单层工业房的课程设计例题
单层工业房设计
一、设计资料：
1. 工程概况
某造纸车间为一单跨单层钢筋混凝土厂房，厂房总长66m，跨度27m，柱距6m，设有20/5t、10t各一台中级工作级别吊车，轨顶标高+10.1m。厂房平面图如图（1）
2. 设计资料
屋面构造：
二毡三油防水层(上铺绿豆砂)；
20mm厚水泥砂浆找平层；
100mm水泥膨胀珍珠岩保温层；
一毡二油隔气层；
20mm厚水泥砂浆找平层；
预应力混凝土大型屋面板。
围护结构：
240mm厚普通砖墙，双面抹灰；钢框玻璃窗宽×高：4000mm×5100mm 和4000mm×1800lmm。
地面:钢筋混凝土地面,室内外高差150mm。
3．设计基本原始资料
自然条件：基本风压为0.5kN/m2，地面按B类，基本雪压为0.3KN/m2，屋面活荷载为0.5kN/m2。
地质条件：场地地面以下0.8内为填土，填土下层4.8m内为粉质粘土，地基承载力特征值为240kN/m2，地下水位为-5.5m。
该工程位于非地震区，不考虑抗震设计。
4. 材料
钢筋：箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。
混凝土：柱采用C40，基础采用C20。
5．设计要求
1)初步确定排架结构布置方案；
2)对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置；
3)排架的荷载计算和内力分析；
4)排架柱的设计；
5)柱下独立基础的设计
二、构件选型及屋盖布置
根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图（2）所示。为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。
1.屋面板
采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集92G410（一）中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。
2．天沟板(外天沟排水)
选用92G410(三)标准图集中的JGB77—1，自重标准值2.02kN／m。
3．屋架采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图集95G415(三)，每榀屋架自重标准值为120kN。
4．屋盖支撑
在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。
5．吊车梁
选用95G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁，梁高1200mm，每根自重标准值44.2kN，轨道及垫层构造高度200mm，轨道及连接重l kN/m。
6．排架柱
排架的上柱截面为矩形, 下柱采用工字形截面。
7. 支撑布置
设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图（3）
本设计跨度27m,大于18m，因此需要布置支撑。柱截面高度h>600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（4）。
图（3）屋架下弦支撑
图（4）柱的支撑布置
三、排架的荷载计算
1．排架计算简图的确定
(1)确定柱高。
吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=10.1—0.2=9.9m
牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=9.9-1.2=8.7m
柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸，取为12.6m 上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=12.6—8.7=3.9m
全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.6--（--0.6）=13.2m
下柱高H l=H--H u=13.2-3.9=9.3m,λ= H u/H=3.9/13.2=0.295
（2）初步拟订柱尺寸
根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=400mm×450mm, 下柱b×h×h f=400mm ×850mm×200mm,截面尺寸如图（5）所示。
图（5）下柱截面尺寸（单位：mm）图（6）排架计算简图
（3）参数计算 上柱： 493100375.345040012
1
mm I u ?=??= 下柱：
2
3
3L 25)3
22500(
25300212500300121850400121I ?+????-??-??= 41010887.1mm ?=
比值：
16.0==
l
u
I 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：
二毡三油防水层 0.35KN/m 2
20mm 厚水泥砂浆找平层； 20×0.02=0.4 KN/m 2 100mm 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
20mm 厚水泥砂浆找平层； 20×0.02=0.4 KN/m 2 预应力混凝土大型屋面板。 1.4 KN/m 2 g k =3.00 KN/m 2 天沟板 2.02×6=12.12 KN 屋架自重 120KN
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
kN G k 12.3152
120
12.1222760.31=++??=
mm h e u 751502
45015021=-=-=
2)柱自重标准值：
上柱 G 2k =25×0.4×0.45×3.9=17.55kN
mm h h e u l 2002
450
2850222=-=
-=
下柱 G 3k =25×9.1×[0.2×0.4×2+0.4×0.1+2×
kN 4.541.1]025.0)1.04.0(2
1
=??+? 注（1.1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 =44.2+1×6=50.2kN
4e =800—850÷2=375mm
（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0.50 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 =0.5×6×27÷2=40.5 KN
（3）吊车荷载标准值 由DSQD 型其参数如下
吊车吨位
（t ） Q 1k （kN ） Q 2k （kN ） 吊车宽度B （mm ） 轮距K （mm ） P maxk （kN ） P mink （kN ）
20/5 320 69.77 6055 4100 216 79 10 240 34.61 5980 4050 136 51
根据B 与K 及支座反力影响线图（7），可求得
图（7） 求D max 时的吊车位置图
)]()([43,2max 21,1max ,max y y P y y P D k k k +++=β
)]6
0075
.060575.4(
136)69.11(216[9.0+++= kN 84.339=
)]()([43,2min 21,1min min,y y P y y P D k k k +++=β
)]6
0075
.060575.4(
51)69.11(79[9.0+++= kN 125=
kN Q Q T k k k 7.6)77.69200(1.04
1
)(4132,1=+??=+=α
kN Q Q T k k k 04.4)61.34100(12.04
1
)(4132,2=+??=+=
α
)]()([432211max,y y T y y T T k k k +++=β
kN 4.10)68.004.432.17.6(9.0=?+??=
其作用点到柱顶的距离
y=69.09
.37
.2/,7.22.19.3==
=-=-u e u H y m h H （4）风荷载标准值。 计算21q q 、时风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度12.6+0.15=12.75m 取值，计算k W 时风压高度变化系数按檐口标高14.9m 取值
)
(/61.96.05.014.1]8.11.03.23.1[])6.05.0()5.08.0[(14
.1)109.14(0
.101500
.114.10.1)
(/62.165.008.15.0)
(/60.265.008.18.008
.1)1075.12(0
.101500
.114.10.10210201→=????-?=-++==---+
=→=???==→=???===---+
=m kN B w h h W m kN B w q m kN B w q z k z z s k z s k z μμμμμμμ
图（8）风载体型系数（长度单位：mm ）
排架受荷总图如图（9）
图（9）排架受荷总图
3．内力计算
(1)恒载作用下。
由于单层厂房多属于装配式结构，柱、吊车梁及轨道的自重，是在预制柱吊装就位完毕而屋架尚未安装时施加在柱子上的，此时尚未构成排架结构。但在设计中，为了与其他荷载项计算方法一致，并考虑到使用过程的实际受力情况，在柱、吊车梁及轨道的自重作用下，仍按排架结构进行内力计算。
在屋盖自重G1k、上柱自重G2k、吊车轨道及连接G4k作用下，由于结构对称、荷载对称，故可简化为如图（10）的计算简图
图（10）恒荷载作用下计算简图
1）在G 1k 作用下
) m -23.63(kN =0.075×-315.12=e G =M 11k 12k ?
) m -63.03(k N =0.2×-315.12=e G =M 21k 12k ? 2) 在G 2k 作用下
) m -3.51(k N =0.2×-17.55= e G =M 22k 22k ? 3) 在G 4k 作用下
m)kN 18.83(=0.375×50.2 =e G =M 44k 42k ?)
叠加以上弯矩
M 1k = M 11k =-23.63(m kN ?)
M 2k = M 12k +M 22k +M 42k =-63.03-3.51+18.83=-47.7(m kN ?)
已知,295.0,181
.0==λn 由规范公式： 72.0)
116
.01(295.01)16.01
1(295.0123)11(1)11(12332321=-+--?=----?=n n C λλ
在M 1k 作用下 )(29.12
.1364
.2372.0111→=?==kN H M C R k 由规范公式
21.1)
116
.01(295.01295.0123)11(1132
322=-+-?=-+-=
n C λλ 在M 2k 作用下
)(37.42
.1371
.4723.1222→=?
==kN H M C R k
在G 1k 、G 2k 、G 3k 、G 4k 共同作用下的弯矩图和轴力图如图（11
）
图（11）恒荷载作用下内力图 图（12）屋面活荷载作用下的计算简图
（2）活荷载作用。 1）屋面活荷载作用下：
由于Q 1k 作用位置与G 1k 相同
)
(1.82.05.40)
(04.3075.05.4021111211m kN e Q M m kN e Q M k Q k Q
k
k
?-=?-==?-=?-==
)(74.02
.131
.821.1)(17.02
.1304
.372.01221112
1
→=?
==→=?==kN H
M C
R kN H M C R k
k k k
Q Q Q Q 在Q 1k 作用下的M 图和N 如图（12）所示 2）吊车竖向荷载作用下： 当D max,k 作用在A 柱时 A 柱
m kN e D M k
k
?=?==44.127375.084.3394
max,max,
B 柱
m kN e D M k k ?-=?-==88.46375.01254min,min, 与恒载计算方法相同，可得C 2=1.21 A 柱
)(68.11),(68.112
.139
.11821.11max,2
←-=←-=?
==kN V kN H D C R A k A B 柱
)(26.4),(26.42
.1388
.4621.11min,2
→=→=?
==kN V kN H D C R B k
B
A 柱与
B 柱相同，剪力分配系数5.0==B A ηη
)
(42.7),(42.726.468.11)(71.3)26.468.11(5.0)(2122→=←-=+-=+=→=+--=+-==kN V kN V V V kN R R V V B A A A B A A A B η
内力图如图（13）
图（13）吊车竖向荷载作用下内力图
3）吊车水平荷载作用下：
当T max 向左作用时
69.09
.32.19.3=-=u H y 295.0,181.0==λn 由规范公式可得
当
674.0)]
11
(1[2)2.0416
.0(
8.126.0335=-+-+-=
=n n C H y u λλλ时， 当
627.0)]
11
(1[2)1.0243
.0(
1.227.0335=-+++-=
=n n C H y u λλλ时，
)
(57.6,57.64.10632.0632
.069.011max,55→===?=====kN V V kN T C R R C H y B A k B A u 时，线性插入得
考虑空间作用分配系数，由表12-16可以查得85.0=μ
)
(915.0)
(915.066.566.6)
(585.5)57.657.6(85.05.0)(212122→=+=→=-=+=←-=+?-=+-==kN V V V kN V V V kN R R u V V B B B A A A B A A B A η
T max 向左作用的M 图、N 图如图（14）所示。
T max 向右作用的M 图、N 图于上述情况相反。
图（14）吊车水平荷载作用下内力图
4）风荷载作用下：
风从左向右作用，在q1和 q2 作用下，由规范公式：
34.0)]
116
.01(295.01[)]116.01
(295.01[8
3)]1(1)]11(1[83341
346=-+-+?=-+-+=n n C λλ )(27.7),(27.72.1362.134.0)
(67.11),(67.112.1360.234.012621161←-=←-=??-=-=←-=←-=??-=-=kN V kN H q C R kN V kN H q C R B A
)
(01.727.728.14)(61.267.1128.14)
(28.14)27.767.1161.9(5.0)(21212122→=-=+=→=-=+=→=++=--==B B B A A A k A B A V V V V V V kN R R W V V η
风荷载作用下的M 、N 图如图（15）
当风从右向左吹时，其M 、N 图与上述情况相反。
图（15）风荷载作用下内力图
四、最不利内力组合
由于排架单元为对称结构，可仅考虑A 柱截面，荷载内力汇总表见表一，内力组合见表二
表一 A 柱内力汇总表
柱号 截面
荷载项 内力
恒荷载 屋面活荷载 吊车竖向荷载
吊车水平荷载
风荷载
G1kG2k G3kG4k Q1k Dmax,k
在A 柱
Dmin,k 在A 柱
Tmax,k 向左
Tmax,k 向右
左风
右风
(1) 2
3
4
5
6
7
8
A
柱 1-1 M -1.56 0.51 -28.94 -28.94 -8.91 8.91 29.95 -27.32 N 332.67 40.5 0 0 0 0 0 0 2-2 M -49.26 -7.59 98.5 17.94 -8.91 8.91 29.95 -27.33 N 382.87 40.5 339.8 125 0 0 0 0 3-3
M 3.38 3.91 29.5 -51.06 -97.12 978.12 260.96 -233.67 N 437.27 40.5 339.8 125 0 0 0 0 V
5.66
0.91
-7.42
-7.42
-9.485
9.485
36.93
-28.39
表二 A 柱内力组合表
内力 截面 由可变荷载效应控制的组合 1.2恒载+1.4任一活载 组合项
Mmax 相应 N 、V
组合项
Mmin 相应 N 、V
组合项
Nmax 相应 M 、V
组合项
Nmin 相应 M 、V
1--1 1 7 40.06 1 8 -40.12 1 2 -1.16 1 7 40.06 399.2 339.2 455.9 399.2 2--2 1 3 78.79 1 8 -97.37 1 3 78.79 1 8 -97.37 935.16 459.44 935.16 459.44 3--3
1 7 369.4 1 8 -323.08 1 3 43.56 1 7 369.4 524.7
2 524.72
1000.44 524.72 58.49 -32.95
-360
58.49
内力 截面 由可变荷载效应控制的组合 1.2恒载+1.4×0.9(任意两个或两个以上活载)
组合项
Mmax 相应 N 、V
组合项
Mmin 相应 N 、V
组合项
Nmax 相应 M 、V
组合项
Nmin 相应 M 、V
1--1
1 2 7
36.51 1 3 6 8 -61.53 1
2 3 6 8 -60.89 1 3 6 8 -61.53 450.23 399.2 450.23 399.2 2--2
1 3 5 7
91.51 1 2 8 -103.11 1 2 3 7 93.17 1 8 -93.55 887.59
510.47
938.67 459.44 3--3
1 2 3 6 7
491.33 1 4
5
8
-477.08 1 2 3 6 7
491.33 1 7 332.87 957.80 682.74 957.80 524.72 57.07 -50.28 57.07
46.53
内力 截面 由永久荷载效应控制的组合 竖向活荷载竖向恒载qi ?4.135.1+
组合项
Mmax 相应 N 、V
组合项
Mmin 相应 N 、V
组合项
Nmax 相应 M 、V
组合项
Nmin 相应 M 、V
1--1
1 2 -1.61 1 2 3 -29.97 1 2 4 -29.97 1 8 -28.88 488.79 488.79 488.79 449.1 2--2
1 3 30.03 1
2 -73.94 1 2
3 22.59 849.88
556.56 889.57 3--3
1 2 3
37.3 1 4
-45.48
963 712.81 -6.38
0.37
注 荷载规范。
为活荷载组合系数，见qi ?
五、排架柱的设计
1．柱在排架平面内的配筋计算 (1)截面尺寸。
(2)材料等级。混凝土：40C , 2/1.19mm N f c =
钢筋：受力筋为2'
/300,HRB335mm N f f y y == 箍筋为:2/210HPB235,mm N f y =
(3)截面最不利内力。由于截面3—3的弯矩和轴向力均比截面2—2的大，故下柱配筋由截面3—3的最不利内力确定。经比较，用于上下柱截面配筋的最不利内力及柱在排架方向的初始偏心距i e 、计算长度0l 偏心距增大系数η列于表三中
表三 柱在排架平面内的计算参数
截面 内力组
0e
0h
i e
1ξ
0l
h
2ξ
η
1--1
M(m kN ?) -29.97 61 415
81
0.73
7800
450
0.977 1.784
N(kN ) 488.79 M -61.53 154 415 174 1 7800 450 0.977 1.500
N
399.2 3--3 M 369.4 704
815 724 1 19800 850 0.917 1.400
N 524.72 M 491.33 513 815 533 1 9300 850 1 1.1.31
N
957.8
注 1. 的、30/20,,/00h e e e e N M e a a i =+==较大者，考虑吊车荷载时，
，上柱）(00.2u H l =不考虑吊车
,0.10l H l =。荷载时，H l 5.10= .
85.0,1],)(/14001[.221200==+
=K cm h
l h e K
cm i ，对于单厂为有侧移结构ξξη
柱在排架平面内的配筋计算过程在此略去，计算结果见表四
表四 柱在排架平面内的配筋计算
截面
内力组
i e
η
e
x
0h b ξ
偏心情况 )('
mm A A s s =
计算
实配 1--1
M(m kN ?) -29.73 81 1.784 335 64
228
大偏压
N(kN ) 488.79 M -94.51 174 1.5 451 52 228 大偏压 218 236 3Ф10 N
399.2 3--3 M
317.87 724 1.4
1404 69
448
大偏压 1372 1520 4Ф22 N 514.25 M 441.45 533 1.131 993 125 448
大偏压
993
1256 4Ф20
N
993.48
注1. s i a h
e e -+
=2
η 2.
b ξ=0.550
2.柱在排架平面外的承载力验算
上柱，N max =488.79kN,考虑吊车荷载时，按规范有 13450
5850,585039005.15.100===?==b l H l u 由规范知935.0=?
max 3347)23630024504001.19(935.0)2(N A f A f N s y c c u >=??+???=+=?
下柱N max =1000.4,当考虑吊车荷载时，按规范有
在排架平面外
,93000.10mm H l l ==
54.0,9994
9300941055.210258.22550002150
)550500(285040010258.212
1003.534124003.1582059
2
4
93
3====??==
=?+?-?=?=?+??==?则i l m m A I i m m A m m I I l l
max 3037)125630022550001.19(54.0)2(N kN A f A f N s y c c u >=??+??=+=?
故承载力满足要求。 3．裂缝宽度验算 (1)1—1截面：
。
故可以不验算裂缝宽度,55.037.0415
154
,1542.39953.61000<=====
h e mm N M e (2)下柱3—3截面
kN N m kN M 8.957,33.491=?=
故应验算裂缝裂缝宽度
,55.0629.0815
513
,5138.95733.491000>=====
h e mm N M e 验算裂缝宽度的荷载标准组合值，按GB50009—2001《荷载规范》有
ik
k Q n
i i Q Gk k S C M M M ∑=++=11?
=3.38+260.96+（3.91×0.7+29.5×0.7+97.12×0.7）=288.46m kN ?
0148.0200
3008501005.01520
41046
.70346
.288e 703.46kN,
0.7)339.80.7(40.5437.270=?+??==
===
=?+?+=te s te k k k A A m m N M N ρ
777
.0)928815(12.087.0)(12.087.092835425513048.12
048.1)850
9300(815513140011)(1400
1
12
2002200
0=?-=-==-+?=-+
==?+=+
=e h m m a h
e e h l h e s s s ηηη
200/4.2151520
81578.0)81578.0928(46.703)(mm N A h h e N s k sk =???-=-=
ηησ
裂缝间纵向钢筋应变不均匀系数 ψ=)08
.09.1(te
eq
s
sk
cr d c E ρδψ
α+
满足要求）
(3.0270.0)
0148.022
08.0409.1(100.24.215613.01.25
m m m m <=?+???
?= 4．柱牛腿设计
(1)牛腿几何尺寸的设计。
牛腿宽b=400，若取吊车梁外侧至牛腿外边缘的距离C 1=80mm ，吊车梁下部尺寸为340mm ，则牛腿水平截面高度
,1050802
340
800mm =++
= 牛腿外边缘高度h 1=500mm ，倾角α=
45，
牛腿高度h=500+200=700mm 。 (2)牛腿配筋。
由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内，故a=800-850=-50mm<0，故该牛腿可按构造配筋，纵向钢筋取4Ф16，箍筋为Φ8@100。 (3)牛腿局部承压验算
设垫板尺寸为400×400mm,局部压力标准值 kN G D F k k VK 3902.508.3394max,=+=+=
故局部压应力22/33.1475.0/44.2400
400390000
mm N f mm N A F c VK sk =<=?==
σ
图（16） 牛腿详图 （mm ）
5．柱的吊装验算
采用翻身吊，吊点设在牛腿与下柱交接处。 （1） 荷载计算
上柱自重 m kN g /1.845.04.0255.12.11=????= 牛腿自重 m kN g /4.184.07
.0)
2.02.05.07.00.1(255.12.12=???-÷?
??=
下柱自重 m kN g /5.114.0255.0255.12.13=????= 计算简图如下
（2） 内力计算。结构重要性系数取1.0 m kN M ?=??=6.619.31.85.021
m kN M ?=?-+??=2.887.0)1.84.18(21
6.41.821222
m kN M ?=-
??=9.822
2
.884.95.118123 弯矩图如图（17）
图（17） 柱吊装验算图（单位mm ）
(3)截面承载力计算。
1—1截面： m kN a h f A M s y s u ?=-??=-=9.26)35415(300236)('0 2—2截面： m kN a h f A M s y s u ?=-??=-=7.355)35815(3001520)('0 1--1截面承载力不满足要求，需加筋。加为3Ф16 ，A s =603mm 2, M u =68.7m kN ?>61.6m kN ?。满足要求。 (4)裂缝宽度验算。
由承载力计算可知，只验算1—1截面即可。钢筋应力如下
01.00067.0450
4005.0603
5.0/8.235415
60387.02.161600000
87.020<=??==
=??=?=bh A m m N h A M s te s k s ρσ
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 441.08
.23501.039
.265.01.165.01.1=??-
=-=sk
te tk
f σρψ
故最大裂缝宽度为 )08
.09.1(max te
eq
s
sk
cr d c E W ρσψ
α+=
满足要求）
(3.0194.0)0148.022
08.0409.1(10
0.24.215441.01.25
m m <=?+???
?= 排架柱施工图见附录一 六、基础设计
1．由柱传至基顶的荷载
(1)由表11—7选出两组最不利内力
kN V kN N m kN M 76.48,48.993,4.441max ==?= kN V kN N m kN M 28.50,74.682,08.477min -==?-= （2）由基础梁传至基础顶面的荷载：
kN
2.37924.5]4)8.11.5(6)45.06.05.14[(2.1=??+-?-+?墙重（含双面抹灰） 钢框玻璃窗 kN 9.1445.0)8.141.54(2.1=??+?? 基础梁 kN
3.20256245.0)3.02.0(2.1=??÷?+? G 5=41
4.4kN
(3) 由基础梁传来的荷载G 5对基础底面产生的偏心弯矩设计值为 m kN e G ?-=+?-=3.238)2
85
.023.0(
4.41455 （4） 作用于基底的总弯矩和轴向力设计值为（假定基础高度
H=1100mm ）
第一组
m
kN M bot ?=-?+=1.3103.2381.107.5733.491
kN N 2.13724.4148.957=+=
单层工业厂房课程设计计算书完整版
《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 H、上柱高度Hu分面的距离为0、5m ,则计算简图中柱的总高度H、下柱高度 l 别为: H=12、4m+0、5m=12、9m , H=8、6m+0、5m=9、1m l 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。 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/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 厚水泥砂浆找平层; 20×0、015=0、3 KN/m 2 预应力混凝土屋面板(包括灌缝) 1、4 KN/m 2 2、900 KN/m 2 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: G 1=1、2×(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: G 3=1、2×(44、2kN ＋1、0KN/m ×6m)=50、20 KN (3)柱自重重力荷载设计值: 上柱 G 4A = G 4B =1、2×4kN/m ×3、8m =18、24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1、2×4、69kN/m ×9、1m =51、21KN 各项恒载作用位置如图2所示。 1、2、2 屋面活荷载 屋面活荷载标准值为0、5 KN/m 2,雪荷载标准值为0、35 KN/m 2,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: Q 1=1、4×0、5 KN/m 2×6m ×24m/2=50、40KN Q 1 的作用位置与G 1 作用位置相同,如图2所示。 1、2、3 风荷载 风荷载标准值按式(2、5、2)计算,其中0ω=0、35 KN/m 2 ,z β=1、0,z u 根据厂
@单层厂房课程设计
单层工业厂房结构课程设计计算书一．设计资料 1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度L=21m，柱距为6m，车间总 长度为150m，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示： 2.车间内设有两台中级工作制吊车，吊车起重量为200/50kN。 3.吊车轨顶标高为9.0m。 4.建筑地点：哈尔滨市郊。 5.地基：地基持力层为e及I L 均小于0.85的粘性层（弱冻胀土），地基 承载力特征值为f ak =180kN/m2。标准冻深为：-2.0m。 6.材料：混凝土强度等级为C30，纵向钢筋采用HRB400级，(360N/mm2) 箍筋采用HPB300级。(270N/mm2) 二. 选用结构形式 1.屋面板采用大型预应力屋面板，其自重标准值（包括灌缝在内）为 1.4kN/m2。 2.屋架采用G415（二）折线型预应力钢筋混凝土屋架，跨度为21m，端 部高度为2.3m，跨中高度为33.5m，自重标准值为83.0kN。 3.吊车梁高度为0.9m，自重30.4kN；轨道与垫层垫板总高度为184mm， 自重0.8kN/m。 4.柱下独立基础:采用锥形杯口基础。 三、柱的各部分尺寸及几何参数 采用预制钢筋混凝土柱
轨道与垫层垫板总高m h a 184.0= ， 吊车梁高m h b 9.0= ， 故 牛腿顶面标高=轨顶标高m h h b a 916.79.0184.00.9=--=-- 由附录12查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为m 3.2，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为mm 220，故柱顶标高=m 520.1122.03.20.9+=++ 基础顶面至室外地坪的距离取m 0.1，则 基础顶面至室内地坪的高度为m 15.115.00.1=+，故 从基础顶面算起的柱高m H 67.1215.152.11=+=， 上部柱高m 60.3,604.3916.752.11取为m H u =-= 下部柱高m 07.9,066.9604.367.12取为m H l =-= 上部柱采用矩形截面mm mm h b 400400?=?； 下部柱采用Ⅰ型截面mm mm mm mm h b h b f f 150100900400???=???。 上柱： mm mm h b 400400?=? (m kN g /0.41=) 25106.1mm h b A u ?=?= 4931013.212mm bh I u ?== 下柱： )/69.4(1501009004002m kN g mm mm mm mm h b h b f f =???=??? [])100400()1752900()1502900(4009001-??-+?--?=A 2510875.1mm ?= 33 3)3/25275(253005.0212 60030012400900+????+?-?= l I 4101095.1mm ?= 109.0105.191013.29 9 =??==l u I I n m H m H u 67.12,6.3==
单层工业房的设计例题
单层工业房设计 一、设计资料： 1. 工程概况 某造纸车间为一单跨单层钢筋混凝土厂房，厂房总长66m，跨度27m，柱距6m，设有20/5t、10t各一台中级工作级别吊车，轨顶标高+10.1m。厂房平面图如图（1） 2. 设计资料 屋面构造： 二毡三油防水层(上铺绿豆砂)； 20mm厚水泥砂浆找平层； 100mm水泥膨胀珍珠岩保温层； 一毡二油隔气层； 20mm厚水泥砂浆找平层； 预应力混凝土大型屋面板。 围护结构： 240mm厚普通砖墙，双面抹灰；钢框玻璃窗宽×高：4000mm×5100mm 和4000mm×1800lmm。 地面:钢筋混凝土地面,室内外高差150mm。 3．设计基本原始资料 自然条件：基本风压为0.5kN/m2，地面按B类，基本雪压为0.3KN/m2，屋面活荷载为0.5kN/m2。 地质条件：场地地面以下0.8内为填土，填土下层4.8m内为粉质粘土，地基承载力特征值为240kN/m2，地下水位为-5.5m。 该工程位于非地震区，不考虑抗震设计。 4. 材料 钢筋：箍筋为HPB235级钢筋、受力钢筋HRB335级钢筋。 混凝土：柱采用C40，基础采用C20。 5．设计要求 1)初步确定排架结构布置方案； 2)对结构上部的标准构件进行选型，并进行结构布置； 3)排架的荷载计算和内力分析； 4)排架柱的设计； 5)柱下独立基础的设计 二、构件选型及屋盖布置 根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图（2）所示。为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。 1.屋面板
采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集92G410（一）中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。 2．天沟板(外天沟排水) 选用92G410(三)标准图集中的JGB77—1，自重标准值2.02kN／m。 3．屋架采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图集95G415(三)，每榀屋架自重标准值为120kN。 4．屋盖支撑 在端部第二开间的屋架端部和跨中设三道垂直支撑、其他跨相应部位设下弦系杆，端头第二开间设下弦横向水平支撑。 5．吊车梁 选用95G425标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁，梁高1200mm，每根自重标准值44.2kN，轨道及垫层构造高度200mm，轨道及连接重l kN/m。 6．排架柱 排架的上柱截面为矩形, 下柱采用工字形截面。 7. 支撑布置 设计采用大型屋面板，可以不设屋架上弦支撑。根据构造要求，设置相应的屋架下弦支撑，并在跨度中点处布置一道垂直支撑。见图（3） 本设计跨度27m,大于18m，因此需要布置支撑。柱截面高度h>600mm,下部柱间支撑做成双片，其间距为柱截面高减去200mm，见图（4）。 图（3）屋架下弦支撑 图（4）柱的支撑布置 三、排架的荷载计算 1．排架计算简图的确定 (1)确定柱高。 吊车梁顶标高=轨顶标高—轨道构造高度=10.1—0.2=9.9m 牛腿标高=吊车梁顶标高—吊车梁高=9.9-1.2=8.7m 柱顶标高=轨顶标高+吊车高度H+上部运行尺寸，取为12.6m 上柱高H u=柱顶标高--牛腿标高=12.6—8.7=3.9m 全柱高H=柱顶标高—基顶标高=12.6--（--0.6）=13.2m 下柱高H l=H--H u=13.2-3.9=9.3m,λ= H u/H=3.9/13.2=0.295 （2）初步拟订柱尺寸 根据表一的参考尺寸，取上柱b×h=400mm×450mm, 下柱b×h×h f=400mm ×850mm×200mm,截面尺寸如图（5）所示。 图（5）下柱截面尺寸（单位：mm）图（6）排架计算简图（3）参数计算
单层厂房结构课程设计计算书
课 程 设 计 专业： 土木工程（本科） 学号： 姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日 一、设计资料 1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。 2、钢筋混凝土结构设计手册。 二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高： 室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。 根据设计资料得： 上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离 =900+200+2734+166=4000=4m 全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高 =++4+= 故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035 .100 .4===H H u λ 柱截面尺寸：
因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500?=? B 列柱：mm mm h b 700500?=? 下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500??=?? B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500??=?? （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425 6350 25=<==（符合） B 列柱： mm b mm H l 50025425 635025=<==（符合） 对于下柱截面高度： A 、C 及 B 列柱皆有： mm h mm H l 120052912 6350 12=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱 上柱 49310208.5500500121 mm I u ?=??= 下柱 33800200121 21200500121???-??=l I +]502002 1 )27005032(50200361[423???+?+???41010067.7mm ?= 比值：074.010067.710208.510 9 =??==l u I I η 排架B 列柱 上柱 410310429.1700500121 mm I u ?=??= 下柱 33120020012 1 21600500121???-??=l I
《单层工业厂房》课程设计
《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=116.92 F2=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)=176.81KN G 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）=38.76KN G 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 KN 3，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=1.09 μs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/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2
单层工业厂房课程设计计算书(完整版)
《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 l H、上柱高度Hu分别为： H=12.4m+0.5m=12.9m， l H=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 1.6×10521.3×108 4.0 下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 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： G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×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=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN
单层厂房结构课程设计
单层厂房结构课程设计 一、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。 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所示。
1 B C 18001800 600 600 600600600600600 600 600 6002 4 3 6578912 1110EA= EA= 10100 3600 900 1000 B柱 A柱
2.屋面活荷载 屋面活荷载标准值为2 0.5kN/m，雪荷载标准值为2 0.4kN/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： .8kN 37 18/2m 6m kN/m 5.0 4.12 1 = ? ? ? = Q 1 Q的作用位置与 1 G作用位置相同，如图3所示。 3.风荷载
kN/m 36.3m 0.6kN/m 4.04.121=??=q kN/m 68.1m 0.6kN/m 2.04.122=??=q B h h F s s 0z z z s4s31z 21Q w ])()[(ωβμμμμμμγ+++= ()()[]m 05.1078.10.50.6-m 15.2049.14.08.04.1??++??+?=
1、屋面恒载作用下的内力计算 kN 33 . 220 1 1= =G G ; 76.08kN 17.28kN kN 8. 58 4 3 2= + = + = A G G G kN 58 . 36 5 3= = A G G ; .66kN 440 kN 33 . 220 2 2 1 4= ? = =G G kN 53 . 38 5 6= = B G G ; 143.52kN 58.8kN 2 kN 92 . 25 2 3 4 5= ? + = = =G G G B m 11.02kN m 05 .0 kN 33 . 220 1 1 1 ? = ? = =e G M 3 3 4 1 2 ) (e G e G G M A - + = m 41.76kN 0.3m 58.8kN - 0.25m 17.28) kN 33 . 220 (? = ? ? + = 由于图6a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i R可根据相应公式计算 。 对于A，C柱 109 .0 = n，356 .0 = λ则：) ( 39 .6 C ← - = R
单层工业厂房设计说明
《钢结构》 课程设计报告 题目：单层工业厂房设计院（系）：城市建设学院 专业班级：土木1304班 学生姓名：张伟 学号：20133101168 指导教师：邹思敏
2016 年 5 月8 日至2016 年 5 月14 日 武昌首义学院制
目录 一、设计资料 (8) 二、结构平面柱网及支撑 (8) 三、荷载计算 (8) 1.计算模型 (8) 2.荷载取值 (8) 3.截面内力 (9) 4.荷载组合 (13) 5.内力组合 (13) 四、梁柱截面设计 (15) 1.截面尺寸确定 (15) 2.截面几何特性 (15) 3.构件宽厚比验算 (15) 四、刚架斜梁验算 (15) 1. 抗剪验算 (16) 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算…………………………… 16 3.斜梁的整体稳定验算 (17) 五、刚架柱验算 (17) 1.抗剪验算 (18) 2.有效宽度计算及在M、N、V共同作用下的验算…………………………… 18 3.斜梁的整体稳定验算 (19) 六、节点设计 (20) 1.构造要求 (21) 2.节点验算 (22)
钢结构课程设计任务书
b 0.4kN/㎡ c 0.3kN/㎡ 3、雪荷载（基本雪压）： a 0.3kN/㎡ b 0.35kN/㎡ c 0.5kN/㎡ 4、风荷载（基本风压）： a 0.35kN/㎡ （地面粗糙度系数按C类） b 0.45kN/㎡ c 0.35kN/㎡ 三、课程设计要求 1、根据设计资料进行结构布置（含屋面支撑和柱间支撑）。并绘制结构平面布置图（1:100） 参考图：
2、绘制屋面和墙面支撑系统的布置图（1:100） 提示：布置屋面檩条、拉条、隅撑；布置墙面墙梁、拉条、隅撑。布置墙面檩条时，注意预留门窗洞口的空间。 3、根据题目给定的荷载，进行荷载组合。找出各构件的控制截面及内力值，并根据内力值对刚架梁和刚架柱以及一个梁柱刚性节点进行设计。出具相关计算书。（门式刚架内力分析可借助分析软件）
单层厂房课程设计
单层工业厂房结构课程设计计算书 一．设计资料 1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度 L=21m，柱距为 6m，车间总 长度为 150m，中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示： 2.车间内设有两台中级工作制吊车，吊车起重量为 200/50kN。 3.吊车轨顶标高为 9.0m。 4.建筑地点：哈尔滨市郊。 5.地基：地基持力层为e 及 I L均小于0.85 的粘性层（弱冻胀土），地 基承载力特征值为 f ak=180kN/m2。标准冻深为：-2.0m。 6.材料：混凝土强度等级为 C30，纵向钢筋采用 HRB400 级， （360N/mm2）箍筋采用 HPB300 级。（270N/mm2） 二. 选用结构形式 1.屋面板采用大型预应力屋面板，其自重标准值（包括灌缝在内）为 1.4kN/m2。 2.屋架采用 G415（二）折线型预应力钢筋混凝土屋架，跨度为 21m，端 部高度为 2.3m，跨中高度为33.5m，自重标准值为 83.0kN。 3.吊车梁高度为 0.9m，自重30.4kN；轨道与垫层垫板总高度为 184mm， 自重 0.8kN/m。 4.柱下独立基础:采用锥形杯口基础。 三、柱的各部分尺寸及几何参数 采用预制钢筋混凝土柱 轨道与垫层垫板总高h a = 0.184m，吊车梁高h b = 0.9 m，故 牛腿顶面标高=轨顶标高-h -h = 9.0 - 0.184 - 0.9 = 7.916m
由附录 12 查得，吊车轨顶只吊车顶部的高度为 2.3m ，考虑屋架下弦至吊车 顶部所需空隙高度为220mm ，故柱顶标高=9.0+2.3+0.22= +11.520m 基础顶面至室外地坪的距离取1.0m ，则 基础顶面至室内地坪的高度为1.0+0.15=1.15m ，故 从基础顶面算起的柱高H =11.52+1.15=12.67m ， 上部柱高H = 11.52 - 7.916 = 3.604m ,取为3.60m 下部柱高H =12.67-3.604=9.066m ,取为9.07m 上部柱采用矩形截面b h = 400mm 400mm ； 下部柱采用Ⅰ型截面b h b h = 400mm 900mm 100mm 150mm 。 上柱： b h = 400mm 400mm ( g = 4.0kN / m ) A =b h = 1.6105mm 2 I = bh 3 12 = 2.13109 mm 4 下柱： b h b h = 400mm 900mm 100mm 150mm (g = 4.69kN / m ) A = 900 400 - (900 - 2150) + (900 - 2175) (400 -100) = 1.875 105 mm 2 = 1.95 1010mm 4 H = 3.6m , H = 12.67m = H H =3.6 12.67 = 0.284 9003 400 12 300600 + 20.530025(275+25/3)3 I 2.13109 I = 19.5 109 0.109
单层工业厂房课程设计
单层工业厂房课程设计 某金工厂房设计 一、设计资料 1、该车间为一单跨厂房，柱距15m，长度75m，跨度27m，剖面如图，设有工作级别A4桥式吊车，吊车起重量20/5，轨顶标高9.6m。吊车的有关参数见下表1-1。 吊车有关参数表1－1 吊车 起重量 Q/t 跨度 Lk/m 吊车宽 B （mm） 轮距 K (mm) 最大轮压 max P （KN） 最小轮压 min P (t) 起重机总 质量 M1（t） 小车总质 量 M2(t) 轨顶以 上高度 H (m) 20/5 25.5 6400 5250 230 5.3 30.5 7.5 2300 2、恒载：屋盖自重设计值750KN（6m=300KN,9m=450KN,12m=600KN,15m=750KN),吊车梁 自重（吊车梁自重标准值44.2KN,轨道及零件重标准值0.8KN/m），柱自重。 3、活载部分：仅计入吊车部分荷载。 4、最不利荷载组合：恒载+吊车荷载组合下对应内力值。 二、材料的选用 1、混凝土：采用C30) / 01 .2 , / 3. 14 (2 2mm N f mm N f tk c = =。 2、钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级 ) / 10 2 , 55 .0 ξ, / 300 (2 5 2mm N E mm N f s b y × = = =。 3、箍筋：采用HPB235级) / 210 (2 mm N f y =。
三、排架柱高计算 1、由吊车资料表可查得：H ＝2300mm,轨顶垫块高为200mm ，吊车梁高为1.2m 。 牛腿顶面标高 ＝轨顶标高－吊车梁－轨顶垫块高 ＝9.600－1.200－0.200 ＝8.200m 柱顶标高 ＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高+H+0.220 ＝8.200+1.200+0.200+2.300+0.220 ＝12.120m (取12.300m) 上柱高 u H ＝柱顶标高－牛腿顶面标高 ＝12.300-8.200=4.100m 全柱高H ＝柱顶标高－基顶标高 ＝12.300－(－0.500)＝12.800m 下柱高l H ＝全柱高－上柱高 ＝12.800－4.100＝8.700m 实际轨顶标高＝牛腿顶面标高+吊车梁高+轨顶垫块高 ＝9.800m 则 (9.8m －9.6m)÷9.0m ＝0.022＜0.200 满足要求。 2、排架截面尺寸计算 截面尺寸需要满足的条件为：b ≧1.1×l H /25＝383mm.h ≥1.1×l H /12＝797mm 取柱截面尺寸为：上柱：b ×h ＝400×400 下柱：b f ×h ×b ×h f ＝400×900×100×150 根据柱子的截面尺寸可求得： 上柱截面积 A u =1.6×1055 m m 22 上柱惯性矩 I u =2.13×109m m 4 下柱截面积 l A =1.875×1055 m m 22 下柱惯性矩 l I =19.54×1099 m m 44 四、 荷载计算 1、屋盖自重计算 G 1=0.5×750=375K N 150-2/400150-2/1==u h e )(50与上柱中心线的偏心距mm = 2、柱自重
单层工业厂房习题
钢筋混凝土单层工业厂房习题 一、填空题： 1、厂房屋盖结构有、两种类型。 2、厂房横向排架是由、、组成。 3、厂房纵向排架是由、、、、组成。 4、屋架之间的支撑包括、、、。 5、钢筋混凝土排架结构单层厂房当室内最大间距为，室外露天最大间距为时，需设伸缩缝。 6、柱间支撑按其位置可分为和。 7、单厂排架内力组合的目的是。 8、钢筋混凝土单层厂房排架的类型有、两种。 9、等高排架在任意荷载作用下的内力计算方法是。 10、厂房柱牛腿的类型有、两种。 二、判断题： 1、单层厂房有檩体系屋盖整体性和刚度好。（） 2、单层厂房无檩体系屋盖整体性和刚度好。（） 3、钢筋混凝土排架结构单层厂房，除基础之外，所有构件都是预制的。（） 4、单层工业厂房结构计算时，横向排架和纵向排架都必须计算。（） 5、单层工业厂房的牛腿柱的牛腿主要发生斜压破坏。（） 6、等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。（） 7、不等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。（） 8、排架结构内力组合时，恒载在任何情况下都参与组合。（） 9、风荷载分左来风和右来风，二者同时参与组合。（） 10、单层单跨的厂房参与组合的吊车台数最多考虑两台。（） 三、选择题： 1、有吊车厂房结构温度区段的纵向排架柱间支撑布置原则以下列（）项为正确做法。 A下柱支撑布置在中部，上柱支撑布置在中部及两端B下柱支撑布置在两端，上柱支撑布置在中部C下柱支撑布置在中部，上柱支撑布置在两端D下柱支撑布置在中部及两端，上柱支撑布置在中部 2、单层厂房排架柱内力组合中可变荷载的下列特点，（）有误。 A吊车竖向荷载，每跨都有在左、在右及在左、在右两种情况；每次只选一种B吊车横向水平荷载同时作用在该跨左、右两柱，且有正、反两个方向C或必有，但有不一定有或D风荷载有左来风和右
单层工业厂房设计
单层工业厂房结构设计 引言 单层工业厂房的结构设计主要包括以下几个内容： 1. 单层厂房结构布置； 2. 结构构件的选型； 3. 排架结构设计； ①荷载计算：恒、屋面活载（或雪载或积灰荷载）、风载、吊车荷载； ②内力计算； ③内力组合； ④截面设计 4. 基础设计； 5. 其它构件设计（抗风柱、预埋件等）； 6. 施工图的绘制。 以下结合一具体实例，详细对单层厂房结构设计的各步骤进行讲解。 例题：某金工车间为双跨等高无天窗厂房，跨度24m，柱距为6m，车间总长为66m（不考虑伸缩缝）。厂房每跨各设一台20/5t及5t中级工作制吊车，吊车轨顶标高+9.90m。基本风压为0.30kN/m2，基本雪压0.2kN/m2，7度抗震设防。厂址地形平坦，厂区地层自上而下为： （1）耕土层：厚约0.5m； （2）黄土状亚粘土：可塑稍湿，厚约2m，地基承载力标准值2 f =； 180k N/m k （3）中砂：中密，很湿，厚约4～5m，地基承载力标准值2 =； f N/m 280k k （4）卵石：其颗粒空隙由中砂填充，中密，厚约5～7m，2 =； f N/m 600k k （5）基岩：表层中等风化，本层钻进深度2m。 厂区地层（除表土层）承载能力较高，是建筑的良好地基。厂区冲积层潜水，据4～5份观测资料，地下水位高程为-8.00m，根据调查及对有关资料分析，厂区最高水位为 -6.00m，且无腐蚀性。 供建厂使用的主要材料有： （1）钢材：钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构所需的钢筋种类、型钢及
钢板可保证供应并备有各种规格。 （2）水泥：普通硅酸盐水泥，可配制C10～C40级混凝土。 （3）砖：普通粘土空心砖，强度等级为MU7.5。 （4）其它：如砂石、石灰等地方材料均能按设计要求供应。柱子可在现场预制。该项目的施工单位有较高的施工水平，如果设计采用国家标准图及普通作法，其施工质量均能达到设计及施工验收规范的要求。 建筑构造： （1）屋面：卷材防水屋面，其做法为： 三毡四油上铺小石子防水层 80mm泡沫砼保温层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 预应力混凝土大型屋面板 （2）墙体：240mm厚砖墙，水泥砂浆粉刷内外墙面，铝合金门窗。 （3）地面：室内为混凝土地面，室内外高差150mm。 设计任务： 1．单层厂房结构布置； 2．选用标准构件； 3．排架柱及柱下基础设计。 设计内容： 1．确定上、下柱的高度及截面尺寸； 2．选用屋面板、天窗架、屋架、基础梁、吊车梁及轨道连接件； 3．计算排架所承受的各项荷载； 4．计算各种荷载作用下排架的内力； 5．柱及牛腿的设计，柱下单独基础设计； 6．绘制施工图 （1）结构布置图（屋架、天窗架、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（基础平面布置图及配筋图）； （3）柱施工图（柱模板图、柱配筋图）。
单层工业厂房课程设计
Huazhong University of Science and Technology 单层工业厂房课程设计 班级：土木工程1202班 姓名： 学号：U2012154 指导老师：周方圆
2015年7月25日 目录 一、设计资料5 1、概况 (5) 2、结构设计资料 (5) 3、建筑设计资料 (6) 4、吊车资料 (6) 二、结构选型6 1、屋面板选型 6 2、天窗架选型 错误!未定义书签。 3、屋架选型 7 4、吊车梁选型 8
5、轨道连接确定 8 6、初选柱截面形式与尺寸 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 12 3、排架内力计算 15 五、荷载组合与内力组合
22 六、柱配筋计算23 1、设计资料 23 2、内力 24 3、配筋计算 24 七、牛腿计算28 八、排架柱吊装验算30 九、抗风柱设计32 十、基础设计计算36 （一）、中间柱基础设计 (36) （二）、抗风柱基础设计 (44)
（三）、边柱基础设计 (51) 十一、支撑布置52 一、设计资料 1、概况 某工厂拟建一个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间为单跨单层厂房，厂房总长66.00m，跨车间内分别设有一台Q=20/5t和一台10t的中级工作制吊车，吊车轨顶标高为8.40m。跨度18m，柱距6m（端部为5.5m） 2、结构设计资料 (1) 自然条件： 基本雪压 0.7kN/m2 基本风压 0.7kN/m2 地震设防烈度该工程位于非地震区，故不需抗震设防。 (2) 地质条件：场地平坦，地面以下0～1.4m为回填土，1.4m
单层厂房课程设计例题-20146
2.7单层厂房结构设计实例 2.7.1设计任务 某厂金工车间的等高排架。该金工车间平、立面布置如图2-53所示。柱距除端部为m 5.5，其余均为m 6，跨度m 18 m 18；每跨设有两台吊车，吊车工作制级别为5A 级，轨顶标高为 m 2.7，吊车起重量左右跨相同，具体见表2-15。外墙无连续梁，墙厚mm 240,每开间侧窗面 积2m 24，钢窗，无天窗。 图2-53(a) 厂房立面图 图2-53(b) 平面图 12 ① 1 1 66000 500 18000 18000 A B C Q =20t /5t Q =20t /5t Q =20t /5t Q =20t /5t 500
屋面做法： 绿豆砂保护层 二毡三油防水层 20厚水泥砂浆找平层 80厚泡沫砼保温层 预应力砼大型屋面板 2.7.2设计参考资料 1. 荷载资料,见表2-15： 表 2-15 荷载资料 基本雪压 2kN/m 4.0 基本风压 2kN/m 5.0 吊车起重量 t 5/20 地面粗糙度类型 B 屋面活载标准值 2kN/m 5.0 2．吊车起重量及其数据，见表2-16。 表2-16 吊车起重量及其数据 起重量 桥跨 轮距 吊车宽 起重机 总量 小车重 最大轮压 吊车顶 至轨顶 轨顶至吊车梁顶 轨中至 车外端 最小轮压 ()t Q ()m k L () mm L ()mm B ()kN W ()kN g ()kN max P ()m m H ()mm 2H ()m m 1B ()kN min P 20/5t 16.5 4000 5200 223 68.6 174 2094 182 230 37.5 3． 地质资料，见表2-17。 表2-17 地质资料 层次 地层描述 状态 湿度 厚度(m ) 层底深度(m ) 地基承载力标准 值)kN/m (2 ak f 容重 )kN/m (3m γ 1 回填土 1.4 1.4 16 2 棕黄粘土 硬塑 稍湿 3.5 4.9 200 17 3 棕红粘土 可塑 湿 1.8 6.7 250 17 4.预应力屋面板、嵌板及天沟板选用，见表2-18。
钢筋混凝土单层工业厂房课程设计
钢筋混凝土单层厂房课程设计计算书和说明书 一.构件选型 L=24 m（Lk=24-1.5=22.5 m），轨顶标志标高为8.4m，A4级工作级别，软钩 桥式吊车Q 1=150KN、Q 2 =200KN两台的工业厂房。 1.屋面板{04G410-1} 一冷二毡三油一砂 0.35 = 0.35 kN/m2 20厚水泥砂浆找平 0.40 = 0.40 kN/m2 屋面恒荷载 = 0.75 kN/m2 屋面活荷载 0.5 kN/m2 荷载组合： 组合一：1.2×0.75+1.4×0.5=1.6 kN/m2 组合一：1.35×0.75+1.4×0.5×0.7=1.5025 kN/m2 选Y-WB-2 Ⅲ（中间跨）；YWB-2 ⅢS （端跨）。 允许荷载2.05 kN/m2 >1.6 kN/m2，满足要求。2.屋架{04G415（一）} 屋面板的一冷二毡三油一砂 0.35 kN/m2屋面板的20厚水泥砂浆找平0.40 kN/m2 屋面板自重 1.4 kN/m2灌缝重 0.1 kN/m2屋架钢支撑自重 0.05 kN/m2恒荷载 2.3 kN/m2屋面活荷载 0.5 kN/m2 荷载组合： 组合一：1.2×2.3+1.4×0.5=3.46 kN/m2
三毡四油防水层 20厚水泥砂浆找平65厚焦渣混凝土找坡20厚水泥砂浆抹面 70400 20770 结构层 50240 6M 6M 20 MM 平均6580 防水层 0.40 kN/m 2 20厚水泥砂浆找平 0.40 kN/m 2 65厚焦渣混凝土找坡 0.065×14= 0.91 kN/m 2 20厚水泥砂浆抹面 0.40 kN/m 2 积水按230mm 高计 2.3 kN/m 2 卷材防水层考虑高、低肋覆盖部分，按天沟平均内 宽b 的2.5倍计算。（b=770-190=580mm ）
(完整版)单层工业厂房排架结构设计复习习题库2
单层工业厂房排架结构设计 预习自测题题库 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 3 关于变形缝，下列不正确 ．．．的说法是（C ） A．伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开 B．沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开 C．伸缩缝可兼作沉降缝 D．地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求 7 下列关于影响温度作用大小的主要因素中，不正确 ．．．的是( D ) A.结构外露程度 B.楼盖结构的刚度 C.结构高度 D.混凝土强度等级 8 关于伸缩缝、沉降缝、防震缝，下列说法中，不正确 ．．．的是( C ) A.伸缩缝之间的距离取决于结构类型和温度变化情况 B.沉降缝应将建筑物从基顶到屋顶全部分开 C.非地震区的沉降缝可兼作伸缩缝 D.地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝要求 12关于单层厂房排架柱的内力组合，下面说法中不正确的是( D ) A．每次内力组合时，都必须考虑恒载产生的内力 B．同台吊车的D max和D min，不能同时作用在同一柱上 C．风荷载有左吹风或右吹风，组合时只能二者取一 D．同一跨内组合有T max时，不一定要有D max或D min 17 单层厂房预制柱进行吊装阶段的裂缝宽度验算时，柱自重应乘以（ A ）A．动力系数B．组合值系数 C．准永久值系数D．频遇值系数
21 单层厂房排架结构由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成，（D ） A．柱与屋架、基础铰接 B．柱与屋架、基础刚接 C．柱与屋架刚接、与基础铰接 D．柱与屋架铰接、与基础刚接 24 下列结构状态中，不属于 ．．．正常使用极限状态验算内容的是（A ） A．疲劳破坏B．裂缝宽度超过规范要求C．构件挠度超过规范要求D．产生了使人不舒服的振动 25 单层厂房排架考虑整体空间作用时，下列说法中不正确 ．．．的是（B ） A．无檩屋盖比有檩屋盖对厂房的整体空间作用影响大 B．均布荷载比局部荷载对厂房的整体空间作用影响大 C．有山墙比无山墙对厂房的整体空间作用影响大 D．在设计中，仅对吊车荷载作用需要考虑厂房整体空间工作性能的影响 26 下列关于荷载代表值的说法中，不正确 ．．．的是（D ） A．荷载的主要代表值有标准值、组合值和准永久值 B．恒荷载只有标准值 C．荷载组合值不大于其标准值 D．荷载准永久值用于正常使用极限状态的短期效应组合 28 单层厂房预制柱吊装验算时，一般情况下柱自重应乘以动力系数（A ）A．1.2 B．1.4 C．1.5 D．1.7
单层工业厂房课程设计-某机械加工车间
一、设计资料： 工程名称：某机械加工车间 两跨厂房，车间长度84m ，柱距6m ，两端有山墙，不设天窗，室内外高差0.15m 。车间内每跨设有两台A4级软钩吊车。额定起重量15/3+20/5t 、轨顶标高7.8m 、跨度24+30m 。 计算参数： （1）屋面构造为：SBS 卷材防水层（0.30kN/m 2）;20㎜厚水泥砂浆找平层；100㎜厚保温层（容重7.5 kN/m 3）；大型屋面板承重层。 （2）围护墙为240㎜厚清水砖墙，砌筑在基础梁上。钢窗宽度为3.6m 。 （3）吊车梁：G426-6m 跨预应力混凝土等截面吊车梁。轨道连接构造高度约为170-190㎜（1.0kN/m ）。 （4）柱：混凝土C30，纵筋HRB400，箍筋HPB300。 基础：混凝土C30，钢筋HRB400。 （5）厂区地形平坦，工程地质条件均匀，地基为亚粘性土，其承载力标准值为kPa f k 180 ，最高地下水位在地表以下15m 。基础底面标高根据设计确定。 6、①基本风压0.45kN/m 2。②地面粗糙度为B 类。③厂区无积灰荷载，屋面检修活荷载标准值为0.5kN/m 2，雪荷载标准值为0.3kN/m 2。 二、厂房平面布置 厂房的平面布置包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形 缝。 柱距为6m ，横向定位轴线用①、②…表示，间距取为6m ，纵向定位轴线用 A 、B 、C 表示，间距取跨度尺寸，即A 、B 轴线距离为24m ，B 、C 轴线 距离为30m 。 为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线600mm ，其余排架柱的形 心与横向定位轴线重合。 A 、 B 跨的吊车起重量等于15/3t ，B 、 C 跨的吊车起重量等于20/5t,查ZQ1-62得轨道中心至端部距离均为260mm A 、C 列柱均初步采用非封闭结合，初步取连系尺寸D=150mm 。 吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取80mm 假设上柱截面高度为500mm 。 对于C 列柱，260+500-150+80=690<750,满足要求。 对于A 列柱，260+500-150+80=690<750,满足要求。 对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上 柱内缘净空尺寸能满足要求。 厂房总长度84m,不大于100m ，根据变形缝设置要求无需设置变形缝。
单层工业厂房课程设计计算书(完整版)09220
《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l H、上柱高度Hu分别为： H=12.4m+0.5m=12.9m， H =8.6m+0.5m=9.1m l 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。 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： =1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m G 1 ＋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： G =1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN 3
(3）柱自重重力荷载设计值： 上柱 G 4A = G 4B =1.2×4kN/m ×3.8m =18.24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1.2×4.69kN/m ×9.1m =51.21KN 各项恒载作用位置如图2所示。 1.2.2 屋面活荷载 屋面活荷载标准值为0.5 KN/m 2，雪荷载标准值为0.35 KN/m 2，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： Q 1=1.4×0.5 KN/m 2×6m ×24m/2=50.40KN Q 1 的作用位置与G 1 作用位置相同，如图2所示。 1.2.3 风荷载 风荷载标准值按式（2.5.2）计算，其中0ω=0.35 KN/m 2 ，z β=1.0，z u 根据厂房各部分标高及B 类地面粗糙度由附表5.1确定如下： 柱顶（标高12.40m ） z u =1.067 檐口（标高14.30m ） z u =1.120 天窗架壁底（标高16.99m ） z u =1.184 天窗架壁顶（标高19.86m ） z u =1.247 屋顶（标高20.31m ） z u =1.256 s u 如图3a 所示，由式（2.5.2）可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为： k 1ω=z β1s u z u 0ω=1.0×0.8×1.067×0.35 KN/m 2 =0.299 KN/m 2 k 2ω=z β2s u z u 0ω=1.0×0.8×1.067×0.35 KN/m 2 =0.299 KN/m 2