单层工业厂房结构课程设计计算书学号:
学院：水利与建筑
专业：土木工程
班级：1103
姓名：
一．设计资料
1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度L=24m，柱距为6m，车间
总长度为120m，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示：
2.车间设有两台双钩桥式起重机，吊车起重量为200/50kN。
3.吊车轨顶标高为9.6m。
4.建筑地点：。
5.地基：地基持力层为亚粘性层，地基承载力特征值为f ak=180kN/m2。
最高地下水位在地表15m。
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HPB235级。(300N/mm2)
二. 选用结构形式
1.钢屋盖，采用24米钢桁架，桁架端部高度为1.2m,中央高度为
2.4m，
屋面坡度为21
，，屋面板采用彩色钢板，厚4mm 。 2. 预制钢筋混凝土吊车梁和轨道
采用标准图G325，中间跨DL-9Z ，边跨DL-9B ，梁高m
h b 2.1=。
轨道连接采用标准图集G325 3. 预制钢筋混凝土
取轨道顶面至吊车梁顶面的距离m
h a 2.0=，故
牛腿顶面标高=轨顶标高-a h -b
h =9.6-1.2-0.2=8.2
查附录12得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.7m,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空间高度为220mm,故 柱顶标高=9.6+2.7+0.22=13.52m ，
三． 柱的各部分尺寸及几何参数
上柱 b ×h=400mm ×400mm (g 1=4.0kN/m) A i =b ×h=1.6×105m 2 I 1=bh 3/12=2.13×109mm 4
图1厂房计算简图及柱截面尺寸
下柱b f×h×b×h f=400mm×800mm×100mm×100mm （g2=3.69kN/m）
A2=100×400×2+（800-2×100）×100+2×25×150
=1.475×105mm2
I2=5003×100/12+2×(400×1003/12+400×100×3002)+4
×（253×150/36+343.752×1/2×100×25）=8.78×
1010mm4
n=I1/I2=2.13×109/(8.78×109)=0.248
H1=3.6m；H2=3.6+8.6=12.2m。
λ=H1/H2=3.6/12.2=0.295
四．荷载计算
1. 恒荷载
（1）屋盖自重
SBS防水层 1.2×0.1=0.12kN/m2
20mm厚水泥砂浆找平层 1.2×0.02×20=0.48kN/m2
大型预应力屋面板（包括灌缝重）1.2×1.4=1.68kN/m2
总1 g1=3.3kN/m2
屋架 1.2×60.5=72.6kN
则作用屋架一段作用于柱顶的自重为：G1=6×9×3.3+0.5×72.6=214.5kN （2）柱自重
上柱：G2=1.2×3.6×4.0=17.28kN
下柱：G3=1.2×8.6×3.69=38.08kN
（3）吊车梁及轨道自重：G4=1.2×（30.4+0.8×6）=42.2kN
2.屋面活荷载
由《荷载规》查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，因屋面活荷载大于雪荷载0.4kN（50年一遇），故不考虑雪荷载。
Q1=1.4×0.5×6×12=50.4kN
3.风荷载
由《荷载规》查得地区基本风压为ω0=0.45kN
风压高度变化系数（按B类地面粗糙度取）为
柱顶：（按H2=11.5m）μz=1.04
檐口处：（按H2=13.8m）μz=1.11
屋顶：（按H2=15.4m）μz=1.15
风荷载标准值：ω1k=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.04×0.45=0.37kN/m2
ω2k=βzμs2μzω0=1.0×0.5×1.04×0.45=0.23kN/m2
则作用于排架上的风荷载设计值为：q1=1.4×0.37×6=3.15kN/m
q2=1.4×0.23×6=1.97kN/m
F w=γQ[(μs1+μs2) μzω0h1+(μs3+μs4) μzω0h2]×B
=1.4×[（0.8+0.5）×1.11×0.45×2.3+（-0.6+0.5）×1.15×0.45×1.6]×6=11.85kN （屋面坡度为1/8）
风荷载作用下的计算简图如下图：
图2风荷载作用下计算简图
4.吊车荷载
由附表16-2查得P k，max=180kN；
P k，min=1/2(G+g+Q)- P k，max=1/2(228+200)-=46.5kN B=5600mm，K=4400mm
则根据支座反力影响线求出作用于柱上的吊车竖向荷载为：
D max=φc*γQ* P k，max*Σy i=0.9×1.4××（1+0.267+0.8+0.067）
=483.99kN
D min=φc*γQ* P k，min*Σy i=0.9×1.4×46.5×（1+0.267+0.8+0.067）
=125.03kN
作用于每一轮子上的吊车横向水平刹车力
F h1=γQ*ɑ/4(Q+g)=1.4×0.1/4×（200+77.2）=9.702kN
则两台吊车作用于排架柱顶上的吊车横向水平荷载为
F h=φc* F h1*Σy i=0.9×9.702×（1+0.267+0.8+0.067）
=18.63kN
五．力计算
1．恒荷载
（1）屋盖自重作用
因为屋盖自重是对称荷载，排架无侧移，故按柱顶为不动铰支座计算。由厂房计算简图及柱截面尺寸图取用计算截面图
图3 取用计算截面
e1=0.05m,e0=0.15m,G1=214.5kN,根据n=0.248，λ=0.295查表得C1=1.760，C3=1.268，则可得
R=-G1/H2(e1*C1+e0*C3)=-214.5/12.2×(0.05×
1.760+0.15×1.268)=-4.97kN(→) 计算时对弯矩和剪力的符号规定为：弯矩图绘在受拉一边；剪力对杆端而言，顺↑-↓+），剪力图可绘在杆件的任意一侧，但必须注明正负时针方向为正（V
号，亦即取结构力学的符号。这样，由屋盖自重对柱产生的力如下图：
图4 恒荷载力图
MⅠ=-214.5×0.05+4.97×3.6=7.17kN·m
MⅡ=-214.5×0.15+4.97×3.6=-14.28kN·m
MⅢ=-214.5×0.15+4.97×12.2=28.46kN·m
NⅠ= NⅡ=NⅢ=214.5kN，VⅢ=4.97kN
（2）柱及吊车梁自重作用
由于在安装柱子时尚未吊装屋架，此时柱顶之间无连系，没有形成排架，故不产生柱顶反力；因吊车梁自重作用点距离柱外边缘不少于750mm，则力如下图4所示：
MⅠ=0，MⅡ=MⅢ=+42.2×0.50-17.28×0.15=18.51kN·m
NⅠ=17.28kN
NⅡ=17.28+42.2=59.48kN
NⅢ=59.48+35.50=94.98kN
2.屋面活荷载作用
因屋面活荷载与屋盖自重对柱的作用点相同，故可将屋盖自重的力乘以下列系数，即得屋面活荷载力分布图如图4所示，其轴向压力及剪力为：
Q1/G1=50.4/214.5=0.235
NⅠ= NⅡ= NⅡ=50.4kN，VⅡ=0.235×4.97=1.168kN
3.风荷载作用
为计算方便，可将风荷载分解为对称及反对称两组荷载。在对称荷载作用下，排架无侧移，则可按上端为不动铰支座进行计算；在反对称荷载作用下，横梁力等于零，则可按单根悬臂柱进行计算。
图5 柱作用正风压图
当柱顶作用集中风荷载F w时，
111
11.85 5.93 22
w
R F kN
==?=
当墙面作用均布风荷载时，查表得C11=0.355，则得
R3= C11·H2·1/2(q1-q2)=0.355×12.2×1/2×(3.15-1.97)=2.56kN
当正风压力作用在A柱时横梁反力R：
R=R1+R3=8.49kN
A柱力图如图6所示，其力为
M=(F w-R)x+1/2q1x2
MⅠ=MⅡ=(11.85-8.49)× 3.6+1/2× 3.15×
3.62=36.07kN·m
MⅢ=(11.85-8.49)×12.2+1/2×3.15×12.22=275.42kN·m
NⅠ=NⅡ=NⅢ=0
VⅢ=(F w-R)+q1x=(11.85-8.49)+3.15×12.2=42.14kN
图６Ａ柱作用正风压图７Ａ柱作用负风压当负风压力作用在Ａ柱时（如图７所示），其力为
M=-Rx－1/2q２x2
MⅠ=MⅡ=-8.49×3.6－1/2×1.97×3.62=-43.33kN·m
MⅢ=-8.49×12.2－1/2×1.97×12.22=-250.19kN·m
NⅠ=NⅡ=NⅢ=0
VⅢ=-R-q2x=-8.49-3.15×12.2=-32.52kN
4．吊车荷载
(1)当D max值作用于A柱（如图8-a所示）
根据n=0.248，λ=0.295查表得C3=1.268。吊车轮压与下柱中心线距离按构造要求取e4=0.35m，则得排架柱上端为不动铰支座时的反力值为：R1=-D max·e4·C3/H2=-483.99×0.35×1.268/12.2=-25.15kN(←)
R2=-D min·e4·C3/H2=-125.03×0.35×1.268/12.2=6.50kN(→)
故R=R1+R2=-25.15+6.50=-18.65kN(←)
再将R值反向作用于排架柱顶，按剪力分配进行计算。由于结构对称，故各柱剪力分配系数相等，即μA=μB=0.5。（如图8-b所示）各柱的分配剪
力为：
V‘A=- V‘B=μA R=0.5×18.65=9.33kN(→)
最后各柱顶总剪力为：
V A= V‘A-R1=9.33-25.15=-15.82kN(←)
V B = V‘B-R2=9.33+6.50=-15.83kN(→)
图8 吊车竖向荷载作用时柱顶剪力(a)上端为不动铰支座时(b)柱顶作用R时
则A柱的力为：（如图9-a所示）
MⅠ=-V A·x=-15.82×3.6=-56.95kN·m
MⅡ=-V A·x+D max·e4=-56.95+483.99×0.35=185.05kN·m
MⅢ=-15.82×12.2+483.99×0.5=48.99kN·m
NⅠ=0kN
NⅡ=NⅢ=483.99kN
VⅢ=V A=-15.82kN(←)
图9 吊车竖向荷载对A柱力图(a)当D max作用于A柱时(b)当D min作用于A柱时
(2)当D min值作用于A柱时（如图9-b所示）
MⅠ=-V A·x=-15.82×3.6=-56.95kN·m
MⅡ=-V A·x+D min·e4=-56.95+125.03×0.35=5.57kN·m
MⅢ=-15.82×12.2+125.03×0.35=-130.49kN·m
NⅠ=0kN
NⅡ=NⅢ=125.03kN
VⅢ=V A=-15.82kN(←)
(3)当F h值自左向右作用时(→)
由于F h值同向作用在A、B柱上，因此排架的横梁力为零，则得A柱的力：（如图10所示）
图10 吊车横向水平作用（a）吊车横向水平作用于排架（b）横向水平作用时
MⅠ=MⅡ=F h x=18.63×1.0=18.63kN
MⅢ=18.63×(9+0.6)=178.8kN·m
NⅠ=NⅡ=NⅢ=0
VⅢ=F h=18.63kN(←)
(4)当F h值自右向左作用时(←)
其力值与当F h值自左向右作用时相同，但方向相反。
六．力组合
单跨排架的A柱与B柱承受荷载的情况相同，故仅对A柱在各种荷载作用下的力进行组合。
表1为A柱在各种荷载作用下力汇总表，表2为A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合，表3为A柱正常使用极限状态荷载效应的标准组合及准永久组合。
表1为A柱在各种荷载作用下力汇总表
注：（1）力的单位是kN·m，轴力的单位是kN，剪力的单位是kN；
（2）表中弯矩和剪力符号对杆端以顺时针为正，轴向力以压为正；
（3）表中第1项恒荷载包括屋盖自重、柱自重、吊车梁及轨道自重；
（4）组合时第3项与第4项、第5项与第6项、第7项与第八项二者不能同时组合；
（5）有F h作用时候必须有D max或D min同时作用。
表2为A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合
注：由永久荷载效应控制的组合：其组合值不是最不利，计算从略。
表3 A柱正常使用极限状态荷载效应的标准组合
注：对准永久组合计算，其值要小于标准组合时的相应对应计算值，故在表中从略。
七．柱子设计
1.上柱配筋计算
从表2中选取两组最不利的力
M1=-99.85kN·m；N1=231.78kN。
M2=-98.34kN·m；N2=277.14kN。
(1)先按M1，N1计算
l0/h=2×3600/400=18>5,故需要考虑纵向弯曲影响，其截面按对称配
筋计算，偏心距为：
e0=M1/N1=99.85/231.78=0.431m
e a=h/30=400/30=13.33mm≤20mm，取20mm
e i=e0+e a=431+20=451mm
ζ1=0.5f c A/N=0.5×14.3×1.6×105/(231.78×103)=4.9>1.0
取ζ1=1.0
又l0/h=18>15，故取ζ2=1.15-0.01·l0/h=1.15-0.01×18=0.97
η=1+ζ1ζ2=1+×1.0×0.97=1.199
ηe i=1.199×451=532.75mm>0.3h0=109.5mm
故按大偏心受压计算
则e=ηe i+h/2-a s=532.75+400/2-35=697.75mm
ζb=0.482
N≤ɑ1f c bh0ζ
ζ=N/(ɑ1f c bh0)=231.78×103/(1.0×14.3×400×365)=0.111<ζb
ζh0=0.111×365=40.5mm<2a s’=70mm
不满足
取x=2a s’=70mm，则ζ=2a s’/h0=70/365=0.192
A s=A s’=[Ne-ɑ1f c bh02ζ(1-0.5ζ)]/[f y(h0-a s)
e=ηe i+h/2-a s’=532.75+400/2-35=697.75mm
A s=[231.78×103×697.75-1.0×14.3×400×3652×0.192×(1-0.5
×0.192)]/[360×(365-35)]=247.96mm2
因A s=247.96mm2<ρmin bh=0.002×400×400=320mm2
取A s=320mm2
配置2φ20（A s=628mm2）
(2)再按M2，N2计算（M2=-98.34kN·m；N2=277.14kN）
e0=M2/N2=99.34/277.14=0.358m
e a=h/30=400/30=13.33mm≤20mm，取20mm
e i= e0+e a=358+20=378mm
ζ1=0.5f c A/N=0.5×14.3×1.6×105/(277.14×103)=4.1>1.0
取ζ1=1.0
又l0/h=18>15，故取ζ2=1.15-0.01·l0/h=1.15-0.01×18=0.97
η=1+ζ1ζ2=1+×1.0×0.97=1.233
ηe i=1.233×378=466.07mm>0.3h0=109.5mm
故按大偏心受压计算
则e=ηe i+h/2-a s=466.07+400/2-35=631.07mm
ζb=0.482
N≤ɑ1f c bh0ζ
ζ=N/(ɑ1f c bh0)=277.14×103/(1.0×14.3×400×365)=0.133<ζb
ζh0=0.133×365=48.5mm<2a s’=70mm
不满足
取x=2a s’=70mm，则ζ=2a s’/h0=70/365=0.192
A s=A s’=[Ne-ɑ1f c bh02ζ(1-0.5ζ)]/[f y(h0-a s)
e=ηe i+h/2-a s’=466.07+400/2-35=631.07mm
A s=[277.14×103×631.07-1.0×14.3×400×3652×0.192×(1-0.5
×0.192)]/[360×(365-35)]=358.82mm2
因A s=358.82mm2>ρmin bh=0.002×400×400=320mm2
取A s=358.82mm2
配置2φ20（A s=628mm2）
综合两组计算结果，最后上柱钢筋截面面积每侧选用(2φ20（A s=628mm2）)
2.下柱配筋计算
从表2中选取两组最不利的力
M1=-456.61kN·m；N1=386.51kN。
M2=505.93kN·m；N2=754.93kN。
(1) 先按M 1，N 1计算
l 0/h=8600/800=10.75>5,故需要考虑纵向弯曲影响，其截面按对称配筋计算，其偏心距为：
e 0=M 1/N 1=456.61/386.51=1.181m e a =h/30=800/30=26.67mm>20mm e i = e 0+e a =1181+26.67=1207.67mm
ζ1=0.5f c A/N=0.5×14.3×1.475×105/(386.51×103)=2.73>1.0 取ζ1=1.0
又l 0/h=10.75<15，故取ζ2=1.0
η=1+
ζ1ζ
2
=1+×1.0×1.0=1.
则e=ηe i +h/2-a s =1278.92+800/2-35=1643.92mm
先按大偏心受压计算相对受压区高度x ，并假定中和轴通过翼缘，则有，x 14.3×400)=67.57mm<ζb h 0=0.55×765=420.75mm ' 270;s x a mm >=属于大偏心受压情况，则 A s =A s ’=[Ne-ɑ1f c b f ’x(h 0-0.5x)]/[f y (h 0-a s )]=[386.51×103×1643.92-1.0× 嘉应学院课程设计任务书 课程名称：混凝土结构设计 设计题目：多层框架结构设计 学院：土木工程学院 班级：土木1301 姓名：健文 学号： 133120001 指导老师：王莺歌 目录 一、设计任务 (1) 1设计容 (1) 2设计条件 (2) 二.框架结构计算过程 (2) 1.平面布置 (3) 2.结构计算简图 (4) 3.力计算 (5) (1)恒荷载计算 (5) (2)活荷载计算 (8) (3)荷载转化 (9) (4)水平荷载计算 (15) (5)弯矩调整 (21) (6)力组合 (23) 三.构件配筋计算 (32) 1.梁的设计 (29) 2.柱的设计 (35) 四.绘制框架结构施工图 (45) 1 设计题目 某办公楼是五层框架结构，建筑平面图如附图所示。采用钢筋混凝土现浇框架结构设计该办公楼。选第②榀框架进行设计。 根据学号选择自己的跨度 2 设计资料 (1) 设计标高：层高3.300m ，室设计标高000.0±m ，室外设计标高-0.600m ，基础 顶面离室外地面为600mm 。 (2) 屋面楼面荷载：恒载1.5 kN/m 2（不包括板结构自重），活载2kN/m 2。 (3) 梁上墙荷载：8kN/m 。 (4) 基本风压：20/60.0m KN w =（地面粗糙度为B 类）。 3 设计容 (1)结构布置及主要构件尺寸初选。 (2)荷载计算。计算第②榀框架的梁柱承受的恒荷载、活荷载、风荷载。 (3)力计算。使用弯矩二次分配法或分层法计算竖向荷载，使用D 值法计算水平荷载。 (4)力组合。考虑永久荷载控制，可变荷载控制情况。 (5)框架的梁柱截面设计。进行正截面、斜截面配筋计算。 (6)绘制一榀框架的结构施工图。 4 提交成果 (1)多层框架设计计算书。 (2)一榀框架结构施工图。 钢结构工业厂房设计计 算书 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128） 钢结构工业厂房设计 计算书 单层工业厂房设计计算书 一、设计概况 单层工业厂房，长60米，宽30米，梁与柱均为桁架结构，屋面只有雪荷载和活荷载。 二、设计条件 1.设计使用年限：50年 2.自然条件 （1）地理位置：兰州市某郊区 （2）环境条件：除雪荷载外不考虑其他环境条件 3.荷载条件 ①结构自重（Q235）：容重7.698×10-5N/mm3 ②静力荷载（雪荷载）：50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2 ③动力荷载（吊车）：起重最大量10吨 4.材料 （1）Q235碳素结构钢 （2）①热轧普通槽钢（格构式柱） ②冷弯薄壁方钢管（横梁、檩条） ③热轧普通工字钢（吊车梁） ④热轧普通H型钢（吊车轨道） ⑤钢板（缀板） ⑥压型钢板（屋面） 4.安装条件：梁与柱铰接，柱与基础固定连接，其他连接部分焊接。 二、结构尺寸 ①模型透视图 ①俯视图 长宽A×B=60m×30m ②左视图 柱高H=5.5m 单跨宽度b=30m/3=10m 吊车梁高度h=5m 桁架屋盖高h'=2m ③正视图 单跨长度a=60m/8=7.5m 吊车轨道支柱距离a'=60m/12=5m 三、内力计算及构件设计 1.格构式轴心受压柱设计 由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN ①对实轴计算，选择截面尺寸 假定λ y =50,按Q235钢b类截面查表得：ψ=0.856，f=215N/mm2 所需截面面积： A=N/(ψf)=50000/(0.856×215)N/cm2=2.7cm2 回转半径： i y =l oy /λ y =500cm/50=10cm 查表试选： 2[25a A=2×34.91=69.82cm2，i y =9.81cm，i 1 =2.42cm,Z =2.07cm,I 1 =175.9cm4 验算绕实轴稳定：λ y =l oy /i y =500cm/9.81cm=50.97<[λ]=150,满足要求 查表得：ψ=0.852(b类截面) 《基础工程》课程设计任务书 （一）设计题目 某宾馆，采用钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下桩基础，首层柱网布置如附件所示，试按要求设计该基础。 （二）设计资料 1. 场地工程地质条件 场地岩土层按成因类型自上而下划分：1、人工填土层（Q m1）；2、第四系冲积层（◎）; 3、残积层（Q1）；4、白垩系上统沉积岩层（K）。 各土（岩）层特征如下： 1）人工填土层（c m1） 杂填土：主要成分为粘性土，含较多建筑垃圾（碎砖、碎石、余泥等）。本 层重度为16kN/nt松散为主，局部稍密，很湿。层厚 1.50m。 2）第四系冲积层（c a1） ②-1淤泥质粉质粘土：灰黑，可塑，含细砂及少量碎石。该层层厚 3.50m。 其主要物理力学性质指标值为：3 =44.36%; p = 1.65 g/cm3; e= 1.30 ; I L= 1.27 ; Es= 2.49MPa；C= 5.07kPa，? = 6.07 °。 承载力特征值取f ak=55kP& ②-2粉质粘土：灰、灰黑色，软塑状为主，局部呈可塑状。层厚 2.45m。 其主要物理力学性质指标值为：3 = 33.45%; p = 1.86 g/cm3; e= 0.918;l L=0.78; Es=3.00Mpa C=5.50kPa,①=6.55 °。 ②-3粉质粘土：褐色，硬塑。该层层厚 3.4m。其主要物理力学性质指标值 3 为：3 = 38.00% ; p = 1.98 g/cm ; e= 0.60;I L=0.20; Es=10.2MPa。 3）第四系残积层（Qf） ③-1粉土：褐红色、褐红色间白色斑点；密实，稍湿-湿。该层层厚2.09m。 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m h a 184.0= ， 吊车梁高m h b 9.0= ， 故 牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=-- 由附录12查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220，故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++ 基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1，则 基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+，故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=， 上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400?=?； 下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400???=???。 上柱： mm mm h b 400400?=? (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ?=?= 4931013.212mm bh I u ?== 下柱： )/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =???=??? [])100400()1752900()1502900(4009001-??-+?--?=A 2510875.1mm ?= 33 3)3/25275(253005.0212 60030012400900+????+?-?= l I 4101095.1mm ?= 109.0105.191013.29 9 =??==l u I I n m H m H u 67.12,6.3== 混凝土及砌体结构课程设计—单层工业厂房设计-金属结构车间双跨等高厂房05号方案计算书【可提供完整设计图纸】 混凝土及砌体结构课程设计 学生姓名： 学号： 指导教师： 专业班级：11土木（1） 所在学院：工程学院 中国·大庆 2013年10月 混凝土及砌体结构课程设计 ——单层工业厂房设计任务书 (土木11（1）和11（2）) 一、设计题目：金属结构车间双跨等高厂房。 二、设计内容： 1．计算排架所受的各项荷载； 2．计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用)； 3．柱及牛腿设计，柱下独立基础设计； 4．绘施工图：柱模板图和配筋图；基础模板和配筋图。 三、设计资料 1．金属结构车间为两跨厂房，安全等级为一级，厂房总长66m，柱距为6m，厂房剖面如图1所示； 2．厂房每跨内设两台吊车； 3．建设地点为东北某城市(基本风压0.4kN／m2，基本雪压0.6kN／m2，地面粗糙程度B类，冻结深度2.0m)； 4．地基为均匀粘性土，地基承载力特征值180kpa； 5．厂房标准构件选用及载荷标准值： (1)屋架采用梯形钢屋架，屋架自重标准值：18m跨69kN／每榀，21m跨93kN／每榀，24m跨106.8kN／每榀，27m跨123kN／每榀，30m跨142.4kN／每榀(均包括支撑自重) (2)吊车梁选用预应力混凝土吊车梁，参数见表3。轨道及零件自重0.85kN／m，轨道及垫层构造高度187mm； (3)天窗采用矩形纵向天窗，每榀天窗架重：18m跨25kN／每榀，21m跨29kN／每榀，24m跨33kN／每榀，27m跨36.2kN／每榀，30m跨40.5kN／每榀(包括自重，侧板、窗扇支撑等自重)； (4)天沟板自重标准值为2.12kN／m； (5)围护墙采用240mm双面粉刷墙，自重5.24kN/m2。塑钢窗：自重0.45kN／m2，窗宽4.5m，窗高见图1。 (6)基础梁截面为250 m m×600mm；基础梁自重4.4kN／m； 一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 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=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 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2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图 .51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑， 辽宁工业大学 工程结构课程设计说明书 题目：工程结构课程设计（36组） 院（系）：管理学院 专业班级：工程管理132班 学号：XXXXXXXXXX 学生姓名：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX 教师职称：教授 起止时间：2016.1. 4-2016.1.15 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：土木建筑工程学院教研室：结构教研室 目录 1.设计资料---------------------------------------------------------------1 2.楼盖的结构平面布置---------------------------------------------------1 3.板的设计-------------------------------------------------------------- 2 （1）荷载计算---------------------------------------------------------------2（2）计算简图--------------------------------------------------------------2（3）弯矩设计值------------------------------------------------------------3（4）正截面承载力计算-------------------------------------------------------3 4.次梁设计---------------------------------------------------------------4（1）荷载设计值-------------------------------------------------------------4（2）计算简图-------------------------------------------------------------- 4（3）内力计算---------------------------------------------------------------4（4）承载力计算------------------------------------------------------------5 5.主梁设计---------------------------------------------------------------6（1）荷载设计值-------------------------------------------------------------6（2）计算简图--------------------------------------------------------------6 《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 《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 一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示： 图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合： 设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载 基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程 某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400×600mm2，平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m； 2.冻胀类别为冻胀。 表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深； 2.持力层承载力特征值修正； 3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度； 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差； 5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计； 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度； 7.绘制施工图。 五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3. 完成课程设计计算说明书一份； 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张； 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层，其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深d z 应按下式计算：0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==，基础 埋深应在设计冻深以下，据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--，又0.70.85 e =<，查表可得，承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==，基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=， 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起，室内外高差为0.3m ，取 2.30.3 2.6m d =+=， 则可得修正值为：(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求，柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ，又有此处柱距取为6500mm ，故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=，取 1500mm h =，即为 1.5m h =。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=，取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示： 单层工业厂房结构课程设计计算书 学号: 学院:水利与建筑 专业:土木工程 班级:1103 姓名: 一．设计资料 1.某金工车间,单跨无天窗厂房,厂房跨度L=24m,柱距为6m,车间总长度 为120m,中间设一道温度缝,厂房剖面图如图所示: 2.车间内设有两台双钩桥式起重机,吊车起重量为200/50kN。 3.吊车轨顶标高为9、6m。 4.建筑地点:哈尔滨。 5.地基:地基持力层为亚粘性层,地基承载力特征值为f =180kN/m2。最高 ak 地下水位在地表15m。 6. 材料:混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,(360N/mm 2)箍 筋采用HPB235级。(300N/mm 2) 二、 选用结构形式 1. 钢屋盖,采用24米钢桁架,桁架端部高度为1、2m,中央高度为2、4m, 屋面坡度为21 ,,屋面板采用彩色钢板,厚4mm 。 2. 预制钢筋混凝土吊车梁与轨道链接 采用标准图G325,中间跨DL-9Z,边跨DL-9B,梁高m h b 2.1=。 轨道连接采用标准图集G325 3. 预制钢筋混凝土 取轨道顶面至吊车梁顶面的距离m h a 2.0=,故 牛腿顶面标高=轨顶标高-a h -b h =9、6-1、2-0、2=8、2 查附录12得,吊车轨顶至吊车顶部的高度为2、7m,考虑屋架下弦至吊车顶部所需空间高度为220mm,故 柱顶标高=9、6+2、7+0、22=13、52m, 三． 柱的各部分尺寸及几何参数 上柱 b ×h=400mm ×400mm (g 1=4、0kN/m) A i =b ×h=1、6×105m 2 I 1=bh 3 /12=2、13×109 mm 4 图1厂房计算简图及柱截面尺寸 下柱 b f ×h ×b ×h f =400mm ×800mm ×100mm ×100mm(g 2=3、 69kN/m) 课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月 一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。 表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社 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 2 .计算书 某大学7层学生宿舍楼，采用钢筋混凝土框架结构，没有抗震设防要求，设计年限为50年，试设计该结构(限于篇幅，本例仅介绍 轴框架结构的设计)。 2.1设计资料 7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍，设计使用年限为50年，其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示，L 1=6m ，H 1=4.5m 。 (1)设计标高：室内设计标高土0.000相当于绝对标高4.400m ，室内外高差600mm 。 (2)墙身做法：墙体采用灰砂砖，重度γ=18kN/m 3 ，外墙贴瓷砖，墙面重0.5kN/㎡，内 墙面采用水泥粉刷，墙面重0.36kN/㎡。 (3)楼面做法：楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡；楼面活荷载标准值为2.5kN/㎡。 (4)屋面做法：屋面采用柔性防水，屋面构造层的恒载标准值为3.24 kN/㎡；屋面为上人屋面，活荷载标准值为2.0kN/㎡。 (5)门窗做法：木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡。 (6)地质资料：位于某城市的郊区，底层为食堂，层高4.5m ,2~7层位学生宿舍。 (7)基本风压：4.00=ω 2 m kN 。 (8)材料选择：混凝土强度等级C35，钢筋级别HRB400和HPB300。 图1-1 建筑平面图 2.2 结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下： 图2-1 结构平面布置图 边跨(AB 、CD 跨)梁： mm l l h )1000~7.666(8000121 )121~81(=?==， 取mm h 1000=；h b ) 3 1 ~21(=，取 mm b 400=。 边柱和中柱(A 轴、B 轴、C 轴)连系梁：取mm mm h b 500250?=?；中柱截面均为mm mm h b 600500?=?，边柱截面均为mm mm h b 500450?=?现浇楼板厚mm 120。 结构计算简图如图3-59所示根 据地质资料，确定基础顶面标高为mm 1500-，由此求得底层层高为 mm 5.6。 各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取02I I =（0I 为考虑楼板翼缘作用的梁截面 惯性矩）。 图 2-2 结构计算简图：单位；×10-3E （m 3） 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。拄高大于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 由图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=+= H l=+= Hu=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。 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：G A1=×+2)= G B1=××6+2)= KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值 G A3=×（+×6）= G B3=×（+×6）= (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： Q1=××6×18/2= KN 3，风荷载 风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=m2, βz=1, μz根据厂房各部分及B类地面粗糙度表确定。 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=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βzμs1μzω0=×××= KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=×××= KN/m2 G 3 G 4A G 3G 图2 荷载作用位置图 q 2 w 图3 风荷载体型系数和排架计算简 q1=××6=m q1=××6=m －、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： 单层工业厂房课程设计 某金工厂房设计 一、设计资料 1、该车间为一单跨厂房，柱距15m，长度75m，跨度27m，剖面如图，设有工作级别A4桥式吊车，吊车起重量20/5，轨顶标高9.6m。吊车的有关参数见下表1-1。 吊车有关参数表1－1 吊车 起重量 Q/t 跨度 Lk/m 吊车宽 B （mm） 轮距 K (mm) 最大轮压 max P （KN） 最小轮压 min P (t) 起重机总 质量 M1（t） 小车总质 量 M2(t) 轨顶以 上高度 H (m) 20/5 25.5 6400 5250 230 5.3 30.5 7.5 2300 2、恒载：屋盖自重设计值750KN（6m=300KN,9m=450KN,12m=600KN,15m=750KN),吊车梁 自重（吊车梁自重标准值44.2KN,轨道及零件重标准值0.8KN/m），柱自重。 3、活载部分：仅计入吊车部分荷载。 4、最不利荷载组合：恒载+吊车荷载组合下对应内力值。 二、材料的选用 1、混凝土：采用C30) / 01 .2 , / 3. 14 (2 2mm N f mm N f tk c = =。 2、钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级 ) / 10 2 , 55 .0 ξ, / 300 (2 5 2mm N E mm N f s b y × = = =。 3、箍筋：采用HPB235级) / 210 (2 mm N f y =。 三、排架柱高计算 1、由吊车资料表可查得：H ＝2300mm,轨顶垫块高为200mm ，吊车梁高为1.2m 。 牛腿顶面标高 ＝轨顶标高－吊车梁－轨顶垫块高 ＝9.600－1.200－0.200 ＝8.200m 柱顶标高 ＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.220 ＝8.200+1.200+0.200+2.300+0.220 ＝12.120m (取12.300m) 上柱高 u H ＝柱顶标高－牛腿顶面标高 ＝12.300-8.200=4.100m 全柱高H ＝柱顶标高－基顶标高 ＝12.300－(－0.500)＝12.800m 下柱高l H ＝全柱高－上柱高 ＝12.800－4.100＝8.700m 实际轨顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高 ＝9.800m 则 (9.8m －9.6m)÷9.0m ＝0.022＜0.200 满足要求。 2、排架截面尺寸计算 截面尺寸需要满足的条件为：b ≧1.1×l H /25＝383mm.h ≥1.1×l H /12＝797mm 取柱截面尺寸为：上柱：b ×h ＝400×400 下柱：b f ×h ×b ×h f ＝400×900×100×150 根据柱子的截面尺寸可求得： 上柱截面积 A u =1.6×1055 m m 22 上柱惯性矩 I u =2.13×109m m 4 下柱截面积 l A =1.875×1055 m m 22 下柱惯性矩 l I =19.54×1099 m m 44 四、 荷载计算 1、屋盖自重计算 G 1=0.5×750=375K N 150-2/400150-2/1==u h e )(50与上柱中心线的偏心距mm = 2、柱自重 多层框架结构课程设计任务书 一、设计题目 某多层框架结构设计 二、设计条件 1.题号(TH×××××)后的数字对应上表中的设计条件中的数字，见附表所示。 设计主要条件见下表 2.其它条件 （1）房屋室内外高差0.45m，房屋安全等级为二级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，拟采用框架结构。 （2）建筑构造 1）墙身做法±0.000标高一下墙体均为多空粘土砖，用M7.5水泥砂浆砌筑；±0.000标高以上外墙采用粘土多孔砖，内墙采用加气混凝土砌块，用M5混合砂浆砌筑。 内墙（乳胶漆墙面）刷乳胶漆 5mm厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面（16 kN/m3） 12mm厚1:1.6水泥石灰膏打底（16 kN/m3） 刷界面处理剂一道 外墙（保温墙面——聚苯板保温） 喷涂料面层 5mm厚聚合物抹面抗裂砂浆（20 kN/m3） 耐碱玻纤网格布 界面剂一道，刷在膨胀聚苯板粘贴面上 25mm厚膨聚苯板保温层（0.3kN/m3） 界面剂一道，刷在膨胀聚苯板粘贴面上 3mm厚专用胶粘剂 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 界面处理剂一道 粘土多孔砖基层墙面 2）平顶做法（乳胶漆顶棚） 刷乳胶漆 20mm厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆打底（16 kN/m3） 刷素水泥浆一道 现浇混凝土板 3）楼面做法（水磨石地面） 15mm厚1:2白水泥彩色石子磨光打蜡（22 kN/m3） 刷素水泥结合层一道 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板（25 kN/m3） 4）屋面做法（刚性防水屋面——有保温层） 50mm厚C20细石混凝土（25 kN/m3） 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 60mm厚挤塑聚苯板保温层（0.35 kN/m3） 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 合成高分子防水卷材一层（厚度大于12mm）（0.05kN/m2） 20—150mm厚轻质混凝土找坡（坡度2%）（7.0 kN/m3） 100mm厚钢筋混凝土屋面板（25 kN/m3） 5）门窗做法隔热断桥铝合金窗，木门 （3）可变荷载标准值 1）建设地点基本风压ω0=0.45kN/m2，场地粗糙度为B类，组合值系数ψc=0.6。 2）建设地点基本雪压S0=0.40kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 3）不上人屋面可变荷载标准值0.5kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 4）办公室楼面可变荷载标准值2.0kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 5）走廊、楼梯可变荷载标准值2.5kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 三、设计内容 1．结构平面布置（楼盖布置、估算构件截面尺寸）与材料选择。 2．横向框架结构分析（荷载计算、竖向荷载下内力计算、水平荷载下内力计算、水平荷载下侧移计算）。 3．框架梁、柱截面设计（选择材料、内力组合、配筋计算）。混凝土框架结构课程设计计算书
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