单层工业厂房结构设计任务书

《钢结构》（钢屋架）课程设计任务书1.设计资料： (2)2.结构形式与布置 (3)3.荷载计算 (5)4.内力计算 (6)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：应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/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（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/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0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。

活载KN/m2 1 2 3 4 5 6 7基本雪压0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35基本风压0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.453、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。

钢结构课程设计任务书一、课程设计的目的和任务《钢结构》课程设计是土木工程专业的理论实践课。

本实践课的主要目的和任务是：1、文件资料的查询、收集，并初步学习各相关规范的查找及使用；2、掌握钢屋架荷载的计算；3、掌握杆件内力的计算和组合，杆件的计算长度，截面型式，截面选择及构造要求，填板的设置及节点板的厚度选择；4、掌握普通钢屋架节点设计的原则和要求，主要节点的设计和构造；掌握钢屋架施工图的内容和绘制。

二、课程设计题目和内容1、题目：设计某车间的三角形钢屋架2、设计资料1）某厂房跨度为18m/21m/24m/27m，总长120m，柱距6.0m，屋架下弦标高为15m。

车间柱网布置见图1。

无吊车，无天窗、无振动。

不考虑抗震设防。

2）屋架铰支于钢筋混凝土柱顶，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30。

3）屋面采用形式具体见小组分表，槽钢檩条。

钢材选用Q235B，焊条采用E43型。

4）采用三角形钢屋架，荷载分类情况见附录1，屋架几何尺寸和内力系数情况见附录2。

5）采用三角形钢屋架3、设计内容1）确定屋架形式和几何尺寸内容：确定屋架高度；确定节点间距及腹杆图形；按比例画出屋架单线图。

2）屋架支撑布置包括:上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，下弦纵向水平支撑，垂直支撑，系杆。

按1:600比例尺画出屋架上弦、下弦支撑布置图及垂直支撑布置图。

3）进行荷载和内力计算：包括计算屋架荷载；计算屋架杆件内力（用图解法或结构力学求解器）；4）屋面杆件截面选择。

5）设计节点包括屋脊节点，上下弦拼接节点，上下一般节点，支座节点等4-5个典型节点。

6）完成设计计算书，绘制屋架运送单元施工图。

4、内力计算考虑下面4种情况1) 满载（全跨静荷载加全跨可变荷载）2) 全跨静荷载和半跨可变荷载。

3)恒载+风荷载。

4）全跨屋架自重（包括檩条、支撑等）+半跨屋面板荷载+半跨活荷载。

成果要求1、计进度安排（1周），详见进度表。

2、设计计算书，内容包括：（1）设计资料，设计依据。

第一部分钢结构课程设计任务书一. 课程设计题目某车间梯形钢屋架结构设计二. 设计资料一单层单跨工业厂房，内设有2台中级工作制桥式吊车。

厂房总长120m，檐口高度15m，拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上。

柱顶截面尺寸400×400ｍ，柱混凝土强度等级为C20.钢屋架设计可不考虑抗震设防。

厂房柱距选择为12m屋架为梯形钢屋架（属无檩体系），跨度为24米带钢屋架挡风板。

无檩体系屋面做法及永久荷载标准值防水层为三毡四油上铺小石子0.35kN/m2找平层采用20厚水泥砂浆0.02×20＝0.40 kN/m2保温层为泡沫混凝土，选取80厚度：0.5 kN/m2预应力大型屋面板重 1.40 kN/m2可变荷载标准值雪荷载0.50 kN/m2屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2三.结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示，屋架支撑布置见图2所示（下弦支撑采用与上弦支撑同样布置）图1.屋架形式及几何尺寸第二部分、钢屋架设计计算采用1.5×12m预应力钢筋混凝土大型屋面板屋架计算跨度：L。

=L-300=23700mm屋架端部高度：H。

=2000mm计算跨度处高度: h＝2015ｍｍ屋架高跨比： H/L。

=3860/23700=1/6.14层架上弦（下弦）支撑布置图垂直支撑1-1垂直支撑2-2符号说明：GWJ(钢屋架)；SC（上线支撑）；XC(下弦支撑)；CC(垂直支撑)；GC(刚性系杆)；LG（柔性系杆）图2 屋架支撑布置图1.荷载计算屋架几何尺寸如图（1）所示，支撑布置如图（2）所示。

因为活载加积灰荷载加雪荷载（2000N/m²）大于活荷载（700 N/m²），所以动载取2000 N/m²。

屋架自重，P＝(120＋11×L) N/m²。

永久荷载标准值：二毡三油加绿豆砂0.35kN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平层0.4kN/m2保温层0.5kN/m2预应力钢筋混凝土大型屋面板（含嵌缝） 1.4kN/m2支撑和钢屋架自重（120+11×30）/1000＝0.38管道设备自重0.10 kN/m2总计 3.13 kN/m2可变荷载标准值：屋面活荷载0.60 kN/m2积灰荷载0.50 kN/m2总计： 1.10 kN/m2以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。

《钢结构》课程设计任务书、指导书（建筑工程专业方向）土木建筑工程系年月42014《钢结构》课程设计任务书、指导书一、设计题目简支梯形钢屋架设计二、设计原始资料1．结构平面布置某地区单层单跨工业厂房机加工车间，屋架跨度及厂房长度90m，柱距6m，屋架下弦标高16.5m。

2．排架结构体系钢筋混凝土柱（混凝土强度等级为C20，上柱截面400×400）；钢屋架铰支于柱上；1.5×6.0m预应力钢筋混凝土大型屋面板；1。

?i屋面坡度100。

的吊车，计算温度高于-20C．车间内设有中级工作制、起重量?300KN3．材料4型，手工焊。

钢，焊条为E43钢屋架选用Q235-B．荷载（标准值）52kN/m防水层0.352kN/m0.40砂浆找平层(厚20mm)2)( 保温层 kN/m按附表取2kN/m1预应力钢筋混凝土大型屋面板.344（包括灌缝）2kN/m屋架及支撑自重）（0.12+0.011l2kN/m0.15悬挂管道2kN/m0.50屋面活荷载2)(按附表取屋面积灰荷载kN/m2kN/m雪荷载0.35)见附图(6．钢屋架计算简图及构件几何尺寸示意图三、设计任务．绘制钢屋架结构支撑系统布置简图（包括上弦水平支撑、下弦水平支撑、垂直支撑1。

）及系杆．设计该指定跨度的双坡梯形钢屋架，并绘制安装单元施工图及编制整榀屋架材料表。

2四、主要参考资料2004高等教育出版社，张耀春.钢结构设计原理.北京:1.1991:北京中国建筑工业出版社，钢结构2.欧阳可庆..2002中国建筑工业出版社，钢结构基本原理.北京:.3.沈祖炎、陈扬骥、陈以一,2001建筑钢结构设计.4.王肇民.上海：同济大学出版社5.钢结构设计规范（GB50017-2003）6.钢结构施工质量验收规范（GB50205-2001）7.建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）8.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）9.建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）10.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）五、设计计算说明书要求1．设计资料；2．结构平面布置简图、支撑体系简图；3．钢屋架计算简图及几何长度；4．荷载计算、荷载组合、节点荷载及支座反力计算；5．屋架内力计算：（1）单位节点荷载（P=1）作用于左半跨屋架的内力图；（2）利用结构的对称特点，当单位节点荷载（P=1）分别作用于屋架左半跨和右半跨时，可将屋架中相互对称的各杆件内力叠加，得到相当于单位节点荷载（P=1）作用在全跨屋架节点上的内力；（3）考虑三种荷载组合：a、全跨恒载+全跨活载（使用阶段）；b、全跨恒载+半跨活载（使用阶段）；c、屋架自重和支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载（施工阶段）；（4）杆件设计内力的确定：按上述三种荷载组合情况，进行内力组合；6．屋架杆件截面选择（不考虑支撑与弦杆连接的螺栓孔对截面的削弱，不考虑上、下弦杆变截面）；．屋架节点计算，至少计算一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下7．弦中央节点，并绘制节点大样草图（按1:3～1:5比例尺）。

成果导向下单层工业厂房课程设计的教学改革与实践摘要：单层工业厂房课程设计是土木工程专业本科培养方案中第一个涉及钢筋混凝土结构体系设计的重要的实践课。

文章在分析单层工业厂房课程设计的课程特点及教学现状的基础上，在以成果为导向的大背景下，就钢筋混凝土单层工业厂房的结构设计如何和其他单层工业厂房类课程设计协同，如何优化选题内容，扩大选题范围以及考核评价方法的改革措施等方面进行研究及实践，总结了教学实践过程中的体会。

关键词：成果导向；单层工业厂房；课程设计；多课程协同1 引言成果导向教育（OBE）是一种以学生的学习成果为导向的教育理念，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果[1]。

我国《工程教育认证标准》强调工程教育专业要实施成果导向教育，要求接受认证的专业必须明确：（1）对学生的毕业要求及毕业要求指标点（成果）；（2）课程目标；（3）课程目标达成度，这三方面是实施成果导向教育的关键。

钢筋混凝土单层工业厂房结构设计是土木工程专业的必修课程，基于工程教育专业认证的毕业要求是培养学生应用专业基本原理，分析土木工程专业复杂工程问题及其影响因素，结合文献研究获得合理结论的能力，以及综合考虑土木工程建设需求与各种影响因素，设计（开发）科学合理的结构体系的能力，同时在设计中能体现出学生的创新意识。

但是现阶段我校土木工程专业学生单层工业厂房课程设计还存在一系列的问题，这些问题影响了毕业要求指标点的达成度。

因此，需要切实改变传统观念，加强课程设计的教学改革，以满足工程教育认证的要求[2]。

2 现状与背景分析2.1各课程设计之间缺乏协同，难以形成完整的设计体系目前土木工程专业学生所做的与单层工业厂房有关的课程设计有三个，具体情况见表1。

表1 单层工业厂房类课程设计情况表课程名称设计题目所在学期及学时建筑钢结构课程设计单层工业厂房——钢屋架设计第5学期，1周土木工程施工课程设计单层工业厂房结构安装工程课程设计第6学期，1周混凝土结构课程设计（2）钢筋混凝土单层工业厂房结构设计第6学期，2周从表1中可以看出，目前设计时间的安排并没有遵循先结构设计、后施工的正常顺序进行，致使无法进行课程协同。

单层工业厂房课程设计摘要一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握单层工业厂房的基本结构、功能布局及设计原则。

2. 学生能了解单层工业厂房在国民经济中的地位和作用，以及它在不同行业中的应用。

3. 学生能掌握单层工业厂房的施工技术、材料选择及质量控制方法。

技能目标：1. 学生能运用所学的理论知识，分析并解决实际工程中的问题，具备一定的工程实践能力。

2. 学生能运用绘图软件，如CAD等，绘制单层工业厂房的平面图、立面图及剖面图。

3. 学生能通过小组合作，完成一个单层工业厂房的设计方案，并进行汇报和展示。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对工业建筑的兴趣和热爱，增强对建筑行业的认同感。

2. 学生培养良好的工程意识，注重质量、安全、环保等方面的问题，树立正确的价值观。

3. 学生通过团队协作，培养沟通、交流、合作的能力，提高自身综合素质。

本课程旨在使学生掌握单层工业厂房的相关知识，培养其工程实践能力和创新意识，同时注重情感态度价值观的培养，使学生在学习过程中形成积极向上的人生态度，为将来从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 单层工业厂房概述- 工业建筑的分类及特点- 单层工业厂房的发展历程及现状2. 单层工业厂房设计原则- 功能布局及空间组织- 建筑结构及材料选择- 设备安装及工艺流程3. 单层工业厂房结构设计- 基本结构形式及受力特点- 结构计算与构件设计- 抗震设防及安全措施4. 单层工业厂房施工技术- 施工组织与管理- 施工工艺及操作要点- 质量控制与验收标准5. 单层工业厂房案例分析- 国内外典型单层工业厂房案例- 案例分析与评价6. 单层工业厂房设计实践- 设计任务书及设计要求- 方案设计及图纸绘制- 设计成果展示与评价教学内容根据课程目标进行科学性和系统性的组织，以教材为基础，结合实际工程案例，注重理论与实践相结合。

在教学过程中，按照教学大纲的安排和进度，逐步引导学生掌握单层工业厂房的相关知识，培养其工程实践能力。

《钢筋混凝土结构》课程设计单层工业厂房设计学院：土木工程与力学学院专业班级：_____土木0902班_______姓名：学号： U******指导老师：_______________________目录一、设计资料 (3)二、结构选型 (5)1、屋面板选型 (5)2、天沟板选型 (6)3、天窗架选型 (6)4、屋架选型 (7)5、吊车梁选型 (8)6、轨道连接确定 (8)7、柱截面形式与尺寸选择 (9)8、基础梁选型 (9)三、确定定位轴线 (9)1、横向定位轴线 (9)2、纵向定位轴线 (10)四、排架内力计算 (10)1、计算参数 (10)2、荷载计算 (11)3、排架内力计算 (13)五、荷载组合与内力组合 (16)1、荷载组合 (16)2、内力组合 (17)六、边柱配筋计算 (22)1、材料 (22)2、柱截面最不利内力 (23)3、柱在排架平面外的承载力验算 (24)七、牛腿设计 (25)1、尺寸确定 (25)2、验算斜裂缝控制条件 (26)3、局部受压验算 (26)4、纵向受拉钢筋的计算 (26)5、水平箍筋的确定 (26)八、边柱的吊装验算 (27)九、边柱基础设计 (30)1、地基承载力标准值的确定 (30)2、基础荷载计算 (31)3、初定基础底面积 (33)4、基础底面内力 (33)5、基础底面反力 (34)6、基础冲切验算 (34)7、板底配筋计算 (36)十、角柱基础设计 (38)十一、支撑布置 (40)一、设计资料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，跨度为18m，设吊车20/5t、20/5t吊车各一台，吊车均为中级工作制，轨顶标高为11.4m，厂房设有天窗，建筑平、立、剖面图详图1、图2、图3。

图1 建筑平面图图2 建筑立面图图3 建筑剖面图2、结构设计条件：1)自然条件：基本雪压0.5KN/m2基本风压0.35KN/m2地震设防烈度该工程位于非地震区，故不需抗震设防。

一工程概况及施工技术经济条件1、工程概况本工程为某厂单层钢筋混凝土装配式车间，该车间长。

2、施工技术经济条件（1）地质：由勘测报告知，土壤为一级大孔性黄土，天然地基承载力为15T/m2，地下水位在地表下6~7米；（2）吊装前基础已施工完毕并回填平整至-0.20米；（3）柱、顶应为屋架及12米跨两铰拱屋架，均为现场预制；吊车梁、联系梁、基础梁及预应力大型屋面板在预制构件加工厂制作，用汽车运入现场并排放；（4）钢天窗梁系，分两段在金属结构厂制作，运到现场拼装并排放；（5）结构安装工程承重构件一览表附表；（6）施工单位现有W1-50，W1-100和ε-1252型履带起重机可供选用，其工作性能见图4，5，6所示工作性能曲线；起重机外形尺寸如图及附表；（7）工期：自2010年12月20日至7月20日。

3、设计参考数据（1）柱的预制平面图中柱脚距基础中心80cm以处，吊具重200kg；（2）横吊梁重500kg；天窗架加固附加重500kg；（3）鸟嘴架可外伸3m重500kg。

二施工前准备工作本次设计是严格按照工程现场情况以及设计任务书参考国家标准完成的。

在合同的时间期限内既要安全合理又要经济的吊装施工。

首先已经做好了厂房的基础，现在需要清理场地将需要吊装的材料按要求布置好准备吊装。

三 厂房结构吊装方案1 起重机械型号的选择由上面的工程概况和施工条件可以知道，构件中柱子和梁中最重6.9T ，屋架、天窗和屋面板最重7.15T 。

起重机型号的确定和工作参数的计算。

1 吊装柱子的起重机选择。

柱：各列柱均要求以一点绑扎（斜吊绑扎法或直吊绑扎法）采用旋转法吊装的方法。

则 Q ≥ Q 1 +Q 2 其中Q1为构件质量，Q 2 为索具重量：吊索取 0.2 T ； 横吊聚、鸟嘴架，各 0.5 T ；柱子中最重的为6.9T 。

所以Q ≥7.1T 。

起重高度 H 所选起重机的起升高度必须满足所吊构件的吊装高度要求。

柱子中最高的如表为Z1-3柱，14.24m则 H ≥ h 1 +h 2 +h 3 +h 4。

沈阳建筑大学城市建设学院课程设计任务书（二）课程设计名称单层工业厂房设计（2012年秋季学期）学院城建学院指导教师田悦2012 年 6 月1 日一、设计目的1．通过单层厂房结构设计，建立厂房整体设计概念。

2．进一步理解厂房结构设计实际工作和计算简图的抽象概念。

3．掌握厂房荷载的种类、性质、传递路线和计算。

4．进行排架分析的基本训练。

5．掌握排架柱的内力组合方法。

6．掌握偏心受压柱的截面设计、构造及房屋主要构件间的联结构造。

7．掌握预制柱独立基础的设计计算。

二、设计资料某机械加工装配车间。

1、为两跨等高厂房（18m＋24m），柱距6m，厂房全长60m。

（见附页平面图）2、24m跨装配车间设有两台10～50t（由指导教师指定）中级工作制吊车，给定轨顶标高（由指导教师指定）。

18m跨机械加工车间设有两台5～50t（由指导教师指定）中级工作制吊车。

3、地质情况：由指导教师指定。

4、基本风压、基本雪压按地区确定。

三、设计内容与要求计算书部分：1、方案设计。

2、计算简图的确定及荷载计算。

3、排架内力分析及内力组合。

4、柱截面配筋计算（包括牛腿）。

5、基础设计与计算。

计算书要求步骤清晰完整，计算准确无误，字迹工整清楚，一律用A4纸装订成册。

图纸部分：1、结构构件（屋架、柱、吊车梁、圈梁等）、屋盖支撑及柱间支撑布置图。

2、柱子模板及配筋图。

3、基础梁平面布置图及基础详图。

图纸要求一律用2号图绘制。

图面要布置匀称，比例合理，字体端正，线条清晰，符合制图标准，不准用透明纸绘图。

四、设计步骤与进度1、选定厂房屋盖（屋梁、屋面板、天沟板等）、吊车梁的型号、柱子的形式和材料（0.5天）2、绘制柱子、吊车梁、柱间支撑、圈梁、连系梁（或墙梁）的结构布置草图（0.5天）3、绘制厂房剖面草图计算简图4、荷载计算（2天）5、排架内力分析及内力组合。

（3天）6、柱截面配筋计算（包括牛褪）（1天）7、基础设计与计算及平面布置草图（1天）8、上正式图（3天）另：机动、穿插集中辅导及交图、答辩（1天）五、参考资料1、建筑结构荷载规范GB50010-20012、混凝土结构设计规范GB50010-20023、建筑地基基础设计规范GB50007-20024、建筑结构制图标准GB/T50105-20015、结构构件设计选用手册6、混凝土结构设计手册7、全国通用图集及有关标准图。

钢结构课程设计任务书及指导书（幕墙）钢结构课程设计任务书及指导书(幕墙)[⼟⽊⼯程专业钢屋盖课程设计任务书及指导书苏州科技学院⼟⽊⼯程学院建⼯系20XX年3⽉钢屋盖课程设计任务书⼀、题⽬设计某车间钢屋架⼆、设计资料1、车间平⾯尺⼨：24m×78m2、车间为单跨：跨度l = 24m 轨顶标⾼ 10m3、柱距6m4、吊车：⼆台桥式吊车Q=20吨/5吨，中级⼯作制。

5、材料：屋架型材，焊条E43型。

6、建造地区：江苏省苏州市7、制造运送⽅案：焊接；铁路运送。

8、建筑结构⽅案：屋盖⽆檩⽅案，⽆天窗，采⽤G410 ×6m预应⼒混凝⼟⼤型屋⾯板；柱钢筋混凝⼟柱，混凝⼟强度等级C25，上柱截⾯400×400mm。

9、屋⾯做法：⼆毡三油防⽔层下20mm厚⽔泥砂浆找平层，再下⾯是80mm厚泡沫混凝⼟保温层。

10、屋⾯坡度：i=1/10 ～1/1211、屋⾯积灰荷载：～/m2，。

三、设计成果：1、设计计算书，内含屋架型式单线图，⽀撑布置图等内容。

2、钢屋架运送单元施⼯图。

四、设计内容及步骤：1、确定屋架图形 (1)确定屋架中⾼及端⾼； (2)确定节点间距及腹杆图形； (3)按⽐例画出屋架单线图12、屋架⽀撑布置按1:600⽐例尺画出屋架上弦、下弦⽀撑布置图及垂直⽀撑布置图。

3、荷载计算4、屋架杆件内⼒分析5、屋架杆件截⾯选择6、绘制钢屋架运送单元施⼯图五、设计参考资料1、《钢结构》，陈绍蕃、顾强主编，中国建筑⼯业出版社，20XX年第⼆版。

2、《钢结构》魏明钟主编，武汉理⼯⼤学出版社，20XX年10⽉第⼆版。

3、《钢结构》刘声扬主编，中国建筑⼯业出版社，1997年6⽉和三版。

4、《钢结构》欧阳可庆主编，中国建筑⼯业出版社，1991年11⽉第⼀版。

5、《钢结构-原理与设计》王国周等主编，清华⼤学出版社，1993年第⼀版。

6、《钢结构设计规范》，中国计划出版社，20XX年10⽉第⼀版。