单层工业厂房课程设计-某机械加工车间

第一章 设计资料1设计资料1.1 本工程为一般机械加工车间，在生产过程中不排放侵蚀性气体和液体，生产环境的温度低于60 摄氏度，屋面无积灰荷载，修建在寒冷地区。

1.2 当地的基本雪压为2/4.0m kN ，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。

1.3 当地的基本风压为2/5.0m kN ，地面粗糙度类别为B 类。

1.4 当地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g ，设计地震分组为第一组。

1.5 该车间为两跨21m 等高钢筋混凝土柱厂房，安装有4台（每跨两台）大连重工·起重集团有限公司生产的DQQD 型，吊车跨度为19.5m 的电动桥式吊车，工作级别、起重量见各分组数据。

吊车轨顶标志标高为9.5m ，吊车技术数据见所提供的技术资料。

1.6 根据岩土工程勘察报告，该车间所处地段为对建筑有利地段，场地类别为Ⅰ类，在基础底面以下无软弱下卧层，室外地面以下15m 范围内无液化土层，地基的标准冻结深度位于室外地面下1m ，车间室内外高差0.15m ，基础埋深为室外地面以下 1.4m 。

基础底面地基持力层为中砂，承载力特征值kPa f ak 200 。

1.7 主体结构设计年限为50 年，结构安全等级为二级，结构重要性系数为γo=1.0。

该车间抗震设防分类为丙级建筑，地基基础设计等级为丙级。

（不要求进行抗震设计）1.8 屋面建筑做法永久荷载（包括屋面防水层、保温层、找平层等）标准值为2/24.1m kN ，其做法总厚度为0.1m。

屋面排水为内天沟，天沟建筑做法永久荷载标准值：防水层2/kN（平均积3.1m3.2mkN，沟内积水2 /15.0mkN，找坡层（按平均厚度计算）2/水深度为0.23m）。

1.9 该车间的围护墙采用贴砌页岩实心烧结砖砌体墙，墙厚240m。

外贴50mm 厚挤塑板保温层，双面抹灰各厚20mm。

砖强度等级MU10，砂浆强度等级M5。

1.10 根据当地预制混凝土构件供应及车间生产工艺情况等因素，经技术经济比较后确定，主要结构构件采用预制厂的预制构件（屋面板、屋架、钢天窗架、吊车梁、钢柱间支撑、排架柱、基础梁等）选用下列国家标准图集：04G410-1、2 《mm65.1⨯预应力混凝土面板》05G512 《钢天窗架》04G415-1 《预应力混凝土折线形屋架》（预应力钢筋为钢绞线跨度18m~30m）04G323-2 《钢筋混凝土吊车梁（工作级别A5/A6）》04G325 《吊车轨道联结及车档（适用于混凝土结构）》05G335 《单层工业厂房钢筋混凝土柱》05G336 《柱间支撑》04G320 《钢筋混凝土基础梁》1.11 山墙钢筋混凝土抗风柱及排架柱为工地预制混凝土构件，其混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400 级（主筋）、HPB235 级（箍筋）。

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)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。

5）、抗震设防烈度：6度。

3、结构型式：钢筋混凝土排架结构。

4、建筑平面：车间长度为60m，柱距为6 m；车间宽度选用48m，其中AB跨及BC跨尺寸均为24m。

5、建筑剖面：两跨等高排架，室内外高差0.2m，柱牛腿顶标高9.3m，轨道顶标高10.7m，上柱顶标高13.5m。

6、排架柱计算参数：上柱均采用b×h=400mm×400mm矩形截面，下柱均采用工字形截面，下柱的截面几何参数分别为：A、C列柱： b×h×hf ×bw=400mm×900mm×150mm×100mm，A=1.875×105 mm2,I=1.95×1010 mm4, 自重标准值为4.69KN/m；B列柱： b×h×hf ×bw=400mm×1000mm×150mm×100mm，A=1.975×105 mm2,I=2.56×1010 mm4, 自重标准值为4. 94KN/m。

单层工业厂房课程设计班级：20111044姓名：徐兵学号：2011104430教师：徐港时间：2014年12月31日目录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 (7)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 (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 (15)6.3 下柱配筋计算 (16)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 (21)7.1 作用于地基顶面上的荷载计算 (21)7.2 基础尺寸及埋置深度 (22)7.3 基础高度验算 (23)7.4 基础底板配筋计算 (25)参考文献第- 1 -页 共-27-页1 设计条件与资料某机械厂的金工车间为单跨工业厂房，跨度为24m ，柱距均为6m ，车间总长度72m 。

该跨设有200/50kN 吊车2台，吊车工作等级为A5级，厂房室内地坪标高为±0.000，室外地坪标高为-0.15m ，室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，牛腿顶面标高为8.7m ，吊车轨道顶高度为9.900m ，柱顶标高为12.6m ，檐口标高为14.9m ，屋顶标高为16.4m 。

柱间钢窗下窗洞口为3.6m ×4.8m ；上窗洞口为3.6m ×1.8m 。

其窗台标高分别为1m 和9.8m 。

采用卷材防水屋面，370mm 厚双面清水围护砖墙，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0.40kN/m 2，地面粗糙度为A 类；基本雪压为0.40 kN/m2，修正后的地基承载力特征值为240kN/m 2。

单层工业厂房课程设计任务书一、设计课题某机械厂的金工车间结构设计 二、设计资料1、根据工艺设计要求，金工车间为单层单跨工业厂房。

跨度24m ，总长72 m ，柱距6 m 。

厂房室内地坪标高为±0.000，室外地坪标高为-0.15m ，室内地面至基础顶面的距离为0.5m 。

牛腿顶面标高为8.7m ，吊车轨道顶高度为9.900m ，柱顶标高为12.6m ，檐口标高为14.9m ，屋顶标高为16.4m 。

柱间钢窗下窗洞口为3.6m ×4.8m ；上窗洞口为3.6m ×1.8m 。

其窗台标高分别为1m 和9.8m 。

墙体采用370mm 厚双面清水围护砖墙。

柱网布置如图1所示。

厂房剖面图如图2所示。

2、厂房设有两台200/50 kN 工作级别为A 5的吊车．3、建筑地点经地基勘探，持力层为粉质粘土，假设修正以后的地基土承载力特征值a f =240 kN/m 2。

4、该地区基本风压0w =0.4 kN/m 2，A 类地面。

5、基本雪压0S =0.4 kN/m 2。

6、该地区不属于地震设防区。

7、本车间附近，无大量排灰来源．8、查《全国建筑通用建筑标准设计图集—结构构件设计选用手册》得厂房中选用标准构件如下：1）屋面板：三毡四油防水层，绿豆砂护面 0.4 kN/m 2 20 mm 厚水泥砂浆找平层 =⨯2002.0 0.4 kN/m 2 100 mm 厚珍珠岩砼保温层 =⨯111.0 1.1 kN/m 2 20 mm 厚水泥砂浆找平层 =⨯2002.0 0.4 kN/m 2 恒载标准值： 2.3 kN/m 2 雪荷载=0.4 kN/m 2活荷载标准值：0.7 kN/m2屋面板选用：1.5 m 6 m预应力钢筋砼屋面板（卷材防水）G410（一），型号：YWB-3Ⅱ，构件自重（包括灌缝）：1.4 kN/m2。

2）屋架：屋面板以上恒载标准值=2.3 kN/m2屋面板自重（包括灌缝）=1.4 kN/m2外恒载标准值：3.7 kN/m2活荷载标准值取值：0.7 kN/m2屋架选用：24米跨预应力钢筋砼折线型屋架G415（三），型号：YWJA—24—2C，自重：109 kN/榀。

单层工业厂房的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握单层工业厂房的基本结构、功能和设计原则。

2. 学生能够描述单层工业厂房的建筑特点、材料选择及施工技术。

3. 学生能够了解单层工业厂房在国民经济中的地位和作用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决实际工程中单层工业厂房的设计和施工问题。

2. 学生能够运用CAD等软件工具，绘制单层工业厂房的平面图和立面图。

3. 学生能够通过团队合作，完成一个单层工业厂房的设计方案，并进行展示和讲解。

情感态度价值观目标：1. 学生能够树立正确的工程观念，认识到工程设计与施工对国家和社会发展的重要性。

2. 学生能够培养良好的职业道德，关注工程质量和安全问题。

3. 学生能够增强环保意识，注重绿色建筑和可持续发展。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握单层工业厂房基本知识的基础上，提高实际操作能力和综合素质。

课程目标具体、可衡量，为后续的教学设计和评估提供明确方向。

通过本课程的学习，学生将能够为未来的工程设计和施工工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 单层工业厂房概述- 工业厂房的分类及特点- 单层工业厂房的定义及发展历程2. 单层工业厂房的结构与功能- 基本结构组成及其作用- 结构类型及特点- 各部分功能分析3. 单层工业厂房设计原则- 设计要求和标准- 建筑布局与空间组织- 绿色建筑与可持续发展4. 单层工业厂房建筑特点及材料选择- 建筑特点分析- 常用建筑材料及其性能- 材料选择原则及应用5. 单层工业厂房施工技术- 施工流程与方法- 施工质量控制与验收- 施工安全措施及应急预案6. 单层工业厂房案例分析- 国内外经典案例介绍- 学生分组讨论与总结7. 设计实践与展示- 学生分组进行单层工业厂房设计实践- 设计方案的制作与展示- 教师点评与反馈根据课程目标，教学内容分为七个部分，涵盖了单层工业厂房的基本概念、结构功能、设计原则、建筑特点、材料选择、施工技术和案例分析。

课程设计任务书(工业厂房)任务书,课程大纲房屋建筑学课程设计任务书（三）陇东学院土木工程学院任务书,课程大纲房屋建筑学课程设计任务书（三）某单层工业厂房设计任务书1 设计题目单层工业厂房设计2 设计目的本设计通过绘制单层工业厂房建筑施工图使学生掌握单层工业厂房柱网的布置方法、学会如何选定柱顶和轨顶标高，系统掌握单层工业厂房定位轴线的标定方法，并检查学生学习《房屋建筑学》知识的深度，培养学生综合运用知识的能力，进一步熟悉各构件的相对关系，加深对单层工业建筑的理解，提高绘图能力和绘图技巧。

3 设计条件3.1 工艺流程根据某机械加工及装配车间的生产工艺流程平面图进行设计，见下图所示。

3.2 厂房规模和起重设备参数1）机械加工车间由两个18m纵跨、一个24m垂直跨组成，柱距为6m，长度为75m。

2）两纵跨各有一台10吨吊车，垂直跨有一台30吨吊车；轨定标高分别为7.2m、9.0m，中级工作制吊车。

3）根据采光要求，等高平行跨、垂直跨均设天窗，天窗跨度为6m，侧面设侧窗（包括高侧窗）。

4）纵跨中间、纵横跨相交处各设变形缝一道。

3.3 工艺对建筑的要求1）不考虑设备基础。

2）装配工段部件较大，要求设置通行4吨载重汽车的门洞（最大产品高度1.7m），加工段设置电瓶车或轻型卡车的门即可，山墙要求设置可通行一般载重汽车的门。

3）生产加工车间在生产过程中无侵蚀性液体对建筑物墙、地面的特殊要求。

4）厂房内设磨刀间、工具室、中间库房、电工房。

5）在厂房两侧外墙大门附近，可设盥洗台，供工人清洗之用。

1任务书,课程大纲3.5 中级工作制吊车参数：10t吊车轨顶至柱顶高度为2.1m。

20t/5t吊车轨顶至柱顶高度为2.4m。

30t吊车轨顶至柱顶高度为3.0m。

3.6 气象、地质、水文资料1）常年主导风向（自定）2）降雨强度：55mm/小时3）基本风压：0.3KN/m2 4）基本雪压：0.15 KN/m2 5）地下水质：无侵蚀性6）冻土深度：0.8m 7）该地基土为湿陷性黄土4 设计内容及深度因时间有限，设计图纸只能部分达到施工图深度。

1.设计资料： ......................................................................................................... 错误!未定义书签。

2.结构形式与布置 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

3.荷载计算 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

4.内力计算 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

附件：设计资料1、设计题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计2、设计任务及参数：第五组：某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度;采用梯形钢屋架,封闭结合,×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板m2,上铺100mm厚泡沫混凝土保温层容重为1KN/m3,三毡四油上铺绿豆砂防水层m2,找平层2cm厚m2,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm;钢材选用Q235B,焊条采用E43型;屋面活荷载标准值m2,积灰荷载标准值m2,3、设计任务分解学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容;表-34、设计成果要求在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书指导书规定的全部内容;1需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图;2梯形钢屋架设计要求：经济合理,技术先进,施工方便;3设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写打印;A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据;B、计算过程中,必须配以相应的计算简图;C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据;4梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求：布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求;单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计1.设计资料：1某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度;采用梯形钢屋架,封闭结合,×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板m 2,上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层容重为1KN/m 3,三毡四油上铺绿豆砂防水层m 2,找平层2cm 厚m 2,卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm;钢材选用Q235B,焊条采用E43型;屋面活荷载标准值m 2,积灰荷载标准值m 2,雪荷载及风荷载见下表;2屋架计算跨度)(7.233.0240m l =-=3跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度mmh 19000=中部高度mm h 3100=为6.7/0l ,屋架跨中起拱500/l 考虑,取48m. 2.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸如图所示：图1.梯形钢屋架形式和几何尺寸根据厂房长度102m>60m、跨度及荷载情况,设置三道上、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,该水平支撑的规格与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,在各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一道垂直支撑;梯形钢屋架支撑布置如图下图所示：屋架上弦支撑布置图屋架下弦支撑布置图3.荷载计算屋面和荷载与雪荷载不会同时出现,计算时,取较大的荷载标准值进行计算;故取屋面活荷载2m 进行计算;屋面风荷载迎风面 m KN /88.51235.00.1)0.1(4.11-=⨯⨯⨯-⨯=ω 背风面 m KN /82.31235.00.165.0(4.11-=⨯⨯⨯-⨯=ω由于屋面坡度较小,对荷载影响小,未予考虑;风荷载对屋面为吸力,重屋架不考虑;表 1 荷 载 计 算 表设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合： .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 F 991.4865.1)82.16234.3(=⨯⨯+=.全跨永久荷载 + 半跨可变荷载全跨节点永久荷载：611.3265.16234.31=⨯⨯=F半跨节点可变荷载：KN F 38.1665.182.12=⨯⨯=.全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载:全跨节点屋架自重：KN F 67.465.15184.03=⨯⨯=半跨节点屋面板自重及活荷载：KN F 31.2365.1)7.089.1(4=⨯⨯+=1、2为使用节点荷载情况,3为施工阶段荷载情况; 4.内力计算屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如图所示：屋架计算简图由图解法或数解法解得F＝1的屋架各杆件的内力系数F＝1作用于全跨、左半跨和右半跨;然后求出各种荷载情况下的内力进行组合,计算结果见表2屋架构件内力组合表竖杆AaCb、EcGdHRIe 0 00 0 0 0 0 0 05.杆件设计1上弦杆整个上弦采用等截面,按GH,HI杆件的最大内力设计,即KNN89.797-=上弦杆计算长度：在屋架平面内,为节间轴线长度,即在屋架平面外,本屋架为无檩体系,并且认为大型屋面板只起到刚性系杆作用,根据支持布置和内力变化情况,取oyl为支撑点间的距离,即mmloy6000=根据屋架平面外上弦杆的计算长度,上弦杆截面选用两个不等肢角钢,短肢相并;如下图所示;腹杆最大内力KNN06.440-=,由屋架节点板厚度参考可知：中间节点板与垫板厚度取10mm,支座节点板刚度取12mm;设70=λ,查Q235钢的稳定系数表,可得751.0=ϕ由双角钢组成的T形和十字形截面均属于b类,则需要的截面积为236.4941215751.01089.797mmfNA=⨯⨯==ϕmmlloox1508==需要回转半径：mm l i oxx 5.21701508===λ , mm l i oy y 7.85706000===λ根据需要A,x i ,y i 查角钢规格表,选用101101802⨯⨯L ,肢背间距a=10mm,则：25680mm A =,mm i x 3.31=,mm i y 3.86=按所选角钢进行验算：52.693.866000===yoy y i l λ<λ=150, 758.0=y ϕb 类 双角钢T 型截面绕对称轴y 轴应按扭曲计算长细比yz λ,6.331160056.056.0110.1110=⨯=<==b l t b y 则yz λ=y λ=,754.0=ϕ,MPa MPa A N 3.1865680754.01089.7973=⨯⨯=ϕ＜MPa 215故所选截面满足要求;填板每个节间放一块满足1l 范围内不少于两块,尺寸取60mmx130mmx10mm 则 间距cm x i cm l d 2.12513.340404.7528.150==<==,取80cm; 2下弦杆整个下弦杆采用同一截面,按最大内力所在的杆计算;K N 86.741=Nmm l ox 3000= ,mm l oy 118502/23700==因跨中有通长系杆,所需截面积为：235.34502151086.741mm f N A =⨯==选用101101802⨯⨯L ,因oy l ≥ox l ,故用不等肢角钢,短肢相并,如下图;25680mm A =,mm i x 3.31=,mm i y 3.86=8.953.313000===x ox x i l λ＜350,31.1373.8611850===y oy y i l λ＜35018.483.311508===x ox x i l λMPa MPa A N 21561.13056801086.7413<=⨯==σ故所选截面满足要求;填板每个节间放一块,尺寸取60mm ×130mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.25013.380801502300=⨯=<==,取150cm; 3斜腹杆 ①端斜杆aB ：杆件轴力 KN N 06.440-= 计算长度 =ox l mm l oy 2448=因=ox l oy l ,故采用不等肢角钢,长肢相并,使≈x i y i ;选用8801252⨯⨯L ,肢背间距a=10mm,则： 23200mm A =,mm i x 1.40=,mm i y 7.32= 按所选角钢进行验算：86.747.322448===yoy y i l λ<λ=150 双角钢T 型截面绕对称轴y 轴应按扭曲计算长细比yz λ,7.1788.24458.058.0108.08202=⨯=<==b l t b y 则yz λ=y λ1+2204209.1tl b y =×1+y λ>=⨯⨯58.81)8.08.244809.1224故由58.81max ==yz λλ,b 类,678.0=ϕ,MPa MPa A N 8.2023200678.01006.4403=⨯⨯=ϕ＜MPa 215 故所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×145mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 8.13027.340406.8138.244=⨯=<==,取90cm; ②杆件dR-RI此杆在R 节点处不断开,采用通长杆件;05.611.402448===x ox x i l λ最大拉力：KN N dR 60.65= ,KN N RI 33.103= 最大压力：KN N dR 63.34-= ,KN N RI 03.31-=再分式桁架中的斜腹杆,在桁架平面内的计算长度取节点中心间距mm l ox 2157=,在桁架平面外的计算长度：mm N N l l oy 5.6399)63.3403.3125.075.0(4314)125.075.0(21=⨯+⨯=⨯+⨯= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=1507.996.192157<===x ox x i l λ因x λ＜y λ,只需求y ϕ;查表得3486.0=y ϕ,则MPa A N y 7.999963486.034630=⨯==ϕσ＜MPa 215 拉应力： MPa MPa A N 2157.10399610333<===σ 所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.7896.140409.7137.215=⨯=<==,取75cm; ③ 杆件Bb杆件轴力 KN N 58.339=计算长度 =ox l ×2534=, mm l oy 2534= 选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=3509.882.2027<===xoxx i l λ 3504.720.352534<===yoy y i l λ 所选截面满足要求;15067.2174.295.6399<===yoy y i l λ填板放两块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.18228.280804.6334.253=⨯=<==,取80cm; ④杆件bD杆件轴力 KN N 24.267-=计算长度 =ox l ×2798=, mm l oy 2798= 选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=1502.988.224.2238<===x ox x i l λ,1508.812.342798<===y oy y i l λ x λ>y λ,567.0=x ϕ,MPa MPa A N x 2159.2042300567.0267240<=⨯==ϕσ 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 2.9128.240400.7048.279=⨯=<==,取70cm; ⑤杆件Dc杆件轴力 KN N 33.180=计算长度 =ox l ×2778=, mm l oy 2778= 选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=3505.978.224.2222<===x ox x i l λ,35037.790.352778<===y oy y i l λ MPa MPa A N 2154.782300180330<===σ 所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 4.18228.280806.9238.277=⨯=<==,取100cm; ⑥杆件cF杆件轴力 KN N 64.118-=计算长度 =ox l ×3055=2444m, mm l oy 3055=选用8752⨯L ,查角钢规格表得22300mm A =,mm i x 8.22=,mm i y 0.35=1502.1078.222444<===x ox x i l λ,1503.890.353035<===y oy y i l λx λ>y λ,449.0=x ϕ, MPa MPa A N x 2159.1142300449.0118640<=⨯==ϕσ 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×95mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 2.9128.240404.7645.305=⨯=<==,取cm 80; ⑦杆件Fd杆件轴力 KN N 49.52=计算长度 =ox l ×3035=2444m, mm l oy 3035= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=3509.1236.192428<===x ox x i l λ,3505.1004.293035<===y oy y i l λMPa MPa A N 2157.5299652490<===σ 所选截面满足要求填板放两块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 8.15696.180802.10135.303=⨯=<==,取110cm; ⑧杆件RG杆件轴力 KN N 13.34=计算长度 =ox l ×1952=, mm l oy 1952= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=3507.796.196.1561<===x ox x i l λ,3506.644.291952<===y oy y i l λx λ>y λ,688.0=x ϕ,MPa A N x 8.49996688.034130=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求填板放两块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 8.15696.180801.6532.195=⨯=<==,取70cm; 4竖杆 ①杆件Aa杆件轴力 KN N 50.24-=计算长度 =ox l ×1900=1520m, mm l oy 1900=由于杆件内力较小,按150][==λλ选择,需要回转半径为mm i x 13.10=,mm i y 67.12=选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=15086.873.171520<===x ox x i l λ,15034.697.261900<===y oy y i l λx λ>y λ,636.0=x ϕ,MPa A N x 87.43878636.024500=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放两块,尺寸取60mm ×76mm ×12mm,则 间距cm i cm l d 2.6973.140403.633.190=⨯=<==,取65cm; ②杆件HR杆件轴力 KN N 99.48-=计算长度 =ox l ×1406=, mm l oy 1406= 选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=15002.653.178.1124<===x ox x i l λ,1503.517.261406<===y oy y i l λx λ>y λ,78.0=x ϕ,MPa A N x 53.7187878.0448990=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×76mm ×10mm,则 间距cm i cm l d 2.6973.140408.4636.140=⨯=<==,取50cm; ③杆件Cb杆件轴力 KN N 92.48-=计算长度 =ox l ×2200=1760m, mm l oy 2200= 选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=1507.1013.171760<===x ox x i l λ,1503.807.262200<===y oy y i l λx λ>y λ,483.0=x ϕ,MPa A N x 5.115878483.0448920=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×76mm ×10mm,则 间距,2.6973.14040554220cm i cm l d =⨯=<==取60cm; ④杆件Ec杆件轴力 KN N 92.48-=计算长度 =ox l ×2500=2000m, mm l oy 2500= 选用4562⨯L ,查角钢规格表得2878mm A =,mm i x 3.17=,mm i y 7.26=1506.1153.172000<===x ox x i l λ,15024.917.262200<===y oy y i l λx λ>y λ,460.0=x ϕ,MPa A N x 1.121878460.0448920=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×76mm ×10mm,则间距,2.6973.140405.624250cm i cm l d =⨯=<==取65cm; ⑤杆件Gd杆件轴力 KN N 47.73-=计算长度 =ox l ×2800=2240m, mm l oy 2800= 选用4632⨯L ,查角钢规格表得2996mm A =,mm i x 6.19=,mm i y 4.29=1503.1146.192240<===x ox x i l λ,1507.924.292800<===y oy y i l λ x λ>y λ,468.0=x ϕ,MPa A N x 6.157996468.073470=⨯==ϕσ＜MPa 215 所选截面满足要求;填板放三块,尺寸取60mm ×83mm ×10mm,则 间距,4.7896.14040704280cm i cm l d =⨯=<==取70cm表 3 屋 架 杆 件 截 面 选 择 表1.下弦设计 1下弦节点b已知采用用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值160wf f Mpa ;设“Bb ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 2.1648216087.02339580321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取180mm ;肢尖： mm l w 4.956216067.02339580312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取100mm ;设“bD ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为： 肢背： mm l w 9.1518216087.02267240321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取120mm ;肢尖： mm l w 6.776216067.02267240312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取90mm ;“Cb ”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取mm h f 5=;根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为300mm ×340mm;下弦节点“b ”下弦与节点板连接的焊缝长度为,mm h f 6=;焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差kN 27.32618.42245.685==∆—N ,受力较大的肢背处的焊缝应力为MPa f MPa w f 1603.971234060.7226270332＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ,焊缝强度满足要求;2下弦节点c已知采用用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值160wf f Mpa ;设“cD ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 4.838216087.02180330321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取100mm ;肢尖： mm l w 3.566216067.02180330312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm ;设“cF ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为： 肢背： mm l w 4.608216087.02186401321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取80mm ;肢尖： mm l w 3.416216067.02118640312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm ;“cE ”杆的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取mm h f 5=;根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例下弦节点“c ”绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为260mm ×300mm;下弦与节点板连接的焊缝长度为,mm h f 6=;焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差kN 41.15545.86586.741=-=∆N ,受力较大的肢背处的焊缝应力为MPa f MPa w f 16079.371234060.7215541032＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ,焊缝强度满足要求;3下旋节点d已知采用用E43型焊条,角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值160wf f Mpa ;设“Fd 的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按等肢角钢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 6.358216087.0252490321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取80mm.肢尖： mm l w 8.246216067.0252490312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm.设“dR 的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为： 肢背： mm l w 5.408216087.0265600321=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取80mm.肢尖： mm l w 1.286216067.0265600312=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取60mm .“Gd 的内力很小,焊缝尺寸可按构造确定,取mm h f 5=;根据上面求得的焊缝长度,并考虑杆件之间应有的间隙及制作和装配等误差,按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸为260mm ×340mm;下弦节点“d ”下弦与节点板连接的焊缝长度为,mm h f 6=;焊缝所受的力为左右两下弦杆的内力差kN 05.181.74086.741=-=∆N ,受力较大的肢背处的焊缝应力为MPa f MPa w f 16026.01234060.72105032＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ,焊缝强度满足要求;4下弦节点e1弦杆与拼接角钢连接焊缝计算：下弦与节点板连接的焊缝长度为50cm,mm h f 8=;焊缝所受的力为弦杆的内力kN 81.740=N ,则需焊缝长度为: =+⨯⨯⨯=167.04w ff w f h N l mm 222.698216087.04740810=⨯+⨯⨯⨯,取w l =250mm 拼接角钢长度不小于2⨯250+10=510mm,取540mm;为了保证施焊方便和保证连接焊缝的质量,还需将连接角钢的竖直肢切去Δ=t+mm h f 5+=10+8+5=23mm;2竖杆与节点板连接焊缝计算：按下弦杆内力的15%计算;kN N 12.111%15408107=⨯=设肢背、肢尖焊脚尺寸为6mm,弦杆一侧需焊缝长度为肢背：mm l w 39.671216067.021012.111323=+⨯⨯⨯⨯⨯=,取w l =80mm 肢尖mm l w 28.391216067.021012.111313`=+⨯⨯⨯⨯⨯=,按构造要求,取焊缝长度`w l ≥50mm, 取`w l =60mm3节点板尺寸：按比例绘出节点详图,从而确定节点板尺寸:图14.下弦节点“e ”MPa f MPa w f 16056.911650080.7274081032＝）—（<=⨯⨯⨯⨯=τ 焊缝强度满足要求;2上弦设计1上弦节点“B ”“Bb ”杆与节点板的焊缝尺寸和节点“b ”相同;已知： kN 06.440-N =aB设“aB ”杆的肢背和肢尖焊缝mm mm h f 68和=,则所需的焊缝长度为按不等肢角钢短肢连接的角焊缝内力分配系数计算：肢背： mm l w 164.538216087.024********=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取170mm ; 肢尖： mm l w 120.056216067.024********=⨯+⨯⨯⨯⨯=,取140mm ; 为了便于在上弦上搁置屋面板,节点板的上边缘可缩进上弦肢背8mm;用槽焊缝把上弦角钢和节点板连接起来;槽焊缝作为两条角焊缝计算,槽焊缝强度设计值乘以的折减系数;计算时可略去屋架上弦坡度的影响,而假定集中荷载P 与上弦垂直;上弦肢背槽焊缝内的应力由下面计算得到：。

单层工业厂房课程设计
车间平面、剖面图分别如图1、图2。

2、建筑构造屋盖：
防水层：SBS防水卷材层找平层：20mm水泥砂浆保温层：100mm水泥蛭石砂浆屋面板：大型预制预应力混凝土屋面板围护结构：
240mm页岩砖墙门窗：
门：5.6m×6m，两边各一个低窗：4.2m×4.5m高窗：4.2m×2.4m3、自然条件建设地点：
衡阳市郊，无抗震设防要求基本风压：
0.40基本雪压：
0.35建筑场地：
粉质粘土地下水位：
低于自然地面3m修正后地基承载力特征值：2504、材料混凝土：基础采用C25，柱采用C25。

钢筋：HPB235级、HRB335级等各种直径钢筋二、设计要求1、分析厂房排架，设计柱、基础，整理计算书一份。

2、绘制结构施工图一套（结构说明、结构布置图、一根柱及预埋件详图、基础详图）。

厂房平面布置图见图2。

厂房主要构件选型表：
构件名称标准图集荷载标准值选用型号预应力钢筋混凝土屋面板G410（一）1.5×6m1.5Y-WB-2Ⅱ（S）
预应力钢筋混凝土折线型屋架G415（三）
106kN/榀YWJ18-2-Aa钢筋混凝土预应力吊车梁04G425（二）
28.2kN/根DL-4-Z（B）
吊车轨道及轨道连接件G3250.8DGL-10钢筋混凝土基础梁G32022.7kN/根JL-1（整墙）
JL-3（开墙）
钢窗0.45240mm厚砖墙及粉刷5.24二、计算单元本车间为机修车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，选取一榀排架进行计算，计算简图和计算单元如下图其中，上柱高=4.1m,下柱高=6.6m，柱总高H=10.7m。

《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=116.92F2=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)=176.81KNG 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）=38.76KNG 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 KN3，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=1.09μs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/m2ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2G 3G 4A G 3G图2 荷载作用位置图q 2w图3 风荷载体型系数和排架计算简q1=1.4×0.404×6=3.39KN/m q1=1.4×0.202×6=1.70KN/mFw=γQ [(μs1+μs2)×μz h 1+(μs3+μs4)×μz h 2] βz ω0B=1.4[(0.8+0.4)×1.01×(12.2-10.2)+(-0.6+0.5)×1.01×(13.2-12.2)] × 1×0.5×6=10.23KN 4．吊车荷载吊车的参数：B=5.55米，轮矩K=4.4，p max =215KN, p min =25KN,g=38KN 。

第一章单层厂房混凝土结构课程设计任务书1.1设计资料1.1.1平面和剖面某机修车间，根据工艺和建筑设计的要求，确定本车间为两跨等高厂房，车间面积为2592㎡，车间长度72㎡。

AB跨跨度为18m,设有两台10t中级工作制软钩吊车，轨顶标高7.2m，柱顶标高10m；BC跨跨度为18m，设有两台30/5t中级工作制软钩吊车，轨顶标高7.5m，柱顶标高10；基顶标高-0.5m。

车间平面、剖面分别如图1、图2。

1.1.2建筑构造屋盖： APP防水层20㎜厚水泥砂浆（找平层）100㎜厚水泥蛭石砂浆（保温层）大型预制预应力混凝土屋面板维护结构： 240㎜厚普通砖墙门窗：门5.6×6m，两边各一个高窗4.2×2.4m，低窗4.2×4.8m1.1.3自然条件基本风压： 0.40k N/㎡基本雪压：0.35k N/㎡建筑场地：粉质粘土地下水位：低于自然地面3m修正后的地基承载力特征值： 250 k N/㎡衡阳市郊无抗震设防要求1.1.4材料混凝土：基础采用C25，柱采用C25。

钢筋：HPB235级和HRB335级各种直径的钢筋1.2设计要求1、分析厂房排架内力，设计柱、基础；整理计算书一份。

2、绘制结构施工图一份（结构中说明，结构布置图，一根柱及预埋件详图，基础详图）。

1.3参考资料1、混凝土结构设计规范（GB50010—2002）2、建筑结构荷载规范（GB50009—2001）3、建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）4、混凝土结构构造手册5、教材：《混凝土结构设计原理》6、标准图集屋架G415(一)、（三）柱CG335 (一)、（二）、（三）屋面板G410 柱间支撑G336吊车梁G323 基础梁G320连系梁G320第二章单层厂房混凝土结构课程设计计算书2.1结构方案及主要承重构件根据厂房跨度、柱顶高度及吊车超重量大小，本车间采用钢筋混凝土排架结构。

结构剖面如图1所示。

为了保证屋盖的整体性及空间刚度，屋盖采用无檩体系。