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单层厂房结构课程设计(DOC28页)

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专业 专注 单层厂房结构课程设计

1.结构构件选型及柱截面尺寸确定

因该厂房跨度在15~36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线型屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。

由图2-54可知柱顶标高为9.6m，牛腿顶面标高为6m；设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高度H，下柱高度Hl，和上柱高度Hu分别为：

10.7m0.5mm2.10H

6.5m0.5mm6lH m2.4.5m6m7.10uH

BC+12.800-0.150+9.600+7.200±0.000+11.750+6.000

图2-54 厂房剖面图

根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2-22。

表2-22 柱截面尺寸及相应的计算参数

计算参数

柱号 截面尺寸/mm 面积/2mm 惯性矩/4mm 自重/kN/m

A，C 上柱 矩400400 1.6105 21.3108 4.0

下柱 I400900100150 1.875105 195.38108 4.69

B 上柱 矩400600 2.4105 72108 6.0

下柱 I4001000100150 1.975105 256.34108 4.94

本设计仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2-55所示。 .

专业 专注 1BC1800180060060060060060060060060060060024365789121110EA=EA=1010036009001000B柱A柱 图2-55 计算单元和计算简图

2.荷载计算

1.恒载

⑴屋盖恒载

2kN/m35.0二毡三油防水层绿豆砂浆保护层

20厚水泥砂浆找平层 230.40kN/mm02.0kN/m202

80厚泡沫混凝土保温层 230.64kN/mm08.0kN/m8

预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝） 2kN/m4.1

屋盖钢支撑 2kN/m05.0

总计 2kN/m84.2

屋架重力荷载为60.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：

.33kN22060.5/2kN)18/2m6mkN/m84.2(2.11G (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：

.8kN586m)0.8kN/mkN2.44(2.13G

(3)柱自重重力荷载设计值

A、C柱:

上柱：17.28kN3.6mkN/m0.42.14C4AGG

下柱: 36.58kN6.5mkN/m69.42.15C5AGG

B柱:

上柱:25.92kN3.6mkN/m0.62.14BG

下柱:38.53kN6.5mkN/m94.42.15BG

各项恒载作用位置如图2-56所示。 .

专业 专注

图2-56 荷载作用位置图（单位：kN）

2.屋面活荷载

屋面活荷载标准值为20.5kN/m，雪荷载标准值为20.4kN/m，后者小于前者，故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：

.8kN3718/2m6mkN/m5.04.121Q

1Q的作用位置与1G作用位置相同，如图2-56所示。

3.风荷载

风荷载的标准值按0szzkww计算，其中20kN/m5.0w,0.1z,z根据厂房各部分标高(图2-54)及B类地面粗糙度确定如下：

柱顶(标高9.6m) 000.1z

檐口(标高11.75m) 049.1z

屋顶(标高12.80m) 078.1z

s如图2-57所示，则由上式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

220s1zzk/4.00.5kN/m1.00.81.0mkNww

220s2zz2k/2.00.5kN/m1.00.41.0mkNww

BC-0.6-0.5+0.8-0.4-0.4-0.4BCq1Fwq2

图2-57 风荷载体型系数及计算简图

则作用于排架计算简图(图2-57)上的风荷载设计值为:

kN/m36.3m0.6kN/m4.04.121q

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专业 专注 kN/m68.1m0.6kN/m2.04.122q BhhFss0zzzs4s31z21Qw])()[( m05.1078.10.50.6-m15.2049.14.08.04.1

m0.6kN/m5.00.12 kN89.10

4.吊车荷载

由表2-16可得t5/20吊车的参数为：m2.5B，4.0mK，kN6.68g，kN200Q，kN174maxP,kN5.37minP,根据m2.5B及K可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值如图2-58所示。

(1)吊车竖向荷载

吊车竖向荷载设计值为：

(2)吊车横向水平荷载

作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：

kN715.6)68.6kNkN200(1.041)(41gQaT

作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：

21.30kN2.15kN715.64.1iQmaxyTT

6m1200Fpmax0.80.1334000Fpmax0.3331.06m4000Fpmax=174KNFpmax

图2-58 吊车荷载作用下支座反力影响线

3.排架内力分析

该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数i计算，见表2-23。

表2-23 柱剪力分配系数

柱别 lIInu HHu )]11(1[330nC

lEICH03 iii11

.

专业 专注 A、C 柱 109.0n 356.0 192.20C

E/10406.28CA 277.0CA

B 柱 281.0n 356.0 690.20C

E/10494.18B 446.0B

kN33.22011GG; 76.08kN17.28kNkN8.58432AGGG

kN58.3653AGG; .66kN440kN33.2202214GG

kN53.3856BGG; 143.52kN58.8kN2kN92.252345GGGB

m11.02kNm05.0kN33.220111eGM

330412)(eGeGGMA m41.76kN0.3m58.8kN-0.25m17.28)kN33.220(

由于图2-59a所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力iR可根据相应公式计算。对于A，C柱109.0n，356.0则：)(39.6CR

231.211111123321nnC957.0111123323nC

kN39.610.1m0.957m41.76kN2.231mkN02.112211CHMCHMRA

本例中0BR。求得iR后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图2-59b、c。

图2-59d为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定，下同。

11.76B11.98C11.0229.786.396.3911.7611.9829.7811.02296.41C332.99B440.66237.61220.33296.41237.61220.33332.99466.58584.18+++CBM1G1M2G2G3G4G5G6G1M1M2G2G3+M+M+V+V+N+N图2-59

恒载作用下排架内力图

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专业 专注 2．屋面活荷载作用下排架内力分析

(1)AB跨作用屋面活荷载

排架计算简图如图2-60a所示，其中kN8.371Q，它在柱顶及变阶处引引起的力矩为：

mkN89.10.05mkN8.371AM

mkN45.90.25mkN8.372AM mkN67.50.15mkN8.371BM

对于A柱，231.21C，957.03C,则

kN31.110.1m0.957m9.45kN2.231mkN89.112A11AACHMCHMR对于B柱281.0n,356.0，则

781.111111123321nnC

kN00.110.11.781mkN67.511BBCHMR

)( 2.31kN1.00kNkN31.1BARRR

将R反作用于柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与相应的柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即

)( 0.67kNkN31.2277.0kN31.1AAARRV

)( 0.03kNkN31.2446.0kN00.1BBBRRV

)( kN64.0kN31.2277.0CCRV 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-60b，c所示。

CBQ4Q1M2AM1AM1B0.52C0.640.674.58B6.468.931.892.305.985.785.67BC++37.837.837.837.8

图2-60 AB跨作用屋面活荷载时排架内力图

（2）BC跨作用屋面活荷载

由于结构对称，且BC跨与AB跨作用荷载相同，故只需将图2-60中内力图的位置及方向调整一下即可，如图2-61所示。

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单层单跨厂房课程设计

单层单跨厂房课程设计

单层单跨厂房课程设计

本次课程设计任务是设计一栋单层单跨的厂房，该厂房用途是生产轻型机械设备，总建筑面积为1000平方米。以下是该厂房的设计方案。

1.建筑结构

该厂房采用钢骨架结构，其主要材料包括钢柱、钢梁和钢板。由于采用钢骨架结构，可以达到较高的强度和稳定性，满足生产设备的要求。另外，该建筑结构具有重量轻、施工快、使用寿命长等优点。

2.土建工程

为了确保该厂房的稳定性，对土地进行了填实处理，并进行了地基加固。该厂房采用了钢筋混凝土地面和水泥砖墙体，这种结构能够确保地面平整度和墙体强度。

3.空间设计

该厂房的空间设计非常注重生产流程的顺畅性和生产过程中的安全性。该厂房采用标准化工艺流程，从原材料的入库到产成品的出库，生产流程流畅，仓库、配电室、设备间等功能区分明确，确保了生产过程的顺畅性和安全性。

4.采光与通风

该厂房设计合理的采光与通风系统，能够有效地降低生产过程中的温度和湿度，提高室内通风条件和空气质量。采用了大尺寸的天窗和通风口，以保证室内采光和通风效果。

本课程设计方案中，元素之间平衡，工艺流程合理，设计科学。非常好地满足了生产设备的要求。同时，这种设计方案能够满足建筑施工快、使用寿命长和空间利用率高等方面的要求，为企业的生产提高了生产效率和经济效益。

单层厂房排架结构设计

单层厂房排架结构设计

学 号 2012021129

混凝土结构课程设计

单层厂房排架结构设计

院 （系）名 称： 航天与建筑工程学院

专 业 名 称： 土木工程

学 生 姓 名： 杨 浩

指 导 教 师： 郭 庆 勇

2014年6月 混凝土结构课程设计计算书

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目 录

混凝土结构课程设计计算书

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单层厂房排架结构设计

1. 设计资料及要求

(1)工程概况

某金工装配车间为两跨等高厂房，跨度均为18m，柱距均为6m，车间总长度为66m。每跨设有起重量为150/30t吊车各2台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高9.30m。厂房无天窗，采用卷材防水屋面，围护墙为240mm厚双面清水砖墙，采用钢门窗，钢窗宽度为4.8m，室内外高差为350mm，素混凝土地面。建筑平面及剖面分别如图1和图2所示。

(2)结构设计原始资料

厂房所在地点的基本风压为0.4kN/m2，地面粗糙度为B类；基本雪压为0.5kN/m2。风荷载的组合值系数为0.6c，雪荷载的组合值系数为0.6c其余可变荷载的组合值系数均为0.7c。基础持力层为粉土，粘粒含量ρc=0.8,地基承载力特征值fak=180kN/m2，埋深-2.0m，基底以上土的加权平均重度γm=17kN/m3,基底以下图的重度γ=18kN/m3。

(3)材料

基础混凝土强度等级为C20；柱混凝土强度等级为C30。柱中纵向受力钢筋采用HRB335级；箍筋和分布钢筋采用HPB300级。

(4)设计要求

分析厂房排架内力，并进行排架柱和基础的设计；绘制排架柱和基础的施工图。 混凝土结构课程设计计算书

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图1 厂房平面图

图4 厂房剖面图 混凝土结构课程设计计算书

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2. 结构构件选型、结构布置方案确定说明

因该厂房跨度在15〜36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。由于厂房屋面采用卷材防水做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车梁制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车梁。厂房各主要构件选型见表1。

钢筋混凝土单层工业厂房结构设计单层厂房计算课程设计

钢筋混凝土单层工业厂房结构设计单层厂房计算课程设计

钢筋混凝土单层工业厂房结构设计单层厂房计算课程设计

《混凝土结构设计》

课程设计计算书

设计题目钢筋混凝土单层工业厂房结构设计

专业班级 土木工程102 浙江农林大学土木工程专业课程设计计算书 共 46 页 第3 页

3

目录

一、 设计项目……………………………………………………….3

二、 设计资料……………………………………………………….3

三、 计算简图……………………………………………………….5

四、 荷载计算……………………………………………………….6

五、 内力分析 …………………………………………………….10

1、剪力分配系数计算 ………………………………………….10

2、恒荷载作用下的内力分析 ………………………………….11

3、屋面活荷载作用下的内力分析 …………………………….13

4、吊车竖向荷载作用下的内力分析 ………………………….16

5、吊车水平荷载作用下的内力分析 ………………………….22

6、风荷载作用下的内力分析 ………………………………….24

六、 内力组合 …………………………………………………….26

七、 截面设计 …………………………………………………….29

八、 牛腿设计 …………………………………………………….37

九、 基础设计 …………………………………………………….38

十、 附柱、基础施工图 ………………………………………….46

浙江农林大学土木工程专业课程设计计算书 共 46 页 第4 页

4

一、 设计项目

某机械加工制作车间。

二、设计资料

1、建设地点：临安市某厂区。

2、自然条件：

1）、基本风压：0.45 KN/m2。

2）、基本雪压：0.45 KN/m2。

3）、屋面均布活荷载标准值：0.5KN/m2。

4）、地质条件：场地土组成情况从上至下依次为：0.8m厚杂填土，重度15KN/m3；1.5m厚粉土，ρc≥10％、重度17KN/m3、承载力特征值fak=140KPa；3.0m厚粉质粘土，e及IL均＜0.85，重度19KN/m3、承载力特征值fak=180KPa。

(完整版)单层工业厂房课程设计计算书(完整版)

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(完好版)单层工业厂房课程设计计算书(完好版)

《单层工业厂房混凝土排架课程设计》

柱截面尺寸确立

由图 2可知柱顶标高为 12.4 m，牛腿顶面标高为 8.6m ，设室内陆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 H l 、上柱高度 Hu 分别为：

H= ， H l

－

2.4.2 并参照表 依据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表

确立柱截面尺寸，见表 1。

表 1 柱截面尺寸及相应的计算参数

计算参数 截面尺寸 面积 惯性矩 自重

柱号 /mm /mm 2 /mm 4 /(KN/

×10 5 × 10 8 m)

A,B上柱 矩 400×400

下柱 I400× 900×100× 150 × 10 5 ×10 8

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。 (完好版)单层工业厂房课程设计计算书(完好版)

荷载计算

恒载

(1).屋盖恒载： 2 两毡三油防水层

20mm厚水泥沙浆找平层 20×0.02=0.4 KN/m 2

100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层 4×0.1=0.4 KN/m 2

一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2

15mm厚水泥沙浆找平层； 20×0.015=0.3 KN/m 2

预应力混凝土屋面板（包含灌缝） 1.4 KN/m 2

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×(2.90 KN/m 2× 6m×24m/2＋2× 36 KN/2 ＋2.02 KN/m ×6m ＋

1.5 KN/m ×6m＋106 KN/2) =382.70 KN

(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值： G3×（＋1.0 KN/ m× 6m）=50.20 KN