单层单跨厂房设计(DOC)
- 格式:doc
- 大小:1.55 MB
- 文档页数:23
单层单跨工业厂房课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握单层单跨工业厂房的基本结构及其功能,包括厂房的墙体、屋面、地面、门窗等组成部分。
2. 学生能够了解工业厂房设计中的相关标准与规范,如防火、防水、通风等。
3. 学生掌握工业厂房建筑材料的选用原则及建筑构造要求。
技能目标:1. 学生能够运用AutoCAD等绘图软件绘制单层单跨工业厂房的平面图、立面图和剖面图。
2. 学生能够根据设计要求,合理选择建筑材料,并进行初步的工程量计算。
3. 学生具备分析和解决工业厂房建设中常见问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工业建筑设计的兴趣,激发其创新意识和实践能力。
2. 学生能够认识到工业厂房建设对社会经济发展的重要性,增强社会责任感和职业使命感。
3. 学生通过团队合作完成课程设计,培养良好的沟通能力和团队协作精神。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,通过实际操作,让学生掌握工业厂房设计的基本知识和技能。
学生特点:高二年级学生,已具备一定的建筑基础知识,具备基本的绘图和计算能力。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中,注重引导学生主动探究、积极思考,培养其创新意识和实践能力。
通过课程目标的分解与实现,为后续的工业建筑设计学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,紧密结合课本,主要包括以下几部分:1. 工业厂房概述- 厂房的定义、分类及功能- 单层单跨工业厂房的特点及应用2. 单层单跨工业厂房结构体系- 墙体、屋面、地面结构及设计要求- 门窗、通风、排水系统设计3. 工业厂房建筑材料及构造要求- 常用建筑材料的选择与应用- 建筑构造要求及规范4. 单层单跨工业厂房设计原理- 设计流程及方法- 建筑布局与空间组织5. AutoCAD绘图软件在工业厂房设计中的应用- 软件操作技巧及绘图规范- 平面图、立面图、剖面图的绘制6. 工程量计算及预算- 工程量计算方法- 预算编制及分析7. 案例分析与讨论- 实际工程案例介绍- 分析讨论,提出解决方案教学内容安排与进度:第一周:工业厂房概述,了解厂房的基本概念及分类第二周:单层单跨工业厂房结构体系,学习厂房的结构及设计要求第三周:建筑材料及构造要求,掌握建筑材料选择及构造规范第四周:设计原理及AutoCAD绘图,学习设计方法及绘图技巧第五周:工程量计算及预算,学会编制预算及分析第六周:案例分析与讨论,提高解决实际问题的能力教学内容与课本紧密关联,注重科学性和系统性,旨在培养学生具备工业厂房设计的基本知识和技能。
钢结构设计姓名:李均入学时间:学号:1151201203828专业:土木工程目录题目 (3)设计资料 (3)屋架形式及几何尺寸 (3)支撑布置 (3)檩条设计 (4)屋架设计 (6)杆件截面设计 (15)节点连接设计 (21)(一)题目某单跨单层厂房钢屋盖设计。
(二)设计资料1、钢材为Q235-B,焊条E43型。
2、屋架支承于钢筋混凝土柱子上,屋架节点采用焊接方式连接。
3、钢筋混凝土柱高为8m。
5、厂房内有中级工作制桥式吊车,起重量为Q。
6、屋面均布活荷载(不与雪何在同时考虑)为::轻型屋面取0.30kN/㎡;但计算负荷面积不超过60㎡时,取0.5kN/㎡。
7、屋架形式:三角形钢屋架。
7-1长尺压型钢板屋面,屋面坡度为i=1/3,槽钢檩条(坡向间距750~850mm)。
7-2屋架间距:6m。
7-3屋架跨度:15m。
7-4基本风压为0.35 kN/㎡。
7-5基本雪压为0.33 kN/㎡。
(三)屋架形式及几何尺寸采用三角形屋架(芬克式),坡度为i=1/3,计算跨度为21m-0.3m=20.7m。
跨中起拱为L/500=21000/500=42mm,H=L/6=3450mm,屋面材料采用压型钢板。
屋架形式及几何尺寸如图所示。
(四)支撑布置1、根据车间长度为72m,而支撑间距不宜大于60m,因此宜在沿长度方向第二柱间起布置上弦横向支撑,这样就避免了支撑间距大于60m的问题,一共两道上下弦横向支撑。
具体布置如图示。
2、跨度为21m>18m,应设置2道垂直支撑,但是为了与上下弦的横向支撑布置在同一柱间,因此只在第二柱间起开始布置垂直支撑,为使支撑交叉杆满足45度的角度要求,在一个柱间布置两个交叉杆作为一道垂直支撑。
具体布置如图示。
3、屋架上弦不再设置刚性系杆,由檩条兼作刚性系杆,屋架下弦沿跨中和约1/3处设置2道柔性系杆。
(五)檩条设计1、荷载汇总屋架自重(包括支撑)估算公式β=β×L=0.01×21=0.21 kN/㎡,w可变荷载:檩条坡向间距取728mm,可计算得水平间距为700mm,因此可得受荷面积S=0.728×6=4.428㎡<60㎡,取可变荷载为0.5 kN/㎡,暂不考虑风荷载。
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0.7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-1.5米,该地区历年最大冻深为0.5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0.5kN/m 2。
三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度为21m ,在15~36m 之间,且柱顶标高大于8m ,故采用钢筋混凝土排架结构。
为了使屋盖具有较大刚度,选用预应力混凝土折线屋架及预应力混凝土屋面板。
选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。
厂房各主要构件选型见下表:主要承重构件选型表四、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=7.2m柱顶标高=10.5m吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=1.2+7.2=8.4m轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=8.4+0.2=8.6m上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=10.5-7.2=3.3m全柱高H=柱顶标高—基顶标高=10.5-(-0.5)=11m下柱高H l=H--H u=11-3.3=7.7m,λ= H u/H=3.3/11=0.3(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********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱:36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=410102.532mm ⨯=比值:0.0842==l uI I n排架计算简图如图(6)2.荷载计算 (1)恒载计算。
[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********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱: 36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=:410102.532mm ⨯=比值:0.0842==l uI I n排架计算简图如图(6)2.荷载计算 (1)恒载计算。
1)屋盖结构自重标准值:三毡四油绿豆沙防水层 m 2 20mm 厚水泥砂浆找平层; 20×= KN/m 2 ~60mm 水泥珍珠岩保温层; 4×= KN/m 220mm 厚水泥砂浆找平层; 20×= KN/ m 2预应力混凝土屋面板 KN/ m 2 屋盖钢支撑 KN/ m 2g k = KN/m 2天沟板 ×6= KN 屋架自重则作用在一榀横向平面排架一端柱顶的屋盖自重标准值为)kNG k 24.24129.9246.11212691.21=++⨯⨯=mm h e u 50150240015021=-=-=2)柱自重标准值:上柱 G 2k =25×××=mm h h e ul 05224020909222=-=-=下柱 G 3k =25××[××2+×+2×kN 451.1]025.0)1.04.0(21=⨯⨯+⨯ 注(为考虑下柱仍有部分矩形截面而乘的增大系数)3e =0&3)吊车梁及轨道自重标准值: G 4k =+×6=4e =750—1000÷2=250mm(2)屋面活荷载标准值 {由《荷载规范》可知,不上人屋面均不活荷载为 KN/m 2,不大于基本雪压,屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为Q 1k =×6×21÷2= KN(3)吊车荷载标准值吊车规格表吊车跨度m L k 9.51=根据B 与K 及支座反力影响线图,可求得y P D k k ∑=,1max ,max γβ)]075.0267.0808.01(001[9.04.1+++⨯⨯=kN 9.270=;y P D k k ∑=,1min min,γβkN18.5415.2209.04.1=⨯⨯⨯=kN Q T k k 4.3)36100(1.041g)(41=+⨯⨯=+=αy T T k k ∑=γβmax,kN 21.92.154.39.01.4=⨯⨯⨯= …其作用点到柱顶的距离y=46.03.31.2/,1.22.13.3===-=-ue u H y m h H(4)风荷载标准值。
钢筋混凝土单层工业厂房课程设计计算书根据布置要求,确定结构布置图如下图:图1一.结构选型跨度取为L=24 m(L k=24-1.5=22.5 m),轨顶标高为(10.8+2.6+0.22)=13.62m取为13.7m,吊车为中级工作级别,软钩桥式吊车30/5T、10T两台吊车的工业厂房。
1.屋面板{04G410(一)}选用标准图集中的预应力混凝土大型屋面板,板重(包括灌缝在内)标准值为1.4 kN/m2 2.屋架{04G415(三)}7. 吊车轨道联结{04G325}轨道及零件中为1 kN/m2轨道及垫层构造高度为200mm。
按A4级工作级别,Q=30T,L k=22.5m,根据吊车规格参数计算最大轮压设计值:P d=1.05×1.4×1.15×P k =1.05×1.4×1.15×290=490.25kN选用:轨道联结DGL-11,490.25kN <510 kN 满足要求。
墙厚度240mm,砖强度等级≥MU10,砂浆强度等级≥M5。
柱距为6m时窗宽3600mm,安全等级为二级,重要性系数1.0。
(1).纵墙(柱距为6m)选用:JL-3(有门、有窗);(2).山墙选用:JL-24(有窗)。
二.排架柱截面尺寸确定、基础埋深确定1.排架柱截面尺寸确定材料选用:C30混凝土,f c=14.3 N.mm2 ,f tk=2.01 N.mm2 ,f t=1.43 N.mm2;钢筋:受力筋为HRB400,f y=360 N.mm2 ,Es=2.0×105 N.mm2;箍筋为HRB235,f y=210 N.mm2①.尺寸的确定轨顶标高:取10.8m;轨顶标志标高:10.8+2.734+0.22=13.75m,则取为13.8m;牛腿标高=10.8-1.2-0.19=9.41m,取为9600mm;轨顶构造标高=9.6+1.2+0.19=10.99m;柱顶标高=10.99+2.14=13.13m(取为13.8mm);上柱高度H0=13.8-9.6=4.2m;下柱高度H L=9.6-(-0.9)=10.5m;柱计算高度H=4.2+10.5=14.7m地基基础设计等级丙级,保护层厚40mm。
单层单跨厂房课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单层单跨厂房的基本结构特点,如厂房的平面布局、空间构成、承重体系等。
2. 使学生了解单层单跨厂房在设计中的关键参数和规范要求,如防火分区、疏散宽度、建筑高度等。
3. 帮助学生了解我国建筑法规中关于单层单跨厂房的相关规定。
技能目标:1. 培养学生运用CAD等软件绘制单层单跨厂房平面图、立面图、剖面图的能力。
2. 提高学生分析单层单跨厂房结构受力情况,并进行简单计算的能力。
3. 培养学生根据实际需求,提出单层单跨厂房设计方案并进行优化的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工业建筑设计的兴趣和热情,激发学生主动探索精神。
2. 引导学生关注建筑与环境的关系,提高环保意识和社会责任感。
3. 培养学生团队协作精神,学会倾听、沟通、表达和合作。
课程性质:本课程为工业建筑设计领域的专业课程,旨在帮助学生掌握单层单跨厂房的设计原理和方法。
学生特点:学生具备一定的建筑基础知识,但对工业建筑设计了解较少,需要通过本课程的学习,提高设计能力。
教学要求:结合课程特点和学生实际情况,注重理论与实践相结合,强化实践操作环节,提高学生的实际操作能力。
同时,注重培养学生的创新意识和团队协作能力,为今后的职业发展打下坚实基础。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 基础知识:介绍单层单跨厂房的基本概念、结构类型及其在设计中的应用,对应教材第一章内容。
- 厂房平面布局设计原则- 厂房空间构成与功能分区- 常见承重体系及其特点2. 设计规范与要求:学习我国建筑法规中关于单层单跨厂房的相关规定,对应教材第二章内容。
- 防火分区与疏散宽度要求- 建筑高度、跨度及柱距限制- 结构安全与抗震设计规范3. 设计方法与步骤:讲解单层单跨厂房设计的基本方法、步骤,对应教材第三章内容。
- 确定设计需求与功能要求- 绘制平面图、立面图、剖面图- 结构受力分析与计算4. 实践操作:结合CAD等软件,进行单层单跨厂房设计实践,对应教材第四章内容。
目录1 设计条件与资料 (1)2 结构构件选型与截面尺寸确定 (1)3 荷载计算 (3)3.1 恒载 (3)3.2 屋面活荷载 (4)3.3 风荷载 (4)3.4 吊车荷载 (5)4 排架内力分析 (6)4.1 恒载作用下排架内力分析 (6)4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 (8)4.3 风荷载作用下排架内力分析(仅考虑左吹风) (9)4.4 吊车荷载作用下排架内力分析 (10)5 内力组合 (13)6 柱截面设计 (14)6.1 选取控制截面最不利内力 (14)6.2 上柱配筋计算 (16)6.3 下柱配筋计算 (17)6.4 柱的裂缝宽度验算 (17)6.5 柱箍筋配置 (17)6.6 牛腿设计 (17)6.7 柱的吊装验算 (18)7 基础设计 (20)7.1 作用于地基顶面上的荷载计算 (20)7.2 基础尺寸及埋置深度 (21)7.3 基础高度验算 (23)7.4 基础底板配筋计算 (24)致谢参考文献大学混凝土结构课程设计11 设计条件与资料某金工车间为单跨厂房,跨度为18m ,柱距均为9m ,车间总长度45m 。
该跨设有150/50kN 吊车1台,吊车工作等级为A5级,轨顶标高为12.25m 。
采用卷材防水屋面,240mm 厚双面清水围护砖墙,钢窗宽度6m ,室内外高差为150mm ,素混凝土地面,厂房建筑剖面如图1所示。
厂房所在地点的基本风压0.45kN/m 2,地面粗糙度为B 类;修正后的地基承载力特征值为200kN/m 2。
活荷载组合值系数7.0=c ψ;风荷载组合值系数取0.6。
要求进行排架结构设计(不考虑抗震设防)。
2 结构构件选型与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,厂房各主要构件选型见表1。
表1 主要承重构件选型表注:本表图集均按TJ 10-1974《钢筋混凝土结构设计规范》设计,重力荷载已换算为法定计量单位。
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: 20/40.0M KN W = 3屋面做法三毡四油:2/35.0M KN20mm 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:23/1.0M KN g k =)大型屋面板(包括填缝2/50.1M KN屋架:屋架自重24/133M 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=小车重:KN g 74= 最大轮压:KN P 195max = 最小轮压:KN P 60min =7柱高:柱顶H=13m 檐口=15.1m 屋顶=17。
35m 二荷载及内力计算 1柱截面尺寸的确定Q 在15~20t 之间:m H m k 1210<<,由于是单跨结构,结构形式对称,因此A 、B 柱截面尺寸相同。
单层单跨工业厂房设计计算书课程设计一、设计基本要求二、结构形式和计算方法三、荷载计算四、结构设计五、构件尺寸设计六、节点设计七、结构图纸八、结构施工及验收九、设计总结设计基本要求:本工业厂房采用单层单跨钢筋混凝土框架结构,地面荷载为3kN/m²,屋面荷载为1kN/m²,风荷载为0.5kN/m²,雪荷载为0.3kN/m²,设计使用寿命为50年。
设计要求结构安全可靠,经济合理,施工方便。
结构形式和计算方法:本工业厂房采用钢筋混凝土框架结构,结构计算采用极限状态设计法,荷载组合采用最不利组合法,节点设计采用强度设计法。
荷载计算:地面荷载采用均布荷载计算,屋面荷载采用均布荷载和点荷载共同计算,风荷载采用按规范计算,雪荷载采用按规范计算。
结构设计:本工业厂房主体结构由柱、梁、板组成,柱采用矩形截面,梁采用T形截面,板采用双向板。
结构设计应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求。
构件尺寸设计:本工业厂房构件尺寸设计应满足结构设计要求和规范要求,同时考虑施工和材料的可行性。
节点设计:本工业厂房节点设计应满足强度和刚度要求,同时考虑施工和材料的可行性。
结构图纸:本工业厂房结构图纸应符合规范要求,清晰明了,标注准确。
结构施工及验收:本工业厂房结构施工应符合规范要求,验收应符合设计要求和规范要求。
设计总结:本工业厂房设计满足要求,结构安全可靠,经济合理,施工方便。
在设计过程中,应充分考虑规范要求和实际情况,注重细节,严格控制质量。
Chapter 1: Design nThis chapter provides n on the design of the project.Chapter 2: ___2.1 ___The standard components used in the ___.2.2 ______.Chapter 3: n of Rack Column Height and n 3.1 n of Rack Column Height___.3.2 n of Rack Column n Size___ the n size of the ___.Chapter 4: ___4.1 n of Roof Self-weightThe method for calculating the self-weight of the roof is ___.4.2 n of Column Self-weightThe method for calculating the self-weight of the columns ___.4.3 n of Crane。
1XX钢筋混凝土装配式单层单跨厂房设计一、设计资料:1、工程情况:本工程为某城市郊区某铸造车间,无抗震设防要求。
工艺要求为一单跨单层厂房,跨度为18m,长度为66m,柱距为6m。
选用二台Q=150/30kN的中级工作制桥式吊车,吊车轨顶标高为9.2m,由于散热要求需设置天窗和挡风板。
厂房采用钢筋混凝土装配式结构。
2、工程地质情况:由勘探资料得知天然地面下1.2m处为褐黄色粘土老土层,可作为基础的持力层,该层土修正后的地基承载力特征值f a为105kN/m2。
初见地下水位在天然地面下0.7m(标高为-0.85m)处,无侵蚀性。
345、土:柱用C20 6吊车轨道联结[G159]二、结构选型:选用的结构形式:1、 屋面板:选自[G410㈠],见图20板重:1.3kN/m 2(沿斜面)嵌缝重:0.1kN/m 2(沿斜面) 2、 天沟板:选自[G410㈢],见图21 3、 天沟重(包括水重):17.4kN/根 4、5、 预[G415㈠]榀屋架重图236、 7、 8910a )b )×150mm ,1、恒载(1(防水层+隔气层)自重2/35.0m kNmm 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 天窗架kN 7.37天沟重(包括水重)根/4.17kN屋架重力荷载为榀/5.60kN ,则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值: (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:上柱kN m m kN G G B A 28.176.3/42.144=⨯⨯== 下柱kN m m kN G G B A 76.444.8/44.42.155=⨯⨯== 2、屋面活荷载屋面活荷载标准值为2/5.0m kN ,学荷载标准值为2/2.0m kN ,后者大于前者,故仅按前者计算。
1Q 3k ω=按4150/30kN p max ,的平衡关系:g Q G F F p p ++=+)(2min ,max ,得:kN F p 5.65min ,=。
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/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2100mm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/m220mm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。
《单层工业厂房》课程设计预制混凝土牛腿柱设计姓名:--------------学号:-------------班级:-------------指导教师:----------单层工业厂房预制混凝土牛腿柱课程设计一、设计任务本工程为某单层单跨工业产房,无抗震设防要求。
跨度为27m,长度为90m,柱距为15 m。
选用二台20/5t软钩吊车,起重机总质量30.5t的A5工作级别桥式吊车,吊车轨顶标高为9.000m,厂房柱采用钢筋混凝土结构,混凝土强度等级为C30,采用HRB335级钢筋。
恒载部分:仅计入屋盖自重设计值(6 m=300kN、9 m=450 kN、12 m=600kN、15m=750 kN)、吊车梁自重(轨道及零件重标准值为0.8 kN/m)、柱自重。
纵向维护墙为支撑在基础梁上的自承重空心砖砌体墙,厚240mm,双面粉刷,排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
二、柱截面尺寸与高度的确定基础采用单独杯形基础,已知轨顶标高为+9.000m,拟室内标高为相对标高零点,室外地坪标高为—0.100m,基础顶面标高-1.100m,柱子插入杯口深度为900mm。
吊车梁采用图12-64(b),高为1.2m,取轨道顶面至吊车梁顶面距离为0.2m,屋架下弦至吊车顶距离0.2m。
查附录12,吊车轨顶至吊车顶部高度为2.3m,柱子尺寸:(1)、柱子高度:从基础顶面算起柱高=11.5+1.1=12.6m;上柱高H U=11.5-7.6=3.9m下柱高H L=12.6-3.9=8.7m柱总高=12.6+0.9=13.5m;(2)、柱截面形式和尺寸:上柱采用矩形截面b x h=400mm x400mm下柱采用I形截面b f x h x b x h f=400x900x100x150.三、柱网及计算单元(1)定位轴线B1:由附表12可查得轨道中心线至吊车端部距离为260mm;B2:吊车桥架至上柱内边缘距离,一般取B2大于80mm;B3:封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离,为400mm;B1+B2+B3=740mm<750mm,满足要求;厂房全长90m,小于所要求的最小变形缝间距100m,无抗震设计要求,结合实际,可不设变形缝。
某单层单跨厂房课程设计一、教学目标本课程旨在使学生掌握单层单跨厂房的基本概念、结构设计原理和施工技术,培养学生具备分析和解决实际工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•掌握单层单跨厂房的定义、分类和应用;•理解厂房结构的设计原理,包括承重体系、支撑系统、屋面和地面结构等;•熟悉厂房施工的基本工艺和流程。
2.技能目标:•能够运用所学知识对单层单跨厂房进行结构设计和施工方案制定;•具备分析和解决厂房工程中遇到的结构和技术问题的能力;•能够熟练使用相关设计软件和施工设备。
3.情感态度价值观目标:•培养学生对工程安全的重视,增强社会责任感和职业道德意识;•培养学生的创新精神和团队合作能力,提高学生解决实际问题的积极性;•增强学生对建筑行业的兴趣,为学生今后的职业发展奠定基础。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.单层单跨厂房的基本概念:介绍厂房的定义、分类和应用,使学生了解厂房在建筑领域的重要性和地位。
2.结构设计原理:讲解厂房结构的设计原理,包括承重体系、支撑系统、屋面和地面结构等,使学生掌握厂房结构设计的基本方法。
3.施工技术:介绍厂房施工的基本工艺和流程,包括基础施工、柱梁施工、屋面施工等,使学生了解厂房施工的实际情况。
4.工程案例分析:分析实际工程案例,使学生学会将理论知识应用于实际问题,提高学生的分析和解决实际工程问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握单层单跨厂房的基本概念、结构设计原理和施工技术。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生学会将理论知识应用于实际问题,提高学生的分析和解决实际工程问题的能力。
3.实验法:学生进行实地考察和实验,使学生了解厂房施工的实际情况,提高学生的动手能力和实际操作技能。
4.小组讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作能力和创新精神,提高学生解决实际问题的积极性。
网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:单层单跨工业厂房设计学习中心:层次:专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期:内容摘要在给定的工业厂房设计的空间尺寸、基本风压值、吊车选用及其它相关构件的荷载值。
画出计算简图,确定上、下柱的高度及截面尺寸。
通过对排架上的荷载、吊车荷载计算确定,计算包括屋盖自重作用下内力,柱荷载、吊车、吊车梁及轨道自重作用下的内力,屋面活荷载作用下的内力,吊车竖向荷载作用下的内力,吊车水平荷载作用下的内力,风荷载作用下的内力。
考虑排架的各种荷载,对不同荷载下的内力计算进行组合,通过对内力的组合,确定最不利的排架柱受力位置,对柱截面配筋计算及柱牛腿设计。
为了满足吊装过程中的安全,对柱吊装验算,确定柱的吊装位置。
经过以上内容计算,绘制出结构施工图。
通过计算与绘图,掌握简单的单层单跨工业厂房设计。
关键词:单层单跨工业厂房;吊车梁;牛腿柱;排架结构目录内容摘要 (I)引言 (1)1 设计资料 (3)1.1 基本要求 (3)1.2 计算简图 (5)2 荷载计算 (6)2.1 排架上的荷载 (6)2.2 吊车荷载计算 (7)2.3 风荷载 (7)3 内力计算 (9)3.1 屋盖自重作用下内力计算(排架无侧移) (9)3.2 上、下柱荷载、吊车、吊车梁及轨道自重作用下的内力计算 (9)3.3 屋面活荷载作用下的内力计算 (10)3.4 吊车竖向荷载作用下的内力计算 (11)3.5 吊车水平荷载作用下的内力计算 (12)3.6 风荷载作用下的内力计算 (12)4 内力组合表 (14)5 排架柱设计 (15)5.1 柱截面配筋计算 (15)5.2 柱牛腿设计 (16)6 柱吊装验算 (18)6.1 设计吊装方案 (18)6.2 荷载计算 (18)6.3 内力计算 (18)6.4 截面承载力计算计 (18)7 施工图绘制 (20)参考文献 (21)引言单层厂房是指工业厂房中,层数为一层的厂房。
混凝土结构课程设计任务书单层厂房设计1、设计资料(1)、平面图和剖面图:某金工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72m。
每跨设有200/50kN吊车各两台,吊车工作级别为A5级,轨顶标高为7.8m,柱顶标高为10.5m。
车间平面图和剖面图分别见如下图示。
厂房剖面图(2)、建筑构造:屋面:SBS卷材防水保温屋面维护结构:240mm厚双面粉刷围护砖墙门窗:纵墙窗3.6m*4.2m(低窗),3.6m*1.8m(高窗)基础:室内外高差-0.15m,基顶标高—1.0m,素混凝土地面(3)、自然条件:建筑地点:衡阳,无抗震设防要求基本风压:0.4kN/㎡地面粗糙度为B类基本雪压:0.35kN/㎡地质条件:修正后的地基承载力特征值为100kN/㎡~300kN/㎡(4)、材料:混凝土:柱混凝土C25~C30,基础C25钢筋:钢筋等级为Ⅱ级或Ⅲ级(5)、组合系数:活荷载组合值系数Ψc=0.7;风荷载组合值系数取0.6。
厂房平面图2、设计要求:(1)、排架内力,设计柱子及基础,整理并打印计算书一份。
(2)、施工图一份(结构设计说明,屋盖柱网及基础布置图,柱及基础等配筋图。
)3、设计期限:两周4、参考资料:(1)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(2)、荷载规范(GB50009-2001)(3)、基础设计规范(GB50007-2002)(4)、混凝土结构设计原理(5)、屋面板(G410)、屋架(G415)、吊车梁(G426)、基础梁(G320)、柱间支撑(G326)等。
摘要:单层工业厂房是形式简单的建筑结构物之一。
单层工业厂房设计的主要任务是排架柱和基础设计及配筋计算。
首先要充分了解设计任务,并根据相关资料选择合适的构件和确定柱网、基础的平面布置,然后对构件进行内力分析、内力组合进而设计截面、选择配筋并写出计算书,最后根据规范绘制施工图和注写图纸说明。
主要计算内容是排架内力的分析计算与组合。
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/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2100mm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/m220mm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一构配件的确定1.结构构件的选型与布置装配式钢筋混凝土排架结构,当结构布置符合建筑模数且尺寸在馋鬼的范围内时,出柱与基础单独设计完成外,其他构件可以从建筑标准图集中选用。
通用图集一般包括设计说明、构件选用表、结构布置图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋及钢筋用量表等内容。
它们属于结构施工图,可以作为施工的依据。
设计中应该选用合适的构件,对构件进行正确的表示,而无需逐个构件设计。
(1)屋面结构。
1)屋面板。
屋面板(包括檐口板、嵌板)选用方法:采用全国通用工业厂房结构构件标准图集G410(一)1.5m×6.0m预应力钢筋混凝土屋面板(卷材防水),计算屋面板所承受的外加荷载的标准值,在图集中查找板的允许外加荷载大于或等于板所承受的外加荷载,作为屋面板,选用结果见表1,屋面板的布置如图2所示。
2)天沟板。
应配合屋架选用天沟板。
采用全国通用工业厂房结构构件标准图集G410(一)1.5m×6.0m预应力钢筋混凝土屋面板(卷材防水天沟板),半跨屋架上弦坡面总长当排放6块屋面板和一块890mm嵌板时,则有:12.005-0.89-1.49×6=0.763m所以,根据图集选用一块宽为760mm的天沟板,见表1,其布置如附图中所示。
该厂房一侧设4根落水管,天沟板内坡度为5‰。
垫层最薄处20mm厚,最厚处为80mm,如图2-22所示。
按最厚处的一块天沟板(80mm)计算其所受的外荷载标准值。
注意天沟板的开洞位置。
3)屋架。
屋架选用应根据厂房使用要求、跨度大小、屋面荷载的大小、有无天窗及天窗类别、檐口类别等进行选用。
本实例采用全国通用工业厂房结构构件标准图集G415(三)预应力钢筋混凝土折线屋架(跨度24/18m),见表1。
4)屋盖支撑。
⑴不设置屋架上弦水平支撑。
屋架上弦横向水平支撑作用是在屋架上弦平面内形成刚性框,增强屋架的整体刚度,保证屋架上弦或屋面梁上翼缘平面外的稳定,同时将抗风柱传来的风荷载传递到(纵向)排架柱顶。
但由于采用大型屋面板,每块屋面板与屋架的连结不少于三个焊接点,并沿板缝灌注C15细石混凝土保证了屋面刚度,因此屋面上弦不宜设置上弦横向水平支撑。
⑵不设置屋架下弦支撑。
由于本设计中,厂房的吊车吨位(15/3t)不大,无震动类设备对屋架下弦产生的水平作用力,故无需设置下弦横向水平支撑和下弦纵向支撑。
⑶垂直支撑和水平系杆。
垂直支撑作用是保证屋架承受荷载后在平面外的稳定并传递纵向水平力,在跨端布置垂直支撑CC-1,跨中布置垂直支撑CC-3,如图2所示。
下弦水平系杆课防止吊车或其他水平震动时(纵向)屋架下弦发生颤动,一般情况下应在未设置支撑的屋架间相应于垂直支撑平面的屋架下弦节点处设置通长水平系杆。
如附图屋架端部用HG-2,屋架中部(跨中)用HG-1。
图2 屋盖支撑布置图(2) 梁柱结构布置。
1)排架柱尺寸的选定。
a ) 柱高。
轨顶标高为+9.600m ,吊车为15/3t ,工作级别为A5级。
当厂房跨度为24m 时可以求得吊车的跨度为k L =24-0.75×2=22.5m, 当厂房跨度为18m 时可以求得吊车的跨度为k L =18-0.75×2=16.5m,查附表2-1求得吊车轨顶以上高度(吊车轨顶至小车顶面的距离)为2.15/2.05m,根据选定吊车梁的高度=1.200m ,轨道顶面至吊车梁地面的距离(轨顶垫高)。
牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度-轨顶标高=9.600-1.200-0.200=8.200m 牛腿顶面标高应满足建筑模数(3M )要求,取为8.400m 。
考虑到吊车行驶所需空隙尺寸200k h mm =,柱顶标高按下式计算:柱顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高度+轨顶标高+吊车高度+k h=8.40+1.20+0.20+2.15+0.20=12.15m所以,柱顶(或屋架下弦底面)标高取为12.30m (满足3M 模数要求)。
设室内地面至基础顶面的距离为0.7m ,则计算简图中中柱的总高度H ,下柱高度l H 和上柱高度u H 分别为12.30.713.08.40.79.113.09.1 3.9l u l H H m H H m=+==+===-=实际轨顶标高=8.40+1.20+0.20=9.80m,与9.60m 相差0.200m ,满足的±0.200m 的要求。
b )柱截面尺寸。
根据柱的高度、吊车起吊重量级工作级别等条件,可查附表确定柱截面尺寸为91004142222l H b mm ≥==91007581212l H h mm ≥==A(C)轴 上柱:矩形 400400b h m m m m ⨯=⨯ 下柱:I 形 400900100150f f b h b h mm mm mm mm ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯ B 轴 上柱:矩形 400600b h m m m m ⨯=⨯ 下柱:I 形 4001000100150f f b h b h mm mm mm mm ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯ c) 牛腿尺寸初选。
由牛腿几何尺寸的构造规定,145,3hh α≤≥,且 1200h mm ≥,故取145,500h mm α︒==。
1100c mm =,如图3所示。
图3 牛腿截面尺寸A(C)轴柱:17509007501501009001002bc c mm =++-=++-=500100600h mm =+=B 轴柱: 17505007501501005005002bc c mm =++-=++-=2)柱间支撑。
可在该厂房中部()()78 轴线间设置上柱柱间支撑和下柱柱间支撑。
(3)吊车梁。
吊车梁除了要满足承载力、抗裂度和刚度的要求外,还要满足疲劳强度的要求。
首先应根据工艺要求和吊车的特点,结合当地的施工技术条件和材料供应情况,选用合理吊车梁形式。
采用G323(二)钢筋混凝土吊车梁(中、轻级工作制),再根据吊车的起重量、吊车的台数、吊车的跨度、工作级别等因素选用吊车梁型号,见表1 。
(4)吊车轨道联结件。
根据工业厂房结构构件标准图集G-325 吊车轨道联结查得软钩吊车最大设计轮压max 1.27p p =以及吊车工作级别、起重量、吊车梁上螺栓孔间距,选用见表1。
(5)基础平面布置。
1)基础编号。
首先区分排架类型,分标准排架、端部排架、伸缩缝处排架等,然后对各类排架和边柱的基础分别编号,还有抗风柱的基础也需编号(见附图基础、基础梁、吊车梁布置图)。
2)基础梁。
基础梁通常采用预制构件,按全国通用工业厂房结构构件标准图集G320 钢筋混凝土基础梁选取。
本设计中跨选用JL-3,边跨选用JL-18,见表1。
二 排架柱高与截面计算2.1 柱高的确定(1)柱高根据资料可查的:轨顶垫块高度为200mm ,净空为220mm 牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高-轨顶垫块高度 =9.30-1.200-0.200=7.900m (取8.100m)柱顶标高=轨顶标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.200=8.100+1.500+0.200+2.099+0.220=11.819m(取12.000m)上柱高H u=柱顶标高-牛腿顶面标高=12.000-8.100=3.900m全柱高H=柱顶标高-地基顶面标高=12.000-(-0.500)=12.500m下柱高H l=全柱高-上柱高=12.500-3.900=8.600m实际轨顶标高=牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高度=8.100+1.500+0.200=9.500m则(9.500-9.300)/9.300=0.022<0.200满足要求。
2.2 排架截面尺寸计算截面尺寸需要满足的条件为:: b≥H l/25=344mm h≥H l/12=717mm则柱的截面尺寸如下表:三排架柱上的荷载计算3.1 屋盖自重计算G1=1.2×(g1k +g2k+ g3k)×柱高×厂房跨度/2+1.2×g4k×0.5=1.2×(1.7+1.3+0.1) ×6×15/2+1.2×60.5×0.5=203.7kN (作用在柱顶) e1=h上/2-150=400/2-150=50mm (与上柱中心线的偏心矩)3.2 柱自重计算上柱:G2=1.2×25×0.4×0.4×3.9=18.72kNe2=h l/2-h u/2=900/2-400/2=250mm(作用于上柱中心线)下柱:G4=1.2×25×(0.4×0.9-0.6×0.15+0.55×0.15) ×8.4=48.38kN(作用于下柱中心线)3.3 吊车.吊车梁及轨道自重计算G3=1.2×(g5k﹢g6k×柱距)=1.2×[40.8+0.8×6)=54.72kN(作用于牛腿顶) e3=750-h f/2=750-900/2=300mm(与下柱中心线偏心矩)3.4 屋面活荷载计算Q 1=1.4×0.5×厂房跨度/2×柱距=1.4×0.5×15/2×6=31.5kN(作用位置同G 1)3.5 吊车荷载计算竖向荷载:Pmax,k=176kN,P min,k =59KN, k=4000mm,B=5955mm,Q k =250kN ,g k =69.77kN根据B 与K ,由影响线可以求得y 1=0.008 y 2=0.675y 3=1.000 y 4=0.333由上求得D max =0.9γQ P max,k ∑yi=0.9×1.4×176×2.016=447.07kND min =0.9γQ P min,k ∑yi=0.9×1.4×59×2.016=106.69kN 吊车水平荷载为kN g r Q T k G k k 63.8)25077.69(49.012.0)(4=+⨯=+=αβ则T max,= D max ×T k /P max =447.07×8.63/176=21.92kN3.6 风荷载计算基本风压:ω=0.3KN/m2风压高度变化系数μz 按B 类地区考虑,根据柱顶标高12.000m ,查看《荷载规范》用内插法得, μz1=1.056按檐口标高14.60m, 用内插法得μz2=1.1241,风载体型系数8.01+=s μ,5.02-=s μ。