单层厂房课程设计报告
单层工业厂房结构课程设计计算书一．设计资料
1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度L=21m，柱距为6m，车间总
长度为150m，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示：
2.车间内设有两台中级工作制吊车，吊车起重量为200/50kN。
3.吊车轨顶标高为9.0m。
4.建筑地点：哈尔滨市郊。
均小于0.85的粘性层（弱冻胀土），地基承
5.地基：地基持力层为e及I
L
=180kN/m2。标准冻深为：-2.0m。
载力特征值为f
ak
6.材料：混凝土强度等级为C30，纵向钢筋采用HRB400级，(360N/mm2)
箍筋采用HPB300级。(270N/mm2)
二. 选用结构形式
1.屋面板采用大型预应力屋面板，其自重标准值（包括灌缝在内）为
1.4kN/m 2
。
2. 屋架采用G415（二）折线型预应力钢筋混凝土屋架，跨度为21m ，端
部高度为2.3m ，跨中高度为33.5m ，自重标准值为83.0kN 。
3. 吊车梁高度为0.9m ，自重30.4kN ；轨道与垫层垫板总高度为184mm ，
自重0.8kN/m 。
4. 柱下独立基础:采用锥形杯口基础。 三、柱的各部分尺寸及几何参数
采用预制钢筋混凝土柱
轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= ， 吊车梁高m h b 9.0= ， 故
牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=--
由附录12查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220，故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++
基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1，则
基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+，故
从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=，
上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-=
下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-=
上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400?=?；
下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400???=???。
上柱： mm mm h b 400400?=? (m kN g /0.41=)
25106.1mm h b A u ?=?=
4931013.212mm bh I u ?==
下柱：
)/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =???=???
[])100400()1752900()1502900(4009001-??-+?--?=A
2510875.1mm ?=
33
3)3/25275(253005.021260030012400900+????+?-?=l I
4101095.1mm ?=
109.0105
.191013.299
=??==l u
I I n
m H m H u 67.12,6.3==
284.067.126.3===H H u λ
上柱：
下柱：
284.0;109.0==λn
图1厂房计算简图及柱截面尺寸
四．荷载计算
1. 恒荷载
（1）屋盖恒荷载
SBS 防水层 m kN /12.01.02.1=?
20mm 厚水泥砂浆找平层 m kN /48.02002.02.1=?? 100mm 厚水泥珍珠岩保温层 m kN /48.041.02.1=?? 隔气层 m kN /06.005.02.1=? 20mm 厚水泥砂浆找平层 m kN /48.02002.02.1=?? 大型预应力屋面板（包括灌缝重） m kN /68.14.12.1=?
总1 m kN g /3.31=
屋架 m kN /6.990.832.1=?
则作用屋架一段作用于柱顶的自重为：
kN F 7.2556.995.03.35.1061=?+??=
作用于上部柱中心线外侧mm e 500=处。
（2）柱和吊车梁等恒荷载
上柱： kN F 28.170.460.32.12=??=作用在牛腿顶截面处;
下柱： kN F 05.5169.407.92.13=??=作用在基础顶截面处；
吊车梁及轨道自重：kN F 2.42)68.04.30(2.14=?+?=
2.屋面活荷载
由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m 2，雪荷载0.75kN/m 2（50年一遇），故考虑雪荷载。
kN F 6.7512675.04.16=???=
作用于上部柱中心线外侧e 0=50mm 处。
3.风荷载
由《荷载规范》查得哈尔滨地区基本风压为
ω0=0.50kN
柱顶处集中风荷载风压高度变化系数 （按B 类地面粗糙度取）按檐口离室外地坪的高度m 88.133.252.1115.0=++来计算。查表可得离地面m 10时，0.1=z μ，离地面m 15时，14.1=z μ，用插入法，可得
11.1)1088.13(10
150.114.11=-?--+=z μ 柱顶处均布风荷载风压高度变化系数 （按B 类地面粗糙度取）按柱顶离室外地坪的高度m 67.1152.1115.0=+来计算。同理可得
05.1)1067.11(10
150.114.11=-?--+=z μ
风荷载标准值：m kN z s z k /42.005.005.18.00.1011=???==ωμμβω
m kN z z k /2625.005.005.15.00.1022=???==ωμμβω
则作用于排架上的风荷载设计值为：m kN q m
kN q /21.262625.04.1/53.3642.04.121=??==??=
[][]kN
h h W z s s s s k 5571.965.011.12.1)6.05.0(3.2)5.08.0()()(0243121=????-+?+=+++=β
ωμμμμμ （屋面坡度为1/10） 故kN W W k Q 38.135571.94.1=?==γ
风荷载作用下的计算简图如下图：
图2风荷载作用下计算简图
4.吊车荷载
吊车跨度m L K 5.1975.0221=?-=
查附录12，得Q=20/5t,L k =19.5m 时的吊车最大轮压标准值P max ，k 、最小轮压标
准值P min ，k 、小车自重标准值G 2，k 以及吊车额定起重量相对应的重力标准值
G 3，k ：
P max ，k =205kN ，P min ，k =45kN ，G 2，k =75kN ，G 3，k =200kN
并查得吊车宽度B 和轮距K ：B=5.55m ，K=4.40m
（1）吊车竖向荷载设计值D max 、D min