单层工业厂房课程设计

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第 1 页共 12 页单层工业厂房课程设计

单层工业厂房课程设计目录混凝土结构课程设计单层厂房设计任务书 1 单层厂房混凝土结构课程设计计算书 3 一、结构方案及主要承重结构 3 二、计算简图 4 三、荷载计算〔标准值〕 4 1、恒荷载计算 4 2、活荷载计算 4 四、内力分析 4 1、剪力支配系数的计算 4

2、恒荷载作用下的内力分析 3、屋面活荷载作用下的内力分析 4 4、吊车竖向荷载作用下的内力分析〔不考虑厂房整体空间作用〕 4 5、吊车水平荷载作用下的内力分析〔考虑厂房整体空间作用〕 4 6、风荷载作用下的内力分析 4 五、内力组合 4 六、A柱截面设计 4 1、柱的纵向钢筋计算 4 2、柱的水平分布钢筋 4 3、牛腿设计 4 4、柱的吊装验算 4 5、A柱基础设计 4 七、B柱截面设计 4 1、柱的纵向钢筋计算 4 2、柱的水平分布钢筋 4 3、牛腿设计 5 4、柱的吊装验算 4 5、B柱基础设计 4 八、C柱截面设计〔与A柱相同〕

4 九、抗风柱设计 4 1、抗风柱计算参数 4 2、荷载计算 4 3、内力分析 4 4、配筋计算 4 5、吊装阶段验算 4 6、基础设计 4

混凝土结构课程设计单层厂房设计任务书一、设计资料 1.平面与剖面某机修车间，根据工艺和建筑设计的要求，确定本车间为两跨等高厂房厂房，车间面积为3513.8㎡，车间长度72m。AB跨跨度为24m，设有两台10t中级工作制软钩吊车，轨顶标高7.2m，柱顶标高为10.2m；

BC跨跨度为24m，设有两台10t中级工作制软钩吊车，轨顶标高7.2m，柱顶标高为10.2m，基顶标高-0.5m。

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×2.4m 3、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：本文格式为Word版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。

第 2 页共 12 页粉质粘土地下水位：

低于自然地面3m 修正后地基承载力特征值：250 4、材料混凝土：基础接受C25，柱接受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〕。

三、设计期限两周四、参考资料 1、混凝土结构设计规范GB50010-2022 2、建筑结构荷载规范GB50009-2022 3、建筑地基基础设计规范GB50007-2022 4、混凝土结构构造手册 5、国家建筑标准设计图集08G118 6、教材：《混凝土结构设计原理》 7、教材：《混凝土结构设计》 8、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

联系梁G320 单层厂房混凝土结构课程设计计算书一、结构方案及主要承重构件根据厂房跨度、柱顶高度及吊车重量大小，本车间接受钢筋混凝土排架结构。结构剖面图如图1所示。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〕1.5×6m 1.5 Y-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 G325 0.8 DGL-10 钢筋混凝土基础梁 G320 16.7kN/根 JL-1〔整墙〕 JL-3〔开墙〕钢窗 0.45

240mm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以下图其中，上柱高=4.1m,下柱高=6.6m，柱总高H=10.7m。

三、荷载计算 1、恒载 (a) 屋盖结构自重防水层：40mm厚细石混凝土 0.04×25=1.0 保温层：20mm厚挤塑板 0.1 找平层：20mm水泥砂浆 0.02×20=0.4 防水层：20mm厚SBS防水卷材层 0.2 找平层：20mm水泥砂浆 0.4 屋面板：大型预制预应力混凝土屋面板 1.5 屋面恒荷载 3.6 2.85 屋架自重：AB、BC跨YWJ24-2-Aa 106kN/榀则作用于AB跨两端柱顶的屋本文格式为Word版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。

第 3 页共 12 页盖结构自重为：

㎜㎜作用于BC跨两端柱顶的屋盖结构自重为：

㎜㎜〔b〕吊车梁及轨道自重 AB跨：

㎜㎜ BC跨：

㎜㎜〔c〕柱截面尺寸及自重柱截面尺寸及相应的计算参数如下参数柱号截面尺寸/mm 柱高/mm 惯性矩/ 自重 /kN 面积/ 偏心距/mm A 上柱 400×400 4100 2.13 16.4 1.6 100 下柱 I400×900×100×150 6600 19.54 30.95 1.875 0 B 上柱 400×400 4100 7.2 24.6 2.4

0 下柱 I400×1000×100×150 6600 25.63 32.2 1.975 0 C 上柱 400×400 4100 2.13 16.4 1.6 100 下柱 I400×900×100×150 6600 19.54

30.95 1.875 0 2、活载〔a〕屋面活荷载屋面活荷载标准值为0.5，雪荷载标准值为0.35，故仅按屋面活荷载计算，则作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：

，作用位置与恒荷载相同各项恒活载作用位置如以下图〔b〕风荷载风荷载标准值按计算，其中根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度表确定如下柱顶：H=10.2m，檐口：H=12.85m，风荷载体型系数如下列图排架迎风面、背风面风荷载标准值为则作用于排架计算简图上的风荷载标准值为〔c)吊车荷载吊车主要参数 AB〔BC〕跨：

10t吊车、中级工作制吊车，吊车梁高900mm，B=5930mm,K=4050mm,=34.24kN, ，吊车竖向荷载 AB跨：

BC跨 2.4.4.3、吊车横向水平荷载 AB跨 BC跨 2.5、排架内力分析该厂房为两跨等高厂房，可以用剪力支配法进行排架内力分析柱剪力支配系数柱列 n 备注 A 0.150 0.341 2.5 0.281 0.161 B 0.157

0.341 2.47 0.0708 0.638 C 0.109 0.341 2.27 0.225 0.201 2.5.1、恒载作用下排架内力分析 A柱 B柱 C柱由于排架为对称结构，故各柱按柱顶为不动铰支座计算内力，柱顶不动铰支座反力分别为 A柱 B柱

C柱排架柱顶不动铰支座总反力为各柱柱顶最终剪力分别为 2.5.2、屋面活荷载作用下排架内力分析 2.5.2.1、AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如下列图，其中其在A、B柱柱顶及变阶处引起的力矩为 A柱 B柱则排架柱顶不动铰支座总反力为将R反向作用于排架柱顶，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-9 2.5.2.2、BC跨作用屋面活荷载排架计算简图如下列本文格式为Word版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。

第 4 页共 12 页图，其中其在A、B柱柱顶及变阶处引起的力矩为 B柱 C柱则排架柱顶不动铰支座总反力为将R反向作用于排架柱顶，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-10 2.5.3、风荷载作用下排架内力分析 2.5.3.1、左吹风时排架计算简图如下列图各柱不动铰支座反力分别为 A柱 C柱各柱顶剪力分别为排架内力图如图2-11所示 2.5.3.2、右吹风时计算简图如下列图

各柱不动铰支座反力分别为 A柱 C柱各柱顶剪力分别为排架内力图如图2-12所示 2.5.4、吊车荷载作用下排架内力分析 2.5.4.1、作用于A柱计算简图如下列图其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为 A柱 B柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-13 2.5.4.2、作用于B柱左计算简图如下列图其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为柱顶不动铰支座反力及总反力分别为 A柱 B柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-14 2.5.4.3、作用于B柱右计算简图如下列图其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为 B柱 C柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-15 2.5.4.4、作用于C柱计算简图如下列图其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为柱顶不动铰支座反力及总反力分别为 B柱 C柱排架各柱顶剪力分别为排架柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图2-16 2.5.4.5、作用于AB跨柱当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如下列图 A柱 B柱排架柱顶总反力R为各柱顶剪力为排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-17所示，当方向相反时，弯矩图和剪力只转变符号，方向不变 2.5.4.6、作用于BC跨柱当BC跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如下列图 B柱 C柱排架柱顶总反力R为各柱顶剪力为排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图2-18所示，当方向相反时，弯矩图和剪力只转变符号，方向不变 2.6、内力组合 A柱内力组合截面内力永久荷载可变荷载内力组合屋面荷载吊车荷载风荷载

与相应的N 与相应的N 与相应的M 与相应的M 作用于AB跨作用于BC跨作用于A柱作用于B柱左作用于B柱右作用于C柱作用于AB跨作用于BC跨左风右风项次 A B C D E F G H I J K 组合项

内力合计组合项内力合计组合项内力合计组合项内力合计 Ⅰ-Ⅰ

M 5.14 0.94 1.37 -29.15 -19.11 26.25 -4.07 4.97 14.87 -7.17 -4.25 本文格式为Word版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。

混凝土结构单层工业厂房课程设计

(6)设计任务排架柱及基础材料选用情况①柱混凝土：采用C35,钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HRB335级钢筋。②基础混凝土：采用C25,钢筋：采用HRB400级钢筋。(三)设计内容：1.确定纵横定位轴线，上柱的高度及截面尺寸；下柱的截面尺寸；布置屋盖支撑，柱及柱间支撑；2.排架计算简图及进行荷载计算；

3.排架内力计算与内力组合；4.排架柱牛腿设计；5.排架柱截面的配筋计算；6.预制柱下基础设计；7.按照学校有关规定标准格式，用A4纸打印计算书一份。8.绘制施工图纸(1#图纸一张)(1)结构布置图(屋面板、屋盖支撑布置、吊车梁、柱及柱间支撑、墙体布置)(2)基础施工图(基础平面平面布置图及基础配筋图)(3)柱施工图

二、结构构件选型：三、结构计算(一)结构计算简图1、排架柱的高度(1)、基础的埋置深度及基础高度设室内外地坪高差为300mm,基础梁高度为450mm,则基础顶面的标高为-0.850m(450+300+100=850mm),同时要求满足任务书上要求的基础底面深度2.2m。(2)、排架柱高度的确定2、柱的截面尺寸及几何特征及自重(1)、柱的截面尺寸：由设计规范查得边柱可采用上柱b某h=500mm某500mm的矩形截面，下柱采用=500mm某1000mm某150mm某100mm的工字型截面。(2)、柱的截面几何特征及柱的自重计算

3、荷载计算(1)恒载计算a.则作用于横向平面排架边柱柱顶屋盖结构自重为:G1=(4某6某27/2+57+109/2)=435.5KN计算偏心距=500/2-200=50mm作用在轴线的右侧。435.5某0.05=21.775KN.m435.5某0.25=14.175KN.mb.柱自重标准值：(2)、屋面活载(不上人屋面，取0.70大于屋面雪载0.4)故0.7某6某27/2=56.7KN2.835KN.m14.175KN.m(3)、吊车梁及轨道连接重力荷载(50+0.4某6)=52.4KN52.4某0.4=20.96KN.m

单层工业厂房课程设计计算书(完整版)

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《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lH 、上柱高度Hu分别为：

H=12.4m+0.5m=12.9m ，lH =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 1.6×105 21.3×108 4.0

下柱 I400×900×100×150 1.875×105 195.38×108 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：

单层工业厂房结构吊装课程设计

在拟定单层工业厂房结构安装方案时，应着重解决起重机的选择、结构安装方法、起重机的开行路线和构件的平面布置等。

• 起重机的选择

1.起重机的选择

起重机的选择主要包括选择起重机的类型和型号。一般中小型厂房多选择履带式等自行式起重机；当厂房的高度和跨度较大时，可选择塔式起重机吊装屋盖结构；在缺乏自行式起重机或受到地形的限制，自行式起重机难以到达的地方，可选择桅杆式起重机。

起重机型号及起重臂长度的选择

① 起重量起重机的起重量 Q 应满足下式要求：

式中 ? Q1— 构件质量；

Q2— 索具质量。

② 起重高度起重机的起重高度必须满足所吊件的吊装高度要求，如图 7-28 所示：

图 7-28 起升高度的计算简图

③ 起重半径（也称工作幅度）

当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近吊装构件时，对起重半径没有什么要求。当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，就需要根据起重量、起重高度、起重半径三个参数，查阅起重机的性能表或性能曲线来选择起重机的型号及起重臂的长度。

当起重机的起重臂需要跨过已安装好的结构构件去吊装构件时，为了避免起重臂与已安装的结构构件相碰，则需求出起重机的最小臂长及相应的起重半径。此时，可用数解法或图解法。

数解法求所需最小起重臂长（图 7-29 （ a ））

式中 L— 起重臂的长度， m ；

h— 起重臂底铰至构件（如屋面板）吊装支座的高度， m ；

h=h1-E

h1— 停机面至构件（如屋面板）吊装支座的高度， m ；

f— 起重钩需跨过已安装结构构件的距离， m ；

g— 起重臂轴线与已安装构件间的水平距离；

E— 起重臂底铰至停机面的距离， m ；

α— 起重臂的仰角。

图 7-29 吊装屋面板时起重机起重臂最小长度计算简图

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