单层工业房的设计例题
单层工业厂房课程设计任务书
工程名称 ××厂装配车间 设计资料
1、（一、某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米，长54米，柱距6米； 车间内设有两台200kN/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高11.2米，柱顶标高13.4米）。吊车规格如下表：
吊车规格表
吊车跨度m L k 5.16=
额定起重量Q （kN ） 吊车宽度 B （m ） 轮距
K （m ） 吊车总量 G （kN ） 小车重 g （kN ）
最大轮压 max P （kN ） 最小轮压 min P （kN ） 200/50
5.16
3.4
225
70.1
183
29.5
（二、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 ）
（三、单跨单层钢筋混凝土厂房，厂房总长66m ，跨度24m ，柱距6 m ，设有10t 两台中级工作级别吊车，轨顶标高+11.0m ） 2、建筑地点：××市郊区
3、地质条件：一、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/m 2，地下水位为-5.5m 。
基本风压20/35.0m kN W =，基本雪压20/25.0m kN S =。屋面活荷载为0.5kN/m 2。（二、20/30.0m kN W =，20/20.0m kN S =）
4、厂房中标准构件选用情况：
a 屋面板采用G410标准图集中的预应力大型混凝土屋面板，自重标准值为1.4 kN/m 2；
b 天沟板采用G410标准图集中的JGB77-1沟板，自重标准值为3.02
kN/m ；（包括积水重）
c 天窗架采用G316，其传给屋架的自重标准值为26.2 kN ；
d 屋盖支撑自重0.05 kN/m 2；（沿水平方向）
e 吊车梁采用G425标准图集中预应力混凝土吊车梁，梁高1200mm ，
自重标准值44.2 kN/根，轨道及零件自重1 kN/m ，轨道及垫层构造高度200mm ；
f 屋架采用G415标准图集中预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重60.5
kN/榀
g 排架柱及过梁、连系梁自定。 设计要求
1、完成结构选型及结构布置；
2、编制荷载、内力计算说明书（不考虑抗震）；
3、进行单榀排架柱内力计算，不要求基础设计和牛腿设计。
4、根据计算结果绘制排架柱结构施工图；（注：分上下柱，牛腿设计不做要求）；
5、绘制结构布置图（屋面板、天窗架）的布置。
施工图两张：
第1张图：结构平面布置图、屋面板布置图、屋架布置图
第2张图：柱子模板配筋图（包括纵剖面和横剖面图）、基础平面布置图
要求：图名、图幅、图例、符号、字及尺寸的标注符合有关建筑制图的基本要求；内容充实，安排合理。
教材及参考书
[1]沈蒲生.《混凝土结构设计》.北京：高等教育出版社，2003
[2]中华人民共和国国家标准,中华人民共和国建设部.《建筑结构荷载规范》
（GB50009-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2002
中华人民共和国国家标准,中华人民共和国建设部.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2001
中华人民共和国国家标准, 中华人民共和国建设部.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002
罗福午，方鄂华，叶知满.《混凝土结构及砌体结构》（下册）.北京：中国建筑工业出版社，2003
[6]各种标准和通用图集
分组：按学号尾号分组
平面
平面1 平面2 平面3
风雪
风雪1 1. 2 3
风雪2 4、7 5、8 6、9、0
单层工业房设计示例
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： 4
93
100375.3450
40012
1mm
I u ?=??=
下柱：
2
3
3
L 25)
3
22
500(253002
12500300121
850
40012
1I ?+????
-??-
??=
4
1010887.1mm ?=
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
12012.122
2760.31=+
+?
?=
mm h e u 751502
4501502
1=-=
-=
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
4502850222=-=-=
下柱 G 3k =25×9.1×[0.2×0.4×2+0.4×0.1+2×
kN
4.541.1]02
5.0)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
0075.06
0575.4(136)6
9.11(216[9.0+++=
kN 84.339=
)]()([43,2min 21,1min min,y y P y y P D k k k +++=β
)]6
0075.06
0575.4(
51)6
9.11(79[9.0+
++
=
kN 125=
kN
Q Q T k k k 7.6)77.69200(1.041)(4132,1=+??=+=α kN Q Q T k k k 04.4)61.34100(12.04
1)(4
132,2=+??=
+=
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G1k作用下
G
e
=
=
?
M
m
-23.63(kN
)
-315.12
=
0.075
×
12k
1k
1
e
=
G
M
?
-315.12
=
-63.03(k N
m
)
=
0.2
×
12k
2
1k
2) 在G2k作用下
G
=
e
?
=
M
)
-3.51(k N
-17.55
=
0.2
×
m
22k
2k
2
3) 在G4k作用下
e
=
M
?)
50.2
=
G
×
m)
18.83(
kN
=
0.375
42k
4k
4
叠加以上弯矩
M1k= M11k=-23.63(m
kN?)
M2k= M12k +M22k +M42k=-63.03-3.51+18.83=-47.7(m
kN?) 已知,
=λ
.0=
n由规范公式：
.0
295
,
181
72.0)
116
.01(
295.01)
16
.011(295.012
3)
11(
1)11(12
33
2
3
2
1=-+--?
=
----?=
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(
295.01295.012
3)
11(
113
2
3
2
2=-+-?
=-+-=n
C λλ 在M 2k 作用下 )(37.42
.1371.4723.122
2→=?
==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
?-=?-==88.46375.01254
min,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(
8.126.03
3
5=-+-+-=
=n
n C H y u λλλ时，
当
627
.0)]
11(
1[2)
1.0243.0(
1.227.03
3
5=-+++-=
=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[83
3
4
13
4
6=-+-+?
=
-+-+=
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
369.4 524.72 524.72
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:2/210HPB 235,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
e
h
i
e
1ξ
l
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[.2212
00
==+
=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
13
450
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
93009410
55.210258.22550002
150)550500(285040010258.212100
3.53412
400
3.158205
9
2
4
93
3
===
=??=
==?
+?-?=?=?+
??=
=?则i l mm
A
I i mm
A mm 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
.39953.610
00<=====
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
.95733.4910
00>==
===
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
∑=+
+=1
1?
=3.38+260.96+（3.91×0.7+29.5×0.7+97.12×0.7）=288.46m
kN
?
0148
.02003008501005.01520
41046
.70346.288e 703.46kN,
0.7)339.80.7(40.5437.270=?+??=
=
===
=?+?+=te
s te k k
k A A mm N M
N ρ
777
.0)928
815(
12.087.0)(
12.087.092835425513048.12048
.1)850
9300(
815
513140011)(1400
112
2
002
2
00
0=?-=-==-+?=-+
==?
+
=+
=e
h mm
a h e e h
l h e s s s ηηη
2
00/4.2151520
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
.02208.0409.1(10
0.24.215613.01.25
mm mm <=?
+???
?=
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
340800mm =++
=
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2
2
/33.1475.0/44.2400
400390000mm
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 ?=??=6.619.31.85.02
1
m
kN M
?=?-+??=
2.887
.0)1.84.18(21
6.41.82
12
2
2
m
kN M ?=-
??=
9.822
2.884.95.118
12
3
弯矩图如图（17）
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
单层工业厂房设计
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DQQ Ｄ 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,沟内积水2 / kN（平均积水 3.2m 3.1m / 15 / kN,找坡层（按平均厚度计算）2 .0m 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 《m 5.1 预应力混凝土面板》 m6 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）。１.1２圈梁及柱下台阶形独立基础为工地现浇混凝土构件，其混凝土强度等级为Ｃ３0,钢筋采用HＲB400 级(主筋)、HＰB235 级。
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
产品造型设计复习资料
第1章 工业产品造型设计是一门涉及工程技术、人机工程学、价值工程、可靠性设计、生理学、心理学、美学、市场营销学及CAD等领域的综合性学科。 发展时期：第一时期——19世纪中叶至20世纪初 第二时期——20世纪20年代至50年代 第三时期——20世纪50年代后期至今 ★现代产品观念——产品是为了满足人们的某种需求而设计生产的具有一定用途的物质产品和非物质形态的服务的总和。产品包含实体、形式、延伸。 工业产品造型设计的要素，主要有功能、物质技术和艺术造型3个基本要素。 ①功能。是指产品的功用，是产品赖以生存的根本所在。 ②物质技术条件。包括材料、制造技术和手段，是产品得以实现的物质基础。 ③艺术造型。是指综合产品的物质功能和技术条件所体现出来的精神功能。 产品的三要素同存在于一件产品中，它们之间有着相互依寸、相互制约和相互渗透的关系。 产品造型设计的任务 对批量生产的工业产品，赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格。 简单而言，产品造型设计的任务就是确定结构和形状——赋予材质——选择产品色彩，最终创造出符合人们使用需求和操作功能，并同时满足形态、色彩、视觉和情感需要的产品。 为了达到这样的目的，我们需要掌握的知识体系有：美学法则；色彩设计；人机工程学等。 产品功能主要包括物质功能和精神功能两个方面。物质功能，一般指产品的实用功能和对环境的功能（系统与环境是外部联系的）；精神功能，包括产品的美学功能、象征功能和对社会的功能。 实用功能即是指产品的具体用途。环境功能是指对人和放置产品的场所影响，周围环境条件在人和产品方面所发生的作用，其中物理要素是环境功能的主体。（生态平衡，保护环境） 美学功能是产品的精神属性，它是指产品外部造型通过人们视觉感受而产生的一种心理反应。 社会功能对社会或社会环境产生的作用。 产品的物质技术条件： ①材料：实现造型的最基本物质条件。 ②结构：指系统内部诸要素的联系。（舒适，安全，省力和高效） ③机构：是实现产品功能的重要技术条件之一。 ④生产技术和加工工艺：是产品设计从图纸变成现实的技术条件，是解决产品设计中物与物之间的关系（如产品的结构和构造、各零部件之间的配合、机器的工作效率、使用寿命等问题）的技术手段或途径。 ⑤经济性：通常制约造型方案的选用，加工方法的选择和面饰的采纳。 产品造型：产品的艺术造型是产品设计的最终体现。 工业产品造型设计的3个基本原则是实用、美观、经济。实用是产品的生命，美观是产品的灵魂，经济则是两者的制约条件。 实用：指产品具有先进而完善的物质功能。产品的用途决定产品的物质功能，产品的物质功能又决定产品的形态。功能范围即产品的应用范围；工作性能通常是指产品的功能性能，如机械、物理、电气及化学等
单层工业厂房设计方案
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，雪荷载准永久值系数分区为Ⅱ区。 1.3 当地的基本风压为，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。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，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
2/15.0m kN ，找坡层（按平均厚度计算）2/3.1m kN ，沟内积水2/3.2m kN （平均积水深度为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 《m m 65.1?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）。 1.12 圈梁及柱下台阶形独立基础为工地现浇混凝土构件，其混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400 级（主筋）、HPB235 级。 第二章 按选用的国家标准图集确定主要结构型 2.1 图集04G410-1《m m 65.1?预应力混凝土屋面板（预应力混凝土部分）》 2.1.1一般预应力混凝土屋面板（m m 65.1?屋面板）
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
单层工业厂房设计说明书
理工大学 科技学院 课程设计说明书 课程名 称: 设计题 目: 系 部: 专 业: 学生: 学号: 指导老 师:
2008 年 7 月
一设计资料 (1) 二构件选型 (3) 2.1 屋面板 (3) 2.2 屋架 (3) 2.3 天沟板 (3) 2.4 吊车梁 (4) 2.5 吊车轨道联结 (4) 2.6 基础梁 (5) 2.7 过梁(GL）、圈梁（QL）、连系梁(LL) (5) 2.8 门窗 (6) 三柱设计 (7) 3.1 尺寸的确定 (7) 3.2 材料的选用 (7) 四荷载计算 (9) 4.1 荷载作用位置 (9) 4.2 屋盖荷载 (9) 4.3 上柱自重 (9) 4.4 下柱自重 ................................................ 错误!未定义书签。 4.5 吊车梁等自重 (9) 4.6 吊车荷载标准值 (10) 4.7 围护墙等永久荷载 (10) 4.8 风荷载 (11) 五横向排架力分析 (13) 5.1 恒载作用下的力计算 (13) 5.2 活载作用下的力计算 (16) 六荷载组合及最不利力组合 (23) 6.1 Ⅰ—Ⅰ截面 .............................................. 错误!未定义书签。 6.2 Ⅱ—Ⅱ截面 .............................................. 错误!未定义书签。 6.3 Ⅲ—Ⅲ截面 .............................................. 错误!未定义书签。七柱配筋计算 (25) 八柱在排架平面外承载力验算 (31) 九斜截面抗剪和裂缝宽度验算 (32)
单层工业厂房设计1
单层工业厂房设计 1 设计资料 1.金加工车间跨度27m ，总长60 m ，柱距6 m 。 2.车间内设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高10 m 。 3.建筑地点：株洲市郊区。 4.车间所在场地：低坪下1 m 内为填土，填土下4 m 内为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m =，地下水位- 5.0 m ，无腐蚀。基本风压 20.35/W kN m =，基本雪压20.45/W kN m =。 5.厂房中标准构件选用情况： （1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在内）标准值21.4/kN m ，屋面板上做二毡三油，标准值为 20.35/kN m 。 （2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。 （3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值124.7/kN 每榀。 （4）.吊车梁采用G425标准图集中的先张发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值44.2/kN 根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。 （5）材料： A.柱：混凝土C30 B.基础.混凝土C15 C.钢筋.Ⅱ级。 2结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在1536m 之间，且柱顶标高大于8m ，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，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。厂房各主要构件选型见下表：
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
工业产品造型设计课程设计
机械设计制造及其自动化专业 设计说明书 （工业产品造型设计） 题目：养生鞋 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名： 指导教师： 完成日期：2013年12月18日 机械工程学院 2013年12月
摘要 鞋是民族历史文化的产物，鞋的重要性也随着社会的进步与日俱增。进入21世纪，随着人们温饱问题的解决和观念意识的进步，人们购买鞋时，也逐渐将注意力转向了健康、环保和舒适。 本实用新型公开了一种鞋子，其主要解决现有的鞋子外观不够新颖，而且功能单一。本实用新型鞋子的特征在于所述的鞋子本体内部设有一个空腔，在空腔内部放入少量中药，可以很好的治疗或者预防足部疾病，更可以养生。本实用新型具有结构简单，外观新颖，造成成本低，对人们的身体健康具有重要意义。 关键词鞋；空腔；中药；养生
Abstract Shoes is the product of national history and culture, the importance of increasing along with the progress of the society. In the 21st century, as people food and clothing problem and the progress of concept, when people buy shoes, also gradually turning its attention to the health, environmental protection and comfort. The utility model discloses a kind of shoes, the main solution to the existing shoes appearance is not novel, and single function. The utility model described the characteristics of the shoes is shoes ontology inside has a cavity, inside the cavity into a small amount of Chinese traditional medicine, can very good treatment or prevention of foot disease, more can preserve one's health. The utility model has simple structure, novel appearance and cause of low cost, is of great significance to people's physical health. Keywords shoe; cavity; traditional Chinese medicine; keep in good health
工业产品造型设计
1.试述工业产品造型设计的三个基本要素及相互关系. 答：工业产品作为一个客观存在，都包含着物质功能.物质技术条件和产品造型艺术三个基本要素。 物质功能就是产品的用途和使用价值，是产品赖以生存的根本所在。物质功能对产品的结构和造型起着主导的决定性作用。 物质技术条件，是工业产品得以成为现实的物质基础，它包括材料和制造技术手段，并随着科学技术和工艺水平的不断发展而提高和完善。 工业产品的造型艺术，是利用产品物质技术条件，对产品的物质功能进行特定的艺术表现，其目的是为了增强企业产品的市场竞争力，提升产品的品牌形象，满足人们对产品的视觉愉悦要求。 产品的三要素同时存在于一件产品中，它们之间有着相互依存，相互制约和相互渗透的关系。 2.试述工业产品造型设计的原则及其相互关系。 答：“实用”，“经济”，“美观”是工业产品造型设计的基本原则。 “实用”，即产品必须具备使用功能，这是产品造型设计的目的，具备先进和完善的各种功能，并能够保证 产品物质功能得到最大限度的发挥。产品用途决定产品 的物质功能，产品物质功能决定产品的形态。因此，产 品的形态设计必须服从于产品的物质功能。产品的功能 设计应该体现功能的科学性和先进性，操作的合理性和 使用的可靠性等。 经济性原则是指产品造型的生产成本低，价格便宜，有利于批量生产，有利于降低材料消耗和节约能源，提高效率，有利于产品的包装，运输，仓储，销售，维 修等方面。一般来说，批量小的产品外观造型，宜采用 金属板材，平面造型；而批量答得产品，由于可以用模 具进行加工，外观能够设计成曲面造型，外观所选用的 材料也较广泛。 工业产品造型设计的美观性原则是指产品的造型美，是产品造型的精神功能所在。美观是经济实用的补 充。只有经济实用，而不美观，就不是完美的造型。 “实用”“经济”“美观”三者是密切相关的，但又有主次之分。实用是首位，美观处于从属地位，经济是 前者两者的约束条件。在提高产品的实用功能时，不能 忘记产品的经济效果和社会效果。只有将三者有机地结 合起来，使三者得到高度的协调一致，才能反映出产品 的整体美。 3.何谓绿色设计？何谓循环经济和绿色制造？ 答：所谓绿色设计就是在保护生态环境的前提下，产品设计既要满足人的需求，又要注重生态环境的保护与可持续发展，既实现社会价值，又保护自然价值，促进人与自然地和谐发展。材料的选择是解决环境问题的关键。地球上不可再生资源日益减少，设计中应尽量考虑采用天然再生的环保材料，如用竹材制作刀，叉，筷，盆等餐具，用纸浆制造电视及外壳，用木屑制作家具等。 循环经济的核心内容是提出产品的生命周期应是“设计开发—原材料和新材料—制造—使用，维修—回收再利用”的可持续发展的循环过程，产品制造的全过程以保护环境为前提，这就产生了“绿色制造”理论。循环经济的本质是一种生态经济，它要求把经济活动组织成“资源—产品—再生资源”的反馈式流程，它以资源的高效利用和循环利用为核心，以减量化，再利用。资源化为原则，以低消耗，低排放，高效率为基本特征。绿色制造是一种充分考虑资源与环境两大问题的一种制造模式，而绿色制造又与绿色设计是密切联系的。循环经济的发展模式对于企业内部的小循环而言，应尽量减少废弃物和有毒物质的排放，最大限度地利用再生资源，企业应主动回收卖出后的废弃产品，使一家企业的废水，废气，废渣，余热或副产品成为另一家企业的原料和能源，形成生态工业园区内的大循环。循环经济应考虑零部件在生产加工过程中减少污染和节能；在营销运输时采用绿色包装，努力回收包装，一边再利用。 4.直线，水平线，垂直线，斜线和曲线分别给人以什么感 觉？ 答：直线能给人以严格，坚硬，明快，正直，力量的感觉。粗直线有厚重强壮之感，细直线有敏锐之感。 水平线具有安详，宁静，稳定，永久，松弛感。 垂直线含奋发，进取感，给人以严正，刚强，硬直，挺拔，高大，向上，雄伟，单纯，直接等感受。 细线有不稳定，运动，倾倒的感觉。 曲线能给人运动，温和，优雅，流畅，丰满，柔软，活泼等感觉。 5.在产品造型设计中，怎么把握统一和变化？ 答：统一是指同一个要素在同一个物体中多次出现，或在同一个物体中不同的要素趋向或安置在某个要素之中，它的作用是使形体有条理，趋于一致，有宁静，安定感。 变化是指同一物体或环境中，要素与要素之间存在着的变异性，或在同一物体或环境中，相同要素以一种变异的方法使之产生视觉上的差异感，它的作用是是形体有动感，克服呆滞，沉闷感，使形体具有生动活泼的吸引力。 在造型设计中，应以统一为主，变化为辅，在统一中求变化，在变化中求统一的原则。 6.工业产品设计中，常包括哪些方面的对比与调和？ 答：工业产品设计中，有以下几方面的对比与调和：1线型的对比与调和2形的对比与调和3色彩的对比与调和4材质的
单层工业厂房设计要求
单层工业厂房设计要求 学习目标和要求： 1、了解单层厂房平面设计的基本内容掌握生产工艺、运输设备与平面设计的关系。 2、着重掌握厂房高度确定的原则和方法，了解各种采光天窗的主要特点。 3、了解厂房使用功能对厂房立面的影响以及单层厂房立面处理常采用的手法。 第一节单层厂房平面设计 一、总平面对平面设计的影响： 1、厂区人流、货流组织对平面设计的影响： 厂区人流、货流组织具体表现为原材料，成品和半成品的运输及人流进出厂路线的组织。合理的设计布局不仅方便使用，而且可以大大提高劳动生产率，减少工人的劳动强度，降低工伤事故的发生率。厂区人流、货流组织会直接影响厂房平面设计中门的位置、数量、尺寸等。 2、地形的影响： 厂区地形对厂房平面形式有着直接的影响，特别是在山区建厂，为了减少土石方工程量，节约投资，加快施工进度，只要工艺条件允许，厂房平面形式应根 据地形条件做适当调整。 3、气象条件的影响： 厂区所在地区的气象条件对厂房的平面形式和朝向有很大的影响。 在炎热地区，为使厂房有良好的自然通风，并且避免室内受阳光照射，厂房宽度不宜过大，最好采用长条形平面，朝向接近南北向，厂房长轴与夏季主导风向垂直或大于45°。П形、Щ形平面的开口应朝向迎风面。并在侧墙上开设窗子和大门，大门在组织穿堂风中有良好作用。若朝向与主导风向有矛盾时，应根据主要要求进行选择。 寒冷地区，为避免风对室内气温的影响，厂房的长边应平行冬季主导风向，并在迎风面的墙面上尽量少开门窗。 二、平面设计与生产工艺的关系： 1、生产工艺流程的影响： (1)、直线布置： 这种布置方式适用于规模不大，吊车负荷较轻的车间。采用这种布置的厂房平面可全部为平行跨，具有建筑结构简单，扩建方便的优点。但当跨数较少时，会形成窄条状平面，厂房外墙面大，土建投资不够经济。 (2)、平行布置： 这种布置方式常用于汽车、拖拉机等装配车间，平面也全为平行跨，同样具有建筑结构简单，便于扩建等优点。 (3)、垂直布置： 这种厂房平面虽因跨间互相垂直，建筑结构较为复杂，但在大、中型车间中由于工艺布置和生产运输有其优越性，故应用也颇广泛。 2、生产特征的影响： 不同性质的厂房，在生产操作时会出现不同的生产特征，而生产特征也会影响厂房的平面设计。有些车间（如机械工业的铸钢、铸铁、锻工等车间）在生产过程中会散发出大量的热量、烟、粉尘等，此时平面设计应使厂房具有良好的自然通风。有些车间（如机械加工装配车间），生产是在正常的温湿度条件下进行的，室内无大量余热及有害气体散发，但是该车间对采光有一定的要求（根据《工业企业采光标准》，要求Ⅲ级采光），在平面布置时，应综合考虑它所在地区的气象条件、地形特征等，满足采光和通风的要求。还有些车间（如纺织车间），
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