壁足由8乐m餐时，应在启檐口附近迟设置一道悉圈梁；当铺檐高大属于反8管m纺时，宜在君墙体适当郊部位增设席一道圈梁奖。对有桥么式吊车的稻厂房，除坝在檐口附恢近或窗顶傲处设置一好道圈梁外虾，沿应在勇吊车梁标什高处或墙泛体适当部冈位增设一部道圈梁；产当外墙高惨度炮在许15坝m老以上时，携还应根据音墙体高度拳适当增设亮。对于有哥振动设备唤的厂房，段除满足上狭述要求外清，每芦隔抖4斗m宇距离，应目有一道圈凤梁。民圈梁应尽际可能连续良设置在墙你体的同一译平面内，底除伸缩缝肾处不得不芬切断外，百其余部分怨应沿整个崖厂房形成眨封闭状。续当圈梁被棉门窗洞口抓切断时，夜应在洞口咸上部设置正一道附加翻圈梁（课廊本遭图侨1障3峡—皂2滩1腔）与圈梁查搭接，附签加圈梁的过截面尺寸很不应小于爱被切断的股圈梁，搭踪接长度应械不小于圈宫梁与附加惊圈梁高差读的两倍。催圈梁的宽挨度宜与墙萄体厚度等阶同，当墙重厚虑d幸＞艇240m回m皂时，不宜唤小于军。圈梁的士高度不应峰小姑于宁120m涌m壤，纵向钢覆筋一般可榴采慕用异4静φ抱1味0红～播4缝φ纵12看,山箍筋不少逐于琴虹暖φ弄6@30姜0阳,摩混凝土强点度等级不袍宜低境于趁C15.愿2纯、连系苹梁狼乓蛇单层厂房非的外墙一恶般做成自卸承重墙，丧不宜设置添墙梁（亦糟称连系梁捉）。当墙畏的高度超含过一定限葱度（例询如恨15慰m贵以上），悼墙体的砌嚷体强度不捎足以承戏受本身自雕重时，需漂要在墙下巴布置连系叔梁。连系钩梁两端支币承在柱牛商腿上，并耳通过牛腿磁将墙体荷趟载传给柱蹲子。寺连系梁除挽支承墙体脾重量外，恭还起到连幻系纵向柱舱列、增强财厂房纵向熊刚度、传告递纵向水滴平荷载的幻作用。连愿系梁与柱输之间采用厉螺栓或焊慰接连续。傻3脊、基础堂梁珠为藏当墙体的罢砌体强度蝶足以承受慕墙体自重气时，可采承用基础梁笨将墙体重喇量传给柱液基，而不表另作墙体农基础。这床是因为柱盼的荷载较烈大，而自钉承重墙的比重量较轻脉，两者基施础的沉降钞值往往相尘差较多，毙如果构造券处理不当勒，会使墙洞面开裂，咐影响生产侮使用。外关墙基础梁劳一般设置与在边柱的扇外侧，基绩础梁顶面堵至少低于败室内地押面洞50义mm富。基础梁明底部距土俱层表面应包预沫留落100业mm住左右空隙输，使基础垄梁可以随辜柱一起沉到降。基础于梁一般不障要与柱连院接，将梁郊直接放置受在柱基础膀的杯口上侦即可。当庭基础埋置倘较深时，跌可将基础狂梁放在混悟凝土垫块美上面。指4要、过婶梁蚀戒酿当墙上有拴门窗洞口钥时，要设另置钢筋混隙凝土过梁演承托门窗婶洞口上部锐的墙体重絮量。单独匆设置的过积梁宜采用你预制构件并，两端搁通置在墙体捆上的支承枪长度不宜霞小辛于似240插mm滚。荡在进行厂租房围护结术构的布置淋时，应尽摆可能地将牢圈梁、连讲系梁和过姐梁结合起咳来，使一臣种梁能起倦到两种梁筹甚至三种棵梁的作用热，以简化宫构造，节定约材料，兄方便施工逝。蜜四、例题稀结构布置定位轴线撤横向定位予轴线：本致厂房长度嫂为雪66皱m掌，小于《浸混凝土结狡构设计规系范》（验GB50芽010-坏2002善）规定掏的剖70但m钩，可不设维温度缝，室同时本结循构也不需法设沉降缝秃，因此，萍除端柱需懂内访移走600思mm弄外，横向今定位轴线屡均通过柱屿截面几何扒中心。匆纵向定位扣轴线：查香表晋1-掏1昼《起重运洽输机械专捕业标削准窜ZQ猪1激—趋6劈2程》可得，我B他1惕=0.秆25夫m芹，毒L酒k菌=22.振5m册，枝B和2来≥孤0.08质m庭。祸边柱：根B扒3艳=0.4比m画，洁B阴1