单层工业厂房的结构设计
目录
一、设计条件3
二、计算简图的确定5
三、荷载计算7
四、力计算10
五、最不利荷载组合19
六、柱截面设计25
七、牛腿设计29
八、柱的吊装验算32
九、基础设计35
一、设计条件
1.1项目概述
某厂装配车间为单跨钢筋混凝土厂房，跨度24m ，长66m ，柱顶标高12.4m ，轨顶标高10.0m ，厂房设有天窗，使用两台5~20t 中间作业吊车。防水层采用聚氨酯防水胶，维护墙采用240mm 厚双面砖墙，钢门窗，混凝土地面，室外高差150mm 。建筑剖面见图1。
1.2结构设计数据
自然条件：基本风压值为20.55/KN m 。
地质条件：天然地面下1.2米处为老土层，修正后的地基承载力为
2120/KN m ，地下水位在地面下2.5米。
1.3 吊车使用情况
车间设有两台200/50KN 中级工作制吊车，轨顶标高为10.0米，吊车的
注：min max p ()/2G Q p =+-
1.4车间标准件的选择
屋顶板
采用1.5X6m 预应力钢筋混凝土屋面板，标注其自重(含填缝)。 该值必须为1.4kN/m2。
1.4.2沟板
天沟板标准重量为17.4KN/块(含积水重量)。 天窗框架
门窗用钢筋混凝土天窗框架的自重荷载标准，以及每个天窗框架到屋顶框架的支柱 该值为36KN 。
屋顶桁架
采用预应力钢筋混凝土折线屋架，标准重量106KN/跨。
屋架支撑
屋架支撑自重标准值为0.05kN/m2。
吊车梁
起重机为预应力钢筋混凝土吊车梁，高度为
1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道部件重量的标准值为1kN/m，
轨道垫层的高度为200毫米。
1.4.6连续梁和过梁
均为矩形截面，尺寸见图集。
基础梁
基础梁的尺寸；基础梁截面为梯形，顶部宽300mm，底部宽300mm。
200毫米，高度500毫米。
1.5材料选择
1.5.1栏
混凝土:C20 ~ C30；
钢筋:采用HRB335级钢。
1.5.2基础
混凝土:C20；
钢筋:采用HRB335级钢。
屋面做法
大屋面板抹20厚1: 3水泥砂浆找平层，找平层厚2.5毫米。
厚聚氨酯防水层。
1.6屋顶或在标准值。
2
q
kN
/
4.0m
1.7 相关建筑材料的基本数据
钢筋混凝土容重3
kN m
25/
水泥砂浆容重3
kN m
20/
石灰水泥混合砂浆容重3
kN m
19/
240厚双面粉刷机制砖墙重2
kN m
5.3/
钢门窗自重2
.0m
kN
40
/
聚氨酯防水层自重2
.0m
kN
/
30
找平层自重2
kN
.0m
/
40
图1.1 建筑剖面图
二、计算简图的确定
2.1 计算上柱高与柱全高
根据任务书的建筑剖面图：
上柱高u H =柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高 =12.4-10+1.2+0.2=3.8m
全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.4-（-0.5）=12.9m 下柱高l H =H-u H =12.9-3.8=9.1m λ= u H /H=3.8/12.9=0.295
2.2 初步确定柱截面尺寸
根据柱的高度、吊车起重量与工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.1。
验算初步确定的截面尺寸
对下柱截面宽度
9100
400=(
2222
l
H
mm b
==可以）
对于下柱截面高度，有吊车时
9100
758900()
1212
l
H
mm h mm
==<=可以无吊车时
3
1.5 1.51
2.910
774900()
2525
H
mm h mm
⨯⨯
==<=可以
排架计算单元和计算简图如下图所示。
图2.1 计算单元和计算简图
三、荷载计算
3.1 恒载
3.1.1 屋盖结构自重
2.5mm 厚聚氨酯防水层20.30/kN m 20m 厚1：3水泥砂浆找平层20.4/kN m 预应力混凝土屋面板（包括灌缝）21.4/kN m 屋盖支撑20.05/kN m
22.151.2 2.58k /N m ⨯=
天沟板 1.2×17.4=20.88kN 天窗 1.2×36=43.2kN 屋架自重 1.2×106=127.2kN G 1=2.58×6×12+20.88+43.2+127.2×0.5=313.44kN
mm h e u 501502
40015021=-=-=
3.1.2 柱自重 A 、C 柱
上柱 G 4A = G 4C =1.2×4×3.8=18.24kN 下柱 G 5A = G 5C =1.2×4.69×9.1=51.21kN
mm e A 2504=5e =0
B 柱
上柱 G 4B =1.2×6×3.8=27.36kN
下柱 G 5B =1.2×4.94×9.1=53.94kN
5e =0 mm e B 04=
3.1.3 吊车梁与轨道自重
G3=1.2×（44.2kN+6m ×1kN/m ）=60.24kN
A e 3=300mm
B e 3=750mm
各项恒荷载作用位置如图3.1所示。
图3.1 荷载作用位置图(单位:kN ）
3.2 屋面活荷载标准值
由《荷载规》可知，不上人屋面均不活荷载为0.4 KN/m 2，不大于基本雪压，屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为
kN Q 32.401264.04.11=⨯⨯⨯=
mm e 501=
1Q 的作用位置与1G 作用位置一样，如图3.1所示。
3.3 风荷载
某地区的基本风压2=0.55/o w kN m ，对21,q q 按柱顶标高12.4m 考虑，查规得067.1=z μ，对w F 按天窗檐口标高14.3考虑，查规得12.1=z μ。屋顶标高15.99m 考虑，查规得255.1=z μ。天窗标高19.86m 考虑，查规得247.1=z μ。风载体型系数s μ的分布如图下
图3.2 风荷载体型系数与排架计算简图
则作用于排架计算简图(图3.2）上的风荷载设计值为：
)
(/97.1655.0067.14.04.1)(/94.3655.0067.18.04.10201→=⨯⨯⨯⨯==→=⨯⨯⨯⨯==m kN B w q m kN B w q z s Q k z s Q k μμγμμγ12134202
[()()]1.4[(0.8+0.4) 1.120(14.3-12.4)m+(-0.2+0.4) 1.162(15.99-14.3)m +(0.6+0.5+0.6+0.2) 1.249(19.86-15.99)m] 1.00.55KN/m 6.0m =55.97KN
w Q s s z s s z z F h h w γμμμμμμββ
=+++=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
3.4 吊车荷载
图3.3 吊车荷载作用下支座反力影响线
3.4.1 吊车竖向荷载
由公式求得吊车竖向荷载设计值为：
)(4321max ,max y y y y P D Q k +++=γ
=1.4×202×（1+0.267+0.8+0.067）=603.5KN
KN D P P D 3.1795.603202
60
max max min min =⨯==
3e =750—800÷2=350mm
3.4.2 吊车横向水平荷载
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：
11()0.1(20077.2) 6.9344
T Q g kN kN kN
α=+=⨯⨯+= 作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：
max 1.4 6.93 2.13420.7Q i
T T
y
KN γ==⨯⨯=∑
其作用点到柱顶的距离
y=684.08
.36
.2/,6.22.18.3==
=-=-u e u H y m h H 四、力计算
4.1 恒载作用下排架力分析
该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架力分析。其中柱的剪力分配系数
计算，见表4.1。
i η
在G1作用下：
KN G 44.313G 11==KN G G A 48.78G 432=+=
KN G A 18.53G 53==KN G 32.6522G 14== KN G G B 84.1472G 345=+=KN G B 94.53G 56==
111M =G e =313.440.05=15.672kN m ⨯⋅
214A 4A 33M =(G G )e -G e =(313.4418.24)0.25-60.240.3=64.848kN m ++⨯⨯⋅对A 、
C 柱，已知295.0,109.0==λn 由规公式：
=-+--⨯=-+--⨯=)
1109
.01(295.01)109.01
1(295.0123)11(1)11(12332321n n C λλ 2.122
132.1)
1109
.01(295.01295.0123)11(112332
323=-+-⨯=-+-⨯=n C λλ
因此，在21M M 和共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力
12121
28.27A M M
R R R C C kN H H
=+=+= 8.27C R kN =-
图4.1 恒载作用下排架力图
4.2 在屋面活荷载作用下排架力分析
4.2.1 AB跨作用屋面活荷载
排架计算简图如图2.1所示，其中Q
1
=40.32KN，它在柱顶与变阶处引引起的力矩为：
m
kN
M
A
•
=
⨯
=016
.2
05
.0
32
.
40
1
m
kN
M
A
•
=
⨯
=08
.
10
25
.0
32
.
40
2
m
kN
M
B
•
=
⨯
=045
.6
15
.0
32
.
40
1
对A柱，
1
C=2.122，
3
C=1.132
kN
C
H
M
C
H
M
R A
A
A
26
.1
9.
12
132
.1
6.
10
122
.2
016
.2
3
2
1
1=
⨯
+
⨯
=
+
=
对B柱，
1
C=1.721
kN
C
H
M
R B
B
806
.0
9.
12
721
.1
045
.6
1
1=
⨯
=
=
则排架柱顶不动铰支座总反力为：
kN
R
R
R
B
A
066
.2
806
.0
26
.1=
+
=
+
=
将R反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即
kN
R
R
V
A
A
A
669
.0
066
.2
286
.0
26
.1=
⨯
-
=
-
=η
a
kN R R V B B B 078.0066.2428.0806.0-=⨯-=-=η
kN R V C C 590.0066.2286.0-=⨯-=-=η
图4.2 AB 跨作用屋面活荷载时排架力图
4.2.2 BC 跨作用屋面活荷载
由于结构对称，且BC 跨与AB 跨作用的荷载一样，故只需将图4.2中个力图的位置与方向调整一下即可，如图4.3所示。
图4.3 BC 跨作用屋面活荷载时排架力图
4.3 吊车荷载作用下排架力分析
4.3.1 D max 作用在A 柱 A 柱：m kN e D
M k k
⋅=⨯==05.1813.05.6033
max,max,
B 柱：m kN e D M k k ⋅=⨯==48.13475.03.1793min,min, 对A 柱132.13=
C 3181.05. 1.13215.8912.9A A M KN m
R C KN H m
=-
=-⨯=- 对B 柱2
3331 1.285121(1)C n
λλ-=⨯
=+- 3134.45. 1.28513.4012.9B B M KN m R C KN H m
==⨯=( )
15.8913.40 2.49A B R R R KN KN KN =+=-+=-
( )
排架各柱顶剪力分别为：
15.890.286 2.4915.18A A A V R R KN KN KN η=-=-+⨯=-( )
13.400.429 2.4914.47B B B V R R KN KN KN η=-=+⨯=( )
0.286 2.490.71C C V R KN KN η=-=⨯=( )
排架各柱的弯矩图，轴力图和柱底剪力值如图4.4所示。
图4.4
max
D 作用A 柱时排架力图
4.3.2 max D 作用在B 柱左
min 3179.260.353.78.A M D e kN m kN m ==⨯= max 3603.500.75452.63.B M D e kN m kN m ==⨯=
柱顶不动铰支座反力A R ，B R 与总反力R 分别为：
353.78. 1.132 4.7212.9A A M KN m
R C KN H m =-
=-⨯=-( ) 3452.63. 1.28545.0912.9B B M KN m R C KN H m
==⨯=( )
4.724
5.0940.37A B R R R KN KN KN =+=-+=( )
各柱顶剪力分别为：
4.720.28640.3716.27A A A V R R KN KN KN η=-=--⨯=-( ) 4
5.090.42940.3727.77B B B V R R KN KN KN η=-=-⨯=( )
0.28640.3711.55C C V R KN KN η=-=-⨯=-( )
排架各柱的弯矩图，轴力图与柱底剪力值如图4.5所示
图4.5
max
D 作用B 柱左时排架力图
4.3.3 D max 作用在B 柱右
根据结构对称性与吊车吨位相等的条件，力计算与作用于B 柱左的情况一样，只需将A ，C 柱力对换并改变全部弯矩与剪力符号，如图4.6所示。
max D
图4.6
max
D 作用B 柱右时排架力图
4.3.4 作用于C 柱
同理，将作用于A 柱情况的A ，C 柱力对换，并注意改变符号，可求得各柱的力，如图4.7所示。
图4.7
max
D 作用C 柱时排架力图
max D
4.3.5 T max 作用在AB 跨柱
对A 柱 287.0,109.0==λn a=（3.8-1.2）/3.8=0.632 对A 柱629.05=C ，则
kN C T R A 02.13629.07.205max -=⨯-=-=
对B 柱69.05=C ，则
kN C T R B 3.1469.07.205max -=⨯-=-=
排架柱顶总反力R 为：
kN R R R B A 32.273.1402.13-=--=+= 各柱顶剪力为：
kN R R V A A A 23.532.27286.002.13-=⨯+-=-=η kN R R V B B B 55.232.27428.03.14-=⨯+-=-=η
kN R V C C 79.732.27286.0=⨯=-=η
T max 作用在AB 跨的M 图、N 图如图4.8所示。
4.3.6T max 作用在BC 跨
由于结构对称与吊车吨位相等，故排架力计算与作用AB 跨情况一样，仅需将A 柱与C 柱的力对换，如图4.9所示。
图4.9 Tmax 作用于BC 跨时排架力图
max T
4.4 风荷载作用下排架力分析
4.4.1 左吹风时
对A 、C 柱 287.0,109.0==λn
329.0)]
1109
.01(287.01[)]1109.01
(287.01[83)]1(1)]11(1[833
41
3411=-+-+⨯=-+-+=n n C λλ KN
HC q R KN HC q R C A 36.8329.09.1297.172.16329.09.1294.3112111-=⨯⨯-=-=-=⨯⨯-=-=
kN F R R R W B A 06.8198.5536.872.16-=---=++=
各柱顶剪力分别为:
kN R R V A A A 46.606.81286.072.16=⨯+-=-=η kN R R V C C C 82.1406.81286.036.8=⨯+-=-=η
kN R V B B 69.3406.81428.0-=⨯-=-=η
风从左向右吹风荷载作用下的M 、N 图如图
图4.10 左吹风时排架力图
4.4.2 右吹风时
计算简图如4.11a 所示。将图4.10b 所示A,C 柱力图对换且改变力符号后可得，如图4.11b 所示。
图4.11 右吹风时排架力图
五、最不利荷载组合
力组合按式（2.5.19）~式（2.5.21）进行。除max N 与相应的M 和N 一项外，其他三项均按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利力值；对于max N 与相应的M 和N 一项，和截面均按（1.2 1.4Gk Qk S S +）求得最不利力值，而截面则是按式（2.5.21）即（1.35Gk Qk S S +）求得最不利力。 对柱进行裂缝宽度验算时，力采用标准值。
II II -III III -I I -
A
注：单位()，单位，单位。
A M m kN ⋅N kN V kN
单层工业厂房的结构设计 目录 一、设计条件3 二、计算简图的确定5 三、荷载计算7 四、力计算10 五、最不利荷载组合19 六、柱截面设计25 七、牛腿设计29 八、柱的吊装验算32 九、基础设计35
一、设计条件 1.1项目概述 某厂装配车间为单跨钢筋混凝土厂房，跨度24m ，长66m ，柱顶标高12.4m ，轨顶标高10.0m ，厂房设有天窗，使用两台5~20t 中间作业吊车。防水层采用聚氨酯防水胶，维护墙采用240mm 厚双面砖墙，钢门窗，混凝土地面，室外高差150mm 。建筑剖面见图1。 1.2结构设计数据 自然条件：基本风压值为20.55/KN m 。 地质条件：天然地面下1.2米处为老土层，修正后的地基承载力为 2120/KN m ，地下水位在地面下2.5米。 1.3 吊车使用情况 车间设有两台200/50KN 中级工作制吊车，轨顶标高为10.0米，吊车的 注：min max p ()/2G Q p =+- 1.4车间标准件的选择 屋顶板 采用1.5X6m 预应力钢筋混凝土屋面板，标注其自重(含填缝)。 该值必须为1.4kN/m2。 1.4.2沟板 天沟板标准重量为17.4KN/块(含积水重量)。 天窗框架 门窗用钢筋混凝土天窗框架的自重荷载标准，以及每个天窗框架到屋顶框架的支柱 该值为36KN 。 屋顶桁架 采用预应力钢筋混凝土折线屋架，标准重量106KN/跨。 屋架支撑 屋架支撑自重标准值为0.05kN/m2。 吊车梁 起重机为预应力钢筋混凝土吊车梁，高度为
1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道部件重量的标准值为1kN/m， 轨道垫层的高度为200毫米。 1.4.6连续梁和过梁 均为矩形截面，尺寸见图集。 基础梁 基础梁的尺寸；基础梁截面为梯形，顶部宽300mm，底部宽300mm。 200毫米，高度500毫米。 1.5材料选择 1.5.1栏 混凝土:C20 ~ C30； 钢筋:采用HRB335级钢。 1.5.2基础 混凝土:C20； 钢筋:采用HRB335级钢。 屋面做法 大屋面板抹20厚1: 3水泥砂浆找平层，找平层厚2.5毫米。 厚聚氨酯防水层。 1.6屋顶或在标准值。 2 q kN / 4.0m 1.7 相关建筑材料的基本数据 钢筋混凝土容重3 kN m 25/ 水泥砂浆容重3 kN m 20/ 石灰水泥混合砂浆容重3 kN m 19/ 240厚双面粉刷机制砖墙重2 kN m 5.3/ 钢门窗自重2 .0m kN 40 / 聚氨酯防水层自重2 .0m kN / 30 找平层自重2 kN .0m / 40
目录
第1章、混凝土结构课程设计?单层工业厂房设计计算书 1.1、设计条件 某双跨等高机修车间，厂房长度72m ，柱距为6m ，不设天窗。厂房跨度为18m ，车间面积为2644.07 ,其中AB 跨设有两台10t 桥式吊车；BC 跨设有两台32/5t 桥式吊车。吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5，轨顶标高AB 跨为8.7m ，BC 跨为9m ，柱顶标高为11.8m 。 屋盖 防水层：APP 防水卷材 找平层：25mm 水泥砂浆 保温层：100mm 水泥蛭石砂浆 屋面板：大型预应力屋面板 围护结构 240mm 普通砖墙，采用 和M5混合砂浆 门窗 低窗：4.2m ×4.8m 高窗：4.2m ×2.4m 门洞：5.6m ×6.0m 建设地点：衡阳市郊，无抗震设防要求 基本风压：0.402/m kN 基本雪压：0.352/m kN 建筑场地：粉质粘土 地下水位：低于自然地面3m 修正后地基承载力特征值：2502/kN m 混凝土：基础采用C25，柱采用C30 钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋
1.3、设计期限 两周 1.4、参考资料 第2章、混凝土结构课程设计?单层工业厂房设计计算书 2.1、设计条件 某双跨等高机修车间，厂房长度72m ，柱距为6m ，不设天窗。厂房跨度为18m ，车间面积为2644.07 ,其中AB 跨设有两台10t 桥式吊车；BC 跨设有两台32/5t 桥式吊车。吊车采用大连起重机厂的桥式吊车,吊车工作级别A4-A5，轨顶标高AB 跨为8.7m ，BC 跨为9m ，柱顶标高为11.8m 。 厂房剖面图如下 屋盖 防水层：APP 防水卷材 找平层：25mm 水泥砂浆 保温层：100mm 水泥蛭石砂浆 屋面板：大型预应力屋面板 围护结构 240mm 普通砖墙，采用 和M5混合砂浆 门窗 低窗：4.2m ×4.8m 高窗：4.2m ×2.4m 门洞：5.6m ×6.0m 建设地点：衡阳市郊，无抗震设防要求 基本风压：0.402/m kN 基本雪压：0.352/m kN 建筑场地：粉质粘土 地下水位：低于自然地面3m 修正后地基承载力特征值：2502/kN m 混凝土：基础采用C25，柱采用C30 钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级各种直径钢筋
单层工业厂房课程设计 The latest revision on November 22, 2020
《单层工业厂房》课程设计 姓名： 班级： 学号： 一．结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱高大于8米，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表 表主要构件选型 1可知柱顶标高是米，牛腿的顶面标高是米，室内地面至基础顶面的距离米，则 和上柱的高度Hu分别为：计算简图中柱的总高度H,下柱高度H l
H=+= H =+= Hu=根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确 l 定柱截面尺寸，见表。 见表柱截面尺寸及相应的参数 二．荷载计算 1．恒载 图1
求反力： F1= F2= 屋架重力荷载为，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值：=×+2)= G A1 G =××6+2)= KN B1 (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 =×（+×6）= G A3 G =×（+×6）= B3 (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2．屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： =××6×18/2= KN Q 1 3，风荷载
风荷载标准值按ωk =βz μs μz ω0计算其中ω0=m 2, βz=1, μz 根据厂房各部分 柱顶（标高） μz= 橼口（标高） μz= 屋顶（标高13..20m ） μz= μs 如图3所示，由式ωk =βz μs μz ω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βz μs1μz ω0=×××= KN/m 2 ωk2=βz μs2μz ω0=×××= KN/m 2 图2 荷载作用位置图 图3 风荷载体型系数和排架计算简 q1=××6=m q1=××6=m Fw=γQ [(μs1+μs2)×μz h 1+(μs3+μs4)×μz h 2] βz ω0B =[+×× × 1××6 = 4．吊车荷载 吊车的参数：B=米，轮矩K=，p max =215KN, p min =25KN,g=38KN 。根据B 和K ，
本课程设计必须在认真学习教材有关章节的基础上，仔细阅读单层工业厂房课程设计任务书，根据所提供的设计条件，包括工程概况，施工技术经济条件及有关设计参考资料，确定设计步骤，进行设计。 一、起重机械的选择： 起重机械的选择，包括起重机的类型，型号及数量等内容。 1 、起重机类型的选择 考虑技术上的合理性与先进性，经济性及现实的可能性；根据厂房的跨度，构件重量，吊装高度及现场的条件确定。 2 、起重机型号及起重臂长度的选择 当起重机类型确定之后，还需要进一步选择起重机的型号及起重机的臂长，使所选起重机的三个工作参数：起重量、起重高度、起重半径（工作幅度）满足结构吊装的要求。 a 、起重量Q ： 所选起重机的起重量必须大于所吊装构件的重量与索具重量之和。 即：Q ≥ Q 1 +Q 2 其中：Q 2 为索具重量：吊索取0.1 T ； 横吊聚、鸟咀架，各取0.5 T ； b 、起重高度H 所选起重机的起升高度必须满足所吊构件的吊装高度要求 即，H ≥ h 1 +h 2 +h 3 +h 4 ( 各符号意义参照教材) 确定构件的吊装工艺：分别作图并说明柱、吊车梁、屋架（天窗架）、屋面板、绑扎、加固等详细内容； 柱：各列柱均要求以一点绑扎（斜吊绑扎法或直吊绑扎法）采甩旋转法吊装的方法、抗风柱可采用一点绑扎滑行法吊装； 屋架：12m 跨二点绑扎；18m 跨采用四点绑扎；24M 跨采用横吊梁四点绑扎（横吊梁为φ 219 × 6 长度9m 的钢管横吊梁）
c 、起重半径（工作幅度）R 当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近去吊装构件时，对起重半径没有什么要求，计算了起重量Q 及起重高度H 后，即可查阅起重机工作性能表或曲线来选择起重机型号及起重臂长度，并可查得在一定起重量Q 及超重高度H 下的工作半径R ，作为确定起重机开行路线及停机位置时的参考。 当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，对起重半径就提出了一定的要求，这时便要根据起重量Q ，起重高度H 及起重半径R 三个参数查阅起重机工作性能表或曲线来选择起重机的类型及起重臂长度。 同一种型号的起重机可能具有几种不同长度的起重臂，应选择一种既能满足三个吊装工作参数的要求而又最短的起重臂，但有时由于各种构件吊装工作参数相差过大，也可选择几种不同长度的起重臂。 当起重机的起重臂需跨过已吊装好的构件上空去吊装构件时（如本设计需跨过屋架吊装屋面板），还要考虑起重臂是否会与吊装好的构件相碰，此时起重机起重臂的最小长度可用数解法或图解法求出。本设计要求按比例（不小于1:200 ）以图解确定起重机吊装最大跨度，最高处（跨中）屋面板时起重机的最小起重臂长度。 当起重臂长不能满足起吊跨中屋面板要求时，可考虑在起重臂端加设鸟咀架来满足吊装屋面板的起吊高度的要求。 起重机的起重臂倾角：α min ≥ 30 °；α max ≥ 77 °。 要求用数解法复核最小起重臂长度。 对少数有能力的学生，当选定吊装中屋面板的起重臂后，可以图解法复核在该臂长及倾角条件下可否满足吊装最边缘一块屋面板的要求。 注：选择起重机型号时，起重量Q 可能小于构件的重量和吊索家具之和。当超载量<10% ，其它条件均满足吊装构件的要求时，可不作起重机整机稳定性验算，但为了确保吊装构件时的安全，必须提出可靠的保证性措施。 二、确定厂房结构的吊装方法： ? 三、现场预制构件的平面布置与起重机开行路线： 构件采用分件吊装法，柱与屋架在现场预制，其余构件由预制厂制作，运到现场排放后吊装。
《单层工业厂房》课程设计 姓名： 班级： 学号：
一．结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱高大于8米，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1 表1.1主要构件选型 由图1可知柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米，室内地面至基础顶面的距离0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度H l和上柱的高度Hu分别为： H=10.2m+0.6m=10.8m H l=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1.2。 1．恒载
图1 求反力： F1=116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： G A1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN G B1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN G B3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2．屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3，风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶（标高10.20m）μz=1.01 橼口（标高12.20m）μz=1.06 屋顶（标高13..20m）μz=1.09 μs如图3所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2
目录 目录 ............................................................... - 1 - 第1章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书 ................. - 3 - 1.1、设计条件................................................... - 3 - 1.2、设计要求................................................... - 4 - 1.3、设计期限................................................... - 4 - 1.4、参考资料................................................... - 4 - 第2章、混凝土结构课程设计•单层工业厂房设计计算书 ................. - 5 - 2.1、设计条件................................................... - 5 - 2.1.1、平面与剖面 ........................................... - 5 - 2.1.2、建筑构造 ............................................. - 5 - 2.1.3、自然条件 ............................................. - 7 - 2.1.4、材料 ................................................. - 7 - 2.2、设计要求................................................... - 7 - 2.3、结构构件选型及柱截面尺寸确定............................... - 7 - 2.3.1、主要构件选型表 ....................................... - 7 - 2.3.2、柱截面尺寸 ........................................... - 8 - 2.3.3计算单元............................................... - 8 - 2.4、荷载计算................................................... - 9 - 2.4.1、恒载 ................................................. - 9 - 2.4.2、屋面活荷载 .......................................... - 10 - 2.4.3、风荷载 .............................................. - 11 - 2.4.4、吊车荷载 ............................................ - 11 - 2.5、排架力分析................................................ - 13 - 2.5.1、恒载作用下排架力分析 ................................ - 14 - 2.5.2、屋面活荷载作用下排架力分析 .......................... - 15 - 2.5.3、风荷载作用下排架力分析 .............................. - 18 - 2.5.4、吊车荷载作用下排架力分析 ............................ - 20 - 2.6、力组合 (27) 2.7、柱截面设计 (31) 2.7.1、A柱配筋计算 (31) 2.7.2、B柱配筋计算 (36)
单层厂房课程设计计算书 一、厂房结构选型与布置 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所示： 厂房平面布置图 厂房剖面图 1、厂房中标准构件选用情况 (1)屋面板采用 G410（－）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌缝在内）标准值为1.5kN／m2。屋面各层构造见下图。SBS改性沥青卷材或高分子复合防水卷材（二毡三油上铺小石子，去掉2%找坡，以20mm厚水泥砂浆找平层计算）等；做法示意如下：
(2)天沟板采用G410（三）标准图集中的JGB77-l 天沟板，板重标准值为2.1kN ／m 。 (3)天窗架采用G316中的门型钢筋混凝土天窗架CJ-03，自重标准值为2x36kN ／每榀，天窗端壁选用G316中的DB9-3，自重标准值2x60kN ／每榀（包括自重、侧板、窗档、窗扇、支撑、保温材料、天窗电动启动机、消防栓等）。 (4)屋架采用G415（三）标准图集中的预应力混凝土折线形屋架，屋架自重标准值106kN ／每榀。 (5)吊车梁采用G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车架YXDL6-8，吊车梁高1200mm ，自重标准值45kN ／根，轨道及零件重1.5kN ／m ，轨道及垫层构造高度200mm 。 （6）基本风压：ω＝0.49kN/m2，地面粗糙度按B 类。 （7）地质条件：车间所在场地，地坪下1.0m 内为填土，填土下层4.5m 内为均匀亚粘土(液性指数Il>0.85)，无软弱下卧层；未经深宽修正地基承载力特征值取fak ＝185kN/m2，地下水位为-5.0m ，无腐蚀性。 （8）屋面活荷载的取值： 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取不上人屋面活载， （9）排架柱及基础材料选用情况 A:柱混凝土：取C25； B:钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HRB235级钢筋。 C:基础混凝土：采用C20，垫层采用C10；钢筋：采用Ⅰ级钢筋。 2、确定柱高 已知立面布置：基础顶面高程-0.5m ，柱顶高程+12.4m ，轨顶的设计标高10m 。吊车梁高1200mm ，轨道及垫层构造高度200mm 。则： 8.6m .21-2.0-0.10--===吊车车高轨道及垫层构造高度轨顶标高牛腿标高m 9.125.04.12-=+==基顶标高柱顶标高全柱高H m 8.36.8-4.12-u ===牛腿标高柱顶标高上柱高H 0.294 =3.8/12.9=/H H =λ9.1m ,=3.8-12.9=H -H =H 下柱高u u l 3、初步拟订柱尺寸 取A,B 柱的截面尺寸一样，由厂房剖面图可知： 基础顶至吊车梁顶高度：
单层工业厂房课程设计 学号： 姓名： 一、 工程名称 钻石加工厂装配车间 二、 设计资料 某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米，长66米，柱距6米； ① 建筑地点：成都市郊区（家所在地） ② 车间所在场地，地坪下0.8米内为填土，填土下层3.5米内均质亚粘土， 地基容许承载力标准值2/200m kN f k =，地下水位-4.05米，无腐蚀性。基本风压20/35.0m kN W =，基本雪压20/25.0m kN S =。屋面活荷载为0.5kN/m 2。 三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度为21m ，在15～36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表： 主要承重构件选型表 构件名称 标准图集 选用型号 重力荷载标准 值 屋面板 G410(一) 1.5mx6m 预应力混凝土屋面板 YWB – 2Ⅱ 1.4 KN/m 2 天沟板 G410(三) 1.5mx6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板） TGB68—1 1.91 KN/m 2 屋架 G415(三) 预应力混凝土折线形屋架 （跨度21m ） YWJA —21—2Ad 92.9KN/榀 0.05 KN/m 2 吊车梁 G323(二) 钢筋混凝土吊车梁 （吊车工作级别为A1~A5） DL--9 40.8KN/根 轨道连接 G325(二) 吊车轨道联结详图 0.80 KN/m 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁 JL--18 13.1 KN/根
四、排架的荷载计算 1．排架计算简图的确定 (1)确定柱高。 吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=12.2—0.2=12.0m 牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=12.0-1.2=10.8m 柱顶标高=14.4m 上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=14.4—10.8=3.6m 全柱高H=柱顶标高—基顶标高=14.4--（-0.5）=14.9m 下柱高H l=H--H u=14.9-3.6=11.3m,λ= H u/H=3.6/14.9=0.24 （2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=500mm×400mm, 下柱b×h×h f=1500mm ×1000mm×200mm,截面尺寸如图所示。
单层工业厂房结构设计课程设计
目录 1 单层工业厂房结构设计任务书 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计任务 (1) 1.3 设计内容 (1) 1.4 设计资料 (1) 2.单层厂房结构设计 (5) 2.1 屋面结构 (5) 2.1.1 屋面结构 (5) 2.1.2 排架柱及基础材料选用情况.. 错 误!未定义书签。 2.1.3 梁柱的结构布置 (6) 2.1.4 基础平面布置错误!未定义书 签。 2.2 排架结构计算 (7) 2.2.1 计算简图及柱的计算参数 (7) 2.2.2 荷载计算 (9) 2.2.3 内力分析 (14) 2.2.4 最不利内力组合 (31) 2.3 排架柱的设计 (40) 2.3.1 A(C)柱 (40) 2.3.2 B柱 (46) 2.4 基础设计 (53) 2.4.1 A(C)柱 (53) 2.4.2 B柱 (62) 3 施工图................................. 错误!未定义书签。 3.1 结构布置图 (69) 3.2 柱施工图................. 错误!未定义书签。 3.3 基础施工图............. 错误!未定义书签。 4 参考文献 (77)
单层工业厂房结构设计 1 单层工业厂房结构设计任务书 1.1 设计题目 装配车间双跨等高厂房. 1.2 设计任务 1.2.1 单层厂房结构布置. 1.2.2 选用标准构件. 1.2.3 排架柱及柱下基础设计. 1.3 设计内容 ①确定上、下柱的高度及截面尺寸. ②选用屋面板，屋架，基础梁，吊车梁及轨道车接件. ③计算排架所承受的各项荷载. ④计算各种荷载作用下排架的内力. ⑤排架的内力组合. ⑥柱及牛腿的设计，柱下单独基础设计. ⑦绘制施工图 1.4 设计资料 该车间为双跨等高无天窗厂房，柱距为6m，车间总长为72m，中间不设伸缩缝，厂房跨为l（见下表）。
单层工业厂房结构课程设计任务书 一、设计资料、条件 1、设计依据 （1）混凝土结构设计规范GB50010—2010 （2）建筑抗震设计规范GB50011—2010 （3）建筑结构荷栽规范GB50009—2012 （4）砌体结构设计规范GB50003—2011 （5）建筑地基基础设计规范GB50007—2011 （6）建筑结构制图标准GB/T50105-2010 （7）有关规范、标准、图集、设计手册及教材（如：《钢筋混凝土基础梁G320》、《钢筋混凝土吊车梁CG426》、《预应力钢筋混 凝土屋面板G410》等） 2、工程名称：某机械加工车间 3、工程说明： （1）工程地点：见设计分组。 （2）工艺布置：单跨工业厂房，长度66m，柱距6m，内设两台A5级桥式吊车，厂房跨度、吊车吨位及轨顶标高见设计分组。 厂房室内地坪标高为±0.000m，室内地坪标高为－0.300m。 （3）自然条件：基本风压、基本雪压、地震设防烈度、基本地震 加速度取值等均根据工程地点查阅相关设计规范确定。地面 粗糙度类别为B类。 （4）工程地质条件：均为砂质粘土，地基承载力特征值为200kPa，地形较平坦，无杂填土，场地类别为Ⅱ类。土壤冻结深度： 北京、乌鲁木齐按天然地面以下1.0m考虑。 4、材料选用： （1）混凝土 一般构件：C30；基础：C25；基础垫层：C10 （2）钢筋 主要受力钢筋为HRB335钢筋，构造钢筋为HPB300 钢筋直径d<12mm时用HPB300钢筋 d 12mm时用HRB335钢筋 （3）钢窗：重0.45kN/m2 （4）型钢和钢板：采用Q235B钢 （5）墙体：清水砖墙采用普通粘土空心砖。
《单层工业厂房》课程设计预制混凝土牛腿柱设计 姓名：-------------- 学号：------------- 班级：------------- 指导教师：----------
单层工业厂房预制混凝土牛腿柱课程设计 一、设计任务 本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。跨度为27m，长度为90m，柱距为15 m。选用二台20/5t软钩吊车，起重机总质量30.5t的A5工作级别桥式吊车，吊车轨顶标高为9.000m，厂房柱采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，采用HRB335级钢筋。恒载部分：仅计入屋盖自重设计值（6 m=300kN、9 m=450 kN、12 m=600kN、15m=750 kN）、吊车梁自重（轨道及零件重标准值为0.8 kN/m）、柱自重。纵向维护墙为支撑在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面粉刷，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。 二、柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础，已知轨顶标高为+9.000m，拟室内标高为相对标高零点，室外地坪标高为—0.100m，基础顶面标高-1.100m，柱子插入杯口深度为900mm。吊车梁采用图12-64（b），高为1.2m，取轨道顶面至吊车梁顶面距离为0.2m，屋架下弦至吊车顶距离0.2m。查附录12，吊车轨顶至吊车顶部高度为2.3m，柱子尺寸： （1）、柱子高度：从基础顶面算起柱高=11.5+1.1=12.6m； 上柱高H U=11.5-7.6=3.9m 下柱高H L=12.6-3.9=8.7m 柱总高=12.6+0.9=13.5m； （2）、柱截面形式和尺寸：上柱采用矩形截面b x h=400mm x400mm 下柱采用I形截面b f x h x b x h f=400x900x100x150. 三、柱网及计算单元 （1）定位轴线 B1：由附表12可查得轨道中心线至吊车端部距离为260mm； B2：吊车桥架至上柱内边缘距离，一般取B2大于80mm； B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，为400mm; B1+B2+B3=740mm<750mm，满足要求； 厂房全长90m，小于所要求的最小变形缝间距100m，无抗震设计要求，结合实际，可不设变形缝。故取封闭定位轴线网，两纵向定位轴线与左右外纵墙内皮重合，且山墙为非承重墙。柱网如图所示：
《单层工业厂房》课程设计 单层工业厂房是指仅有一层楼的工业场所，通常是用来进行生产、加工、仓储等工业活动的场地。在进行单层工业厂房的课程设计时，需要对其结构、功能、布局等方面进行详细的规划和设计，以确保工业厂房的安全、高效运行。下面将对单层工业厂房的课程设计进行1200字以上的详细介绍。 1.设计目标 在进行单层工业厂房的课程设计时，首先需要明确设计目标。设计目标主要包括： (1)安全性：确保工业厂房的结构稳定，能够承受各种荷载，并采取必要的安全措施，避免事故的发生。 (2)功能性：根据不同的工业活动需求，合理布局和配置工业厂房的各个功能区域，以提高生产效率。 (3)灵活性：考虑到未来可能的扩展需求，设计具有一定的灵活性，便于后续的调整和改变。 2.结构设计 在进行单层工业厂房的结构设计时，需要考虑到厂房的承重荷载、建筑材料、结构类型等因素。一般来说，单层工业厂房采用钢结构、混凝土结构或钢混凝土混合结构。结构设计应满足以下要求： (1)承重能力：根据工业厂房的使用需求，确定承重荷载，并设计合适的结构来承受荷载。
(2)稳定性：设计工业厂房的结构，确保其在自然灾害如地震、风力等情况下能够保持稳定。 (3)施工可行性：结构设计应尽量考虑施工的便利性和效率，减少施工过程中的难度和风险。 3.功能区域布局设计 在进行单层工业厂房的功能区域布局设计时，需要根据工业厂房的使用需求和工艺流程进行合理划分。主要的功能区域包括： (1)生产区域：用于进行产品加工、装配、制造等工艺流程，通常包括生产线、加工设备等。 (2)仓储区域：用于存放原材料、成品等物资，需考虑仓库的容量、货物进出的流畅性等。 (3)办公区域：提供员工休息、工作、管理等场所，包括办公室、员工餐厅、会议室等。 (4)设备区域：安置生产设备、供应设备、配电设备等，需考虑设备布局的合理性和便捷性。 (5)员工生活区域：提供员工的休息、餐饮、健身等场所，以提高员工的工作效率和生活质量。 4.环境设计 在进行单层工业厂房的环境设计时，需要考虑厂房内部和外部环境的舒适度、安全性以及环保性。主要包括以下方面：
一工程概况及施工技术经济条件 1、工程概况 本工程为某厂单层钢筋混凝土装配式车间，该车间长。。。。 2、施工技术经济条件 （1）地质：由勘测报告知，土壤为一级大孔性黄土，天然地基承载力为15T/m2，地下水位在地表下6~7米； （2）吊装前基础已施工完毕并回填平整至-0.20米； （3）柱、顶应为屋架及12米跨两铰拱屋架，均为现场预制；吊车梁、联系梁、基础梁及预应力大型屋面板在预制构件加工厂制作，用汽车运入现场并排放； （4）钢天窗梁系，分两段在金属结构厂制作，运到现场拼装并排放； （5）结构安装工程承重构件一览表附表； （6）施工单位现有W1-50，W1-100和ε-1252型履带起重机可供选用，其工作性能见图4，5，6所示工作性能曲线；起重机外形尺寸如图及附表； （7）工期：自2010年12月20日至7月20日。 3、设计参考数据 （1）柱的预制平面图中柱脚距基础中心80cm以处，吊具重200kg； （2）横吊梁重500kg；天窗架加固附加重500kg； （3）鸟嘴架可外伸3m重500kg。 二 施工 前准 备工 作 本次设 计是严 格按照 工程现 场情况 以及设 计任务 书参考 国家标准完成的。在合同的时间期限内既要安全合理又要经济的吊装施工。首先已经做好了厂房的基础，现在需要清理场地将需要吊装的材料按要求布置好准备吊装。
三 厂房结构吊装方案 1 起重机械型号的选择 由上面的工程概况和施工条件可以知道，构件中柱子和梁中最重6.9T ，屋架、天窗和屋面板最重7.15T 。 起重机型号的确定和工作参数的计算。 1 吊装柱子的起重机选择。 柱：各列柱均要求以一点绑扎（斜吊绑扎法或直吊绑扎法）采用旋转法吊装的方法。 则 Q ≥ Q 1 +Q 2 其中Q1为构件质量，Q 2 为索具重量：吊索取 0.2 T ； 横吊聚、鸟嘴架，各 0.5 T ；柱子中最重的为6.9T 。 所以Q ≥7.1T 。 起重高度 H 所选起重机的起升高度必须满足所吊构件的吊装高度要求。柱子中最高的如表为Z1-3柱，14.24m 则 H ≥ h 1 +h 2 +h 3 +h 4。则H ≥0+0.3+14.24+1.2=15.74m 。 现在初选W 1-100型履带起重机，起重臂长为23m 。当起重为7.1T 时相应的起重半径为8m ，起重高度H=19m>15.74m ，满足吊装柱子的要求。因此用W 1-100型履带起重机臂长23m 在半径小于8m 初吊装柱子。 2 吊装屋架和天窗的起重机选择。 屋架： 12m 跨二点绑扎； 18m 跨采用四点绑扎； 24M 跨采用横吊梁四点绑扎。 屋架采用两点绑扎安装，安装需要的起吊高度和重量各不一样，设计以高跨度为标准。 要求起重重量：Q=Q1+Q2=7.15+0.2=7.35T 。 要求起重高度：H=h 1 +h 2 +h 3 +h 4=13.9+0.3+2.95+2.5=19.65m 。 现在初选W 1-100型履带起重机，起重臂长为23m 。当起重为7.35T 时半径7m 。起重高度为21m>19.65m ，满足吊装屋架要求。因此用W 1-100型履带起重机臂长23m 在半径小于7m 处吊装屋架及天窗。 3 吊装屋面板的起重机选择。 对于屋面板同样采用高跨度屋面板为准。 要求起重重量：Q=Q1+Q2=1.02+0.2=1.22T 。 要求起重高度：H=h 1 +h 2 +h 3 +h 4=10.7+3.2+0.3+0.24+2.5=17m 。 起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已吊装好的屋架上弦中线f=3m ，且起重臂中心线与已安装好的屋架中心线至少保持g=1m 的水平距离，因此，起重机的最小起重臂长度及所需起重仰角α为:α=arctan 3a g h +计算可得α=arctan 31 37.12.37.10+-+=55.5°。 代入公式计算要求的最小臂长为： L=h/sin α(f+g)/cos α=566 .013824.07.12.37.10++-+=14.93+7.07=22m 由上面计算可以知道W1-100型履带式起重机臂长为23m ，可以吊装最大跨度上的屋面板，当起重仰角α=55.5°，实际起重半径为R=F+Lcos α=1.3+23×cos55.5°=14.3m 查看W1-100型23m 起臂的性能曲线知，R=14.3m 时，Q=2.5t ＞1.22t ，H=18m ＞17m ，所以选择W1-100型23m 起重臂符合吊装高跨屋面板的要求。 以选取的L=23m ，α=55.5°复核能否满足吊装跨边屋面板的要求。 起重臂吊装(A)轴线最边缘一块屋面板时起重臂与(A)轴线的夹角β，β=34.7°，则屋
单层厂房课程设计任务书-韩建刚-2015
单层工业厂房课程设计任务书 指导教师：韩建刚 班级：土本 2012级 1 班
海南大学土木建筑工程学院土木工程系
单层工业厂房课程设计任务书 一、设计资料 1•工程名称：装配车间。 2 •建设地点：XXX市郊区。 3.建设场地：地形平坦，地表以下 0.8米内为杂填土，其下为e及 I L均小于0.85的黏性土，其承载力特征值 f ak =250kN/m 2，土质均匀，地下水位在天然地表下5.00 m,且无侵蚀性。 4.根据工艺要求，厂房主要参数如下： 1）单层双跨钢筋混凝土装配车间，跨度按编号顺序选用，长54米, 柱距6米，无天窗。 2）车间每跨内设有两台20/5t吊车，吊车工作级别为 A5,轨顶标高 10.2米，柱顶标高13.2米。吊车参数见课本附录12。檐口标高14.20m，屋顶（标高15.20m） 5.基本风压及跨度：（按学号顺序选用，严格做到一人一题） -1 -
6.构件选用 7.建筑构造 1）墙体：围护墙为240mm厚面粉刷墙，自重5.24kN/m2,采用钢门窗（按0.45kN/m2计），窗宽为4000mm,窗高为6600mm,围护墙直接支撑于基础梁；基础梁截面高度为450mm。 2）屋面：卷材防水屋面，做法如下： -2 -
3）柱：工字形截面钢筋混凝土柱，钢筋： HPB300级、HRB335级、HRB400级各种直径的钢筋，混凝土 C30或C25。根据刚度要求尺寸初估为：边柱：上柱：bXh=500mr H 500mm 下柱：bf >hxbxhf=500mm：1000mr X 100mr K150m m 中柱：上柱：bXh=500mr H 700mm 下柱：bf >hxbxhf=500mm：100mr K150m 各题目可根据具体情况进行调整。 （4）地面：素混凝土地面，室内外高差为 150mm。 （5）基础：台阶形或锥形带杯口的钢筋混凝土柱下独立基础，混凝土采用C25，钢筋用HPB300级或HRB335级。 二、设计内容和要求 第一部份：完成排架设计计算书，具体内容包括： 1•设计资料 2•确定排架计算简图 3.排架荷载和内力计算 4.排架内力组合 5.柱截面设计及基础设计。 要求：内容完整、正确、计算准确、文字简捷明了、书写整洁、作图认真，整理成A4开本。 第二部分：绘制施工图，具体内容包括： 1.柱网及柱基础平面布置图、基础配筋图（1张A2图） 2．柱施工图(模板图、配筋图) (1张 A2 图) 要求：图面清晰整洁、内容正确、制图及 -3 -
理工大学 科技学院 课程设计说明书 课程名称: 设计题目: 系部: 专业: 学生: 学号: 指导教师:
2021 年7 月
一设计资料1 二构件选型2 2.1 屋面板2 2.2 屋架2 2.3 天沟板3 2.4 吊车梁3 2.5 吊车轨道联结3 2.6 根底梁4 2.7 过梁(GL〕、圈梁〔QL〕、连系梁(LL)5 2.8 门窗5 三柱设计5 3.1 尺寸确实定5 3.2 材料的选用6 四荷载计算6 4.1 荷载作用位置6 4.2 屋盖荷载7 4.3 上柱自重7 4.4 下柱自重错误!未定义书签。 4.5 吊车梁等自重7 4.6 吊车荷载标准值7 4.7 围护墙等永久荷载8 4.8 风荷载9 五横向排架力分析10 5.1 恒载作用下的力计算10 5.2 活载作用下的力计算13 六荷载组合及最不利力组合20 6.1 Ⅰ—Ⅰ截面错误!未定义书签。 6.2 Ⅱ—Ⅱ截面错误!未定义书签。 6.3 Ⅲ—Ⅲ截面错误!未定义书签。 七柱配筋计算24 八柱在排架平面外承载力验算29 九斜截面抗剪和裂缝宽度验算29
9.1 斜截面抗剪验算29 9.2 裂缝宽度计算30 十牛腿设计31 10.1 几何尺寸确定31 10.2 牛腿配筋计算32 10.3 牛腿局部抗压验算错误!未定义书签。十一柱的吊装验算33 11.1 荷载计算34 11.2 力计算35 11.3 正截面验算35 11.4 裂缝宽度计算36 十二根底设计36 12.1 确定根底尺寸38 12.2 抗冲切验算39 12.3 根底底板配筋计算41
一设计资料 1．工程名称：市三元区宏大机械公司金工装配车间 2．单跨装配车间，总长84m ，柱距6m ，车间平面布置图和剖面图如附图所示。跨 中设有二台20/5t 吊车，A5级工作制，其轨顶标高为10.2m ，柱顶标高为12.9m ，根底顶面标高为-1.5m 。 3．建筑地点：市三元区 主导风向：全年为偏北风，夏季为偏南风。 雨雪量：年降雨量1450mm ，最大积雪深度100 mm 。 根本风压：20/35.0m kN w =，根本雪压：20/2.0m kN s =。 4．地质条件： 〔1〕填砂：遍布场地表层，厚度为0.5-1.25m ，平均1.0m ；， 褐灰，主要由中粗颗粒石英砂及贝壳碎片等组成，该层属新近回填〔回填时间小于3年〕，有经专门振冲密处理，呈中密状，局部稍密状。密实度及均匀性较好，力学强度一般，工程性能一般。承载力标准值f ak =120 kPa 。重度3/18m kN =γ。 〔2〕粉质粘土：全场地分布，厚度为2.20-2.50m ，平均2.30m 。褐红、褐绿、灰绿、灰白等色，大多呈硬塑状，局部可塑，成份主要由粘、粉粒及石英砂性组成，砂砾含量约20%，岩芯摇振无反响，切面较光滑，干强度中等，韧性好。该层属中等压缩性土，强度较高，工程性能较好。f ak =250 kPa 。重度3/19m kN =γ。 〔3〕中砂：厚度为2.00~14.50m ，平均厚度6.8m 。褐黄、灰白色，可塑~硬塑状，大多呈硬塑状，局部可塑，成份主要由长石风化的粘土矿物，石英颗粒及云母碎屑等组成，土中>2mm 颗粒含量约15%，手捏易散，泡水易化，崩解，原岩构造特证清楚，母岩为花风岩。岩芯摇振无反响，切面稍有光滑，干强度中等，韧性低。该层属中等压缩性土，强度较高，工程性能较好。f ak =260 kPa 。重度3/23m kN =γ。 〔4〕全风化花岗岩：厚度为1.60~12.30m ，变化较大，其顶板埋深为17.80-30.90m ，顶板高程为-21.92~-8.84m 。 褐黄、灰白色，坚硬状，成份主要由未完全风化的长 石、石英、云母碎屑等组成，岩芯量散体构造，坚硬状。该层属低压缩性土，强度较高，工程性能好。f ak =500 kPa.〔地质剖面图见图2〕
《单层工业厂房》课程设计
《单层工业厂房》课程设计 姓名： 班级： 学号： 一．结构选型 该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。柱高大于8米，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1 表1.1主要构件选型 由图1可知柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米，室内地面至基础顶面的距离
0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度 H l和上柱的高度Hu分别为： H=10.2m+0.6m=10.8m H l=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1.2。 见表1.2 柱截面尺寸及相应的参数
二．荷载计算 1．恒载 图1 求反力： F1=116.92 F2=111.90 屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： G A1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN G B1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值
G A3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN G B3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱 B柱 2．屋面活荷载 屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3，风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω=0.5KN/m2, βz=1, μz根据厂房各部分 及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶（标高10.20m）μz=1.01 橼口（标高12.20m）μz=1.06 屋顶（标高13..20m）μz=1.09 μs如图3所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01× 0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01× 0.5=0.202 KN/m2