单层厂房课程设计

单层厂房课程设计（精选8篇）

篇1：单层厂房课程设计

混凝土及砌体结构

课程设计

学生姓名：张海岩 学 号：20094023341 指导教师：解恒燕 学 院：工程学院 专 业：土木工程

中国·大庆 2012年9月

篇2：单层厂房课程设计

单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点，在中小型工业厂肩中得到广泛应用。砖柱厂房是以砖柱（墙）做为承重和抗侧力构件，由于材料的脆性性质，其抗震性能比钢筋混凝土柱厂房差；由于砖往厂房内部空旷、横墙问距大，地震时的抗倒塌能力不如砌体结构的民用建筑。因此根据砖柱厂房的震害特点，找出杭震的薄弱环节，提出相应的抗震措施，提高其抗震能力是必要的。

1．地震震害及其特点：

地震震害表明：

6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻，少数砖柱出现弯曲水平裂缝：8度区出现倒塌或局部倒塌，主体结构产生破坏；9度区厂房出现较为严重的破坏，倒塌率较大。

从震害特点看，砖柱是厂房的薄弱环节，外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝，内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝，砖柱的破坏是厂肩倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏，山墙外倾、檩条拔出，严重时山墙倒塌，端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响，重屋盖厂房的震害普遍重子轻屋盖厂房，楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖，其纵向水平刚度和空间作用较差，地震时屋盖易产生倾斜。

2．适用范围及结构布置

2．1单跨和等高多跨的单层砖柱厂房，当无吊车且跨度和柱顶标高均不大时，地震破坏较轻。不等高厂房由于高振型的影响，变截面柱的上柱震害严重又不易修复，容易造成屋架塌落。因此规定砖柱厂房的适用范围为单跨或等高多跨且无桥式吊车的中小型厂房，6－8度时厂房的跨度不大子15m且柱顶标高下大于6．6m，9度时跨度不大于12m且柱顶标高不大于 4．5m。

2．2厂房的平立面应简单规则。平面宜为矩形，当平面为L、T形时，厂房阴角部位易产生震害，特别是平面刚度不对称，将产生应力集中。对于立面复杂的厂房，当屋面高低错落时，由于振动的不协调而发主碰撞，震害更为严重。

2．3当厂房体型复杂或有贴建的房屋（或构筑物）时，应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元，以避免地震时产主破坏。针对中小型厂房的特点，钢筋混凝上无檀屋盖的砖柱厂房应设置防震缝，而轻型屋盖的砖柱厂房可不设防震缝。防震缝处宜设置双柱或双墙，以保证结构的整体稳定性和刚度，防震缝的宽度应根据地震时最大弹塑性变形计算确定。一般可采用50～70mm。

3．结构体系

3.1地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关，一般来说重型屋盖厂房震害重，轻型屋盖厂房震害轻，在高烈度区影响更为明显。因此要求6－8度时宜采用轻型屋盖，9度时应采用轻型屋盖。人之地震震害调查表明：

6、7度时的单跨和等高多跨砖柱厂房基本完好或轻微破坏，8、9度时排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震设计规范》（G8Jll一89）规定：

6、7度时可采用十字形截面的无筋砖柱，8度1、2类场地应采用组合砖柱，8度3、4类场地及9度时边柱宣采用组合砖柱，中柱直采用钢筋混凝土柱。经过地震震害分析发现：非抗震设计的单层砖柱厂房经过8度地震也有相当数量的厂房基本完好，所倒塌的厂肩大部份在设计和施工上也存在先天不足，因此正常设计正常施工和正常使用的无筋砖柱单层厂后，在8度区仍然具有一定的抗震能力。可见对8度区的单层砖柱厂房都配筋的要求是偏严的，在抗震规范的修订稿中将8度1、2类场地“应”采用组合砖往改为“宜”采用组合砖柱，允许设计人员根据不同情况对是否配筋有所选择。一般来说，当单层砖柱厂房符合砌体结构刚性方案条件，经抗震验算承载力满足要求时，可以采用无筋砖柱。

3.3对于单层砖柱厂房的纵向仍然要求具有足够的强度和刚度，单靠砖柱做为抗侧力构件是不够的，如果象钢筋混凝土柱厂房那样设置柱间支撑，会吸引相当大的地震剪力。使砖拄剪坏。为了增强厂房的纵向抗震承载力，在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙，以代替柱间支撑的作用，这是经济有效的方法。

3.4 当厂房两端为非承重山墙时，山墙顶部与檩条或屋面板恨难连接，只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接做为山墙顶部的支点，这不仅降低了房屋整体空间作用，对防止山墙的出平面破坏也不利，因此厂房两端均应设置承重山墙。

3．5 厂房的纵横向内隔墙宣做成抗震墙，其目的充分利用培体的功能，避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时，最好采用轻质隔墙，以避免墙体对柱及柱与屋架连接节点产生不利影响，如果采用非轻质隔墙，则应考虑隔墙对柱及其与屋架节点产生的附加剪力。

3.6 无窗架不应通至厂房单元的端开间，以免过份削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时，将产生严重的震害甚至倒塌，地震区应避免使用。抗震承载力计算

4.1 横向抗震计算

单层砖往厂房横向抗震计算的计算简图，可按下列规定选取：（1）当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时，可采用下端为固接、上端为铰接的徘架结构模型；（2）当厂肩边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱，在确定厂房自振周期时，砖柱下端按固接考虑，在计算水平地震作用时，砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下，随着变形的不断增加，无筋砖柱下端开裂并退出工作，囚而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算，可以忽略空间工作影响·采用平面排架进、厅计算。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂肩，其空间作用不能忽略，应按空间分析的方法进行计算：但为了简化，对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算，考虑到其空间工作影响，对计算的地震作用效应要进行调整。

4.2 纵向抗震计算

对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房，当考虑屋盖为刚性时，纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比：当考虑屋盖的弹性进行空间分析时，侧移刚度较大柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小，而侧移刚度较小柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点，可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数，做为纵向地震分配时的柱列刚度，并对所计算的厂房自振周期进行修正，以考虑屋盖的弹性影响。

对于纵墙对称布置的单跨厂房，在厂房纵向沿跨中切开，取一个柱列单独进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度，考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大，为了计算简便，仍可假定各纵向往列在地震时独立振动，按柱列法进行计算。抗震构造措施

5．1 单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。采用瓦木屋盖时，设有满铺望板的抗震能力比无望板强得多，望板能起到阻止屋架倾斜的作用。地震震害表明，未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖，屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多，因此要有足够的屋盖支撑系统，保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定，以满足抗震的要求。

5．2圈梁对增强厂房的整体性起到了重要作用，但预制圈梁抗震性能差，地震时在连接外容易拉断，因此要求圈梁应现浇且在厂房柱顶标高处沿房屋外墙及承重内墙闭合。对于

8、分度区还应沿墙高每隔3－4m增设一道圈梁，可提高砖墙的抗震性能，并能够限制地震时墙体裂缝的开展，减轻墙体破坏。当地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时，地震易出现裂缝，如果裂缝穿过厂房将使房屋撕裂，基础顶面应设置基础圈梁，以减轻地震灾害。当圈梁兼做门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时，圈梁的截面和配筋除满足抗震构造要求外，还应根据实际受力计算确定。

采用钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房，地震时在屋盖处圈梁下一至四皮砖的砖墙上易出现水平裂缝，因此8、9度时，在墙顶沿墙长每隔1m 左右埋设 1根8竖向钢筋，并插入顶部圈梁内，以避免上述震害的产生。

5．3地震中屋架与砖柱连接不牢，柱头产主破坏甚至屋盖坍落的震例是较多的。为了加强屋架与砖柱的连接，柱顶垫块应与墙顶圈梁整体浇注，屋架与垫块的预埋件采用螺栓连接或焊接。当垫块厚度或配筋过小时。预埋件的锚固不能满足要求，垫块厚度丁应小于240mm，井配置两层直径不小于8间距不大于100mm的钢筋网。烈度较高时，屋盖承受的地震作用较大，与垫块整体浇注的圈粱受到较大的扭矩，垫块两侧各500mm范围内圈梁的箍筋应加密，其间距不应大子100mm。

5.4山墙是砖柱厂房抗震的薄弱部位，地震时产生外倾、局部倒塌甚至全部倒塌，震害的主要原因是山墙顶部与屋盖系统拉结不牢。为了使屋盖与山墙可靠连接，应在山培顶部设置钢筋混凝上卧梁，通过卧梁内的预埋件与屋盖构件锚拉。

由于山墙比较高大，在横向地震作用下，墙体内的平面弯曲应力使墙体产主水平裂缝，墙体内的剪力使墙体产生交叉裂缝；在纵向地震作用下，墙体产生平面外倾倒。在山墙壁柱中配筋，可以防止或减轻上述震害的产生，壁柱的截面和配筋不应小于排架柱，并应通到墙顶与卧梁、屋面构件连接。

为了防止山墙和横墙的剪切破坏，对其开侗应有所限制，开洞的水平截面面积不应超过总截面面积的50％。

8、9度时在山墙和横墙两端应设置构造柱，9度时在高大洞口两侧应设置构造柱。

参考文献

中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》（征求意见稿），北京1998。

篇3：单层排架厂房设计技术措施

设计中应注意的比较共性的问题:a.不论建筑图还是结构图, 均应按建筑结构制图标准 (比如吊车轮廓用虚线) 制图, 出图的字体及字宽高比等均应按照相关标准执行;b.设计节点详图及构配件 (含轨道下地面构造) 尽可能选用定型标准图, 宜选国标图, 必须为有效图, 严禁用失效作废图, 若设计构配件与定型图差异较大时可以定型图为参考自行绘制;c.建筑图与结构图尽可能不画在同一页图上;d.设计中同一构件的尺寸及距离等数据在不同页图次出现时只标一处, 重复标注易出错;e.设计前应调查了解工程施工现场地下有无电力、光纤电缆及给排水管道通过, 地上有无高压线等管线通过, 若有应将其暂时移设, 若不能移设则采取悬挂措施加以保护, 待施工结束后予以恢复, 以免开工后才发现再做设计变更, 造成不必要的麻烦。

先从建筑设计说起。建筑设计中平面设计很重要, 做平面设计应主要依据工艺设计人提交的平面图, 平面图各房间 (如制动室、配电室) 的门、地面、墙面、顶棚有何种特定要求, 何处设防火门;何处应设孔洞及设备支架等, 以上具体设计中尚须参阅铁路作业房屋设计手册及相应建筑规范并与工艺设计人其他专业人沟通配合。建筑设计中应注意的其他问题有:a.平面图中钢吊车梯设置在厂房边跨;b.设计说明要具体完整并仔细核对建筑面积、门窗数量等;c.旁间门至楼梯间的最大距离应符合建筑防火规范要求, 并以此确定两部楼梯的间距;d.重视防火设计;例如同一房间两门净距应≥5米, 走廊两部楼梯间距等均应满足建筑设计防火规范要求;e.进火车大门的尺寸应查设计手册以防做小造成火车不能通过;f.图中各构配件的厚度、尺寸等应标全, 不能遗漏;g.在立、剖面图中只要能看到的构配件均应画出不应简化, 吊车轨道、屋脊线等涉及标高尺寸均应仔细核对;h.火

为加快出图进度且减少重复工作量, 当自检发现计算有误或设计变更须重新计算时, 不必重新绘图, 只按照新设计在已绘的图上将配筋规格及相应标注、尺寸等加以修改即可。单层厂房竖向荷载一般并不太大且混凝土受压承载力较高, 一般排架柱的受力配筋量不高, 不应轻易加大柱的截面及牛腿尺寸造成“胖柱”, 宜采用工型柱, 以上做法不仅经济而且自重轻对基础的受力有利。排架柱的截面及牛腿尺寸 (含所需埋件等) 均可根据厂房吊车起重量、轨顶标高等按国标定型图选用。实际厂房排架柱设计更重要的工作是确定牛腿、轨顶和柱顶等处标高, 标高确定的依据是甲方单位提供的库内采用吊车的各项准确参数, 应使屋架下铉的最下部位距吊车的最高部位的净空尺寸不小于200毫米, 抗风柱的柱顶标高应低于屋架上铉中心线50毫米。抗风柱与排架柱均应预制, 柱脚采用插入现浇基础杯口。我设计的排架厂房排架主体结构附带工作间为二层混凝土铰接构架, 形成铰接构架的方法是接头处各设铁埋件且以角焊缝焊接, 因角焊缝所能传递的弯矩很小即可视为铰接。地沟平面图应单独画在同一张图上, 应在图中指明人孔板位置, 地沟断面图应显示与基梁和基础的相对位置关系。在结构设计中尚应注意以下几点:a.在编制结构构件标号时, 构件稍有不同 (例如埋件不同、牛腿标高不同) 编号就不能取为相同;各构件断面图宜选用较大比例尺绘制;b.各构件的编号应按每页图设一构件表, 不应前后交叉;c.排架柱模板图应标注除截面受力筋以外所有埋件、拉筋等的尺寸及相对位置;d.变形缝处不仅外墙设缝, 楼板、梁等构件均应在变形缝处断开;e.圈梁在平面上尽可能沿着整个厂房交圈, 除在檐口附近或窗顶设置一道圈梁外, 尚应在吊车梁标高增设

(上接293页) 者比后者节约电耗, 前者补水一道。在进行厂房围护结构布置时, 应尽可能将圈梁、过梁、连梁结合起来, 使一种梁能起到多种梁的作用, 以简化构造、节约材料、方便施工。为方便施工混凝土构件一般预制, 在过梁与柱相碰时应在柱上相碰位置预埋甩筋, 此处过梁改为现浇;f.若暖气设计地沟须横穿车库大门, 应作可供火车上行的钢筋混凝土独立地沟, 但更合理的做法是取消过车轨道下的地沟, 代之以在相应深度预埋大直径钢管, 水暖等管道从此钢管中穿过;g.通行火车的大门下不应设置基础或基础梁;h.柱间支撑设置应注意仅厂房中部的支撑为上、下柱支撑, 边跨仅设上柱支撑;i.因排架柱下独基偏心受力, 故应采用长方形更为经济合理, 为简化绘图并节约混凝土宜选用锥型基础 (阶形基础尺寸标注烦琐易出错) ;j.混凝土梁柱不应暴露于室外, 应外包墙体或苯板用以阻断冷桥。

土建设计者应熟悉所作工程的现场情况, 查阅竣工图纸资料, 必要时应作现场调查, 还应了解当地的习惯做法, 比如毛石的抗冻融性好, 严寒地区条形基础的习惯做法是用毛石而非砖;还应了解所做工程的当地建材的供应情况, 比如有的地方屋面保温岩棉没有货源, 设计时应采用苯板作屋面保温, 这样才能做到设计的经济合理。

篇4：单层砖柱厂房抗震设计与加固研究

【关键词】单层厂房；砖柱；抗震设计；加固

单层砖柱厂房以砖柱（墙）作为承重和抗侧力构件，砖柱厂房内部空旷、横墙问距大、地震时的抗倒塌能力不如砌体结构的民用建筑。由于砌体材料的脆性性质，其抗震能力不如钢筋混凝土柱厂房；笔者通过若干工程实例，详细分析了单层砖柱厂房的震害，找出单层砖柱厂房抗震的薄弱环节，结合结构体系与结构布置的原理，提出相应的抗震措施与加固方法，对提高其抗震能力有很重要的现实意义。

1. 单层砖柱震害分析

（1）6、7度区：未经设防的单层砖结构厂房，多数只有轻微破坏或基本完好，少数为中等破坏。8度区：多数有破坏，部分受到中等破坏，个别倒塌。9度区：大多数有严重破坏或倒塌，只有个别在震后保留下来。

（2）6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻，少数砖柱出现弯曲水平裂缝：纵墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝。屋架支座联结处的局部破坏。

（3）8度区出现纵墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝、屋架支座联结处的局部破坏、倒塌或局部倒塌，主体结构产生破坏；9度区厂房出现较为严重的破坏，倒塌率较大。如图1、图2。

图1 砖柱出现裂缝图

（4）从震害特点看，砖柱是厂房的薄弱环节，外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝，内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝，砖柱的破坏是厂房倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏，山墙外倾、檩条拔出，严重时山墙倒塌，端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响，重屋盖厂房的震害普遍重于轻屋盖厂房，楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖，其纵向水平刚度和空间作用较差，地震时屋盖易产生倾斜。

图2 砖墙出现裂缝图

2. 结构体系与结构布置

（1）厂房的平立面应简单规则。当平面为L、T形时，厂房阴角部位易产生震害。对于立面复杂的厂房，当屋面高低错落时，由于振动的不协调而发主碰撞，震害更为严重。 当厂房体型复杂或有贴建的房屋（或构筑物）时，应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元，以避免地震时产生破坏。

（2）地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关，一般来说重型屋盖厂房震害重，轻型屋盖厂房震害轻，在高烈度区影响更为明显。因此要求6～8度时宜采用轻型屋盖，9度时应采用轻型屋盖。

（3）当厂房两端为非承重山墙时，山墙顶部与檩条或屋面板很难连接，只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接作为山墙顶部的支点，这不仅降低了房屋整体空间作用，对防止山墙的出平面破坏也不利，因此厂房两端均应设置承重山墙。

（4）厂房的纵横向内隔墙宜做成抗震墙，避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时，最好采用轻质隔墙，以避免墙体对柱及柱与屋架的连接节点产生不利影响。

（5）天窗架不应通至厂房单元的端开间，以免过分削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时，将产生严重的震害甚至倒塌，地震区应避免使用。

3. 抗震承载力计算

3.1 横向抗震计算。

（1）单层砖柱厂房横向抗震计算的计算简图可按下列规定选取：当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时，可采用下端为固接、上端为铰接的排架结构模型（单层砖柱厂房横向抗震计算的计算简图见图3）。

图3 单层砖柱厂房横向抗震计算的计算简图

（2）当厂房边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱，在确定厂房自振周期时，砖柱下端按固接考虑，在计算水平地震作用时，砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下，随着变形的不断增加，无筋砖柱下端开裂并退出工作，因而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算，可以忽略空间工作影响。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂房，其空间作用不能忽略，应按空间分析的方法进行计算：但为了简化，对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算，考虑到其空间工作影响，对计算的地震作用效应要进行调整。

3.2 纵向抗震计算。

（1）对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房，当考虑屋盖为刚性时，纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比：当考虑屋盖的弹性进行空间分析时，侧移刚度较大的柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小，而侧移刚度较小的柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点，可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数，作为纵向地震分配时的柱列刚度，并对所计算的厂房自振周期进行修正，以考虑屋盖的弹性影响。

（2）对于纵墙对称布置的单跨厂房，在厂房纵向沿跨中切开，取一个柱列进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度，考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大，为了计算简便，仍可假定各纵向柱列在地震时独立振动，按柱列法进行计算。

4. 抗震构造措施

（1）单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖，屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多，因此要有足够的屋盖支撑系统，保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定，以满足抗震的要求。

篇5：单层厂房课程设计

厂房立面设计是以厂房体型组合为前提的，不同的生产工艺流程有着不同的平面布置和剖面处理，厂房体型也不同。如轧钢、造纸等工业，由于其生产工艺流程是直线的，多采用单跨或单跨并列体形。一般中小型机械工业多采用垂直式生产流程，厂房的体形多为方形或长方形的多跨组合，内部空间连通，厂房高差一般悬殊不大。但重型机械厂的金工车间，由于各跨加工的部件和所采用的设备大小相差很大，厂房体形起伏较多;铸工车间往往各跨的高宽均有不同，又有冲出屋面的化铁炉，露天跨的吊车栈桥，烘炉及烟囱等，体形组合较为复杂，

由于生产的机械化，自动化程度的提高及节约用地和投资，在国外常采用方形或长方形大型联合厂房。贮存散碎材料的贮仓建筑多采用适于自动运输的各种拱形或三角形剖面的通长体型。

结构形式对厂房体形也有着直接影响。同样的生产工艺，可以采用不同的结构方案。因而厂房结构形式，特别是屋顶承重结构形式在很大程度上决定着厂房的体形。如某些厂房中的锯齿形屋顶、拱形和各种壳体结构屋顶及平屋顶等。

篇6：单层钢结构厂房围护结构设计流程

一、轻型门式刚架的结构体系组成Fig.1

轻钢结构厂房一

Fig.2

轻钢结构厂房二

Fig.3

轻钢结构厂房三

Fig.4

轻钢结构厂房结构体系组成轻型门式刚架的结构体系包括以下组成部分：

1、主结构：刚架、吊车梁、支撑系统；

2、围护结构：屋面檩条、墙面檩条、屋面板和墙板等；

3、辅助结构：楼梯、平台、栏杆等；

4、基础。

二、围护结构的组成轻钢结构的围护系统包括檩条、墙梁、墙面及屋面彩板、收边系统、采光系统、排水系统和通风系统等。

Fig.5

围护结构一

Fig.6

围护结构二

刚架、支撑系统以及吊车梁组成了结构的主要受力骨架，即主结构体系。屋面檩条和屋面檩条既是围护材料的支承结构，又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用，构成了建筑的次结构。外部荷载（风、雪等）直接作用在围护结构上，通过围护结构再传递到主结构上。

Fig.7

冷弯薄壁型钢

三、设计流程

1.收集资料；

1.1

建筑平行作业图：

包括平、立、剖面；

门洞、窗户位置、标高；

厂房墙面、屋面做法；

厂房有无吊顶；

檐口高度、檐口节点。

1.2

公用专业（主要是暖通专业和水道）所提的资料：

屋面风机的重量和位置；

管道的重量和位置；

屋面开洞的位置和大小。

2．墙梁、檩条截面计算；

使用PKPM钢结构模块中的工具箱计算

3．绘制节点图纸。

要重视节点图纸

四、程序计算参数的选取

a．檩条计算参数的选取

Fig.8

檩条计算界面一

1、注意不是所有的屋面檩条都是5连跨，下列情况就需要考虑檩条的实际跨度：

（1）屋顶通气器和屋顶天窗在端跨一般不设置（有时候第二跨也不设置），此时檩条为单跨简支（或两跨连续）；

（2）屋面有横向采光通风天窗或顺坡通气器时，檩条可能会被打断，檩条应根据实际情况确定跨数；

（3）檩条本身的跨数就少于5跨。

2、屋面材料选择时，若有吊顶，须选取“有吊顶”选项。檩条仅支承压型钢板屋面时，挠度控制为l/200；有吊顶时，挠度控制为l/240。

《冷弯薄壁钢结构技术规范》第8.1.6-2；

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表3.4.2-2。

3、屋面倾角：建筑图所标的是坡度，需要换算成角度。有弧形屋面梁时，须考虑檩条倾角的不断变化。

4、拉条道数的设置：

当檩条跨度≤4米时，一般不设置拉条；

当檩条跨度>4米、≤6米时，一般在檩条跨中设置一道拉条；

当檩条跨度>6米、≤9米时，一般设置两道拉条（三分点处）；

当檩条跨度为12米时，一般设置三道拉条。

拉条均为双层拉条，同时约束檩条上、下翼缘。

5、檩条间距：

檩条的间距一般控制在1.0~1.5米之间，常用的间距有1.2、1.4、1.5米。檩条间距不得超过1.5米；对于屋面荷载较大的部位（例如高低垮处），局部檩条间距可以小于1米。若有吊顶，间距不大于1.2米。

6、檩条搭接长度的取值：檩条搭接长度取跨长的10%（两边各5%）。9米跨度一般取500mm，12米跨度一般取600mm。

7、屋面一般采用斜卷边Z形连续檩条。当柱距≥12米，且屋面荷载较大时，可采用格构式檩条或高频焊接H型钢。

8、截面选择：

设计时尽量选择标准截面，常用的标准截面高度有：200、220、250mm，常用的标准截面厚度有2.0、2.2、2.5mm，若需选择非标准截面，可通过“檩条库”选项增加截面参数。

标准截面详见《钢结构设计手册》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》；截面也参考《檩条墙梁的计算比较》。

注意：（1）非标准截面的截面厚度不得大于3.0mm；（2）非标准截面的截面高度不宜大于280mm，若高度大于280mm，须采用加强措施，避免檩条侧向失稳。

Fig.9

檩条计算界面二

9、分析参数中：

（1）“屋面板能阻止檩条上翼缘受压测向失稳”选项，不选择。

（2）“构造保证风吸力下翼缘受压稳定性”选项，不选择。屋面下层彩钢板可以起到约束檩条下翼缘的作用，偏于安全，我们不选择此选项。

（3）“考虑活荷最不利布置”和“程序自动计算檩条截面自重”选项，选择。

（4）验算规范选择“薄钢规范GB50018”。门规CECS102：2002中，檩条仅支承压型钢板屋面时，挠度控制为1/150；薄钢规范GB50018中，挠度控制为1/200。

（5）支座双檩条考虑连接刚度折减系数取0.5。

（6）支座双檩条考虑连接弯矩调幅系数取0.9。

10、屋面自重：柱距不超过9米时，取0.3KN/㎡；柱距12米时，取0.35KN/㎡。

注意：有吊顶的厂房，需要计算吊顶重量（及风管重量），然后叠加到屋面自重中。

11、雪荷载不均匀系数的取值：

（1）普通位置不均匀系数1.25（全部屋面均乘1.25）；

（2）高低跨处不均匀系数2.0（影响范围：2倍的高差，但不小于4米，不大于8米）；

（3）屋顶通风器和屋顶天窗两侧不均匀系数2.0（规范中取1.1，考虑到实际情况，我们规定取2.0；影响范围同高低跨处）；

（4）注意一些地区的特殊规定：沈阳地区规定雪荷载的不均匀系数提高1.5倍，且按照百年一遇的基本雪压进行考虑。

12、风吸力的验算：对于屋面高度高于15米、基本风压大于0.4KN/㎡的厂房，需要验算屋面周边檩条的风吸力，此时屋面恒载取0.2

KN/㎡，风压体型取-2.2。

屋面周边的范围详见《建筑结构荷载规范》第41页。

b．墙梁计算参数的选取

Fig.10

墙梁计算界面

1、柱距不超过9米时，墙梁一般按照C形简支墙梁设计；柱距12米时，墙梁一般按照Z形连续墙梁进行设计。

2、注意C形墙梁的开口方向。口朝上时，计算应力比小。

3、“墙板能阻止墙梁外翼缘侧向失稳”、“构造保证风吸力内翼缘侧向稳定性”选项，不选择。墙板确实能约束墙梁的内外翼缘，偏于安全，我们不选择这两个选项。

4、拉条设置的原则同屋面檩条。

5、风荷载的取值：

（1）调整后的基本风压值：注意按照《建筑结构荷载规范》的规定值乘以1.05（见《门规》第56页）；

（2）背风体型系数：当吊车吨位大于20t时，对于墙角处的负风压系数，应按照《建筑结构荷载规范》第41页的规定取值。

五、设计注意事项

一、檩条部分

1、注意避开刚架拼接点。跨度9米的檩条中心线离拼接点的距离不小于250mm；跨度12米的檩条中心线离拼接点的距离不小于350mm。

Fig.11

刚架拼接点

Fig.12

刚架拼接点

2、第一道檩条的位置需要根据檐口节点（天沟大样）进行调整。

Fig.13

外天沟节点

3、檩条的安装方向：Z形檩条上翼缘的肢尖朝向屋脊方向，图纸中增加示意图。

Fig.14

檩托布置示意图

4、确定屋面是否有预留洞。若有，应根据留洞大小调整檩条间距。

5、当柱距≥12米（即檩条跨度≥12米）时，一般每隔一个檩条间距设置一排C形钢，C形钢的截面高度可取檩条截面高度的一半，C形钢设置的位置同拉条。

6、屋面檩条设计时，当单坡超过50m或者两跨，需要在中间正方两个方向设置斜拉条。

7、若使用多段线（PL线）画图，应定义线宽。

8、檩条节点详图中，应仔细核对螺栓孔的位置、檩托板的大小及垫片的尺寸等相关细节。

注意：9米跨的檩条单个檩托处设置4个螺栓；12米跨的檩条单个檩托处设置6个螺栓。

9、设计墙梁和檩条时，须注意《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第7.2.14条：在檐口位置，刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处，应各设置一道隅撑。

10、屋面檩条的隅撑，应隔一设一，间距不大于3米；在柱头处应加密（3道或4道）。

Fig.15

隅撑设置示意图

11、隅撑的计算见《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第6.1.6-4条。

12、隅撑与檩条的连接，不宜设计成双螺栓；若单螺栓计算不能满足要求，可考虑加密隅撑，减小单个隅撑的受力。

二、墙梁部分

1、墙梁计算和画图前，应先确定墙面材料。若为夹芯板（或称“横板”），则墙梁间距均采用1米；若为普通压型钢板（或称“竖板”），则墙梁间距不大于1.5米即可。

2、一般每隔5道拉条设置一对斜拉条，以分段传递墙体自重。

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第8.4.2条。

Fig.16

拉条设置示意图

3、若使用多段线（PL线）画图，应定义线宽。

4、墙梁立面布置图中，最下面一根墙梁标高和砌体墙压顶圈梁标高的确定，常用的方法有两种：

（1）将墙梁的标高定为1.5左右（以1.2米高的砌体墙为例），压顶圈梁顶标高定为1.2；标高1.5左右的墙梁遇窗户处断开，压顶圈梁在窗框对应的位置增设预埋件。

（2）将墙梁的标高定为1.2米，压顶圈梁顶标高定为：1.2－墙梁翼缘宽。

注意：无论按照哪种方法确定标高，都需要核对建筑图纸中此处的节点大样，以便与建筑图纸保持一致。

Fig.17

方案一

Fig.18

方案一

Fig.19

方案二

Fig.20

方案二

5、厂房内隔墙墙梁注意以下地方：

（1）有走道板的地方，纵向内隔墙的拉条无法通过；

（2）横向内隔墙的墙梁需要避开吊车梁与吊车轨道。

6、有竖向窗时应注意，窗框（包括竖向的窗框和窗顶、窗低墙梁）的构件尺寸应通过计算确定。

Fig.21

窗框图一

Fig.22

窗框图二

7、当厂房大门是提升门时，设计时注意下列内容：

（1）门柱需延伸至

门高×2+500的高度；

（2）大门所承受的风荷载会通过导轨传给门柱，计算门柱时要考虑此荷载；

（3）核对大门上方是否有足够的空间：高度方向是否满足

门高×2+500；是否有走道板、系杆等构件，走道板和系杆离墙边应留一定的距离，以便让导轨和大门升上去。

Fig.23

提升门一

Fig.24

提升门二

8、当厂房大门是推拉门时，需在门梁上部设置一根H型钢（或双槽钢、双C形钢）用于固定悬挂推拉门的导轨，计算此H型钢时，应考虑通过导轨传过来的大门所承受的风荷载，以及门的重量。

Fig.25

推拉门一

Fig.26

推拉门二

9、注意常用雨篷详图的适用范围和计算条件，雨篷梁并非双墙梁就够，须计算确定雨篷梁的构件大小。雨篷悬挑长度一般取≤1米。

10、墙梁节点详图中，应（与墙梁立面布置图）核对是否缺少墙梁连接节点，并应仔细核对螺栓孔的位置、檩托板的大小及垫片的尺寸等相关细节。

注意：9米跨的墙梁单个檩托处设置4个螺栓；12米跨的墙梁单个檩托处设置6个螺栓。

11、核对墙面是否有预留洞（主要是暖通专业）：

（1）核对洞口是否碰墙梁。若碰墙梁，应与相关专业商量调整；

（2）若洞口需放置一些较轻的设备（例如轴流风机），应增加节点做法。

Fig.27

篇7：单层工业厂房招标公告

单层工业厂房(项目名称)标段施工招标公告

1.招标条件

本招标项目单层工业厂房(项目名称)已由成都市建委(项目审批、核准或备案机关名称)以成都市发改委投字SC20101201(批文名称及编号)批准建设，招标人(项目业主)为成都大学城乡建设学院，建设资金来自自筹(资金来源)，项目出资比例为100%。项目已具备招标条件，现对该项目的施工进行公开招标。

2.项目概况与招标范围

（1）建设地点：成都市外东十陵镇公交汽车总站东面

（2）建设规模：中型 结构形式：某厂单层钢筋混凝土装配式车间

（3）计划开工日期为 2011年5月1日，计划竣工日期为 2011 年8 月8日，工期 100日历天；

（4）招标内容：单层工业厂房建设项目的基础工程、预制构件制作安装、墙面工程、屋顶工程

（5）工程质量要求符合质量要求：达到国家质量检验于与评定标准合格等级【GB/T 1900-ISO9000(2000)】、《建筑工程施工质量验收统一标准》【GB50300-2001】

（6）各工程投标申请人在报名时交纳投标保证金5万元整

3.投标人资格要求

3.1本次招标要求投标人须具备建设行政主管部门核发的建筑安装工程施工总承包二级及以上资质，近三年有完成至少三项类似工程项目(同类型、同规模)业绩，并在人员、设备、资金等方面具有相应的施工能力，其中，投标人拟派项目经理须具备房屋建筑 专业国家二级以上注册建造师执业资格，具备有效的安全生产考核合格证书，且未担任其他在施建设工程项目的项目经理。

3.2本次招标接受联合体投标。联合体投标的，应满足下列要求：自愿组成联合体的各方均应具备承担招标工程项目的相应资质条件；相同专业的施工企业组成的联合体，按照资质等级低的施工企业的业务许可范围承揽工程。

3.3各投标人均可就本招标项目上述标段中的一个标段投标。

4.投标报名

凡有意参加投标者，请于 2010年12 月14 日至2010年12 月 17日(法定公休日、法定节假日除外)，每日上午 9：00时至12：00时，下午2：30 时至 5：30 时(北京时间，下同)，在成都市外东十陵镇成都大学第5教学楼5117 报名。

5.招标文件的获取

5.1凡有意参加投标者，请申请人于2010年12月18日至2010年12月25日(法定公休日、法定节假日除外)，每日上午9：00至12;00,下午2：30至5：30(北京时间，下同)在成都市外东十陵镇成都大学第5教学楼5117持单位介绍信购买资格预审文件。

5.2招标文件每套售价200元，售后不退。图纸押金5000元，在退还图纸时退还(不计利息)。

5.3邮购招标文件的，需另加手续费(含邮费)35元。招标人在收到单位介绍信和邮购款(含手续费)后3日内寄送。

6.投标文件的递交

6.1投标文件递交的截止时间（投标截止时间，下同）为2011年3月1日10时00分，地点为成都市外东十陵镇成都大学第5教学楼5217。

6.2逾期送达的或者未送达指定地点的投标文件，招标人不予受理。

7.发布公告的媒介

本次招标公告同时在四川日报，四川建设网，四川招投标网上发布。

8.联系方式

招 标 人：成都大学城乡建设学院招标代理机构： 08级工程管理地址：成都大学第5教学楼地址：成都市外东十陵镇

5312成都大学第5教学楼5217

邮编：610016邮编：610016

联 系 人：杨平联系人：李友睦

电话：***电话：***传真：028-87121835传真：028-87121836开户银行：中国银行开户 银 行： 中国工商银行

账号：***0000账号：***51192010年12月11日

篇8：谈轻钢结构单层厂房的设计

关键词：轻型钢结构,门式刚架,结构体系

0 引言

随着国家可持续发展战略的实施，高能耗、低效率和破坏环境的建筑材料将逐步退出市场，取而代之的将是低耗、高效、环保的新型建材。钢材作为可再生利用和高效的材料，逐渐在建筑行业中占有主导地位，尤其是轻钢结构近几年在单层工业厂房中逐渐取代钢筋混凝土排架结构而成为一种新型的结构体系。轻钢结构具有自重轻、工厂化和商品化程度高、施工速度快、综合经济技术指标低等优点。下面就轻钢结构单层工业厂房设计的要点及其构件设计方法简单叙述如下，以供参考。

1 轻钢结构单层厂房设计的要点

1.1 结构体系

1)门式刚架分为单跨、双跨、多跨以及带挑檐的和带毗屋等多种形式。多跨刚架中柱与刚架梁的连接可采用铰接。

2)轻型钢结构工业厂房结构体系中，屋面常采用有檩体系，檩条间距为1.5 m，屋面板为压型钢板或夹芯板，檩条采用冷弯C型钢或高频焊接薄壁H型钢;外墙采用有墙梁体系，墙梁间距为1.5 m～2.1 m，墙面板为压型钢板或夹芯板，墙梁采用冷弯C型钢或高频焊接薄壁H型钢。主刚架梁下翼缘和主刚架柱内侧翼缘平面外的稳定性，可通过在刚架梁下翼缘和檩条间或刚架柱内侧翼缘和墙梁之间设置的隅撑来保证。主刚架之间的水平支撑可采用张紧的圆钢或角钢。

3)根据跨度、高度和荷载不同，门式刚架的梁柱可采用变截面或等截面实腹焊接工字钢或成品H型钢截面。单层厂房中当设有桥式起重机时，柱截面宜采用等截面构件。

4)轻钢结构工业厂房刚架柱基础，刚架柱柱脚与钢筋混凝土基础的连接可按铰接或刚接，当厂房内设有桥式起重机时按刚接连接，其他情况按铰接连接。

焊接实腹式工型截面门式刚架承重结构由刚架和基础两部分组成。门式刚架承重结构体系的刚架、檩条(或墙梁)以及压型钢板间通过可靠的连接和支撑相互依托，体系受力更趋向于空间化。

1.2 结构布置

1.2.1 屋面结构平面布置

单层厂房轻刚结构房屋伸缩缝的设置:当房屋纵向长度不小于300 m，横向长度不小于150 m时需要设置温度伸缩缝。温度伸缩缝的做法有两种:檩条连接处的螺栓孔采用椭圆孔或设置双排柱，使结构有足够的伸缩空间;吊车梁与柱的连接处宜采用椭圆孔。

屋面檩条的布置，应考虑天窗、通风屋脊、采光带等因素的影响，屋面压型钢板厚度和檩条间距应按计算确定。

1.2.2 墙面墙梁布置

单层厂房轻刚结构房屋墙面墙梁的布置，应根据门窗的位置、大小确定墙梁的位置，另外设有挑檐、雨篷时还应增设墙梁等构件，墙梁的规格尺寸应由计算确定，同时还应考虑墙面板的规格，考虑到厂房的美观，一般墙面梁设在主刚架柱的外侧。

1.2.3 支撑布置

横向水平支撑和竖向柱间支撑可提高刚架的整体刚度，并能承担和传递水平力，防止杆件产生过大的振动，避免压杆的侧向失稳，可保证结构安装时的稳定。

1)当设有温度伸缩缝时，在每个温度伸缩单元应分别同时设置横向水平支撑和竖向柱间支撑以形成几何不变、稳定的空间结构体系。

2)横向水平支撑一般设置在温度伸缩单元两端第一开间刚架梁上翼缘，在水平支撑交叉的节点处应设置刚性系杆。横向水平支撑的间距不大于45 m。横向水平支撑既可以采用十字交叉圆钢，又可以采用双角钢作支撑。

3)当温度伸缩单元长度不超过90 m时，在温度伸缩单元两端第一开间的上柱处设置上柱柱间支撑，在温度伸缩单元中间的柱开间内分别设置上下柱柱间支撑。上柱柱间支撑为单片角钢，连接在柱腹板的中间，下柱柱间支撑为双片角钢，连接在下柱两侧翼缘。值得注意的是在温度伸缩单元的端部不设下柱柱间支撑。

4)在刚架转折处应沿房屋全长设置刚性系杆。

1.3 轻钢结构厂房钢构件的设计

1.3.1 主要承重构件(刚架)内力计算方法

刚架的内力计算方法分弹性分析和塑性分析方法，变截面门式刚架通常采用弹性分析方法，等截面门式刚架通常采用塑性分析方法，同时还应满足现行《钢结构设计规范》的相关要求。

1.3.2 门式刚架位移(侧移)计算

当屋面坡度不大于1∶5时，柱顶在水平力H作用下的位移(侧移)u，可按下列公式计算:

柱脚铰接刚架:

柱脚刚接刚架:

其中，h,L分别为刚接柱高度和刚架跨度;Ic,Ib分别为柱和横梁的平均惯性矩;H为刚架柱顶等效水平力;ζt为刚架柱与刚架梁的线刚度比。

1.3.3 构件强度计算

工型截面受弯构件在剪力、弯矩共同作用时，强度按下式进行计算:

当V≤0.5Vd时，M≤Me;当0.5Vd≤V≤Vd时，M≤Mf+(Me-Mf)[1-(V/0.5Vd-1)2]。

当截面为双轴对称时:

其中，Mf为两翼缘所承担的弯矩;Me为构件有效截面所承担的弯矩，Me=Wef,We为构件有效截面最大受压纤维的截面模量;Af为构件翼缘的截面面积;Vd为腹板抗剪承载力设计值，Vd=hwtwfv'。

1.3.4 构件稳定计算

轴心受压构件(工型截面)局部稳定计算:

受压翼缘:

腹板:

其中，b为受压翼缘自由外伸宽度;t为受压翼缘的厚度;fy为钢材屈服强度;hw为腹板的计算高度;tw为腹板的厚度。

1.4 刚架柱基础的设计

1.4.1 基础形式

门式刚架轻型房屋钢结构常用的基础形式有:1)钢筋混凝土独立基础，一般用于地基承载力比较大，土质比较均匀的情况。2)柱下条形基础多用于加固工程中，在处理新旧建筑物基础时，可以避免对旧建筑物基础造成不利的影响。3)桩基础一般用于深基础，地基回填土较多、持力层较深的情况。

1.4.2 基础的设计

1)轻钢结构厂房门式刚架柱基础通过钢板与钢筋混凝土基础之间连接采用铰接或刚接柱脚。

2)柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合GB 50007-2002建筑地基基础设计规范的规定，为抵抗上拔力锚栓端部设置弯钩或锚板，锚栓的直径不小于24 mm，且应采用双螺母或采取防止螺帽松动的有效措施;柱脚锚栓按下柱柱间支撑传递的纵向风荷载和吊车刹车力或纵向地震作用的上拔力计算。刚架柱底部的水平力由柱脚底板与钢筋混凝土基础顶面之间的摩擦力来承担，若还不满足须设置槽钢或角钢抗剪键。计算柱脚锚栓的受拉承载力时，应采用螺纹处的有效截面面积。

2 工程中易出现的问题及改进措施

门式刚架轻型房屋钢结构自重轻，其基础的受力与一般单层钢筋混凝土排架柱厂房不同，对轻钢结构单层工业厂房基础的设计应给予足够的重视。在实际工程中，当风荷载较大时有的刚架柱被拔起，其原因可能是在设计刚架柱基础时未考虑柱间支撑传来的纵向风荷载或因设置的柱间支撑少而传给刚架柱基础的拉力大且柱脚未采取有效的锚固和抗拔措施而引起的。所以，当风荷载较大时应考虑纵向支撑传给柱脚基础的拉力，而且在设计柱脚基础时应考虑抗拔构造措施，如锚栓端部设弯钩或锚板等。

3 结语

轻钢结构具有自重轻、工厂化和商品化程度高、施工周期短、节能环保等明显的优点。轻钢结构门式刚架设计在单层工业厂房中越来越得到人们的青睐，但它毕竟还是一个新生事物，需要我们设计人员在工程设计中不断的探索、改进、回访中积累经验，进而解决在工程设计中遇到的新技术、新问题。新技术、新材料的应用给设计人员提供了锻炼的机会，带来了新的挑战，只要对不断出现的新技术、新材料、新问题勇于探索、勇于创新，就能攻克难关，从而使新技术、新材料得到广泛应用，我们的设计水平也会有较大的提高。

参考文献

[1]CECS102∶2002,门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].