(精品文档)06CG04钢结构设计示例---单层工业厂房(完整版)
单层钢结构厂房范文
单层钢结构厂房范文随着工业化的发展，钢结构厂房作为一种经济、安全、美观、快捷的建筑形式得到了广泛应用。
相比于传统砖混结构厂房，钢结构厂房具有重量轻、强度高、施工速度快等优点，因此在现代工业建筑中得到了越来越多的应用。
钢结构厂房通常采用H型钢、C型钢等材料进行建造，结构简洁明了，具有较好的整体稳定性和承载能力。
在设计过程中，为了满足工厂的功能需求和使用要求，必须考虑到厂房的布局、结构形式、采光、通风等方面的因素。
下面我将以一座单层钢结构厂房为例，详细介绍其设计和建设过程。
一、设计方案首先，在设计之初，需要明确厂房的功能定位和使用要求。
比如，该厂房的主要用途是什么？需要承载怎样的荷载？有无特殊的使用要求等等。
然后根据实际情况确定厂房的建筑面积、高度、结构形式等参数。
1.建筑面积：假如该厂房为生产车间，需要考虑到设备摆放的尺寸和工艺流程的需要，因此建筑面积一般会设计得相对较大，以容纳各种设备和工作空间。
2.高度要求：一般来说，生产车间的层高一般会大于普通的仓储厂房，以提供更多的通风、照明、操作空间等方便。
3.结构形式：单层钢结构厂房一般采用简单的梁柱框架结构，便于施工和装修。
4.功能布局：根据实际需要，将车间、办公室、储藏室等功能区域进行合理布局，以方便生产和管理。
二、结构设计1.基础设计：在选址前，应进行地质勘查，根据地质条件确定基础设计方案。
一般情况下，单层钢结构厂房的基础采用浅基础，比如钢筋混凝土基础或桩基。
2.主体结构：主体结构以H型钢或C型钢为桁架结构，柱距和柱高根据不同的荷载和跨度来设计，以保证其承载能力和稳定性。
3.屋面设计：屋面结构通常采用剪力墙或人字形屋面，可以选择夹芯板、彩钢板等作为覆盖材料，同时考虑到通风、保温、防水等要求。
4.墙体设计：墙体采用轻型墙板或外墙保温板，结合隔热、隔声、防火等要求进行设计。
5.采光与通风设计：在设计中应考虑到厂房内部的采光和通风，可以通过设置天窗、通风口等方式提高厂房的舒适性。
钢结构设计单层重型厂房结构设计
钢结构设计单层重型厂房结构设计
➢ 3 .制造简单及运输与安装方便 杆件数量少，节点少，杆件尺寸划一及节 点构造形式划一。平行弦桁架最容易符合 上述要求。
钢结构设计单层重型厂房结构设计
2.1.2.4 桁架主要尺寸的确定
跨度 L—工艺及使用要求 高度 H—经济、刚度、运输、坡度等 各种屋架中部高度： 三角形屋架： 中部高度H≈(1/6～1/4)L 梯形屋架 ： 中部高度H≈(1/10～1/8)L
钢结构设计单层重型厂房结构设计
单向斜杆式：
斜腹杆受拉 竖腹杆受压
合理
斜腹杆受压 竖腹杆受拉
不合理
钢结构设计单层重型厂房结构设计
再分式腹杆∶减少受压上弦节间尺寸，避 免节间的附加弯矩也减少了上 弦杆在屋架平面内的长度 。
交叉式腹杆∶主要用于可能从不同方向受力 的支撑体系。
再分式腹杆
交叉式腹杆
钢结构设计单层重型厂房结构设计
天窗架
屋架 柱
吊车梁 柱间支撑
钢结构设计单层重型厂房结构设计
➢ 2.下弦横向水平支撑布置原则 ： 当跨度L≥18m； 设有悬挂式吊车起重量大于5吨； 厂房内设有较大的振动设备。 与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。
➢ 3.纵向水平支撑布置原则 ： 厂房内设有托架，或有较大吨位的重级、中级 工作制的桥式吊车； 或有壁行吊车，或有锻锤等大型振动设备； 以及当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时 。
钢结构设计单层重型厂房结构设计
➢ 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 支撑可作为屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆 在屋架平面外的计算长度，保证受压上弦杆的 侧向稳定，并使受拉下弦保持足够的侧向刚度。
➢ 4.承担并传递水平荷载 如传递风荷载和地震荷载等。
钢结构单层厂房课程设计详细讲义PPT课件
单层厂房钢结构
钢屋架－檩条－轻型屋面板结构体系 优点：构件自重轻，用料省，运输安装轻便
缺点：构件较多，构造较复杂，吊装次数较多
在横向支撑或垂直支撑节点处应沿房屋通长设置系杆。 8M0，其它节间的正弯矩和节点负弯矩M2＝±0. 屋盖构件数量多，整体刚度差。 刚接：连接于钢柱上。 抗风柱支承在屋架下弦时，
图 垂直支撑的Βιβλιοθήκη 置无天窗，跨 度l<30m，布置 在屋架两端、跨 中。
无天窗，跨度 l>30m，布置在屋 架两端、跨度l/3 处。
单层厂房钢结构
垂直支撑
一般跨度房屋的系垂杆受直力很支小，撑柔性即系杆在的设相计可邻按[λ两]＝3榀50，桁400架控制的，常对用单应角钢竖截面杆； (或斜杆)间平
常用的腹杆体系人字式、交叉式、再分式。
上弦横向水平支撑一般应设置在房屋两端或纵向温度区段 两端的第一柱间或第二柱间，其最大间距为60m，否则在中间 应增设一道或几道支撑。有时可将其布置在第二个柱间，但在 第一个柱间要设置刚性系杆以支持端屋架和传递端墙风力。
单层厂房钢结构
上弦横向水平支撑，通常采用单角钢柔性铰 。
叉斜腹杆和双角钢十形或T 形截面受压横腹杆(横腹杆型式与
单层厂房钢结构
如在房屋两端的柱间内设置上弦横向支撑桁架，则屋架上 弦将屈曲成多个“半波”，从而提高上弦杆的整体稳定性，亦 即提高了承载能力。由此可见平面桁架如无支撑系统从侧面 “扶持”，将不能发挥它的承重作用。
单层厂房钢结构
屋盖支撑系统做法是： 首先在屋盖两端的两榀相邻平面屋架对应的上弦杆间、 下弦杆间、端部竖杆(或斜杆)间、以及跨中某些竖杆(或斜 杆）间，用水平、垂直和倾斜方向的支撑杆件互相联系； 这样就在垂直于两相相邻屋架的侧向形成许多水平和垂直 支撑桁架(即图中的上、下弦横向水平支撑和端部、跨中垂 直支撑)，并与两榀相邻屋架共同组成坚强的空间桁架结构 体系。
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)1.1整体布置选型1.1.1 建筑平面的选择工业建筑中生产工艺要求是其设计主要依据，本厂房的生产工艺流程为直线型，生产工艺流程较简单。
充分考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性，平面采用矩形平面形式，本厂房采用单跨结构。
①柱网的选择本厂房所承受荷载较小，故选择质量较轻，工业化程度较高，施工周期短，结构形式选钢筋混凝土排架结构。
为便于机械化生产，减少造价，横向选择柱距6m，纵向选择柱距6m。
②定位轴线的划分横向定位轴线：从左向右依次编号为1，2，3，4，5……，10。
横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心，在厂房纵向尽端处，横向定位轴线位于山墙内边缘，并把端柱中心线内移600mm。
厂房的纵向结构构件如屋面板，吊车梁，连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。
纵向定位轴线：由下向上依次编号为A，B，……，E。
1.1.2厂房天然采光设计根据我国《建筑采光设计标准》（GB/T50033—2001）规定可知，本厂房的采光等级为Ⅲ级。
本厂房拟采用双侧采光，因此根据《建筑采光设计标准》应大于1/7。
（GB/T50033—2001）的规定，窗地面积比为Ac/Ad由于侧面采光的效果较好，应用较多。
又由于单侧采光光线衰减幅度较大，光线不均匀，工作面上近窗点光线强，远光点光线弱，所以本厂房采用双侧采光。
为了满足采光面积又不使窗高过大，本厂房将侧窗开为上下两层。
门窗明细表见表2-1所示。
表2-1 门窗明细表1.1.3厂房屋面排水设计为了减少室内排水设施，避免排水管道对生产工艺的影响，本厂房采用有组织外排水方式。
本厂房采用卷材防水，厂房屋面排水坡度取2%，天沟纵向坡度取1%。
1.1.4 结构选型及排架计算简图确定根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图3-1所示。
为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。
图3-1 厂房剖面图1.1.5屋面板采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集04G410-1中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。
单层钢结构厂房设计
题目：金刚金属加工车间单层钢结构厂房设计一、工程概况1.工程名称：金刚金属加工车间。
2.建设地点：拟建建筑物位于西安市，室外地坪设计标高为415.35m。
3.建设规模：总建筑面积2880平方米，单层工业厂房，内设中级工作制桥式吊车一台。
二、设计原始资料（一）气象条件1.冬季采暖室外计算温度－5°C。
2.主导风向：东北风，基本风压0.35kN/m2。
3.地面粗糙度：B类。
4.基本雪压：0.25kN/m2。
5.年降雨量：632mm；日最大降雨量：92mm；时最大降雨量：56mm；雨季集中在9、10月份。
6.土壤最大冻结深度500mm。
（二）工程地质条件1.建筑场地地貌单元属渭河二级阶地，场地地形平坦。
2.地下水稳定埋深8.5～10.8m，属潜水类型。
3.抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅲ类，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.2g，设计特征周期0.45s。
4.根据场地岩土工程条件和建筑物荷载特点，建议本工程采用天然地基。
（三）施工条件1.建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。
2.拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。
三、建筑设计任务及要求（一）设计任务根据建设单位提供的设计委托书，完成建筑平面、剖面及立面设计。
（二）设计要求1.平面设计：根据工艺要求，合理确定平面柱网尺寸；要求满足采光、通风要求。
2.剖面设计：根据给定的吊车资料、工艺净空要求，确定牛腿标高和厂房高度。
3.立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。
（三）设计成果说明书1份，1#图纸2张1.平面图：参考比例1：100~1：200。
2.立面图：正立面，侧立面各一个，参考比例1：100~1：200。
3.剖面图：参考比例1：100~1：200。
4.节点详图：不少于5个，其中檐口和屋脊构造详图必画，比例自定。
5.建筑设计说明书。
建筑设计方案应达到初步设计深度，构造详图达到施工图深度。
围护结构采用双层彩色压型钢板内填保温材料，可以是工厂复合板，也可以是现场复合板，自选。
单层厂房钢结构设计
• 屋盖系统→屋架、支撑、檩条、天窗 • 吊车梁、制动梁
• 承受吊车梁的竖向荷载及水平荷载
• 支撑→屋盖支撑、柱间支撑
• 将单独平面框架连成空间体系，保证其刚度
• 墙架→承受墙体的重量和风力
第一节 单层厂房钢结构体系
二、单层厂房钢结构的布置 2.1、柱网 2.2、变形缝－温度缝 2.3、横向框架 2.4、屋盖结构布置
第一节 单层厂房钢结构体系
3.2、屋盖支撑 (2) 屋盖支撑布置 • 下弦横向水平支撑（体系）
• 以两榀屋架的下弦杆作为支撑桁架的弦杆 ，系杆与交叉斜杆为腹杆，共同组成水平 桁架；
第一节 单层厂房钢结构体系
3.2、屋盖支撑 (2) 屋盖支撑布置 • 下弦横向水平支撑（体系） 1)作用 a.减少下弦平面外计算长度； b.传递悬挂吊车水平力； c.传递水平风力(与抗风柱相连，作为抗
风柱的支点)
第一节 单层厂房钢结构体系
3.2、屋盖支撑 (2) 屋盖支撑布置 • 下弦横向水平支撑（体系） 2)布置原则 a.屋架跨度≥18m时 b.屋架下弦设有悬挂吊车，厂房内有吨位
较大的桥式吊车或有振动设备时； c.端墙抗风柱支承于屋架下弦时； d.屋架下弦设有通长的纵向支撑时； e.上弦设有横向支撑的开间，下弦也须设
• 框架柱柱脚一般刚性固定于基础上
第一节 单层厂房钢结构体系
2.3、横向框架 • 梁柱铰接与刚接
梁柱刚接
梁柱铰接
第一节 单层厂房钢结构体系
2.3、横向框架 • 梁柱铰接
• 对基础沉降有较强的适应性 • 安装方便、计算简单、受力明确 • 缺点：下段柱弯矩较大，横向刚度差 • 目前应用广泛
第一节 单层厂房钢结构体系
钢结构单层厂房结构(图片很好)
式中
K AB
——横梁在远端固定使近端A点转动单位角时在 A点所需施加的力矩值；
KAC ——柱在A点转动单位角时在A点所需施加的力 矩值。
框架的计算跨度L(或L1、L2)取为两上柱轴线之间的距 离。
钢结构
设计
第七章 单层厂房结构
横向框架的计算高度H：柱顶刚接时,可取为柱脚底面至框 架下弦轴线的距离(横梁假定为无限刚性)，或柱脚底面至横梁 端部形心的距离(横梁为有限刚性)；柱顶铰接时，应取为柱脚 底面至横梁主要支承节点间距离。对阶形柱应以肩梁上表面作 分界线将H划分为上部柱高度H1和下部柱高度H2。
(a)柱顶刚接(b)柱顶铰接
第七章 单层厂房结构
对于由格构式横梁和阶形柱(下部柱为格构柱)所组成 的横向框架，需要将惯性矩(对高度有变化的桁架式横梁按 平均高度计算)乘以折减系数0.9简化成实腹式横梁和实腹 式柱。对柱顶刚接的横向框架，当满足下式的条件时，可 近似认为横梁刚度为无穷大：
K AB 4 K AC
h2
图7.2.2 柱与吊车梁轴线 间的净距
第七章 单层厂房结构
b1——上段柱宽度。 S的取值：对于中型厂房一般采用0.75m或1m，重
型厂房则为1.25m甚至达2.0m。
框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离:
式中:
H h1 h2 h3
h3—地面至柱脚底面的距离。中型车间约为0.8-1.0， 重型车间为1.0～1.2；
及温度应力等，在地震区尚应承受厂房纵向的地震力， 并传至基础。
◆可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框 架平面外的计算长度。
钢结构
设计
第七章 单层厂房结构
柱间支撑由两部分组成：在吊车梁以上的部分称为 上层支撑。吊车梁以下部分称为下层支撑，下层柱间支撑 与柱、吊车梁在纵向组成刚性很大的悬臂桁架。为了使纵 向构件在温度发生变化时能较自由地伸缩，下层支撑应该 设在温度区段中部。只有当吊车位置高而车间总长度又很 短(如混铁炉车间)时，下层支撑设在两端才是合理的。
钢结构单层工业厂房设计
毕业设计说明书题目：钢结构单层工业厂房设计（方案三）院（部）：土木工程学院专业：建筑工程技术班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：目录摘要 (6)1引言 (8)2.单层厂房屋架设计与计算 (8)2.1设计资料 (8)2.2荷载计算 (9)2.2.1荷载取值计算 (9)2.2.2内力计算 (9)2.2.3 内力组合表 (10)2.3刚架设计 (12)2.3.1杆件截面设计 (12)2.3.2节点设计 (15)3吊车梁 (21)3.1 设计资料 (21)3.2 吊车梁截面内力计算 (22)3.2.1 两台吊车作用下的内力 (22)3.2.2 一台吊车作用下的内力 (23)3.3 截面选择 (24)3.3.1 梁高h (24)3.3.2腹板的厚度tw (25)3.3.3 翼缘板厚度b和厚度t (25)3.3.4制动板选用8mm厚花纹钢板，制动梁外侧翼缘 (26)3.3.5 截面验算 (27)3.3.6翼缘与腹板的连接焊缝 (27)3.3.7 中间横向加劲肋截面 (29)3.3.8支座加劲肋 (30)3.3.9 吊车的拼接 (30)3.3.10 吊车梁的疲劳强度验算 (30)4.单轴对称单阶柱 .............................................................................. 错误！未定义书签。
4.1 基本资料： .......................................................................... 错误！未定义书签。
4.2荷载效应组合值 ................................................................... 错误！未定义书签。
4.3柱截面选择： ....................................................................... 错误！未定义书签。
单层钢结构厂房设计方案（62页）（优质版）
单层钢结构厂房设计方案（62页）（优质版）目录1.工程概述1.1工程建设概述1.2建筑设计概述1.3结构设计概述1.4施工条件介绍2.工程特点分析及施工顺序2.1工程特点2.2施工顺序3.工程施工案3.1工程施工部署3.2主要分部分项工程施工案选择3.2,1基础工程施工案3.2.2主体工程施工案3.2.2.1钢结构吊装3．2.2.2围护墙板安装3.2.2.3其他工程的施工3.2.3屋面工程施工案3.2.3.1屋面压型彩板安装3.2.4室工程施工案3.2.5室外工程施工案3.2.6水、电、卫、气安装工程3.2.6.1电力工程3.2.6.2临时用水设计4.工程施工质量与安全措施4.1施工质量措施4.2安全技术措施5.工程施工进度计划6.施工现场平面设计附录：1.工程概况1.1工程建设概况本工程为市某有限公司商用车总装配厂，位于市**区**地点。
工程为单层排架钢结构厂房，由车间和附属用房组成。
宽度为27m跨度8m，长度为78m柱距6m，建筑高度11.3m，建筑面积2106㎡，占地面积2300㎡以上。
总投资**万元。
本工程主体钢结构一层，基础为柱下独立基础。
建筑耐火等级二级，屋面防水等级Ⅲ级；抗震设防烈度为六度；结构抗震设防类别为丙类；抗震等级为四级；结构安全等级为二级，使用年限：50年。
是一个现代化的生产型厂房。
结构设计平面图，立面图和剖面图见附图。
1.2建筑设计概况1.2.1建筑功能：以商用车装配生产为主要功能，同时设有配电室、更衣室等附属用房。
1.2.2主要建筑做法1.2.2.1墙面：（1）车间及车间外辅助站房1.2m以下外墙为贴200*300深灰色面砖墙面；（2）车间外辅助站房1.2m以上外墙为白色丙烯酸涂料；（3）车间外墙1.2m以上为双层压型钢板，外板为白色0.53㎜厚YX35-280-840型镀铝锌压型钢板，中夹50厚超细玻璃棉，板为白色0.4㎜厚YX28-205-820型镀锌压型钢板。
（4）车间办公、更衣、休息场所等墙体采用100厚自熄性聚苯乙烯塑料白色彩钢夹芯板JXB-QY1000。
钢结构课程设计(单层工业厂房)
钢结构单层工业厂房课程设计指导教师：曹现雷班级：土133班姓名：杨骏学号：139044535日期：2016.4.24目录一、设计资料 (1)二、屋架形式及几何尺寸 (1)三、支撑的布置 (2)四、檩条的布置 (3)五、材料自重及荷载 (4)六、荷载计算 (4)七、杆件截面选择 (5)八、各腹杆的焊缝尺寸计算 (10)九、节点板的设计 (11)一、设计资料：某厂房车间设有两台10吨中级工作制吊车。
车间无腐蚀性介质。
该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用梯形桁架式钢屋架，屋架下弦标高9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C30。
屋面采用压型钢板屋面，C型檩条，檩距为1.2m~2.6m。
屋面恒荷载（包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等）取值参考教材2.2.1中规定。
活荷载标准值取0.5kN/mm2；雪荷载标准值取0.2，不考虑积灰荷载和积雪不均匀分布情况。
结构重要性系数为γ0=1.0。
屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。
设计时，荷载按以下情况组合：a. 恒载+全跨活荷载（或雪荷载）b. 恒载+半跨活荷载（或雪荷载）二、屋架形式及几何尺寸屋架及几何尺寸如图1所示，檩条支承于屋架上弦节点。
檩距为2267.5mm，水平投影距离为2250mm。
屋架坡度为α= arctan = 7.13°。
图1 屋架形式和几何尺寸三、支撑的布置依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，支撑布置图如图2所示，上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置竖直支撑，在其余开间的屋架下弦跨中设置一道通长的刚性细杆，上弦通过水平支撑在节点处设置通长的刚性细杆。
下弦两端设纵向水平支撑。
故上弦杆在屋架平面外的计算长度等于横向支撑的节距。
支撑的布置见图2。
上弦水平支撑布置图下弦水平支撑布置图1-1中部垂直支撑布置图2-2 端部垂直支撑布置图图2 支撑的布置图四、檩条布置檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距2267.5mm。