毕业设计（论文）题目：
模具冲压件厂车间单层门式钢架厂房设计
一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）
1.设计资料
(1) 概况：本工程为某门式刚架结构的模具冲压件厂车间，总建筑面积约为3100㎡。门式刚架结构的平面、立面与剖面图如下图所示，刚架跨度为L=2×18.6m=37.2m，柱距为7.5m，屋面坡度为1:15。
（2）本工程位于7度抗震设防区，设计地震基本加速度为0.1g；建筑场地为II类场地土，设计地震分组为第二组，建筑物属于二级防火标准。
（3）吊车自重：吊车的起重量为50/10t，级别为A6的桥式吊车。
（4）不考虑地震作用时，作用在屋面上的荷载包括结构自重、屋面永久荷载、屋面活荷载、屋面雪荷载及风荷载，各荷载的标准值分别如下（结构自重由程序自动计算，并参与相应的组合）：
屋面永久荷载G k为0.4kN/m2（其中屋面板0.06kN/m2，隔热层0.06kN/m2，檩条0.10kN/m2，屋面支撑0.05kN/m2，设备管线0.15kN/m2）。
屋面活荷载Q ik为0.3kN/m2；屋面基本雪压S0为0.3kN/m2；基本风压w0为0.4kN/m2，地面粗糙程度为B类。
（5）材料：刚架、檩条、支撑等采用Q235钢；焊接材料E43系列；螺
栓采用高强度螺栓和普通螺栓。
檩条、墙梁为“C ”形冷弯薄壁型钢，屋面采用0.6mm 厚的镀锌压型彩涂板。
（6）主体承重结构采用焊接的工字形实腹式门式刚架钢结构，刚架斜梁与柱间的连接采用刚性连接。
屋面支撑系统的刚性压杆采用圆钢管，交叉支撑采用圆钢，利用花篮螺丝张紧；柱间支撑的构造与屋面支撑类似。
墙面维护结构由压型钢板墙板和墙架系统组成。基础为钢筋混凝土独立柱基础，刚架柱与基础的连接为刚接。
（a）结构平面与A、C轴剖面A、C轴剖面
结构平面布置图
123456789101112
825007500
75007500750075007500
7500750075007500750010000
121110987654321A
A3
A7B B3
B7
C
372006200620062006200
6200
6200
82500
7500
75007500750075007500
75007500750075007500
（b）1-12轴剖面2-11轴剖面
1、12轴剖面
1860018600
1:151:15
37200
A B
C 1000010000C
B7B3B A7A3A 37200
6200
620062006200620062001:15
1:15
2、 要求
（a ）、简化结构的力学模型，施加荷载，设计和验算各主要构件； （b ）、手工计算基础、梁板、支撑等的设计；
（c ）、绘制一定量的特征节点的施工图；
（d ）、所有图纸均用AUTOCAD 软件绘制；
根据设计功能要求作出各楼层建筑平面图、总平面图、屋顶平面图，部分的平面尺寸和建筑物的总长、总宽。
立面图主要表达建筑物的造型特点，各部分的高度尺寸。
剖面图应表达出各楼层的结构情况，垂直交通组成情况。
设计说明应着重表达自己的设计意图，满足使用功能要求的措施，采用新材料、新技术。
结构方案选择，结构平面布置。
结构基本尺寸确定及截面几何特征。
横向水平地震作用下框架结构的内力计算。
荷载计算，考虑竖向荷载，水平荷载，包括地震荷载。
竖向荷载作用下框架结构的内力计算。
横向框架结构的梁柱内力组合，以及内力组合图。
框架梁柱截面设计，楼盖设计，基础设计，楼梯设计。
二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）
1、毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；
2、中英文摘要各一份（不少于300字）；
3、结构体系设计计算书一份；
4、建筑图、结构体系主要施工图一套（设计说明、基础、梁板、柱、屋盖、
特征节点施工图等），图纸量不少于12张2#；其中沿垂直方向剖面图
和任意立面图需手工绘制，其它图纸均用AutoCAD软件绘制。
5、外文资料翻译一份（不少于5000英文单词）。
三、完成日期及进度
2011年3月7日至2011年6月17日，共15周。
进度安排：
1．调研，收集并消化资料，开题报告。 1.5周
2．建筑方案设计及建筑施工图绘制 2 周
3．结构设计与计算 5 周
4．结构施工图绘制 2.5周
5．检查、修改 2.5周
6．总结、校对 1.0周
7．答辩 0.5周
四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:
1、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）
2、《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）
3、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）
4、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）
5、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018—2002）
6、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (CECS102:2002)
7、《轻型钢结构设计指南》中国建筑工业出版社 2001
8、《轻型钢结构设计手册》中国建筑工业出版社 2001
9、《钢结构基本原理》沈祖炎等中国建筑工业出版社 2001
10《钢结构事故分析与处理》雷宏刚中国建材工业出版社 2003
11、《钢结构—钢结构基础》陈绍蕃中国建筑工业出版社 2003
12、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）
13、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202—2002）
14、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》 (JGJ 82-91)
15、《建筑钢结构焊接规程》 (JGJ81-2002) 系（教研室）主任：（签字）年月日
学院（系）领导：（签字）年月日
摘要
本次设计的题目为模具冲压件厂车间单层门式钢架厂房设计，其地理位置在设计资料中未给出，现假设位于张家港。采用轻钢结构门式刚架的结构形式。厂房跨度37.2m，柱距7.5m。墙面维护结构由压型钢板墙板和墙架系统组成。围护结构现采用彩钢夹芯板。本设计由建筑设计和结构设计两部分组成。
建筑设计是根据整个工程的工程概况、生产工艺概况、自然条件、地理情况以及荷载情况来确定建筑设计方案并优化设计方案。建筑设计包括单层厂房平面设计、立面设计、剖面设计、采光设计、通风设计、屋面排水设计、防腐防锈和防火设计等内容。其中，平面设计有平面形式选择、柱网布置等；立面设计主要是门窗的布置；剖面设计主要有柱顶标高的确定等。
结构设计是本次设计的核心内容，其设计的原则是确保厂房的安全、适用、耐久，同时使设计经济合理。结构设计的主要内容有吊车梁设计、荷载统计、内力计算、内力组合、梁柱截面的选取和验算、节点设计、檩条设计、墙梁设计和基础设计等。
关键词：结构形式；建筑设计；结构设计；内力组合；设计原则
目录（页码需要改）
第1章建筑设计 (4)
1.工程概况 (4)
2.单层厂房平面设计 (4)
2.1平面形式的确定 (4)
2.2柱网布置的确定 (5)
2.3厂房门的确定 (5)
2.4散水的确定 (5)
2.5生产辅助用房 (6)
3.单层厂房剖面设计 (6)
3.1柱顶标高的确定 (6)
3.2室内地坪标高的确定 (7)
3.3采光、通风的确定 (7)
3.4屋面排水的确定 (8)
4．厂房立面设计 (8)
5．其他建筑构造 (9)
5.1屋顶的确定 (9)
5.2女儿墙的确定 (9)
5.3地面的确定 (9)
5.4门口坡道做法 (10)
5.5雨棚的确定 (11)
5.6屋脊的确定 (11)
5.7门窗表 (12)
第2章结构设计 (12)
1、吊车梁设计 (12)
1.1设计资料..................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2吊车荷载计算............................................................................. 错误！未定义书签。
1.3内力计算..................................................................................... 错误！未定义书签。
1.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力................................... 错误！未定义书签。
1.3.2吊车梁的最大剪力........................................................... 错误！未定义书签。
1.3.3水平方向最大弯矩........................................................... 错误！未定义书签。
1.4截面选择..................................................................................... 错误！未定义书签。
1.5截面特性..................................................................................... 错误！未定义书签。
1.6梁截面承载力验算..................................................................... 错误！未定义书签。
1.7连接计算..................................................................................... 错误！未定义书签。
1.8支座加劲肋计算......................................................................... 错误！未定义书签。
2、门式刚架设计 (22)
2.1设计资料 (22)
2.2荷载计算 (22)
2.3内力计算 (26)
2.3.1永久荷载作用下的内力 (26)
2.3.2可变荷载作用下的内力 (29)
2.3.3 风荷载作用下的内力 (29)
2.3.4吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在左） (37)
2.3.5吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在右） (42)
2.3.6吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在左） (44)
2.3.7吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在右） (46)
2.4内力组合 (48)
2.5截面验算 (49)
3、节点设计 (69)
3.1梁柱节点 (69)
3.2梁梁节点 (73)
3.3牛腿节点 (75)
3.4柱脚节点 (80)
4、檩条设计 (85)
4.1截面初选..................................................................................... 错误！未定义书签。
4.2荷载计算..................................................................................... 错误！未定义书签。
4.3内力计算..................................................................................... 错误！未定义书签。
4.4截面验算..................................................................................... 错误！未定义书签。
5、墙梁设计 (93)
5.1截面初选 (93)
5.2荷载计算 (94)
5.3内力计算 (95)
5.4截面验算 (97)
6、基础设计 (103)
6.1基础梁设计 (103)
6.2基础设计 (105)
结束语...................................................................................................... 错误！未定义书签。外文翻译.................................................................................................. 错误！未定义书签。致谢.......................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 (111)
附录 (112)
第1章建筑设计
1.工程概况
根据所给设计资料，建筑面积约为31002
m，结构形式采用轻钢结构单层双跨工业厂房形式，厂房内设有重级（软钩）吊车（资料为指定几台吊车，现定为两台），起重量为50t，吊车设备的技术指标为：
台数起重量级别钩制吊车跨
度
吊车总量小车重最大轮压
2 50t 重级软钩16.5m 43.314t 15.765t 377kN 结构安全等级为Ⅱ级，耐火等级为Ⅱ级，对该模具冲压件厂房的采光等级取为Ⅲ级。围护结构采用双面复合彩钢夹心板。
工业建筑设计的任务就是根据我国建筑方针和政策，按照“安全适用，技术先进，经济合理”的设计原则，在满足工艺要求的前提下，处理好厂房的平面、立面、剖面，选择合适的建筑材料，确定合理的承重结构、围护结构和构造做法，同时要满足生产工艺的要求及有关的技术、良好的经济效益、卫生等要求。
厂房的平面、立面、剖面设计是不可分割的整体，设计时必须统一考虑，在设计平面的同时需要考虑剖面和立面的设计问题，为了叙述方便并根据设计的先后顺序，现分项予以说明。
2.单层厂房平面设计
2.1平面形式的确定
厂房的平面设计除首先满足生产工艺的要求外，在建筑设计中应使厂房的平面形式规整以便节省投资和占地面积，选择经济合理和技术先进的柱网使厂房具有较大的通用性，并使厂房符合工业化施工的要求，正确解决采光和通风，合理地布置生活用房，妥善处理安全疏散及防火措施等。
该工业厂房的平面形式采用矩形。这种平面形式容易与其他形式平面各工段之间靠的较紧，运输路线短捷，工艺联系紧密，工程管线较短，形式规整，占地
面积少。且该厂房的宽度不大，室内采光通风都较容易解决。
2.2柱网布置的确定
柱网尺寸不仅在平面上规定着厂房的跨度、柱距的大小，而且还规定着刚架，屋面板，吊车梁的尺寸。在厂房中，为支撑屋顶和吊车设柱子，根据工艺流程和设备布置对跨度和柱距大小提出了要求。在选择柱网时应考虑以下要求：
（1）满足生产工艺要求。
（2）遵守《厂房建筑模数协调标准》，跨度小于18m 时，跨度的增减采用扩大模数3M 数列。大于18m 时，跨度的增减采用扩大模数6M 数列。厂房山墙出抗风柱柱距宜采用扩大模数15M 数列。
（3）调整和统一柱网。
（4）尽量扩大柱网，提高厂房的通用性和经济合理性。
由于跨度根据设计资料已定为37.2m ，因此采用3M 数列的扩大模数。柱距在综合考虑以上因素的前提下，采用7.5m 的柱距形式且不采用抽柱的形式，有利于提高结构的稳定性。
2.3厂房门的确定
结构耐火等级为Ⅱ级，根据建筑设计防火规范3.1.1中对丁类生产类别的叙述“1 对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产 2 利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产 3 常温下使用或加工难燃烧物质的生产”可知，该模具冲压件厂房生产类别可定为丁类，防火规范中对此种建筑的最远点至疏散门的允许距离要求为不限，考虑到工艺设计及行走方便，厂房开设六扇门（南北面各一扇，东西面各两扇），平面位置详见建筑平面图，门的宽度和高度为4.5 4.2m m ，厂房门采用双扇平开门。门应该与主要交通干道相近，以便于运输设备进出与人流疏散。
2.4散水的确定
为保护外墙不受雨水的侵蚀，在外墙的四周将地面做成向外倾斜的坡度，以便将屋面雨水排至远处，所以设置了散水，散水的坡度可定为5%，宽度取为900mm ，散水的构造做法为：素土夯实，70mm 厚1：3：6碎石（砖）三合土，10mm 水泥砂浆抹面，，散水面距地面的距离为20mm 。散水做法见下图。
10mm厚水泥砂浆抹面
20
900
素土夯实
70mm厚1：3：6碎石三合土
5%
图1-1 散水做法
2.5生产辅助用房
设计资料对该部分无相应要求，故而不单独设计之。
3.单层厂房剖面设计
3.1柱顶标高的确定
由于厂房内有吊车作业，柱顶标高按下式来确定：
761h h H H ++=
式中：H ——柱顶标高（m ），必须符合3M 的模数；
1H ——吊车轨顶标高（m ）
，一般由设计人员提出； 6h ——吊车轨顶至小车顶面的高度（m ）
，根据吊车资料查出； 7h ——小车顶面至屋架下弦底面之间的安全净空尺寸（mm ）
。此间隙尺寸，按国家标准及根据吊车起重量可取300mm ，400mm ，1200mm 。
根据设计要求，1H 取6m ，查吊车资料可得：6h 取2734mm ，7h 取400mm 。 确定柱顶标高为：H=6+2.734+0.4=9.134，取9.3米，符合3M 要求.。
3.2室内地坪标高的确定
在一般情况下，单层厂房室内地坪与室外地面需设置高差，以防止雨水倒灌侵入室内。但为了便于运输工具出入厂房和不加长门口坡道的长度，这个高差又不宜太大，在该厂房设计中高差取值为450mm 。确定室内地坪标高为m 000.0±，室外标高为0.450m -。
3.3采光、通风的确定
该厂房设计中采用天然采光。采光设计就是根据采光等级，通过查阅相关规范根据窗地比来确定窗子的面积，从而布置窗户的形式及标高，以保证室内采光强度、均匀度符合要求及避免眩光。
该厂房的采光等级虽未由设计资料给出，但根据一般情况可定为Ⅲ级，由于单侧采光不均匀，衰减幅度大，由此考虑采用双侧开窗。根据采光等级查得窗地比为1：4，且厂房内部设置了吊车，同时采用高低窗。为了便于工作和不使吊车梁遮挡阳光，高侧窗下沿距吊车梁顶面不应太高或太低，规范规定至少高出吊车梁顶面600mm ,在该厂房中取600mm 。低侧窗下沿一般略高于工作面的高度900～1200mm ，在该厂房中取值为900mm 。
窗的确定：
厂房的总面积：237.282.53069m ?=，由采光等级查得窗地比为1：4。根据厂房的面积确定采光所需的窗户的总面积为：230694767.25m ÷=，采用南北立面双侧开带窗，则窗户总高度为()767.25237.282.5 3.2m ÷÷+=，
窗户设计兼顾墙梁位置，故设置高窗高度为0.9m ，距吊车梁顶面1200mm ；低窗高度为2.4m ，距地面900mm 。窗户总高度为3.3m ，满足总高3.2米的要求，考虑到带形窗到墙边的距离，再加上由于南北立面开门，带形窗需隔断（距门的距离为1000mm ），为了补偿带形窗隔断的采光面积，在两侧山墙开高窗，高窗高度为0.9m ，也采用带形窗，到两侧轴线距离为1500mm ，两侧对称布置，窗口高度与南北立面的高窗平齐。南北立面窗户具体标高位置见剖面图，山墙窗高具体位置详见侧立面图。
该厂房的通风采用自然通风。在夏季，该车间的热源主要来自设备散热、焊接加工散热、围护结构（包括门窗）向室内传递热量。为排出这些热量，一般采光和运输要求开设的门窗面积已经足够，故低侧窗和中侧窗做成开闭式的，而高侧窗封闭式就可以满足厂房的通风要求。
3.4屋面排水的确定
屋面排水形式与屋顶坡度密切相关，主要取决于屋面承重结构的形式和屋面构造形式，屋面排水采用有组织天沟外排水，有组织排水系统主要是由天沟，雨水斗，雨水管组成。天沟的构造形式与屋面构造有关，该屋面采用0.6mm 厚的镀锌压型彩涂板，属于大型板，其接缝处容易做到密实不渗漏，可直接在屋面板上做天沟。为了使天沟内的雨水能顺畅的流向雨水斗，天沟应做垫坡，其坡度不应小于0.5%，也不宜大于2.0%，该厂房的天沟垫坡取1.0%。由于采用槽型天沟，分水线设置应不低于天沟沟壁顶面50mm ，以免积水高出分水线而导致渗漏。由《房屋建筑学》（第一版）中表19-6查得，雨水管确定为直径100mm ，雨水管最大集水面积为3632m 。根据设计该厂房的屋顶面积约为30002m ，则需要的雨水管数量为3000363 5.51÷=，取6根，雨水管在南北立面对称布置，雨水管及排水布置详见屋面排水示意图；天沟截面选用mm mm 250400?，坡度为1%，。布置详见屋面排水示意图。
4．厂房立面设计
立面设计是平面、剖面设计的继续，它是和平面、剖面不可分割的整体。平面、剖面设计中，重点从平面组合等方面，解决生产使用和经济之间的关系；在立面设计中，则主要从外观形象方面，反映平面、剖面功能，使形式与内容得到统一。
该厂房的跨度、长度和柱距以及门窗的位置及屋盖形式等，在平面设计和剖面设计时都已经确定，在立面设计中就是要根据平面设计和剖面设计，确定门窗洞口的标高及位置，室内外高差等；选用墙体、墙面材料和构造形式表示明确，反映其处理方法，以及在已有的体型基础上利用柱子、门窗、墙面、线脚、雨篷等部件，结合建筑构图规律进行有机的组合与划分，使立面简洁大方，比例恰当，达到完整匀称，节奏自然，色调质感协调统一的效果。厂房的立面设计详见立面图。
5．其他建筑构造
5.1屋顶的确定
本设计中厂房屋面采用有檩体系，即在刚架斜梁上设置C型冷弯薄壁型钢檩条，再铺设0.6mm厚的镀锌压型彩涂板做成屋面。它施工速度快、重量轻、表面带有色彩涂层、防锈、耐腐蚀、美观。屋顶坡度考虑屋面排水需要，根据设计资料所给屋面坡度为1:15，若化为百分数即有屋面坡度约为6.7% 。5.2女儿墙的确定
由于屋面排水采用内天沟外排水，需设女儿墙。女儿墙高度不得超过屋顶高度，取女儿墙标高为11.20米，没有超过屋顶标高，符合要求。女儿墙位置详见剖面图。
图1-2 天沟及女儿墙构造详图
5.3地面的确定
由于厂房内有重型物品的堆放或车辆行驶，由此考虑建筑物的地面构造采用混凝土实铺地面。
地面在铺设时，将开挖的土回填夯实后，在上面铺设碎石或三合土，然后用1：3水泥砂浆找平，然后再铺设混凝土面层。由于在该厂房中有焊接，会产生
火花，为了避免出面意外，地面采用特殊的不发光地面。地面做法如下图所示。
50mm厚c20混凝土面层
20mm厚1：3水泥砂浆找平层
120mm厚1：3：6三合土垫层
素土夯实
图1-3 厂房地面做法
5.4门口坡道做法
在车间的大门外，应做行车坡道。一般坡度取1：5～1：10之间，在该厂房中取较小值1：10，根据前面定出的室内外高差450mm,则可求出外坡道的水平长度为450×10=4500mm。坡道的构造做法是：素土夯实，20mm厚1：3水泥砂浆面层，50mm C20混凝土填层，坡道布置如下图所示：
图1-4 门口坡道示意图
20mm厚1：3水泥砂浆面层
c20混凝土填层
素土夯实
10%
图1-5 坡道做法示意
5.5雨棚的确定
该厂房设计中取雨棚高出门洞300mm，由前面确定出的门高4.2m，即得雨棚标高为4.300m。雨棚尺寸确定如下：厚度为300mm，外挑为1500mm，宽度略比门洞尺寸宽，取为5000mm。
5.6屋脊的确定
屋面板采用0.6mm厚的镀锌压型彩涂板，屋面的连接形式及构造见下图：
φ4x10拉铆钉@300彩钢脊托板
檩条φ5x 10拉铆钉@300
EPS填实
彩钢板屋脊扣件
密封胶
图1-6 屋脊连接构造
5.7门窗表
第2章 结构设计
1、吊车梁设计
吊车梁选用焊接工字形截面的简支梁系统，每跨一台吊车，无制动结构，支撑与钢柱采用加强受压翼缘的方式提高吊车梁的整体稳定性。
焊接吊车梁的钢材型号为Q235钢，焊条为E43钢，梁式吊车性能参数如下表所示：
起重量Q （t ） 工作级别
跨度s(m) 基本尺寸（mm ）
轨道型号（Kg /m ）
重量（t ） 轮压（kN ） B W H b 小车重
总重 max P min P
50 A6 16.5 6944 4800 2734 300 63.69 15.76
5 43.314 377 77.8 QU80钢轨是起重机钢轨规格重量中型号
型号
轨高 顶宽 顶下宽 底宽 腰厚 截面积 理论重量 QU80 130mm 80mm 87mm 130mm 32mm 81.13cm 2 63.69kg/
m
1.1 吊车梁上荷载计算
吊车荷载的动力系数 1.1α=，吊车荷载分项系数4.1=Q γ，吊车荷载设计值为：
竖向荷载设计值：max 1.1 1.4377580.58Q P P kN αγ==??=
横向水平荷载设计值：
()()210.25 1.40.115.765509.822.564
Q H m Q g kN γα=??+=???+?= KN
1.2 内力计算：
(1) 吊车梁的最大弯矩及相应剪力
两个轮子作用于吊车梁时，最大弯矩点位置为a 2=a 1/4=4800/4=1200mm
最大弯矩为：
22
2max ()2377(7.5/2 1.2)2653.718.7.5
c l P a M KN m l ∑-??-=== 最大弯矩处的相应剪力为：
2()2377(7.5/2 1.2)2 1.03264.057.5c w
l P a V KN l β∑-??-==?=
最大剪力应在梁端支座处：
max 377(7.5 4.8)377512.727.5
A R R KN ==-?+= (3) 吊车梁在横向水平荷载作用下产生的最大弯矩：
H max 22.56653.71839.12.377
c k H M M KN m P ==?=
1.3 截面选择：
f=215N/mm 2. W=6
max 1.2 1.2653.718103648659215M f ??==mm 3 计算梁的经济高度为：
h=733648659300777.65-=mm
按容许挠度值取： []66min 0.6()100.62157500101200l l h fl l V --????=?=?????????
1161mm = 梁腹板h 值应接近经济高度，同时应考虑强度设计要求，现取h=1250mm 腹板所需厚度为：h 0=1250-2?20=1210mm
按经验公式计算： 112109.943.5
w t ==mm 按剪力确定：3
max 01.2 1.2512.7210 4.071210125
w v V t h f ??===?mm 取12w t = mm 作为腹板的厚度
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)
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
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；
单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期，我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日
结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件：从上到下依次为淤泥0.5m，16.5kN/m3；粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m，18.2kN/m3，f ak 170kF＞，可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震，近震，U类场地。 3. 某机加工车间基本数据：车间长度72m,厂房为单跨，跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求：该普通机加工工厂在南方某地，年平均气温在21度左右，最高气温39度，最低气温0度，主导风向为东南风，屋面采用轻质屋面板(如压型钢板)，屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料：屋架和柱：Q235、Q345,基础：C10、C20、C25，钢筋：I、U 级，砂浆：混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型：三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计； (2)屋架与柱设计； (3)基础设计。
钢结构课程设计2016/3/20 目录 一、设计资料????????????????（1） 二、结构形式与布置?????????????（1） 三、荷载计算????????????????（2） 四、内力计算????????????????（2） 五、杆件设计????????????????（3） 六、节点设计????????????????（8）参考文献???????????????????（12）
钢屋架设计 一．设计资料 人字形屋架跨度19.8 m，屋架间距6 m，铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm ×400 mm，混凝土强度等级为C 25。厂房长度51.45。屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条的水平间距为6 m，屋面积灰核载0.91kN/m2,.屋面离地面高度15 m，雪荷载为0.1 kN/m2。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型。 二．结构形式与布置 屋架计算跨度L0=L-400=19400mm，端部及中部高度均取做2500 mm。屋架杆件几何长度及支撑布置如下图所示：
三．荷载计算 1．永久荷载（水平投影面） 压型钢板0.15×101/10=0.151 kN/m2 檩条0.1 kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011×36=0.516 kN/m2 合计0.767 kN/m2 2．因屋架受荷水平投影面积超过60 m2，故屋面均布活荷载为0.30 kN/ m2大于雪荷载，顾不考虑雪荷载。 3．风荷载：风荷载高度变化系数为1.14，屋面迎风面的体形系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为 迎风面：ω1=-1.4×0.6×1.14×0.55=-0.52668 kN/m2 背风面：ω2=-1.4×0.5×1.14×0.55=-0.4389 kN/m2ω1和ω2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。 4．上弦节点集中荷载的设计值按可变荷载效应控制点组合为： Q=（1.2×0.767+1.4×0.3）×6×6=48.2544 kN · 四．内力计算 跨度中央每侧各两根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 因杆件较少，以数解法（节点法）求出各杆件的内力（见图1）。
《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．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
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 （1）某工业厂房（上海市）：梯形钢屋架跨度为21m ，长度90m ，柱距7.5m ，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/m 2 计算），檩条采用冷弯薄壁C 型钢。屋面排水坡度i=1:20,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 。不考虑灰荷载。屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值按0.402/m kN 计算。基本雪压取0.42/m kN ，基本风压取0.452/m kN 。 （2）屋架计算跨度： m m m l 7.2015.02210=?-= （3）跨中及端部高度：采用缓坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度 m h 990.1' 0=，屋架中间的高度h=2.515m 则屋架在20.7m 处，两端的高度为9975.10=h 。 三、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示 根据厂房长度90m 、跨度及荷载情况，设置四道道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格和中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载，在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设置一道×垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图2所示。
桁架上弦支撑布置图 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑2—2 梯形钢屋架支撑布置图 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 四、荷载计算及内力组合 1.荷载计算 屋面活荷载为0.62/m kN ，雪荷载为0.42/m kN ,计算时取两者最大值。故取屋面活 荷载0.62/m kN 进行计算。 风荷载：基本风压为0.452/m kN ，查表可知，风压高度变化系数为1.0，当屋面夹角α（2.86°）小于15°时，迎风坡面体形系数为-0.6，背风坡面体形系数为-0.5，风载为吸力，起卸载作用，所以负风的设计值（垂直屋面）为 迎风面：1ω=1.4×0.6×1.00×0.45＝0.3782/m kN 背风面： 2ω=1.4×.0.5×1.00×0.45＝0.3152/m kN 对于轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，腹杆中的内力可能变号，必须考虑风荷载组合，但此处风荷载小于永久荷载，可不考虑风荷载的组合。（因为 1ω 2ω均小于屋面永久荷载0.65（荷载分项系数取1.0），由此可见，风吸力较小）而且 在截面选择时，对内力可能变号的腹杆，不论在荷载作用下是拉杆还是压杆，均控制其长细比不大于150。
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)
毕业设计说明书（毕业论文） 毕业设计（论文）题目 专业：土木工程专业 学生：赵鹏 指导教师：王羡农 河北工程大学土木工程学院 2013年05月29日
摘要 本设计工程为邯郸地区一67.5米双跨钢结构。主要依据《钢结构设计规范})GB50017-2003和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GECS 102:2002等国家规范，综合考虑设计工程的规模、跨度、高度及用途，依据“适用、经济、在可能条件下注意美观”的原则，对各组成部分的选型、选材、连接和经济性作了比较，最终选用单层门式钢架的结构形式。梁、柱节点为刚性连接的门式钢架具有结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点，便于工业化，商品化的制品生产，与轻型维护材料相配套的轻型钢结构框架体系己广泛应用于建筑结构中，本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平而内外的稳定性;梁柱均采用Q235钢，10. 9级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。 关键词:轻型钢结构门式钢架内力分析双层彩色聚苯乙烯夹芯板节点
Abstract This project in handan area is a 67.5m double-span steel structure. The project designed strictly complies with the relavant stipulations of the "CODE FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES (GF50017-2003)" and "TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT WEIGHT BUILDINGS WITH GABLED FRAMES (CECS 102:2002)", and some others. Synthesize the scale of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as" applying, economy, under the possible term attention beautifully", Connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the construction form that use single layer a type steel. The beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction Simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. characteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. Next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235-B.F steel. Rod for manual welding usually adopts E43..Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the Bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in the design of brace, tension rod, and tension rod jpints. Keywords:Lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; The double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint
第2章、单层工业厂房设计计算书 2.1设计条件 1.金加工车间跨度21m ，总长60 m ，柱距6 m 。 2.车间设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m 。 3.建筑地点：市郊区。 4.车间所在场地：低坪下0.8 m 为填土，填土下4 m 为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m ，地下水位-4.05 m ，无腐蚀。 基本风压W=0.45KN/ m 2，基本雪压S=0.40KN/m 2。 5.厂房中标准构件选用情况： （1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在）标准值1,4KN/m 2，屋面板上做二毡三油，标准值为20.35/kN m 。 （2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。 （3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值91KN 每榀。 （4）.吊车梁采用G425标准图集中的先发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值45KN/根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。 （5）材料： A.柱：混凝土C30 B.基础.混凝土C30 C.钢筋.Ⅱ级。 2.2结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在1536m 之间，且柱顶标高大于8m ，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，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。厂房各主要构件选型见下表： 表2.1主要承重构件选型表
一、设计资料 1.1厂房信息 该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m，柱顶高度 5.1m，共8榀刚架，柱距6.3m，屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。 1.2材料 刚架构件截面采用等截面焊接工字形。钢材采用Q235B，焊条E43型。 1.3屋面及墙面材料 屋面及墙面均为带100mm厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。 1.4自然条件 抗震设防烈度为6度（不考虑地震作用）。地面粗糙度系数按C类。 二、结构布置 该厂房跨度12m，柱距6m,共8榀刚架，所以厂房纵向长度6.3×（8-1）=44.1m,由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高柱距，因此柱间支撑不用分层布置。 结构布置图见附录 2.1截面尺寸确定 （1）焊接工字型截面尺寸：截面高度h以10mm为模数；截面宽度b以5mm 可取4mm、5mm、6mm，大于为模数，但工程中经常以10mm为模数；腹板厚度t w 6mm以2mm为模数；翼缘厚度t≥6mm，以2mm为模数，且大于腹板厚度。 （2）工字型截面的高厚比（h/b）：通常取h/b=2～5；梁与柱采取端板竖放连接时，该梁端h/b≤6.5。 （3）等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40～1/30，即300mm～400mm。综上所述，初步选择梁柱截面均用等截面H型钢300×300×10×15
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
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
单层厂房设计 一、设计依据： 1、建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 4、房屋建筑制图统一标准(GB/T5001-2001) 5、建筑结构制图标准(GB/T50105-2001) 6、国家建筑设计标准图集04G410-1 ~ 2 7、国家建筑设计标准图集05G511 8、国家建筑设计标准图集05G335 9、国家建筑设计标准图集05G325 10、有关规范、标准、设计手册及教材 二、设计资料 某机械加工装配车间。为两跨等高厂房（18m+24m），柱距6m，厂房全长60m。24m跨设有20t/5t中级桥式吊车，18m跨设有两台10t 4A级桥式吊车。轨顶标高8.7m。地质情况：地下水位在-4m以下，地基土为沙质粘土，地基承载力特征值为220KN/m2。 三、主要结构构件的选型及布置 1、屋面结构布置。包括屋面板、天沟板、屋架及其支架、天窗架等构件的选型和布置。 （1）屋面板（包括檐口板、嵌板） 屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查04G410-1。 屋面荷载标准值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2 外加荷载基本组合设计值 q=1.35×（0.35+0.48+0.4）+1.4×0.7×0.50 = 2.204 kN/m2采用预应力混凝土屋面板。查04G410-1屋面板选用：Y-WB-2Ⅱ，允许荷载：2.50 kN/m2>2.204 kN/m2,板自重1.4 kN/m2，灌缝重标准值0.1 kN/m2。 不设天窗架和天沟板，采用自由排水方式。 （2）屋架及支撑 本厂房跨度为24m和18米，宜采用梯形钢屋架，跨度为6m。 荷载设计值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 屋面板Y-WB-2Ⅱ（含灌缝）G4k =1.50kN/m2 屋架悬挂管道G5k =0.10kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2
第2章、单层工业厂房设计计算书 2.1设计条件 1.金加工车间跨度21m，总长60 m，柱距6 m。 2?车间内设有2台200/50kN中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m。 3?建筑地点：信阳市郊区。 4?车间所在场地：低坪下0.8 m内为填土，填土下4 m内为均匀亚黏土，地基承载力设计值 f a 200kN / m2，地下水位-4.05 m，无腐蚀。基本风压 W=0.45KN/ m 2，基本雪压S=0.40KN/m 2。 5?厂房中标准构件选用情况： （1）?屋面板采用G410 （一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在内）标准值1,4KN/m 2，屋面板上做二毡三油，标准值为 0.35kN /m2。 （2）.天沟板采用G410 （三）标准图集中的TGB77 —1，板重标准值为2.02kN/m。 （3）?屋架采用G410 （三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值91KN每榀。 （4）?吊车梁采用G425标准图集中的先张发预应力混凝土吊车梁YXDL6 —8， 吊车梁高1200 m m，翼缘宽500 m m，梁腹板宽200 m m，自重标准 值45KN/根，轨道及零件重1kN/m，轨道及垫层构造要求200 m m 。 （5）材料： A.柱：混凝土C30
B.基础?混凝土C30 C.钢筋.U级。 2.2结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在15 A 36m之间，且柱顶标高大于8m，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，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。厂房各主要构件选型见下表： 表2.1主要承重构件选型表
目录 1.设计资料 (1) 1.1概况 (1) 1.2结构设计资料： (1) 1.3建筑设计资料 (1) 2.定位轴线 (1) 3．结构构件选型 (2) 3.1屋面板 (2) 3.2天沟板 (5) 3.3天窗架 (5) 3.4屋架 (5) 3.5吊车梁 (6) 3.6吊车梁轨道联接 (6) 3.7基础梁 (6) 4.厂房剖面设计 (7) 5.排架结构计算 (8) 5.1排架柱截面尺寸选定 (8) 5.2排架结构的计算参数 (8) 5.3荷载计算 (9) 5.4力计算 (13) 5.5柱的力组合（A柱） (17) 6.排架柱截面设计 (17) 6.1材料性能 (17) 6.2柱截面配筋设计 (19) 6.3柱在排架平面外承载力验算 (20) 6.4裂缝宽度验算 (20) 6.5.柱牛腿设计 (21)
7.基础设计 (23) 7.1.荷载计算 (23) 7.2.基础底面尺寸的确定 (23) 7.3基底配筋计算 (25) 8.支撑布置 (26) 8.1屋盖支撑布置 (26) 8.2柱间支撑布置 (27) 9.参考文献 (27)
1.设计资料 1.1概况 某工厂拟建两个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间均为单跨单层厂房，跨度分别为24m 和18m ，24m 跨设吊车30/5t 、10t 吊车各一台，18m 跨设吊车20/5t 、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、剖面图详图1、图2、图3。 1.2结构设计资料： (1) 自然条件： 基本雪压 0.5kN/m 2 基本风压 0.35kN/m 2 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0～1.5m 为素填土层，1.5m 以下为粉质粘土层，该土层f ak =300kN/m 2，E s =12Mpa ，场地地下水位较低，可不考虑其对基础的影响。 1.3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，墙面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素混凝土地面，室外高差为300mm 。 2.定位轴线 由《混凝土结构（第五版）》附表12可得，轨道中心线至吊车端部距离B 1=300mm ；吊车桥梁至上柱边缘距离B 2≥80mm ，取为80mm ；封闭的纵向定位轴线至上柱边缘B 3=400mm ；于是e=B 1+B 1+B 3=780mm>750mm ，故采用非封闭式定位轴线。取B 32=150mm ，于是B 31=250mm ，此时，e=B 1+B 2+B 21=630mm<750mm ，满足条件。