实用标准文档
钢结构课程设计
计算书
题目：21m跨厂房梯形钢屋架设计
姓名：蒙立强
学号：359409798
班级：土木3班
目录
一、设计资料 (2)
二、结构形式与支撑布置 (2)
1.屋架形式及几何尺寸 (2)
2.屋架支撑布置 (3)
三、荷载计算 (4)
1.荷载设计值 (4)
2.荷载组合 (4)
四、内力计算 (6)
五、杆件设计 (7)
1.上弦杆 (7)
2.下弦杆 (8)
3.斜腹杆“Ba” (9)
4.竖杆“Gg” (10)
5.各杆件的截面选择计算 (10)
六、节点设计 (12)
1.下弦节点“c” (12)
2.上弦节点“B” (13)
3.屋脊节点“H” (15)
4.支座节点“a” (16)
七、屋架施工图 (19)
附节点详图1-6 (20)
一、设计资料
某厂房总长度为90m，跨度为L=21m，屋盖体系为无檩体系，纵向柱距为6m。
1.结构形式:
钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10，L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，不考虑地震设防，屋架下弦标高为18m，厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。
2.屋架形式及荷载:
屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为：用Q345钢，焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载:
无檩体系：采用1.5m×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）。
荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位；
②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为
S0=0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值，
积灰荷载0.8kN/m2。
③屋面各构造层的荷载标准值：
三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4kN/m2
水泥砂浆找平层0.4kN/m2
保温层0.65kN/m2
一毡二油隔气层0.05kN/m2
水泥砂浆找平层0.3kN/m2
预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2
二、结构形式与支撑布置
1.屋架形式及几何尺寸如下图1所示：
图1 屋架形式及几何尺寸
2.屋架支撑布置如下图2所示：
3LG 2LG LG2
2
S C 1S C 2GG2
LG2CC2
LG1S C 2S C 2S C 2
LG2GG1LG2LG1CC1LG1S C 1LG2GG2LG1CC2垂直支撑2-2
LG5
LG5LG5
LG5
LG5LG5LG5
LG5
CC5
LG3LG3CC6CC6LG6LG3CC5CC2
LG1LG1CC3LG1
LG1CC2CC2
LG1LG1CC3CC3LG11LG CC2CC2
CC3
GG2GG3LG4
LG5
LG4
CC3LG4
LG4LG4
5
CC CC6
CC2
CC3
2GG LG5
2GG 5
LG 2GG 5
LG GG3GG3GG312
1
S C 1S C 2S C 2S C 2S C 2
S C 1
S C 4S C 6S C 6S C 6S C 6
S C 4
GG2
LG2LG2GG1LG2LG2GG2CC2
LG1LG1CC11LG 1LG 2CC CC5
LG3LG3CC4LG3CC52
GG 2LG 2LG 1GG 2LG 2
GG 2
GG 2LG 2LG 1GG 2LG 2GG 垂直支撑1-1
X C 1X C 2X C 2X C 3X C 2X C 2X C 1
X C 4X C 5X C 5X C 6X C 5X C 5X C 4
X C 1X C 2X C 2X C 3X C 2X C 2X C 1
4
LG 4
LG 4
LG 屋架下弦支撑布置图
21000
6000*15=90000
500
屋架上弦支撑布置图
符号说明：
SC —上弦支撑 XC —下弦支撑 CC —垂直支撑 GG —刚性系杆 LG —柔性系杆
图2 屋架支撑布置
三、荷载计算
由于屋架的受荷水平投影面积为：22260126621m m m A >=?=，故按《建筑结构荷 载规范》取屋面活荷载（按上人屋面）标准值为0.7kN/m 2，雪荷载为0.35kN/m 2， 取屋面活荷载与雪荷载中较大值0.7kN/m 2。屋架沿水平投影面积分布的自重（包括 支撑）按经验公式q =0.12+0.011L 计算，L 为屋架跨度，以m 为单位。 1.荷载设计值
永久荷载设计值：
预应力混凝土屋面板 2/9575.135.145.1m kN =? 屋架及支撑自重 2/474.035.1)21011.012.0(m kN =??+ 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 2/54.035.14.0m kN =? 水泥砂浆找平层 2/54.035.14.0m kN =? 保温层 2/8775.035.165.0m kN =?
一毡二油隔汽层 2/0675.035.105.0m kN =? 水泥砂浆找平层 2/405.035.13.0m kN =?
合计 4.8622kN /m
可变荷载设计值：
屋面活荷载 98.04.17.0=?2
k N /m
积灰荷载 12.14.18.0=?2k N /m
合计 2.12kN /m 2.荷载组合
设计屋架时，应考虑以下3种荷载组合： 使用阶段荷载情况：
（1）全跨永久荷载+全跨可变荷载
全跨节点永久荷载及可变荷载：kN kN F 66.6265.1)1.2862.4(=??+= （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载
全跨节点永久荷载：kN kN F 76.4365.1862.41=??= 半跨节点可变荷载：kN kN F 9.1865.11.22=??=
施工阶段荷载情况：
（3）全跨屋架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载
全跨节点屋架自重：kN kN F 266.465.1474.03=??=
半跨节点屋面板自重及活荷载：kN kN F 438.2665.1)98.09575.1(4=??+= 屋架在上述3种荷载组合作用下的计算简图如下图3所示：
F/2
F
F
F
F
F
F
F F F F F F F F/21990
20700
3040A 2850
3000300030003000
3000
2850
H
G
F
E
D
C
B
d
c
b
a
A
H
G
F
E
D
C
B
F/2
F
F
F
F
F
F
F 3
F
F
F
F
F
F
F F F F F F F/2F/2
F/2
图3 荷载组合作用下的计算简图
四、内力计算
由以下图4得F=1时屋架各杆件的内力系数（F=1作用于全跨、左半跨和右半跨）
21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值
21米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
图4 屋架各杆件的内力系数
由屋架各杆件的内力系数求出各种组合荷载情况下的内力，计算结果见下表1：
杆件名称
内力系数（F=1）第1种组合第2种组合第3种组合
计算杆
件内力
（kN）全跨()1
左半跨
()2
右半跨
()3
()1?F()()2
1
2
1
?
+
?F
F()()3
1
2
1
?
+
?F
F()()2
1
4
3
?
+
?F
F()()3
1
4
3
?
+
?F
F
上弦
AB 0.000 0.000 0.000 0 0 0 0 0 0 BC，CD -7.472 -5.310 -2.162 -468.196 -427.334 -367.837 -172.261 -89.035 -468.196 DE，EF -11.262 -7.339 -3.923 -705.677 -631.532 -566.97 -242.072 -151.760 -705.677 FG，GH -12.18 -6.861 -5.319 -763.199 -662.67 -633.526 -233.351 -192.584 -763.199
表1 屋架杆件内力组合表
注：F =62.66kN ，1F =43.76kN ，2F =18.9kN ，3F =4.266kN ，4F =26.438kN
··`````````·五、杆件设计
腹杆最大内力N= -481.479kN ，查表7.4，中间节点板厚度选用10mm ，支座节点板
厚度选用12mm 。 1.上弦杆（图5）
整个上弦采用等截面，按FG 、GH 杆件的最大内力设计。
N= -763.199kN= -763199N ，上弦杆平面内计算长度0150.75cm x l =；在屋架平面外， 根据支撑布置和内力变化情况，平面外计算长度03150.75cm 452.25cm y l =?=。 因为003y x l l =，故截面宜选用两个不等肢角钢短肢相并，选用2L140908??，如下
图5所示：
图5 上弦杆截面图
下弦
ac 4.100 3.010 1.090 256.906 236.305 200.017 97.069 46.308 256.906 ce 9.744 6.663 3.081 610.559 552.328 484.628 217.724 123.023 610.559 eg 11.962 7.326 4.636 749.539 661.919 611.078 244.715 173.596 749.539 gh 11.768 5.884 5.884 737.383 626.175 626.175 205.763 205.763 737.383 斜腹杆
Ba -7.684 -5.641 -2.043 -481.479 -442.867 -374.865 -181.917 -86.793 -481.479 Bc
5.808 3.960 1.848 363.930 329.002 289.085 129.471 73.634 363.930 Dc -4.409 -2.633 -1.776 -27
6.268 -242.702 -226.504 -88.420 -65.763 -276.268 De 2.792 1.222 1.570 174.947 145.274 151.851 44.218 53.418 174.947 Fe -1.572 -0.047 -1.525 -98.502 -69.679 -9
7.613 -7.949 -47.024 -9
8.502 Fg 0.328 -1.039 1.367 20.552 -5.284 40.190 -26.070 37.540 40.190 -26.070 Hg
0.713 1.913 -1.200 44.677 67.357 8.521 53.618 -28.684 67.357 -28.684 竖杆
Aa -0.5 -0.5 0.00 -31.33 -31.33 -21.88 -15.352 -2.133 -31.33 Cc ，Ee -1.0 -1.0 0.00 -62.66 -62.66 -43.76 -30.704 -4.266 -62.66 Gg
-1.0
-1.0
0.00
-62.66
-62.66
-43.76
-30.704
-4.266
-62.66
设70=λ，查附表4.2得751.0=? 需要截面面积为：222.3278310
751.0763199mm mm f N A =?==
? 需要的回转半径为：cm cm l i x
x 154.270
75
.1500===
λ
cm cm l i y
y 461.670
25
.4520==
=
λ
根据需要的A 、x i 、y i 查角钢规格表，选用1080125L 2??，截面特征为： 24.39cm A =，x i =2.26cm ，y i =6.11cm ，按所选角钢进行验算：
[]15070.6626
.275.1500=<===
λλx x x i l
[]150
01.7411
.625
.4520=<==
=
λλy
y y i l 满足长细比要求。由于y x λλ>，只需求y ?，查表得725.0=y ?，于是
222/310/2.267/3940
725.0763199
mm N f mm N mm N A N y =<=?==
?σ， 所选杆件满足要求。
2.下弦杆（图6）
图6 下弦杆截面图
整个下弦采用同一截面，按最大内力所在的
eg “”杆计算。 N kN N 749539539.749max ==, 0300cm x l =，01035cm y l =
所需截面面积为：2218.24310
749539
cm mm f N A ===
选用770110L 2??，因为00x y l l <<，故选用不等肢角钢短肢相并。 26.24cm A =>218.24cm ，x i =2.00cm ，y i =5.39cm []35015000.2300
0=<===
λλx x x i l ，[]35002.19239
.510350=<===λλy y y i l 满足长细比要求，故所选杆件满足要求。
3.斜腹杆“Ba ”（图7）
图7 斜腹杆“Ba ”截面图
杆件轴力-481479N -481.479kN N ==
计算长度00253cm x y l l ==，因为00x y l l =，故采用不等肢角钢长肢相并，使x y i i ≈。 选用1063100L 2??，则20.31cm A =，x i =3.15cm ，y i =2.72cm
32.8015
.3253
0===x x x i l λ，01.9372.22530===
y y y i l λ y x λλ>因为，故只需求y ?=0.601，
222/310/43.258/3100
601.0481479
mm N f mm N mm N A N y =<=?==
?σ， 所选杆件满足要求。
4.竖杆“Gg ”（图8）
图8 竖杆“Gg ”截面图
-62660N -62.66k N N ==，02890.8cm 231.2cm x l =?=，0289cm y l =
由于内力较小，故按[]150λ=选择，所需的回转半径为：
[]
0231.2
c m 1.54c m 150
x
x l i λ=
=
= []
0289
cm 1.93cm 150
y
y l i λ=
=
= 查型钢表，选择截面的回转半径较计算的要略大些，故选用365L 2?。
2
668mm A =，x i =1.75cm ，y i =2.64cm
[]1501.13275
.12.2310=<===
λλx x x i l []1505.10964
.2289
0=<==
=
λλy
y y i l 因为x y λλ>，故只需求378.0=y ?，
222/310/2.248/668
378.062660mm N f mm N mm N A N x =<=?==
?σ，杆件满足要求。
5.其余各杆件的截面选择计算过程不一一列出，其计算结果见表2（在下一页）。
六、节点设计
1.下弦节点“c ”（图9）
图9 下弦节点“c ” 详图
（1）腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算
用E50型焊条角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值为2f 200N /mm w f =。 Bc 杆：设“Bc ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm f h =和6mm f h =，则所需的焊缝长度为：
mm mm f h N k l w f f w 7.113200
87.02363930
7.07.02:11=????=?=
肢背
214c m f h 考虑到每条焊缝两端的起灭弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度加，取为。
mm mm f h N k l w f f w 99.64200
67.02363930
3.07.02:22=????=?=
肢尖
28c m f h 实际焊缝长度为计算长度加，取为。
Dc 杆：设“Dc ”杆的肢背和肢尖焊缝8mm f h =和6mm f h =，则所需的焊缝长度为：
mm mm f h N k l w f f w 3.86200
87.02276268
7.07.02:11=????=?=
肢背
210c m f h 考虑到每条焊缝两端的起灭弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度加，取为。
mm mm f h N k l w
f f w 3.49200
67.02276268
3.07.02:22=????=?=
肢尖
26c m f h 实际焊缝长度为计算长度加，取为。
Cc 杆：由于“Cc ”杆内力很小，故焊缝尺寸可按构造要求确定，取5mm f h =。 （2）确定节点板尺寸
根据上面求得的焊缝长度，按构造要求留出杆件间应有的间隙并考虑制作和装配等 误差，按比例绘出节点详图，从而确定节点板的尺寸为260mm 350mm ?。 （3）下弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算
下弦与节点板连接的焊缝长度为250mm ，取6mm f h =，焊缝所受的力为左右两下 弦杆的内力差353.653kN 256.906)kN -610.559(==?N ，对受力较大的肢背处焊缝进 行强度验算：
222/200/42.93/)
12350(67.02353653
75.0mm N f mm N mm N w f f =<=-????=
τ，
焊缝强度满足要求。 2.上弦节点“B ”(图10)
图10 上弦节点“B ”详图
（1）腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算
Bc 杆与节点板的连接焊缝尺寸和下弦节点“c ” 相同。
Ba 杆：肢背和肢尖焊缝分别采用10mm f h =和8mm f h =，则所需的焊缝长度为：
cm 144.120200107.02481479
7.07.02:11，取肢背mm mm f h N k l w
f f w =????=?=
cm 85.64200
87.02481479
3.07.02:22，取肢尖mm mm f h N k l w f f w =????=?=
(2)确定节点板尺寸(方法同下弦节点“c ”) 确定节点板尺寸为250mm 400mm ?。 (3)上弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算
应考虑节点荷载P 和上弦相邻节间内力差N ?的共同作用，并假定角钢肢背槽焊缝承 受节点荷载P 的作用，肢尖角焊缝承受相邻节间内力差N ?及其产生的力矩作用。肢 背槽焊缝强度验算：
,390)10400(5)105.0(5.021mm mm l l mm mm t h w w f =-===?==， 节点荷载，P=62.66kN 2221/200/95.22/390
57.0262660
7.02mm N f mm N mm N l h P w f w f f =<=???=?=
τ
肢尖角焊缝强度验算：
弦杆内力差为468.196kN 0)kN -468.196(==?N ， 轴力作用线至肢尖焊缝的偏心距为9025mm 65mm e =-=， 偏心力矩为m kN m kN e N M ?=??=??=452.30)065.0496.468(， 则2222/200/61.171/390
57.02468496
7.02mm N f mm N mm N l h N w f w f N =<=???=??=
?τ
2
22
62/80.85/390
107.0210452.3067.026mm N mm N l h M W M w f w M
=?????=?==σ 2222
222
/200/46.185/)22
.180.85(
61.171)22
.1(
mm N f mm N mm N w f M
N =<=+=+?στ 满足强度要求。
3.屋脊节点“H ”（图11）
1-1
图11 屋脊节点“H ” 详图
（1）腹杆与节点板间连接焊缝长度的计算方法与以上几个节点相同，计算过程略，结 果见图11。
（2）确定节点板尺寸为：250mm 450mm ? （3）计算拼接角钢长度
弦杆一般都采用同号角钢进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够密合，并便于施
焊，需将拼接角钢的尖角削除，且截去垂直直肢的一部分宽度。拼接角钢的这部分 削弱，可以靠节点板来补偿。接头一边的焊缝长度按弦杆内力计算。 拼接角钢规格与上弦杆相同，长度取决于其与上弦杆连接焊缝要求，设焊缝 10mm f h =，则所需焊缝计算长度为（一条焊缝）
： mm mm f h N l w
f f w 3.136200
107.04763199
7.04=???=?=
拼接角钢总长度，m m 3006.302)20103.1362(，取mm mm L =++?=。 竖肢需切去mm mm 23)5810(=++=?，取25mm ?=，并按上弦坡度热弯。 （4）上弦杆与节点板间连接焊缝的强度验算
上弦角钢肢背与节点板之间的槽焊缝承受节点荷载P ，焊缝强度验算同上弦节点 “B ”，计算过程略。
上弦角钢肢尖与节点板的连接焊缝强度按上弦内力的15%验算。设10mm f h =，节 点板长度为450mm ，节点一侧焊缝的计算长度为
mm mm l w 205)101025250(=---=
则22/89.39/205
107.02763199
15.07.0215.0mm N mm N l h N w f f =????=?=
τ
2222/89.75/205
107.026576319915.067.026mm N mm N l h M W M w f w f =??????=?==
σ 2222
222/200/90.73/)22
.189.75(
89.39)22
.1(
mm N f mm N mm N w f f
f
=<=+=+στ 焊缝强度满足要求。
因屋架的跨度较大，需将屋架分为两个运输单元，在屋脊节点和下弦跨中节点设置 工地拼接，左半跨的上弦杆、斜腹杆和竖腹杆与节点板连接用工厂焊缝，而右半跨 的上弦杆、斜腹杆与节点板连接用工地焊缝。 4.支座节点“a ”（`图12）
`
图12 支座节点“a ”详图
为了便于施焊，下弦杆轴线至支座底板的距离取160mm ，在节点中心线上设置加劲 肋，加劲肋的高度与节点板高度相等，厚度为12mm 。 （1）支座底板的计算
支座底板尺寸按采用280mm 360mm ?，
承受支座反力kN kN F R 62.43866.6277=?==，若仅考虑有加劲肋部分的底板承受 支座反力作用，则承压面积为22280212mm 59360mm n A =?=，则柱顶混凝土的抗 压强度按下式验算：
222/3.14/39.7/59360
438620
mm N f mm N mm N A R c n =<===
σ 式中，c f 为混凝土强度设计值，对C30混凝土，214.3N /mm c f =。
底板的厚度按桁架反力作用下的弯矩计算，节点板和加劲肋将底板分成四块，每块 板为两相邻边支承而另两相邻边自由的板，见图12。板的厚度由均布荷载作用下板 的抗弯强度确定： 底板下的平均应力q 为：
2/39.7mm N q ==σ
两支承边之间的对角线长度1a 为：
2
2112140110mm 173.4mm 2a ?
?=-+= ??
?
由相似三角形关系得：
1134110mm 88.2mm 167.2b ?=
=，1188.20.509173.4
b a ==
1b 为两支承边的相交点到对角线1a 的垂直距离，β由11b a 查表确定，查表得
0.057β=。
每块板单位宽度的最大弯矩M 为：
mm mm N mm mm N qa M /26.12665/4.17339.7057.0221?=???==β
底板厚度t 为：mm mm f M t 66.15310
26.1266566=?=≥
根据构造要求，屋架跨度为21m 18m >，时当mm t 20≤，取20mm t =。 底板尺寸为：mm mm 20280mm 360??。 （2）加劲肋与节点板的连接焊缝计算
加劲梁计算简图
M V
设6mm f h =，焊缝计算长度mm mm l w 468)2062500(=-?-=。
加劲肋与节点板间的竖向焊缝计算与牛腿焊缝相似，偏于安全的假定一个加劲肋受 力为屋架支座反力的14，即，kN kN R V 655.1094
62
.4384===
并考虑其偏心弯矩， 为加劲肋宽度的一半）其中e m kN m kN e V M (03.6055.0655.109?=??=?=按下列公
式验算：
2
22
22
622
2
222
/200/22.32/)468622.17.021003.66()46867.02109655()7.026()7.02()(mm N f mm N mm N l h M l h V w f w
f f w f f f f
=<=??????+???=?+?=+ββστ
，焊缝强度满足要求。
（3）节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算
实际的焊缝总长为()()228012411026mm 928mm w l =?-+?-?=∑，设焊缝传递全 部支座反力kN R 62.438=，设6mm f h =，焊缝强度按下式验算：
2
222/244/20022.1/54.112/928
67.0438620
7.0mm N mm N f mm N mm N l h R w f f w
f f =?=<=??=
=
∑βσ 焊缝强度满足要求。
（4）其余节点详图见施工图（附节点详图1-6，在下一页）
七、绘制屋架施工图，见施工图
单层单跨工业厂房设计计算书
目录 第一章设计资料 (1) 第二章厂房标准构件及排架柱材料选用 (2) 2.1厂房中标准构件选用情况 (2) 2.2排架柱材料选用 (3) 第三章排架柱高与截面计算 (4) 3.1排架柱高计算 (4) 3.2柱截面尺寸计算 (4) 第四章排架柱上的荷载计算 (6) 4.1屋盖自重计算 (6) 4.2柱自重计算 (6) 4.3吊车、吊车梁及轨道自重计算 (6) 4.4屋面活荷载计算 (6) 4.5吊车荷载计算 (6) 4.6风荷载计算 (7) 第五章内力计算 (8) 5.1 G作用内力计算 (8) X 5.2屋面活荷载内力计算 (9) 5.3吊车竖向荷载作用内力计算 (10) 5.4吊车水平荷载作用内力计算 (11) 5.5风荷载作用 (11) 5.6最不利荷载组合 (12) 第六章排架柱设计 (14) 6.1柱截面配筋计算 (14) 6.2柱在排架平面外承载力验算 (18) 6.3斜截面抗剪和裂缝宽度验算 (19) 6.4柱牛腿设计 (20) 6.5柱的吊装验算 (21)
第七章排架柱设计 (23) 7.1荷载计算 (23) 7.2基底尺寸计算 (23) 7.3基底高度计算 (25) 7.4基底配筋计算 (26) 参考文献 (30)
第一章 设计资料 1.1设计资料 1 工程名称: 焊接车间。 2 工程概况：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，跨度为24m ，24设吊车30/5t.10t 吊车各一台，吊车均为中级工作制，轨顶标高不低于10.8m ，厂房设有天窗，建筑平，立，剖面有详图。 3建筑设计资料: 屋面：采用卷材防水屋面，不设保温层； 维护墙：采用240厚蒸压粉煤灰砖墙，外墙面为水刷石，内墙为水泥石灰砂浆抹面； 门窗：钢门，钢窗，尺寸参见立面图； 地面：采用150厚C15素混凝土，室内外高差为300mm ； 4结构设计资料： 自然条件: 基本风压 2 /5.0m kN ；基本雪压 2 /35.0m kN 。 地震设防烈度：该工程位于非地震区，故不需抗震设防。 5地质条件：场地平坦，地面以下0-1.5m 为填土，1.5m 以下为粉质粘土层，该土层承载力特征值为 m 2 /230KN ,Mps E S 9.8=,场地地下水位较低，可不考虑对基础的影响。 6吊车资料：吊车资料查阅08G118单层工业厂房谁选用相关标准资料。 建筑平面、剖面如图1-1和图1-2所示。 图1-1 建筑平面布置图 图1-2 I-I 剖面图 第二章 厂房标准构件及排架柱材料选用 2.1 厂房中标准构件选用情况 2.1.1 屋面做法 三毡四油防水层： 0.35kN/m 2 20mm 水泥沙浆找平层： 0.4kN/m 2 合计： 21/75.0m kN g g k =∑= 屋面活荷载： 21/5.0m kN q k = 屋面外荷载： 2 11/25.15.075.0m kN q g k k =+=+ 屋面板采用G410（一）标准图集：1.5m ×6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水） 中间板： YWB —2II
课程设计任务书 课程名称：钢结构设计原理 设计题目：某梯形钢屋架设计 专业层次：土木工程（本科） 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2 0 14年1 2 月 目录 1、设计资料 (1)
1.1结构形式 (1) 1.2屋架形式及选材 (2) 1.3荷载标准值（水平投影面计） (2) 2、支撑布置 (2) 2.1桁架形式及几何尺寸布置 (2) 2.2桁架支撑布置如图 (4) 3、荷载计算 (5) 4、内力计算 (6) 5、杆件设计 (8) 5.1上弦杆 (8) 5.2下弦杆 (9) 5.3端斜杆A B (10) 5.4腹杆 (10) 5.5竖杆 (15) 5.6其余各杆件的截面 (17) 6、节点设计 (18) 6.1下弦节点“C” (18) 6.2上弦节点“B” (19) 6.3屋脊节点“H” (20) 6.4支座节点“A” (22) 6.5下弦中央节点“H” (24) 参考文献 (25) 图纸 (25) 1、设计资料 1.1、结构形式 某厂房跨度为18m，总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝
土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10 i。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7 :1 度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 1.2、屋架形式及选材 屋架跨度为18m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用的钢材及焊条为：设计方案采用Q345钢，焊条为E50型。 1.3、荷载标准值（水平投影面计） ①静荷载： 预应力混凝土大型屋面板（包括嵌缝） 1400N/m2 二毡三油加绿豆沙防水层 400N/m2 水泥砂浆找平层2cm厚 400N/m2 保温层 1000N/m2 支撑自重 70N/m2 ②活荷载： 屋面活荷载标准值： 700N/m2 雪荷载标准值： 400N/m2 2、支撑布置 2.1桁架形式及几何尺寸布置 如下图2.1、2.2、2.3所示
西南科技大学 单 层 厂 房 课 程 设 计 学院： 姓名：郭强 学号：20117415 班级：2班
单层工业厂房结构设计任务书 一、设计题目 设计某市郊外（B类地区）上一单跨单层厂房，设有两台中级工作制吊车（A4、A5），建筑平、剖面示意如下图。 二、设计题号（表1） 建筑平面、剖面示意图：
纵墙上窗洞高：轨顶标高9.3m以内为1800mm；12m以内为2400mm。甲组：1）基本风压：W0=0.3KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=200 KN/m2（甲类地基）。 已组：1）基本风压：W0=0.4KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=220 KN/m2（甲类地基）。 丙组：1）基本风压：W0=0.45KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=250 KN/m2（甲类地基）。 丁组：1）基本风压：W0=0.5KN/m2； 2）地基允许承载力：[f]=280 KN/m2（甲类地基） 三、设计要求 1．选择屋面板、屋架、天沟板、基础梁、吊车梁及轨道联接件； 2．确定上、下柱的高度及截面尺寸； 3．计算横向排架所承受的各竖向荷载（恒载、活载、吊车竖向荷载）；4．绘制结构施工图（2#图纸） 1）结构布置图（屋面板、屋架、天沟板、吊车梁、墙体等的布置）； 2）屋盖支撑布置图
四、设计资料 1．不上人屋面活荷载；0.5KN/m2； 2．材料： 1）混凝土C20，C25，C30； 2）钢筋；纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋； 3）型钢及预埋件铁板用HRB335、HPB235级钢筋； 3建筑构造： 1）屋面：卷材防水屋面，其做法如下： 两毡三油防水层上铺小石子0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2 100mm厚水泥珍珠岩制品保温层5×0.1=0.5KN/m2 一毡两油隔气层0.05KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 2）墙体用240mm厚清水砖墙，钢门窗； 3）地面：室内混凝土地面，室内外高差150mm。 4．吊车数据（表2） 吊车数据表2 五、参考资料 1．混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 2．混凝土结构设计手册 3．混凝土结构教材（上、下）武汉理工大学出版社 4．建筑结构荷载规范（GB50009-2012） 5．建筑地基基础设计规范（GB50011-2011） 6．全国通用工业厂房结构构件标准图集
长沙理工大学继续教育学院梯形钢屋架课程设计 年级： 专业： 姓名： 学号： 指导老师：
时间：2017 年月日
目录 课程设计任务书 (1) 一、设计资料： (2) 二、屋架几何尺寸及檩条布置 (3) 三、支撑布置 (4) 四、荷载与内力计算 (5) 五、杆件截面设计 (9) 六、节点设计 (17) 七、填板设计 (35)
长沙理工大学继续教育学院课程设计任务书
一、设计资料： 1、某车间跨度为18m,厂房总长度90m，柱距6m。 2、采用1.5m×6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，Ⅱ级防水，卷材屋面桁架，板厚100mm，檩距不大于1800mm。檩条采用冷弯薄壁斜卷边 C 形钢C220×75×20×2.5，屋面坡度i=l/10。 3、钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高18.000m，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为450mm×450mm，所用混凝土强度等级为C30，轴心f＝14.3N/mm2。抗风柱的柱距为6m，上端与屋架上弦用板抗压强度设计值 c 铰连接。 4、钢材用Q235，焊条用E43 系列型。 5、屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸（取一半）如图1 所示。
图1 二、屋架几何尺寸及檩条布置 1、屋架几何尺寸 屋面采用1.5m×6m的钢筋混凝土大型屋面板和卷材屋面，采用梯形屋架； 屋架上弦节点用大写字母A, B, C…连续编号，下弦节点以及再分式腹杆节点用小写字母a, b, c…连续编号。 由于梯形屋架跨度L 30m 24m ，为避免影响使用和外观，制造时应起拱 f L / 500 60mm 。 屋架计算跨度l0L 2 0.15 30 2 0.15 29.7m 。跨中高度H 0=h0+i l0 /2=3585mm。 为使屋架上弦节点受荷，腹杆采用人字式，下弦节点的水平间距取1.5m,起拱后屋架杆件几何尺寸和节点编号如图 2 所示（其中虚线为原屋架，实线为起拱后屋架）。 图2
混凝土结构课程设计书 计 算 书 题目：单层单跨工业厂房 班级： 姓名： 学号： 教师： 时间：
目录 第一章设计资料...................................................................................................... - 0 -第二章厂房标准构件及排架柱材料选用.............................................................. - 2 -厂房中标准构件选用情况................................................................................. - 2 -排架柱材料选用................................................................................................ - 3 -第三章排架柱高与截面计算................................................................................. - 3 -排架柱高计算.................................................................................................... - 3 -排架截面尺寸计算 ............................................................................................ - 3 - 第四章排架柱上的荷载计算................................................................................. - 4 -屋盖自重计算.................................................................................................... - 4 -柱自重计算........................................................................................................ - 4 -吊车、吊车梁及轨道自重计算 ......................................................................... - 4 -屋面活荷载计算................................................................................................ - 4 -吊车荷载计算.................................................................................................... - 5 -风荷载计算........................................................................................................ - 5 -第五章内力计算.................................................................................................... - 6 - G作用内力计算 ........................................................................................... - 6 -x 屋面活荷载内力计算 ........................................................................................ - 8 -吊车荷载作用内力计算 .................................................................................... - 8 -风荷载作用...................................................................................................... - 10 -最不利荷载组合.............................................................................................. - 11 -第六章柱的配筋计算 .......................................................................................... - 14 -上柱配筋计算：.............................................................................................. - 14 -下柱配筋计算：.............................................................................................. - 15 -斜截面受剪承载力验算 .................................................................................. - 17 -柱牛腿设计...................................................................................................... - 18 -柱的吊装验算.................................................................................................. - 18 -
《钢结构》课程设计任务书 1．题目：18m跨厂房普通钢屋架设计 2．目的 通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等；综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行钢屋架的设计计算。 3．设计资料 某厂房跨度为18m，总长度90m，柱距6m；厂房内设有两台300/50kN中级工作制桥式吊车，地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度；屋架采用梯形钢屋架，屋架下弦标高为18m,两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10；采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板,屋架采用的钢材为Q235B,焊条为E43型；屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式g k=0.12+0.011L，L为屋架 为屋架及支撑自重，以kN/ 跨度，以m为单位，g k m2为单位； ②屋面活荷载：屋面活荷载标准值为0.5k N/m2，雪荷载标 =0.35kN/m2，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑， 准值为s k 取两者的较大值；积灰荷载0.9k N/m2根据不同学号按附 表取。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2 水泥砂浆找平层0.6KN/m2 保温层0.45KN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.55KN/m2
屋架杆件的内力系数 1 02 .279 a . 18米跨屋架几何尺寸 b . 18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值A a c e g e 'c 'a ' +2 . 5 3 7 . 0- 4 . 3 7 1- 5 . 6 3 6- 4 . 5 5 1- 3 . 3 5 7- 1 . 8 5 00 . 0 - 4 . 7 5 4 - 1 . 8 6 2 + . 6 1 5 + 1 . 1 7 + 1 . 3 4 4 + 1 . 5 8 1 + 3 . 1 5 8 + . 5 4 - 1 . 6 3 2 - 1 . 3 5 - 1 . 5 2 - 1 . 7 4 8 -1 . 0-1 . + 0. 4 6 0. 0. -0 . 5 +5 . 3 2 5+5 . 3 1 2+3 . 9 6 7+2 . 6 3 7+0 . 9 3 3 B C D E F G F 'E 'D'C' B 'A ' 0 . 51 . 01 . 01 . 01 . 01 . 01 . c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
钢结构课程设计指导书 （梯形钢屋架） 土木工程学院钢结构教研室
钢结构课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度车间钢屋架设计。 二、 设计任务 1、选择钢屋架的材料 2、确定屋架形式及几何尺寸 3、屋盖及支撑的布置 4、钢屋架的结构设计 5、绘制钢屋架施工图及材料表 三、 设计资料 某厂一金工车间跨度24m，长度为90m，柱距6m，内设两台50/5t中级工作制桥式吊车，设防烈度为7度。屋面采用1.5×6.0m大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平，上铺80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层，上铺小石子。屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kN/m2，雪荷载标准值0.5 kN/m2，积灰荷载标准值0.3 kN/m2。屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×400mm，混凝土强度等级为C20。 第二节 钢屋架设计计算 一、材料选择 根据荷载性质，钢材可采用Q235-A.F，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用
E43型，手工焊。 二、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用混凝土大型屋面板，屋面坡屋i＝1／10，故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取l。=l-2×150=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关，我国常将H。取为1.8～2.1m等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。可取H。=1990mm。 为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。 屋架跨中起拱l／500 ，可取50mm。 三、支撑布置 根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置三道上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—l。 四、荷载和内力计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）可按经验公式计算。 荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 2．荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 （3） 全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 3. 内力计算 按图解法、解析法、电算法均可计算屋架各杆内力。 先求出单位荷载作用于各节点时的内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出三种荷载组合下的杯件内力．取其中不利内力（正、负最大值）作为设计屋架的依据。可列表计算。 跨中附近斜腹件的内力发生变号，由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。
《混凝土与砌体结构》课程设计计算说明书设计题目：单层单跨工业厂房课程设计
2011年 06 月 15 日 一 经设计确定以下做法和相应荷载的标准值： 1本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。跨度为24m ，长度为66m ，柱距为6 m 。选用二台Q=10t 的中级工作制A5桥式吊车，吊车轨顶标高为9.2 m ，厂房采用钢筋混凝土装配式结构。 2（1）屋面板：选自[G410㈠]， 板重： 1.3kN/ m 2 嵌缝重：0.1kN/ m 2 （2）天沟板：选自[G410㈢] （3）天沟重（包括水重）：17.4kN/根（4）天窗架：Π形钢筋混凝土天窗架 选自[G316]。天窗架及挡风板传 到屋架上的重量 （5）预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图23所示。每榀屋架重60.5kN 。 （6）屋盖支撑：选自[G415㈠] 重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面) （7）基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ， 每根自重：16.90kN （8）吊车梁：选自[G323㈠]，见图24 每根自重：50kN 轨道及垫层重：0.6kN/ m 9）连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。（10）柱间支撑：选自[G142.1] 二 柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ，牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸： a ）、柱子高度：上柱高m m m H U 6.38.74.11=-= 下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=
《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
钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师： 班级： 学生姓名： 学号： 设计时间：2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系
梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料： 1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2； 保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢，焊条E43系列，手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。
2.梯形钢屋架支撑布置如图所示： 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表
荷载组合方法： 1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F 4．内力计算 计算简图如下
屋架构件内力组合表 4．内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm
此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除 《钢结构》课程设计任务书 1．题目：18m跨厂房普通钢屋架设计 2．目的 通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置、受力特点和构造要求等；综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行钢屋架的设计计算。 3．设计资料 某厂房跨度为18m，总长度90m，柱距6m；厂房内设有两台300/50kN中级工作制桥式吊车，地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为6度；屋架采用梯形钢屋架，屋架下弦标高为18m,两端铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土柱上柱截面尺寸为400×400mm，混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10；采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板,屋架采用的钢材为Q235B,焊条为E43型；屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式g k=0.12+0.011L，L为屋架 为屋架及支撑自重，以kN/ 跨度，以m为单位，g k m2为单位； ②屋面活荷载：屋面活荷载标准值为0.5k N/m2，雪荷载标 =0.35kN/m2，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑， 准值为s k 取两者的较大值；积灰荷载0.9k N/m2根据不同学号按附 表取。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4KN/m2 水泥砂浆找平层0.6KN/m2 保温层0.45KN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层0.05KN/m2 水泥砂浆找平层0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.55KN/m2
此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除屋架杆件的内力系数 1 02 .279 a . 18米跨屋架几何尺寸 b . 18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值A a c e g e 'c 'a ' +2 . 5 3 7 . 0- 4 . 3 7 1- 5 . 6 3 6- 4 . 5 5 1- 3 . 3 5 7- 1 . 8 5 00 . 0 - 4 . 7 5 4 - 1 . 8 6 2 + . 6 1 5 + 1 . 1 7 + 1 . 3 4 4 + 1 . 5 8 1 + 3 . 1 5 8 + . 5 4 - 1 . 6 3 2 - 1 . 3 5 - 1 . 5 2 - 1 . 7 4 8 -1 . 0-1 . + . 4 6 0. 0. -0 . 5 +5 . 3 2 5+5 . 3 1 2+3 . 9 6 7+2 . 6 3 7+0 . 9 3 3 B C D E F G F 'E 'D'C' B 'A ' 0 . 51 . 01 . 01 . 01 . 01 . 01 . c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值
单层工业房设计 一、设计资料： 1. 工程概况 某造纸车间为一单跨单层钢筋混凝土厂房，厂房总长66m，跨度27m，柱距6m，设有20/5t、10t各一台中级工作级别吊车，轨顶标高+10.1m。厂房平面图如图（1） 2. 设计资料 屋面构造： 二毡三油防水层(上铺绿豆砂)； 20mm厚水泥砂浆找平层； 100mm水泥膨胀珍珠岩保温层； 一毡二油隔气层； 20mm厚水泥砂浆找平层； 预应力混凝土大型屋面板。 围护结构： 240mm厚普通砖墙，双面抹灰；钢框玻璃窗宽×高：4000mm×5100mm 和4000mm×1800lmm。 地面:钢筋混凝土地面,室内外高差150mm。 3．设计基本原始资料 自然条件：基本风压为0.5kN/m2，地面按B类，基本雪压为0.3KN/m2，屋面活荷载为0.5kN/m2。 地质条件：场地地面以下0.8内为填土，填土下层4.8m内为粉质粘土，地基承载力特征值为240kN/m2，地下水位为-5.5m。 该工程位于非地震区，不考虑抗震设计。 4. 材料 钢筋：箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。 混凝土：柱采用C40，基础采用C20。 5．设计要求 1)初步确定排架结构布置方案； 2)对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置； 3)排架的荷载计算和内力分析； 4)排架柱的设计； 5)柱下独立基础的设计 二、构件选型及屋盖布置 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（2）所示。为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。 1.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92G410（一）中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。 2．天沟板(外天沟排水) 选用92G410(三)标准图集中的JGB77—1，自重标准值2.02kN／m。 3．屋架采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图集95G415(三)，每榀屋架自重标准值为120kN。 4．屋盖支撑 在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。 5．吊车梁 选用95G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁，梁高1200mm，每根自重标准值44.2kN，轨道及垫层构造高度200mm，轨道及连接重l kN/m。 6．排架柱 排架的上柱截面为矩形, 下柱采用工字形截面。 7. 支撑布置 设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图（3） 本设计跨度27m,大于18m，因此需要布置支撑。柱截面高度h>600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（4）。 图（3）屋架下弦支撑 图（4）柱的支撑布置 三、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=10.1—0.2=9.9m 牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=9.9-1.2=8.7m 柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸，取为12.6m 上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=12.6—8.7=3.9m 全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.6--（--0.6）=13.2m 下柱高H l=H--H u=13.2-3.9=9.3m,λ= H u/H=3.9/13.2=0.295 （2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=400mm×450mm, 下柱b×h×h f=400mm ×850mm×200mm,截面尺寸如图（5）所示。 图（5）下柱截面尺寸（单位：mm）图（6）排架计算简图（3）参数计算
单层单跨工业厂房课程设计 一 经设计确定以下做法和相应荷载的标准值： 1本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。跨度为24m ，长度为66m ，柱距为6 m 。选用二台Q=10t 的中级工作制A5桥式吊车，吊车轨顶标高为9.2 m ，厂房采用钢筋混凝土装配式结构。 2（1）屋面板：选自[G410㈠]， 板重： 1.3kN/ m 2 嵌缝重：0.1kN/ m 2 （2）天沟板：选自[G410㈢] （3）天沟重（包括水重）：17.4kN/根（4）天窗架：Π形钢筋混凝土天窗架 选自[G316]。天窗架及挡风板传 到屋架上的重量 （5）预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图23所示。每榀屋架重60.5kN 。 （6）屋盖支撑：选自[G415㈠] 重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面) （7）基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ， 每根自重：16.90kN （8）吊车梁：选自[G323㈠]，见图24 每根自重：50kN 轨道及垫层重：0.6kN/ m 9）连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。（10）柱间支撑：选自[G142.1] 二 柱截面尺寸与高度的确定 基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为﹣0.6m 柱顶标高为11.4m ，牛腿顶面标高为7.8m 。 柱子尺寸： a ）、柱子高度：上柱高m m m H U 6.38.74.11=-= 下柱高m m m H L 4.86.08.7=+= 柱总高m m m H 0.126.04.11=+=
b ）、柱截面尺寸：建议上柱为方形截面，b ×h=400×400mm ，下柱为工字形截面，b ×h ×h f =400×800×150mm ，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图25。柱截面几何特征值为： 251106.1mm A ?= 2911013.2mm I ?= m kN g /0.41= 25210775.1mm A ?= 2921038.14mm I ?= m kN g /44.42= 三 荷载计算 1、恒载 （1）屋盖恒载 （防水层+隔气层）自重 2 /35.0m kN mm 20厚水泥砂浆找平层 33 /40.002.0/20m kN m m kN =? 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 2 /40.1m kN 屋盖钢支撑 2/05.0m kN 2/2.2m kN 天窗架 kN 7.37 天沟重（包括水重） 根/4.17kN
一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风
[ 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。
－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷 载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表一。
1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个 不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：