钢筋混凝土排架结构单层厂房课程设计任务书
一、设计资料：
（一）工程名称：唐山学院金工实习车间建筑地点：唐山学院内。
（二）单跨车间长60m，柱距6m，两端有山墙，不设天窗，室内外高差0.15m。
车间内设有两台A4级软钩吊车。
（三）计算参数：
1.跨度：18m、24m。
2.吊车起重量：10t、15/3t、20/5t。
3.吊车梁顶面标高：7.2m、7.5m、7.8m、8.1m、8.4m、8.7m、9.0m。
4.以上参数进行组合，以班为单位按学号排列。
（四）屋面构造为：SBS卷材防水层（0.30kN/㎡）;20㎜厚水泥砂浆找平层；100㎜厚保温层（容重7.5 kN/m3）；大型屋面板承重层。
（五）围护墙为240㎜厚清水砖墙，砌筑在基础梁上。圈梁及门窗自定。（六）地基土质为粉土，粘粒含量为12%，地基承载力特征值f ak=160kN/㎡,基础底面标高-1.5m左右。
二、主要构件选用
1.屋面板：标准图集G410-1 1.5×6m。嵌板及内天沟板：G410-2。
2.屋架：G415预应力混凝土折线型屋架。
3.吊车梁：G426 6m跨预应力混凝土等截面吊车梁。轨道连接构造高度约
为170-190㎜（1.0kN/m）。
4.基础梁：G320预制钢筋混凝土基础梁。
5.柱：混凝土C30，纵筋HRB400,箍筋HPB300。基础：混凝土C30，钢筋
HRB400。
三、设计内容和要求：
（一）单层厂房结构设计计算书
1.单层厂房结构平面、剖面设计及主要构件选型，屋架及屋盖支撑平面布置
图，柱、柱间支撑布置图。
2.排架内力分析（计算简图、荷载计算及排架内力分析）。
3.排架柱内力组合。
4.排架柱设计（配筋构造、吊装验算、牛腿设计）。
5.柱下独立基础设计。
（二）绘制2号施工图一张
1.一个排架柱施工图（模板图及配筋图）。
2.一个柱下独立基础的平面及剖面图。
3.结构设计说明（混凝土强度等级、钢筋的级别、混凝土保护层厚度等）。
四、课程设计目的:
通过设计实践进一步巩固学生在《建筑钢筋混凝土与砌体结构设计》相关章节所学的内容，深入领会厂房结构设计特点，熟悉厂房的结构型式及构造，学会查阅设计资料，掌握厂房设计的规定，使学生在设计计算、提高专业绘图能力等方面获得必要的训练，并达到一定的熟练程度。
课 程 设 计 专业： 土木工程（本科） 学号： 姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日 一、设计资料 1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。 2、钢筋混凝土结构设计手册。 二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高： 室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。 根据设计资料得： 上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离 =900+200+2734+166=4000=4m 全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高 =++4+= 故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035 .100 .4===H H u λ 柱截面尺寸：
因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500?=? B 列柱：mm mm h b 700500?=? 下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500??=?? B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500??=?? （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425 6350 25=<==（符合） B 列柱： mm b mm H l 50025425 635025=<==（符合） 对于下柱截面高度： A 、C 及 B 列柱皆有： mm h mm H l 120052912 6350 12=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱 上柱 49310208.5500500121 mm I u ?=??= 下柱 33800200121 21200500121???-??=l I +]502002 1 )27005032(50200361[423???+?+???41010067.7mm ?= 比值：074.010067.710208.510 9 =??==l u I I η 排架B 列柱 上柱 410310429.1700500121 mm I u ?=??= 下柱 33120020012 1 21600500121???-??=l I
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1、1 柱截面尺寸确定 由图2可知柱顶标高为12、4 m,牛腿顶面标高为8、6m ,设室内地面至基础顶 H、上柱高度Hu分面的距离为0、5m ,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度 l 别为: H=12、4m+0、5m=12、9m , H=8、6m+0、5m=9、1m l Hu=12、9m－9、1m=3、8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件,可由表2、4、2并参考表2、4、4确定柱截面尺寸,见表1。 1、2 荷载计算 1、2、1 恒载 (1)、屋盖恒载: 两毡三油防水层0、35KN/m2
20mm 厚水泥砂浆找平层 20×0、02=0、4 KN/m 2 100mm 厚水泥膨胀珍珠岩保温层 4×0、1=0、4 KN/m 2 一毡二油隔气层 0、05 KN/m 2 15mm 厚水泥砂浆找平层; 20×0、015=0、3 KN/m 2 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 1、4 KN/m 2 2、900 KN/m 2 天窗架重力荷载为2×36 KN /榀,天沟板2、02 KN/m,天沟防水层、找平层、找坡层1、5 KN/m,屋架重力荷载为106 KN /榀,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为: G 1=1、2×(2、90 KN/m 2×6m ×24m/2＋2×36 KN /2＋2、02 KN/m ×6m ＋1、5 KN/m ×6m ＋106 KN /2) =382、70 KN (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值: G 3=1、2×(44、2kN ＋1、0KN/m ×6m)=50、20 KN (3)柱自重重力荷载设计值: 上柱 G 4A = G 4B =1、2×4kN/m ×3、8m =18、24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1、2×4、69kN/m ×9、1m =51、21KN 各项恒载作用位置如图2所示。 1、2、2 屋面活荷载 屋面活荷载标准值为0、5 KN/m 2,雪荷载标准值为0、35 KN/m 2,后者小于前者,故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为: Q 1=1、4×0、5 KN/m 2×6m ×24m/2=50、40KN Q 1 的作用位置与G 1 作用位置相同,如图2所示。 1、2、3 风荷载 风荷载标准值按式(2、5、2)计算,其中0ω=0、35 KN/m 2 ,z β=1、0,z u 根据厂
单层厂房排架结构设计 A Design of Example for Mill Bents of One-story Industrial Workshops 3.9.1 设计资料及要求 1．工程概况 某机修车间为单跨厂房，跨度为24m，柱距均为6m，车间总长度为66m。每跨设有起重量为20/5t吊车各2台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高不小于9.60m。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm厚双面清水砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为3. 6m，室内外高差为l50mm，素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图3-76和图3-77所示。 图3-76
图3-77 2．结构设计原始资料 厂房所在地点的基本风压为2 /35.0m kN ，地面粗糙度为B 类；基本雪压为。．2 /30.0m kN 。风荷载的组合值系数为0.6，其余可变荷载的组合值系数均为0 7。土壤冻结深度为0.3m ，建筑场地为I 级非自重湿陷性黄土，地基承载力特征值为l65kN/m ：，地下水位于地面以下7m ，不考虑抗震设防。 3．材料 基础混凝土强度等级为C20;柱混凝土强度等级为C30。纵向受力钢筋采用HRB335级、HRB400级；箍筋和分布钢筋采用HPB235级。 4．设计要求 分析厂房排架内力，并进行排架柱和基础的设计； 3.9.2 构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在l5-36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车粱制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车粱。厂房各主要构件造型见表3-16。 由设计资料可知，吊车轨顶标高为9. 80m 。对起重量为20/5t 、工作级别为A5的吊车，当厂房跨度为24m 时，可求得吊车的跨度k L =24-0. 75×2=22. 5m ，由附表4可查得吊车轨顶以上高度为2.3m;选定吊车梁的高度b h =1.20m ，暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离a h =0.2m ，则牛腿顶面标高可按下式计算： 牛腿顶面标高=轨顶标高-b h -a h =9.60-1.20-0.20=8.20m 由建筑模数的要求，故牛腿顶面标高取为8. 40m 。实际轨顶标高=8. 40+1. 20+0.20=9. 80m>9. 60m 。
单层厂房结构课程设计 一、结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在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型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。 本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示。
1 B C 18001800 600 600 600600600600600 600 600 6002 4 3 6578912 1110EA= EA= 10100 3600 900 1000 B柱 A柱
2.屋面活荷载 屋面活荷载标准值为2 0.5kN/m，雪荷载标准值为2 0.4kN/m，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： .8kN 37 18/2m 6m kN/m 5.0 4.12 1 = ? ? ? = Q 1 Q的作用位置与 1 G作用位置相同，如图3所示。 3.风荷载
kN/m 36.3m 0.6kN/m 4.04.121=??=q kN/m 68.1m 0.6kN/m 2.04.122=??=q B h h F s s 0z z z s4s31z 21Q w ])()[(ωβμμμμμμγ+++= ()()[]m 05.1078.10.50.6-m 15.2049.14.08.04.1??++??+?=
1、屋面恒载作用下的内力计算 kN 33 . 220 1 1= =G G ; 76.08kN 17.28kN kN 8. 58 4 3 2= + = + = A G G G kN 58 . 36 5 3= = A G G ; .66kN 440 kN 33 . 220 2 2 1 4= ? = =G G kN 53 . 38 5 6= = B G G ; 143.52kN 58.8kN 2 kN 92 . 25 2 3 4 5= ? + = = =G G G B m 11.02kN m 05 .0 kN 33 . 220 1 1 1 ? = ? = =e G M 3 3 4 1 2 ) (e G e G G M A - + = m 41.76kN 0.3m 58.8kN - 0.25m 17.28) kN 33 . 220 (? = ? ? + = 由于图6a所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力i R可根据相应公式计算 。 对于A，C柱 109 .0 = n，356 .0 = λ则：) ( 39 .6 C ← - = R
单层单跨厂房排架结构设计 一设计内容和条件 某厂装配车间，该车间为单跨厂房，柱距距为6米，厂房纵向长度为96米，跨度为27米，15/3t 中级工作制吊车二台，牛腿面标高9.00米，柱顶标高为13米。 设计条件 1屋面活荷载：2/5.0M KN q =,不考虑积灰荷载，雪荷载2 /25.0M KN q = 2基本风压: 2 0/40.0M KN W = 3屋面做法 三毡四油：2 /35.0M KN 20mm 水泥砂浆找平层2 /4.0M KN 合计21/75.0M KN g g k ==∑ 屋面活荷载：2 /5.0M KN q = 屋面板采用G410标准图集6.15.1?m 预应力混泥土屋面板（卷材防水） 允许外荷载：2 /5.2M KN （板自重：22/40.1M KN g k = 灌缝重：2 3/1.0M KN g k =）大型屋面板（包括填缝 2/50.1M KN 屋 架 ： 屋 架 自 重 2 4/133M KN g k = 则 KN g g g G k k k k k 75.2485.0g 2 )(43211=?+? ?++=厂房跨度 柱距 4采用370mm 厚烧结粘土空心砖（重度2 /8M KN ）吊车梁以上设高侧窗，洞口尺寸为 8.12.4?m ，吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸42.4??高宽m ，圈梁设在柱顶处。 5排架柱：混泥土C30 钢筋：纵向受力钢筋HRB400级 箍筋：HPB235级 柱下独立基础：混泥土：C20，钢筋：HRB335级 6吊车：Q15/3t 桥式吊车 中级工作制 吊车梁：先张法预应力混泥土吊车梁，自重根/5.47KN 轨道及联结重量M KN /5.1 桥跨：m L k 5.25= 桥宽：m B 6400= 轮距：mm K 5250=
思考题单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件，单层厂房中的支撑分几类，支撑的主要作用是什么？ 排架内分析的目的是什么，排架内力分析的步骤是怎样的？ D max、D min和T max是怎样求得的？排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么，任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法是怎样的？ 什么是不同种类内力的组合，什么是同一种内力的组合，内力组合时应注意 哪些事项，对内力组合值是怎样评判的？ 什么是厂房的整体空间作用？设计矩形截面单层厂房柱时，应着重考虑哪些问题？柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么？吊车梁的受力特点是什么？为什么钢筋混凝土受弯构件不能有效利用高强钢筋和高强混凝土？为什么预应力混凝土构件必须采用高强钢筋和高强混凝土？先张法和后张法建立预应力的条件是什么？预应力混凝土受弯构件的受力特点与钢筋混凝土受弯构件有什么不同？试根据平衡荷载的概念确定图示均布荷载作用下悬臂梁的预应力钢筋曲线形状。为什么张拉控制应力C con 是按钢筋抗拉强度标准值确定的？血是否可大于抗拉强度设计值？ 引起预应力损失的因素有哪些？预应力损失如何分组？ 习题 某单层单跨厂房，跨度18m柱距6m内有两台10t的A4级桥式吊车。试求该柱承受的吊车竖向荷截D max、D m in和横向水平荷载Gax。 起重机有关资料如下：吊车跨度L k=16.5m,吊车宽B=5.55m,轮距K=4.4m, 吊车总质量，小车质量，额定起重量10t，最大轮压标准值P max,k=115kN。 试用剪力分配法求图示单跨排架在风荷载作用下各柱的内力。已知基本风 压。0.45kN/m2，15m高度处z 1.14(10m高z 1.0)，体型系数s示于图中。
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定 由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度 l H、上柱高度Hu分别为： H=12.4m+0.5m=12.9m， l H=8.6m+0.5m=9.1m Hu=12.9m－9.1m=3.8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。 表1 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数柱号截面尺寸 /mm 面积 /mm2 惯性矩 /mm4 自重 /(KN/ m) A , B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0 下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算 1.2.1 恒载 (1).屋盖恒载： 两毡三油防水层0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2 100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2 一毡二油隔气层0.05 KN/m2 15mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m2 2.900 KN/m2 天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为： G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值： G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN
单层工业厂房结构吊装课程设计 目录 1.前言------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 1.1工程概况-----------------------------------------------------------------------------------------2 1.2施工技术经济条件----------------------------------------------------------------------------5 1.3工程特点-----------------------------------------------------------------------------------------8 2.设计书编制申明------------------------------------------------------------------ 8 2.1编制依据------------------------------------------------------------------------------------------9 2.2编制设计书原则--------------------------------------------------------------------------------9 2.3本工程采用的技术规----------------------------------------------------------------------9 3.施工方案的选择以及施工工艺----------------------------------------------10 3.1施工部署-----------------------------------------------------------------------------------------11 3.2厂房结构安装方案的选择和确定--------------------------------------------------------18 3.3结构吊装工艺----------------------------------------------------------------------------------19 4.施工总平面图布置--------------------------------------------------------------20 5.主厂房结构安装注意事项----------------------------------------------------21 6.结构吊装质量控制措施-------------------------------------------------------22 7.冬雨季施工技术措施----------------------------------------------------------22 7.1冬季施工技术措施---------------------------------------------------------------------------22 7.2雨季施工技术措施---------------------------------------------------------------------------23 8.参考文献---------------------------------------------------------------------------24
[ 单层工业厂房课程设计 一、 工程名称 二、 设计资料 某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米，长72米，柱距6米； ① 建筑地点：杭州市境内 ② 车间所在场地，地坪下米内为杂填土，填土下层3米内为亚粘土，地基 容许承载力标准值2/200m kN f k =，地下水位米，该地区历年最大冻深为米，地下水及土质无腐蚀性。基本风压20/45.0m kN W =，基本雪压 20/45.0m kN S =。屋面活荷载为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
吊车轨道联结详图 】 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁JL--18 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。 、 牛腿标高= 柱顶标高= 吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=+= 轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=+=
上柱高H u =柱顶标高--牛腿标高=全柱高H=柱顶标高—基顶标高=（）=11m 下柱高H l =H--H u ==,λ= H u /H=11= （2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b ×h=400mm ×400mm, 下柱b ×h ×h f =900mm × 400mm ×200mm,截面尺寸如图所示。 — （3）参数计算 上柱： 493102.133******** 1 mm I u ?=??= 下柱： 36/150254 -65010012 1 650400121900400121I 3333L ????+??-??= ： 4 10102.532mm ?= 比值： 0.0842== l u I I n 排架计算简图如图（6） 2．荷载计算 (1)恒载计算。
学号 2012021129 混凝土结构课程设计 单层厂房排架结构设计 院（系）名称：航天与建筑工程学院专业名称：土木工程 学生姓名：杨浩 指导教师：郭庆勇 2014年6月
目录
单层厂房排架结构设计 1. 设计资料及要求 (1)工程概况 某金工装配车间为两跨等高厂房，跨度均为18m ，柱距均为6m ，车间总长度为66m 。每跨设有起重量为150/30t 吊车各2台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高9.30m 。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm 厚双面清水砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为4.8m ，室内外高差为350mm ，素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图1和图2所示。 (2)结构设计原始资料 厂房所在地点的基本风压为0.4kN/m 2，地面粗糙度为B 类；基本雪压为0.5kN/m 2。风荷载的组合值系数为0.6c ψ=，雪荷载的组合值系数为0.6c ψ=其余可变荷载的组合值系数 均为0.7c ψ=。基础持力层为粉土，粘粒含量ρc =0.8,地基承载力特征值f ak =180kN/m 2，埋 深-2.0m ，基底以上土的加权平均重度γm =17kN/m 3,基底以下图的重度γ=18kN/m 3。 (3)材料 基础混凝土强度等级为C20；柱混凝土强度等级为C30。柱中纵向受力钢筋采用HRB335级；箍筋和分布钢筋采用HPB300级。 (4)设计要求 分析厂房排架内力，并进行排架柱和基础的设计；绘制排架柱和基础的施工图。
图1 厂房平面图
图4 厂房剖面图 2. 结构构件选型、结构布置方案确定说明 因该厂房跨度在15?36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车梁制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车梁。厂房各主要构件选型见表1。 表1主要承重构件选型表
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。 5.地基：地基持力层为e 及 I L均小于0.85 的粘性层（弱冻胀土），地 基承载力特征值为 f ak=180kN/m2。标准冻深为：-2.0m。 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/m2。 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h a = 0.184m，吊车梁高h b = 0.9 m，故 牛腿顶面标高=轨顶标高-h -h = 9.0 - 0.184 - 0.9 = 7.916m
由附录 12 查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为 2.3m ，考虑屋架下弦至吊车 顶部所需空隙高度为220mm ，故柱顶标高=9.0+2.3+0.22= +11.520m 基础顶面至室外地坪的距离取1.0m ，则 基础顶面至室内地坪的高度为1.0+0.15=1.15m ，故 从基础顶面算起的柱高H =11.52+1.15=12.67m ， 上部柱高H = 11.52 - 7.916 = 3.604m ,取为3.60m 下部柱高H =12.67-3.604=9.066m ,取为9.07m 上部柱采用矩形截面b h = 400mm 400mm ； 下部柱采用Ⅰ型截面b h b h = 400mm 900mm 100mm 150mm 。 上柱： b h = 400mm 400mm ( g = 4.0kN / m ) A =b h = 1.6105mm 2 I = bh 3 12 = 2.13109 mm 4 下柱： b h b h = 400mm 900mm 100mm 150mm (g = 4.69kN / m ) A = 900 400 - (900 - 2150) + (900 - 2175) (400 -100) = 1.875 105 mm 2 = 1.95 1010mm 4 H = 3.6m , H = 12.67m = H H =3.6 12.67 = 0.284 9003 400 12 300600 + 20.530025(275+25/3)3 I 2.13109 I = 19.5 109 0.109
15 届课程设计 钢筋混凝土单层厂房排架结构设计 说明书
由于本学期开设了《混凝土结构设计》课程，在教学大纲的要求下我们需要开展课程设计工作。进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节，是对课程作业的综合补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。此次课程设计目的是为了加强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解，学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高钢筋混凝土结构的计算，设计及构造处理，绘制结构施工图的能力。培养正确熟练运用结构设计规、手册、各种标准图集及参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计，施工全面协调统一的思想。我的设计任务是根据已有的资料对某厂房进行排架结构设计。 目录
1 设计任务................................................................................................................................ (1) 1.1设计题目 (2) 1.2设计容 (2) 1.3设计要求 (2) 1.4设计资料 (2) 2 结构选型 (2) 3 荷载计算 (5) 3.1恒载 (5) 3.2屋面活荷载 (6) 3.3风荷载 (6) 3.4吊车荷载 (7) 4 排架力分析 (8) 4.1恒荷载作用下排架力分析 (9) 4.2屋面活荷载作用下排架力分析 (11) 4.3风荷载作用下排架力分析 (15) 4.4吊车荷载作用下排架力分析 (16) 5 力组合 (23) 6 柱截面设计（A柱） (25) 6.1上柱配筋计算 (25) 6.2下柱配筋计算 (27) 6.3柱裂缝宽度验算 (29) 6.4牛腿设计 (30) 6.5牛腿吊装验算 (31) 7 基础设计 (33) 7.1作用于基础顶面上的荷载计算 (34) 7.2基础尺寸及埋置深度 (35) 7.3基础高度验算 (36) 7.4基础底板配筋验算 (38) 致 (41) 参考文献 (42) 1．设计任务
单层厂房结构课程设计 页 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
单层厂房结构课程设计 1.结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在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型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。 由图2-54可知柱顶标高为9.6m，牛腿顶面标高为6m；设室内地面至基 ，和上柱高础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H，下柱高度H l 分别为： 度H u 图2-54 厂房剖面图 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2-22。 表2-22 柱截面尺寸及相应的计算参数
本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2-55所示。 图2-55 计算单元和计算简图 2.荷载计算 1.恒载 ⑴屋盖恒载 20厚水泥砂浆找平层 2 30.40kN/m m 02.0kN/m 20=? 2 80厚泡沫混凝土保温层 2 30.64kN/m m 08.0kN/m 8=? 预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 2 kN/m 4.1 屋盖钢支撑 2 kN/m 05.0 总计 2 kN/m 84.2 屋架重力荷载为60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：
(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值： (3)柱自重重力荷载设计值 A 、C 柱: 上柱：17.28kN 3.6m kN/m 0.42.14C 4A =??==G G 下柱: 36.58kN 6.5m kN/m 69.42.15C 5A =??==G G B 柱: 上柱:25.92kN 3.6m kN/m 0.62.14B =??=G 下柱:38.53kN 6.5m kN/m 94.42.15B =??=G 各项恒载作用位置如图2-56所示。 图2-56 荷载作用位置图 （单位：kN ） 2.屋面活荷载 屋面活荷载标准值为20.5kN/m ，雪荷载标准值为2 0.4kN/m ，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： 1Q 的作用位置与1G 作用位置相同，如图2-56所示。 3.风荷载 风荷载的标准值按0s z z k w w μμβ=计算，其中2 0kN/m 5.0=w ,0.1=z β,z μ根据厂房各部分标高(图2-54)及B 类地面粗糙度确定如下： 柱顶(标高9.6m ) 000.1z =μ 檐口(标高11.75m ) 049.1z =μ
单厂钢筋混凝土结构设计计算 本工程为一工业厂房，根据工艺要求，该车间为单跨，跨度为24米，柱距6米, 长60米，跨内有20吨中级工作制吊车(A4) —台，轨顶标高不低于7.5米，建筑平、设计任 面图、剖面图如图1，已知该厂房所在地区基本风压为0.6 KN/m1 2 ,地面粗糙度B类，，务及资料基本雪压0.6KN/m2，该地区工程地质良好，地面下 1.5米左右为中密粗砂层，地基承 2 载力特征值为200 KN/m，常年地下水位为-5米以下。抗震设防烈度为6度，不要求进行抗震 计算，按构造设防。 1 屋面用二毡三油防水层加小豆石( 0.35 KN/m2),下为20厚水泥砂浆找平(20 2 2 KN/m)，80厚加气混凝土保温层(0.65 KN/m )。 2 A4工作制下20/5t吊车，最大轮压P MA= 215 KN，最小轮压P MIN=45 KN/，轮距 4400mm，小车重75 KN。
厂房平面图、剖面图、确定做法
3. 围护墙用240厚砖砌墙，钢门窗(0.45 KN/m2),围护墙直接支承于基础梁。基础梁高 450mm 4. 取室内外咼差围150mm得基础顶面标咼为-0.5m。 三、构件选型及相应何载标准值1. 屋面板选用1.5 x6 m预应力混凝土大型屋面板，屋面荷载标准值： 防水层G 1k=0.35kN/m2 2 保温层G 2k =0.65kN/m 2 20mm厚水泥砂浆找平层G 3k =0.40kN/m 雪荷载Q k =0.60kN/m 2 外加荷载基本组合设计值 q=1.35 X( 0.35+0.65+0.4 ) +1.4 X 0.7 X 0.60 = 2.478 kN/m 2 2 米 用标准图集04G410-1中的Y-WB-2H ,允许荷载：2.50 kN/m2>2.478 kN/m 自重标准值为1.5 KN/m 2(包括灌缝重)。不设天窗，采用内天沟板选用TGB68sa 算得屋面总荷载为 2.97 KN/m 2 2. 24m跨折线型预应力混凝土屋架，荷载设计值： 2 防水层G ik =0.35kN/m 2 保温层G 2k =0.65kN/m 2 20mm厚水泥砂浆找平层G 3k =0.40kN/m 2 屋面板Y-WB-2H(含灌缝) G 4k =1.50kN/m 2 雪荷载Q k =0.60kN/m 永久荷载效应控制的基本组合设计值： 2 2 q=1.35 X( 0.35+0.65+0.4+1.5 ) +1.4 X 0.7 X 0.60=4.598 kN/m <5.0 kN/m 采用标准图集04G415-1中的YWJ24-2Aa自重标准值为110.5kN/榀。屋架上下弦连有横向支撑和竖向支撑，屋盖支撑( 0.07 KN/m )。 3. 用6m跨等截面后张法预应力混凝土吊车梁(界面咼度为1200mm，选用标准图集 04G426中的YDL-2,每根梁重力荷载为41.50 KN吊车梁轨道连接选用标准图集04G325《吊车梁轨道连接及车挡》中的DGL-10,重力荷载为0.81KN/m。 4. 基础梁选用标准图集04G320中的JL-1和JL-3 ,按有无门窗选用，见基础平面布 置图。 三、选柱轨顶标高不低于7.5米，牛腿标高不低于 6.1米，根据吊车起重，选用标准图集05G355中BZ628-3C。截面尺寸如下： 上柱：b uX h u=400X400 下柱：b x h x hf=400 x 800 x 150 排架柱参数：H=10.2+0.5=10.7m, H u =3.90m, H i=6.80m 5 2 9 4 A u=1.6 江10 mm, 1 u=2.13 汇10 mm; 5 2 9 4 A=1.775 "0 mm, 1 i=14.3^< 10 mm; X= H u / H=0.364>0.3 \=伟=0.5 自重荷载：上柱：15.6 KN 下柱：49.5KN
单层厂房排架结构课 程设计
单层厂房排架结构设计 一、设计资料 某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为21m ，柱距均为6m ，车间总长度66m ，每跨设有150/30kN 吊车各2台。吊车工作级别为A5级，轨顶标高为7.8m ，采用卷材防水屋面，240mm 厚双面粉刷围护砖墙，钢窗宽度3.6m ，高4.2m ，室内外高差为150mm ，素混凝土地面。厂房建设剖面如图，厂房所在地衡阳的基本风压为0.4kN/m2，地面粗糙度为B 类，基本雪压为0.35 kN/m2,修正后的地基承载力特征值为300 kN/m2,钢筋等级Ⅱ或Ⅲ级,柱、基础采用C25~C30混凝土。活荷载组合值系数φc =0.7，风荷载组合值系数取0.6，柱顶标高为10.5m ，基底标高为-0.5m ，高窗为3.6×1.8m 。要求进行排架结构设计。 二、结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在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。 表1 主要承重构件选型表 图1 厂房剖面图 由图1 可知柱顶标高为10.5m ，牛腿顶面标高为6.6m ，室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则柱的总高度H ，下柱高度H l 和上柱高度H u 分别为： H=10.5+0.5=11.0m H l =6.6+0.5=7.1m H u =11.0-7.1=3.9m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件可确定柱截面尺寸： 表2 柱截面尺寸及相应的计算参考
图2 计算单元和计算简图 三、荷载计算 1.恒载 （1）屋盖恒载 SBS改性沥青 0.3 kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 20 kN/m3×0.02m=0.40 kN/m2 20mm厚挤塑板 0.1 kN/m3×0.02m=0.002 kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 20 kN/m3×0.02m=0.40 kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2 钢屋盖支撑 0.05 kN/m2 2.552kN/m2 屋架重力荷载为88.8kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载标准值为：G1=2.552×6×21/2+88.2/2=205.2kN （2）吊车梁及轨道重力荷载标准值 G3=39.5+0.8×6=44.3kN （3）柱自重重力荷载标准值 A、C柱 上柱 G4A=G4C=4×3.9=15.60kN 下柱 G5A=G5C=4.44×7.1=31.52kN B柱 上柱 G4B=6×3.9=23.4kN 下柱G5B=44.4×7.1=31.52kN
Huazhong University of Science and Technology 单层工业厂房课程设计 班级：土木工程1202班 姓名： 学号：U2012154 指导老师：周方圆
2015年7月25日 目录 一、设计资料5 1、概况 (5) 2、结构设计资料 (5) 3、建筑设计资料 (6) 4、吊车资料 (6) 二、结构选型6 1、屋面板选型 6 2、天窗架选型 错误!未定义书签。 3、屋架选型 7 4、吊车梁选型 8
5、轨道连接确定 8 6、初选柱截面形式与尺寸 9 三、确定定位轴线9 1、横向定位轴线 9 2、纵向定位轴线 10 四、排架内力计算10 1、计算参数 10 2、荷载计算 12 3、排架内力计算 15 五、荷载组合与内力组合
22 六、柱配筋计算23 1、设计资料 23 2、内力 24 3、配筋计算 24 七、牛腿计算28 八、排架柱吊装验算30 九、抗风柱设计32 十、基础设计计算36 （一）、中间柱基础设计 (36) （二）、抗风柱基础设计 (44)
（三）、边柱基础设计 (51) 十一、支撑布置52 一、设计资料 1、概况 某工厂拟建一个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间为单跨单层厂房，厂房总长66.00m，跨车间内分别设有一台Q=20/5t和一台10t的中级工作制吊车，吊车轨顶标高为8.40m。跨度18m，柱距6m（端部为5.5m） 2、结构设计资料 (1) 自然条件： 基本雪压 0.7kN/m2 基本风压 0.7kN/m2 地震设防烈度该工程位于非地震区，故不需抗震设防。 (2) 地质条件：场地平坦，地面以下0～1.4m为回填土，1.4m
单层厂房结构课程 设计 单层厂房结构课程设计 1.结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在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
凝土折线型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。 由图2-54可知柱顶标高为9.6m, 牛腿顶面标高为6m; 设室 本设计仅取一榀排架进行计算, 计算单元和计算简图如图2-55所
(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值: .8kN 586m )0.8kN/m kN 2.44(2.13=?+?=G (3)柱自重重力荷载设计值 A 、 C 柱: 上柱: 17.28kN 3.6m kN/m 0.42.14C 4A =??==G G 下柱: 36.58kN 6.5m kN/m 69.42.15C 5A =??==G G B 柱: 上柱:25.92kN 3.6m kN/m 0.62.14B =??=G 下柱:38.53kN 6.5m kN/m 94.42.15B =??=G 2.屋面活荷载 屋面活荷载标准值为2 0.5kN/m , 雪荷载标准值为2 0.4kN/m , 后者小于前者, 故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为: .8kN 3718/2m 6m kN/m 5.04.12 1=???=Q 1Q 的作用位置与1G 作用位置相同, 如图2-56所示。
3.风荷载 风荷载的标准值按0s z z k w w μμβ=计算, 其中 20kN/m 5.0=w ,0.1=z β,z μ根据厂房各部分标高(图 2-54)及B 类地面 粗糙度确定如下:
2.7单层厂房结构设计实例 2.7.1设计任务 某厂金工车间的等高排架。该金工车间平、立面布置如图2-53所示。柱距除端部为m 5.5，其余均为m 6，跨度m 18 m 18；每跨设有两台吊车，吊车工作制级别为5A 级，轨顶标高为 m 2.7，吊车起重量左右跨相同，具体见表2-15。外墙无连续梁，墙厚mm 240,每开间侧窗面 积2m 24，钢窗，无天窗。 图2-53(a) 厂房立面图 图2-53(b) 平面图 12 ① 1 1 66000 500 18000 18000 A B C Q =20t /5t Q =20t /5t Q =20t /5t Q =20t /5t 500
屋面做法： 绿豆砂保护层 二毡三油防水层 20厚水泥砂浆找平层 80厚泡沫砼保温层 预应力砼大型屋面板 2.7.2设计参考资料 1. 荷载资料,见表2-15： 表 2-15 荷载资料 基本雪压 2kN/m 4.0 基本风压 2kN/m 5.0 吊车起重量 t 5/20 地面粗糙度类型 B 屋面活载标准值 2kN/m 5.0 2．吊车起重量及其数据，见表2-16。 表2-16 吊车起重量及其数据 起重量 桥跨 轮距 吊车宽 起重机 总量 小车重 最大轮压 吊车顶 至轨顶 轨顶至吊车梁顶 轨中至 车外端 最小轮压 ()t Q ()m k L () mm L ()mm B ()kN W ()kN g ()kN max P ()m m H ()mm 2H ()m m 1B ()kN min P 20/5t 16.5 4000 5200 223 68.6 174 2094 182 230 37.5 3． 地质资料，见表2-17。 表2-17 地质资料 层次 地层描述 状态 湿度 厚度(m ) 层底深度(m ) 地基承载力标准 值)kN/m (2 ak f 容重 )kN/m (3m γ 1 回填土 1.4 1.4 16 2 棕黄粘土 硬塑 稍湿 3.5 4.9 200 17 3 棕红粘土 可塑 湿 1.8 6.7 250 17 4.预应力屋面板、嵌板及天沟板选用，见表2-18。