混凝土课程设计单厂房设计
某单层工业厂房设计
一、设计资料
某机械加工车间为单层单跨等高厂房，跨度为30m，柱距6m，车间总长60m，无天窗。设有两台10t相同的软钩吊车，吊车工作级别为A5级，轨顶标高+11.4m。采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。屋面不上人。室内外高差为0.15m，基础顶面离室外地平为1.0m。纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面采用20mm厚水泥砂浆粉刷，墙上有上、下钢框玻璃窗，窗宽为3.6m，上、下窗高为1.8m和4.8m，钢窗自重0.45kN/m2，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
基本风压值W0=0.3kN/m2，地面粗糙类别为B类；基本雪压为0.2 kN/m2，雪荷载的准永久值系数ψq=0.5；地基承载力特征值为200kN/m2。不考虑抗震设防。
二、构件选型
（一）钢屋盖
采用如图1所示的30m钢桁架，桁架端部高为1.5m，中央高度为3.0m，屋面坡度为1/10。刚檩条长6m，屋面板采用彩色钢板，厚4mm。
图1 30m钢桁架
（二）预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接
采用标准图G323（二），中间跨DL—9Z，边跨DL—9B，梁高hb=1.2m。轨道连接采用标准图集G325（二）。
查标准图集《04G323-2钢筋混凝土吊车梁（工作级别A4、A5）》，预制钢筋混凝土吊车梁截面及尺寸如图2所示。
图2 预制钢筋混凝土吊车梁截面
查标准图集《04G325吊车轨道联结及车档》，轨道连接剖面图如图3所示。
图3 轨道连接剖面图
（三）预制钢筋混凝土柱
预制钢筋混凝土柱示意图如图4所示。
图4预制钢筋混凝土柱
取轨道顶面至吊车梁顶面距离h a =0.2m ，故 牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度
-轨顶至吊车梁顶高度
。
由附录12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.19m ，考虑到屋架下弦及支撑可能产生的下垂挠度，以及厂房地基可能产生不均匀沉降时对吊车正常运行的影响，屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度最小尺寸为220mm ，故
柱顶标高
轨顶标高
吊车轨至吊车顶部高
屋架下弦至吊车顶高
。
基础顶面至室外地坪的距离为1.0m ，则
基础顶面至室内地坪的高度=基础顶面至室外地坪距离+室内外高差
，故
从基础顶面算起的柱高
基础顶面至室内地坪高度
柱顶标高
。
上部柱高柱顶标高
轨顶标高
轨道构造高度
吊车梁支撑处的吊
车梁高
。
下部柱高
从基础顶面算起的柱高
上部柱高
。
参考《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表，选择柱截面形式：
上部柱采用矩形截面b×h=400mm×400mm ；
下部柱采用I 形截面b f ×h×b×h f =400mm×900mm×100mm×150mm 。 （四）柱下独立基础 采用锥形杯口基础 三、计算单元及计算简图 （一）定位轴线 厂房跨度
与吊车跨度
的关系：
，
B
1+B 2+B 3。 B 1 ：由《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》附表可查得轨道中心线
至吊车端部的距离B 1
B 2 ：吊车桥架至上柱内边缘的距离，因吊车起重重量小于50t ，取B 2≥80mm ，故取B 2=80mm ；
B 3 ：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，B 3=400mm 。
B 1+B 2+B 3
＜，可以。取
。
故取封闭的定位轴线、都分别与左、右外纵墙内皮重合。
（二）计算单元
由于该机械加工车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀除吊车荷载
外，荷载在纵向的分布是均匀的，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=6.0m,如图5所示。
图5 计算单元
（三）计算简图
排架的计算简图如图6所示。排架柱截面尺寸如图7所示。
图6 计算简图
图7 排架柱的截面尺寸
排架柱截面特性：4
83
3103.211240040012mm bh I u ?=?==；
4
82
331038.19532522
550253002121255030012900400mm
I l ?=??? ???+????-?-?=109.038.1953.21===
l u I I n ，552.04.96
181
.3H ===H u λ。 四、荷载计算 （一）屋盖荷载 1.屋盖恒荷载
近似取屋盖恒荷载标准值为2m /25.146.012.0311.012.0kN =?÷+?+，故由屋盖传给排架柱的集重荷荷载设计值F 1=γG ×g 恒荷载标准值×柱距×（厂房跨度/2）=1.2×1.2×6×15=129.6 kN ，作用于上部柱中心线外侧e 0=h 上/2-150=50mm 处。
2.屋面活荷载
《荷载规范》规定，屋面均布活荷载标准值为0.5 kN/ m 2，比屋面雪荷载标准值0.2 kN/ m 2大，故仅按屋面均布活荷载计算。故由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值F 6=γG ×g 活荷载标准值×柱距×（厂房跨度/2）=1.4×0.5×6×15=63kN ，
作用于上部柱中心线外侧e 0=h 上/2-150=50mm 处。 （二）柱和吊车梁等恒荷载
上部柱自重标准值为2m /42514.04.0kN =???，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值F 2=γG ×g 上部柱自重标准值×上部柱高=1.2×4×3.81=18.29 kN 。
作用于牛腿顶截面上部柱中心线处。
下部柱自重标准值为4.69 kN/ m 2，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值F 3=γG ×g 下部柱自重标准值×下部柱高=1.2×4.69×11.15=62.75 kN 。作用于基
础顶截面下部柱中心线处。
吊车梁自重标准值为39.5 kN/根，轨道连接自重标准值为0.80 kN/ m 2，故作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值F 4=γG ×（g 吊车梁自重标准值+6×g 轨道连接自重标准值）=1.2×(39.5+6×0.8)=53.16 kN 。作用于牛腿顶截面下部柱中心线外侧e 4=e-h 下/2=750-900/2=300mm 处。
上、下柱中心线距离为e=400-150=250mm 。F 1 、F 2 、F 3 、F 4 和F 6的作用位置如图8所示。
图8 恒荷载的作用位置
（三）吊车荷载
吊车跨度L k =厂房跨度L-2e=30-2×0.75=28.5m 。 查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》附录，得吊车轮压和基本尺
寸：
起重量
，L k =28.5m 时的吊车最大轮压标准值P max,k =140kN 、最小轮
压标准值P min,k =66kN 、小车自重标准值G 2,k =38kN 、与吊车额定其中量相对应的重力标准值G 3,k =100kN ，吊车宽度B 和轮距K ：B=6.4m ，K=5.25m 。
1.吊车竖向荷载设计值D max 、D min
相邻吊车轮距=B-K=6.4-5.25=1.15m 。吊车梁支座反力影响线如图9所示。
图9 吊车梁支座反力影响线
查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表12-1多台吊车的荷载折减系数β=0.9，由吊车梁支座反力影响线可知：
D max,k=βP max,k∑y i=0.9×140×(0.904+0.904+0.03+0.03)=235.37kN
D max=γQ D max,k=1.4×235.37=329.52kN
D min= D max×(P min,k/P max,k)=329.52×66/140)=155.35kN
2.吊车横向水平荷载设计值T max
因吊车额定起重量Q 10t，故取吊车横向水平荷载系数α=0.12。
T k= α(G2,k+G3,k)/4=0.12×(38+100)/4=4.14kN
T max= D max×(T k /P max,k)=329.52×(4.14/140)=9.74kN
（四）风荷载
1.作用在柱顶处的集中风荷载设计值W——
这时风荷载的高度变化系数μZ按檐口离室外地坪的高度0.15+柱顶标高13.81+屋架端部高度1.5=15.46m来计算。查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表10-4风压高度变化系数：离地面15m时，μZ=1.14；离地面20m时，μZ=1.25，用插入法，知μZ=1.14+(1.25-1.14)/(20-15)×(15.46-15)=1.15。
由图1知，h1= h2=1.5m，查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表10-5风荷载体形系数，该厂房的风荷载体形系数如图10所示。
W——k h1
h 2μZ B=
1.15
kN
W ——
γQ W ——
k
kN
图10 风荷载体形系数
2.沿排架柱高度作用的均布风荷载设、计值q 1 、q 2
这时风荷载的高度变化系数μZ 按柱顶离室外地坪的高度0.15+柱顶标高13.81=13.96m 来计算。μZ =1+(1.14-1.0)/(15-10)×(13.96-10)=1.11。
q 1=γQ μs μZ W 0B=1.4×0.8×1.11×0.3×6=2.24kN/m （压力） q 2=γQ μs μZ W 0B=1.4×0.5×1.11×0.3×6=1.40kN/m （吸力） 五、内力分析
内力分析时所取得荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力设计值。 （一）屋盖荷载作用下的内力分析 1.屋盖集中恒荷载F 1作用下的内力分析 M 1= F 1×e 0=129.6×0.05=6.48kN?m 。
由图7排架柱的截面尺寸知n=I u /I l =21.3/195.38=0.109，λ=H u /H=3.81/14.96= 0.255，查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》附图9-2柱顶力矩作用下系数C 1的数值，得C 1=2.13。按公式计算：
C 1=1.5×)11(1)
1
1(132-+--n n λλ=1.5×)
1109
.01(552.01)109.011(552.0132-+--=2.02
可见与查附图9-2所得接近，取C 1=2.02。
R=(M1/H)×C1=(6.48/14.96)×2.02=0.88 kN
2.屋盖集中活荷载F6作用下的内力分析
M6= F6×e0=63×0.05=3.15kN?m
R=(M6/H)×C1=(3.15/14.96)×2.02=0.43 kN
在F1、F6分别作用下的排架柱弯矩图、轴向力图和柱底剪力图，分别如图11（a）和（b）所示。图中标出的内力值是指控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面的内力设计值。弯矩以排架柱外侧受拉的为正，反之为负；柱底剪力以向左为正、向右为负。
（a）屋盖恒荷载作用下的内力图
（b）屋盖活荷载作用下的内力图
图11 屋盖荷载作用下的内力图
（二）柱自重、吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析 按悬臂柱来分析。其对排架柱底部产生的弯矩和轴向力为： M=F 4×e 4-F 2×0.25=53.16×0.3-18.29×0.25=+11.38kN?m
N=F 2+F 3+ F 4=18.29+53.16+62.75=134.2kN 。其对排架柱产生的弯矩和轴力图如图12所示。
图12 柱自重及吊车梁等作用下的的内力图
（三）吊车荷载作用下的内力分析
1.D max 作用在A 柱，D min 作用在B 柱时A 柱的内力分析 M max =D max ×e 4=329.52×0.3=98.86kN?m M min =D min ×e 4=155.35×0.3=46.61kN?m
这里的偏心距e 4是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心的水平距离。 A 柱顶的不动支点反力，查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》附图9-3力矩作用在牛腿顶面时系数C 3的数值，得C 1=1.24。按公式计算：
C 3=1.5×)11(1132-+-n λλ=1.5×)
1109.01(552.01552.013
2-+-=1.24，取C 3=1.24。
A 柱顶的不动支点反力R A =(M max /H)×C 3=(98.86/14.96)×1.24=8.19kN （←）
B 柱顶的不动支点反力R B =(M min /H)×
C 3=(46.61/14.96)×1.24=-3.86kN （→） A 柱顶水平剪力V A =R A +(-R A -R B )/2=8.19+(-8.19+3.86)/2=6.03kN （←） B 柱顶水平剪力V B =R B +(-R A -R B )/2=-3.86+(-8.19+3.86)/2=-6.03kN （←） 内力图如图13（a ）所示。
2.D min 作用在A 柱，D max 作用在B 柱时B 柱的内力分析
此时，A柱顶的剪力与D max作用在A柱时的相同，也是V A=6.03kN（←），故可得内力值，内力图如图13（b）所示。
3.在T max作用下的内力分析
T max至牛腿顶面的距离为11.4-10-0.2=1.2；
T max至柱底的距离为轨顶标高+基础顶面至室外地坪距离+室内外高差
。
因A柱与B柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，故A柱的内力图如图14所示。
（a）D max作用在A柱时
（b）D min作用在A柱时
图13 吊车竖向荷载作用下的内力图
图14 T max 作用下的内力图
（四）风荷载作用下A 柱的内力分析
左风时，在q 1、q 2 作用下的柱顶不动铰支座反力，查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》附图9-8水平均匀荷载作用在整个上、下柱时系数C 11的数值，得C 11=0.330。按公式计算：
C 11=)]11(1[8)]11(1[334-+-+n
n λλ=)]
1109.01(552.01[8)]1109.01
(552.01[33
4-+-+=0.342，取C 11=0.342。 不动铰支座反力：
R A =q 1HC 11=2.24×14.96×0.342=-11.46kN （←） R B =q 2HC 11=1.4×14.96×0.342=-7.16kN （←）
A 柱顶水平剪V A =R A +(W ——
-R A -R B )/2=-11.46+(5.22+11.46+7.16)/2=0.46kN （→） B
柱
顶
水
平
剪
力
V B =R B +(
W
——
-R A -R B )/2=-7.16+(+11.46+7.16)/2=4.76kN （→）
A 柱底弯矩值M A =q 1H 2/2+V A H=2.24×14.962/2+0.46×14.96=+257.54kN?m
B 柱底弯矩值M B =-(q 2H 2/2+V B H)=-(1.4×14.962/2+4.76×14.96)=-227.87kN?m A 柱底剪力值V A 底=q 1H+V A =2.24×14.96+0.46=+33.97kN B 柱底剪力值V B 底=q 2H+V B =-(1.4×14.96+4.76)=-25.71kN
故左风和右风时，A 柱的内力图分别如图15（a ）、（b ）所示。
（a）左风时
（b）右风时
图15 风荷载作用下A柱的内力图
六、内力组合表及其说明
（一）内力组合表
A柱控制截面及内力正号方向如图16所示。A柱控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ
的内力组合见附表1。
图16 A柱控制截面及内力正号方向
七、排架柱截面设计
采用就地预制柱，混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋为HRB400级钢筋，采用对称配筋。
（一）上部柱配筋计算
由内力组合表1，控制截面Ⅰ-Ⅰ的内力设计值M=75.65kN?m ，N=204.59kN 。 1.考虑P-△二阶效应 e 0=
N M =204.59
75.65
=359mm ，e a =20mm ，e i =e 0+e a =359+20=379mm A=bh=400×400=160×103mm 2 ζc =
N A 0.5f c =3
10
210.89103
16014.30.5????=5.42>1.0, 取ζc =1.0 查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表12-3知，采用刚性屋盖的单层工业厂房排架柱的计算长度l 0=2H u =2×3.81=7.62m
ηs c
i h
l h e ?200
)(15001
1+
==1)4.062.7(3601500112???+=1.23 2.截面设计
假设为大偏心受压，则x=b
f N
c 1α=00414.3110204.593???=36.87mm ＜2a s ′=80mm ，取
x=2a s ′=80mm 计算。
e ′= e 0+e a =
N
M
s η+e a =(1.23×75.65/204.59)×103+20=461.22mm
A s = A′s =)a -(h f Ne's 0y =40)
-(360360461.22
10204.593???=844mm 2
选用3C 20，A s = A′s =942mm 2，故截面一侧钢筋截面面积942mm 2＞ρmin bh= 0.2％×400×400=320mm 2；同时柱截面总配筋2×942=1884mm 2＞0.55％×400×400
=880mm 2。最小配筋率ρv,min =
0s
bh A =360
400942?=0.65%＜3%，满足。 3.垂直于排架方向的截面承载力验算
查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表12-3知，垂直于排架方向的上
柱计算长度l 0=1.25H u =1.25×3.81=4.8m 。
b l 0=4
.08
.4=12，查《混凝土结构与砌体结构设计（上册）》表5-1钢筋混凝土构件的稳定系数，得?=0.95。
N u =0.9?(f c A+f′y A′s )=0.9×0.95×(14.3×400×400+360×1884)=2536.14kN ＞N= 204.59kN （N 为上柱轴力的最大内力），承载力满足。
（二）下部柱配筋计算
按控制截面Ⅲ-Ⅲ进行计算。由内力组合表知，有二组不利内力：
（a ）???=?=kN N kN M 617.07m 370.42（b ）???=?=kN N kN M 263.8
m 275.6
1.按（a ）组内力进行截面设计
e 0=3
6
10617.0710370.42??=600mm ，e a =h/30=900/30=30mm ，e i =e 0+e a =600+30=630mm
A=bh ＋2(b f -b)h f =100×900+2×(400-100)×150+25×(400-100)=1.725×105mm 2
ζc =N A 0.5f c =3
510617.07101.72514.30.5????=1.99>1.0, 取ζc =1.0 ηs c
i h
l h e ?200
)(15001
1+
==1)9.011.15(8601500112???+=1.14 假设为大偏心受压，且中和轴在翼缘内：
x=b
f N
c 1α=00414.3110617.073???=108mm ＞2a s ′=80mm ＜h′f =150+12.5=162.5mm 说明中
和轴确实在翼缘内。
e ′= e 0+e a =
N
M
s η+e a =(1.14×370.42/617.07)×103+20=308mm
A s =A′s =)
a'-(h f )
a'2x
x(b'f Ne'-s 0y s f c 1-?α
=40)
-(860360)
402108
(10840014.31-80310617.073?-??????
=615mm 2
采用4C 20，A s = A′s =1256mm 2。 2.按（b ）组内力进行截面设计
e 0=3
610
263.810275.6??=1045mm ，e a =30mm ，e i =e 0+e a =1045+30=1075mm A=bh ＋2(b f -b)h f =100×900+2×(400-100)×(150-12.5)=1.725×105mm 2
ζc =N A 0.5f c =351091.242101.72514.30.5????=5.48>1.0, 取ζc =1.0
ηs c i h
l h e ?200
)(15001
1+
==1)9.011.15(86007511500112???+=1.08 x=f c 1b'f N
α=00
414.3110263.83???=46.12mm ＜2a s ′=80mm ，按x=2a s ′=80mm 计算。 e ′= e 0+e a =
N
M
s η+e a =(1.08×275.6/263.8)×103+20=751mm
A s =A′s =)a'-(h f Ne's 0y =40)
-(86036005
.8931063.823???=671mm 2
采用4C 20，A s =A′s =1256mm 2。 3.垂直于排架方向的承载力验算
查《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》表12-3知，垂直于排架方向的下柱计算长度l 0=0.8H l =0.8×11.15=8.92m 。
f b l 0=40
.08.92=22.3, 查《混凝土结构与砌体结构设计（上册）》表5-1钢筋混凝土构件的稳定系数，得?=0.7。
N u =0.9?(f c A+f′y A′s )=0.9×0.7×(14.3×1.725×105+360×2×1256)=2123.77kN ＞（a ）组轴向力N=617.07kN （N 按最大内力），承载力满足。
（三）排架柱的裂缝宽度验算
裂缝宽度应按内力的准永久组合值进行验算。内力组合表中给出的是内力设计值，因此要将其改为内力的准永久组合值，即把内力设计值乘以准永久组合系数ψq ，再除以活荷载分项系数γQ =1.4,。风荷载的ψq =0，故不考虑风荷载；不上人
屋面的屋面活荷载，其ψq =0，故把它改为雪荷载，即乘以系数3/5。
1.上部柱裂缝宽度验算
按《混凝土结构与砌体结构设计（中册）》式10-35的荷载准永久组合，可得控制截面Ⅰ-Ⅰ的准永久组合内力值：
M q =
2.11.83-+0+[4.12.0×5
3
×(-1.51)-4.16.0×22.97-4.16.0×29.22]=28.84kN?m
N g =2.1129.6+2.118.29+(4.12.0×53×63)=128.64kN
由《混凝土结构与砌体结构设计（上册）》式8-38知最大裂缝宽度：
W max =αcr ψs sq E σ(1.9cs+0.08te eq
ρd )
te ρ=
te A A s
=bh A 5.0s =400
4005.0942??=0.0118>0.01，取te ρ=0.0118 e 0=q N M q
=3
6
10
64.1281084.28??=224.19mm 00e h =360224.19=0.62＞0.55，，故要进行裂缝宽度验算。 y s =
2
h
-a s =200-40=160mm ηs 200
0)(4000
1
1h
l h e +
==2)4.081.32(36019.224400011???+=1.15 e=ηs e 0+y s =1.15×224.19+160=417.82mm ，γ′f =0 z=[0.87-0.12(1-γ′f ))(
0e h 2]h 0=[0.87-0.12)82
.417360(2
]×
360=281mm σsq =z
A z e N q s )(-=281942)281
82.417(1064.1283?-??=66.49N/mm 2
纵向受拉钢筋外边缘至受拉边的距离为28mm ，C s =28mm 。 ψ=1.1-0.65
sq
tk
f σρte =1.1-0.65×
49.660118.001
.2?=-0.57，负值，取ψ=0.2
W max =αcr ψ
s
sq
E δ(1.9c s +0.08
te
eq
ρd )
=1.9×0.2×5
102.049.66?×(1.9×28+0.08×0118.018
)
=0.052mm ＜0.3mm ，满足。 2.下部柱裂缝宽度验算
对Ⅲ-Ⅲ截面内力组合+M max 及相应的N 的情况进行裂缝宽度验算。
M q =
2.16.68+2.111.38+[4.12.0×50
30
×3.08+4.16.0×(8.65+122.24+257.54)]=181.78k N?m
N g =2.1129.6+2
.12.134+(4.15.0×5030×63+4.16.0×329.52)=323.6kN
te ρ=f f h b b bh A )(5.0s -+=5.162)100400(9001005.01256
?-+??=0.013
e 0=q N M q
=3
6
106.3231078.181??=561.74mm
00e h =860561.74=0.65＞0.55，故要进行裂缝宽度验算。 y s =
2
h
-a s =450-40=410mm h l 0=9.015.11=12.39＜14，故取ηs =1.0 e=ηs e 0+y s =1.0×561.74+410=971.74mm γ′f =
h
h b b f
f b ')'(-=
900
1005
.162)100400(??-=0.542
z=[0.87-0.12(1-γ′f ))(
0e h 2]h 0=[0.87-0.12×(1-0.542)×)74
.971860(2
]×
860=701.4mm σsq =z A z e N q s )(-=4.7011256)
4.70174.971(106.2333?-??=99.3N/mm 2
ψ=1.1-0.65
sq
tk
f σρte =1.1-0.65×
3.99013.001
.2?=0.088＜0.2，取ψ=0.2
W max =αcr ψ
s
sq
E δ(1.9c s +0.08
te
eq
ρd )
=1.9×0.2×
5
10
2.03
.99?×(1.9×28+0.08×013.018) =0.038mm ＜0.3mm ，满足。
混凝土课设
钢筋混凝土结构-2 课程设计 ――单层工业厂房设计 姓名： 班级： 学号： 指导教师：韩建强 日期：
混凝土结构－2课程设计任务书 工程名称：唐山xx 机械厂装配车间 1、设计资料： (1)装配车间跨度24m ，总长l02m ，柱距6m ，详细尺寸见图1、图2所示。 (2)车间内设有两台5～20t 中级工作制吊车，其轨顶设计标高10.0m 。 (3)建筑地点为唐山市郊区。 (4)车间所在场地，地面下0.8m 内为填土，填土下层3.5m 内为粉质粘土，地基承载力设计值f ＝200kN/m 2，地下水位为-4.05m ，无腐蚀性；基本风压w 0＝0.35kN/m 2；基本雪压s 0＝0.30kN/m 2。 (5)厂房中标准构件选用情况 ①屋面板采用92G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重标准值1.5kN/m 2。 ②天沟板采用92G410（三）标准图集中JGB77－1天沟板， 板重标准值2.0kN ／m 。 ③天窗架自重标准值2340kN ／榀，天窗端壁自重标准值2360kN ／每榀(包括自重、侧板、窗档、窗扇、支撑、保温材料、天窗、电动启动机、消防栓等。) ④屋架自重标准值l00kN ／榀。 ⑤吊车梁梁高1200mm ，自重标准值为45kN ／根，轨道及零件重lkN ／m ，轨道及垫层构造高度200mm 。吊车参数：kN P k 200max,=，kN P k 50min,=， mm B 5000=，mm K 4000= 。 ⑥厂房上、下窗尺寸分别为mm 18004000?和mm 51004000?，自重为 2/5.0m kN ；墙体（含做法）自重为2/24.5m kN 。 (6)排架往及基础材料选用情况 ①柱： 混凝土采用C30；钢筋采用HRB335级钢筋；箍筋为HPB235。 ②基础：混凝土采用C20；钢筋采用HRB335级钢筋。 参考资料：混凝土结构（下册） 彭少民主编 武汉理工大学出版社 2、设计任务要求： ①、结构计算书； ②、排架柱和基础配筋图1张（2号图）
单层工业厂房结构设计
单层工业厂房结构设计 设计条件 1.金加工车间跨度21m ，总长60 m ，柱距6 m 。 2.车间设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m 。 3.建筑地点：市郊区。 4.车间所在场地：低坪下 m 为填土，填土下4 m 为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m ，地下水位 m ，无腐蚀。 基本风压W= m 2，基本雪压S=m 2。 / 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）标准值1,4KN/m 2，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91KN 每榀。 （4）.吊车梁采用G425标准图集中的先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45KN/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C30 ， C.钢筋.Ⅱ级。 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： 表主要承重构件选型表
由设计资料可知屋顶标高16m ，轨顶标高为9m ，设室地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图和吊车梁的高度求总高度H 、下柱高度l H 和上柱高度u H 分别为： 12.40.512.9H m m m =+=，12.9 3.89.1l H m m m =-= 12.99.1 3.8u H m m m =-= 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可查表确定柱截面尺寸： 表柱截面尺寸及相应的计算参数
@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==
工业厂房结构设计要点研究
工业厂房结构设计要点研究 发表时间：2016-11-14T14:12:54.647Z 来源：《低碳地产》2016年13期作者：许德阅 [导读] 钢结构是现代工业厂房的常用结构形式，其中针对工业厂房重型钢结构的设计。 四川苏源环保工程有限公司江苏分公司江苏南京 210000 【摘要】钢结构是现代工业厂房的常用结构形式，其中针对工业厂房重型钢结构的设计，本文笔者首先讨论钢结构的设计要点，然后再深入阐述一些特殊问题的有效处理，最后再提出这一结构的具体设计方法。 【关键字】重型钢结构；工业厂房；伸缩缝； 【Abstract】steel structure is a common structure form of the modern industrial workshop, which designed for heavy steel structure workshop, in this paper, the author first discuss key design points of the steel structure, and then discusses the effective treatment of some special problems, finally put forward the structure of design method. 【Key words】heavy steel structure; industrial workshop; expansion joint; 一、工程概况 某工业厂房横向宽322m、纵向长358m及檐口高16.9-41.5m，同时配有10-160t的双层桥式吊车。该厂房的地面部分采用了钢结构，其中屋面、柱分别采用网架结构和格构的双阶或单阶排架柱；上、中、下段柱分别采用开孔实腹式H型钢柱、实腹式组合柱和双肢格构式组合柱；基础采用独立的承台桩；主要柱距为12.15-8.26m；横向设跨度为322m（40*7+42m）的8个跨度。表1为该钢结构工程的主要设计参数。 二、重型钢结构的设计要点 该工业厂房重型钢结构的设计要点主要包括如下几点： （一）吊车荷载。1.吊车数量。在本钢结构工程中，最大柱距为26m、相邻柱距为12m及小于50t的低吨位吊车的宽度应≤7m。从理论上来讲，柱一侧肩梁所需承担的荷载为5台吊车。以50t吊车为例。若按26m开间内设1-3台及12m设1-2台吊车计算竖向荷载，则通过分析，最终确定该工程按26m开间内设2台及按12m设1台的组合计算竖向荷载，即肩梁反力的最大值Rmax为1867kN。另外，水平荷载全部按每一开间内设1台吊车来进行计算。2.横向水平荷载。依照规定，应按车轮的形式来分配其横向水平荷载，但为了简化横向水平荷载的分配，应不对吊车大车的车轮形式进行区分。 （二）计算风荷载。1.体形系数。该厂房的⑤轴山墙采用的是开敞式，其中A、B跨处的山墙同样也采用了开敞式，且⑤轴处的岩墙和①轴处的上墙所设开洞较小，则在计算体形系数时，应按规定计算柱所受风荷载、柱间支撑受风荷载及屋面网架的体形系数，其中屋面网架的体形系数取-1.3。另外，在计算墙梁时，风吸值取-1.5。2.位移控制指标。依据GB50017-2003，柱顶位移可取H/400，则通过计算可得，柱顶位移的最大值为83.5mm及其位移比为1/443。那么，当位移比与要求相符时，排架柱应力比与长细比的最大值分别为0.81和107，注意该工程的吊车工作制全部为A5，则不用将吊车梁的顶面处位移考虑其中。 另外，针对钢结构材质的选择，该厂房的高度最高达41.5m,则在变形控制设计时，应选用Q235-B钢材。 三、特殊问题的有效处理 在该钢结构工程的设计中，应注意对如下特殊问题的有效处理： （一）E轴单柱伸缩缝。在E轴处设单柱伸缩缝的目的是释放其横向温度应力，而这一问题的常见处理手段为：先直接在柱的上柱上挑出牛腿，然后再将成品的橡胶滑动支座置于其上及将行程设为100m，最后再直接将网架支座焊于支座的上面板上，详见图1。
《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
钢筋混凝土课程设计心得体会
钢筋混凝土课程设计心得体会 《钢筋混凝土结构》课程设计是在学完钢筋混凝土结构基本原理的基础上进行的，《钢筋混凝土结构基本原理》这门课主要是讲解受弯构件(梁、板)、受压构件(柱子)、受扭构件在荷载作用下承载能力极限状态和正常使用极限状态的配筋计算，计算结果要满足《混凝土结构设计规范》的要求。而这次课程设计我是从以下几个方面进行的： 一.题目的选取： 在平时的教学和作业中，要求学生熟练掌握了各种构件的配筋与计算，并且能进行配筋验算(配筋满足适筋梁的要求，不能是超筋梁和少筋梁的配置)，而课程设计是理论与实践相结合的一个重要环节，一方面要基于课本，另一方面又要高于课本，根据我们专业的特点，我没有选取简单的构件设计，也没有选取复杂的高层或复杂体系的设计，而是选取了一种简单的结构体系——钢筋混凝土多层框架结构的设计。 二.设计的思路与要求： 软件编程综合实习已经告一段落，但在实习中我们收获颇多。这是我们完成的第一个数据库系统，也是到目前为止最为完善的系统。这一过程，我们掌握到了软件开发的一系列步骤，这能应用到今后的工作生活中去。我相信能给我们带来很大的帮助! 要求学生根据设计任务书，查阅《混凝土结构规范》、《荷载规范》计算结构上所施加的荷载;然后根据任务书要求进行内力计算以及配筋计算，同时用PKPM软件进行内力分析和同时自动生成配筋图;最后对手算和软件计算进行比较和调整。要求学生上交：结构设计计算书一份：要求有封皮、目录、详细的计算内容;并在计算书里绘出相应的结构施工图。 紧张而又辛苦的几周的课程设计终于结束了。当我们快要成为下达给我们“四工位专用机床”的任务的时候，想想老师最初给我们说的课程设计，因为开始的大意吧，没能在第一时间开始运做，所以使得我们在这最后的几周里真的是逼着，压着，强迫着才弄完，当然，完成后的喜悦那是没得说的，尽管这样的设计使的我们烦恼着、无奈着，但只要经过了过程，我们就能得到自己所需的，所以还是能够尽心尽力的完成的，尽管那路途是那样的曲折! 设计的目的旨在让学生掌握荷载的计算过程、内力的计算方法和配筋计算过程，另一方面通过对PKPM软件的学习，能熟练地掌握结构的建模和分析，更重要的是掌握有软件进行设计的过程，分析完以后要把配筋图转到cad上，进行图形的摘取。 医疗机构是卫生系统的主要窗口，也是社会的重要窗口。医德、医风的好坏是社会风气好坏的反映，也是全民族整体道德素质的重要表现。因为医疗行为关系到人的健康与生命，所以，医德、医风一直受到社会各界、舆论的经常关注和很高的要求，常常形成一时
混凝土课程设计
1.设计资料 （1）楼面荷载：均布活荷载标准值k q=7.0kN/㎡。 （2）楼面做法：楼面采用20mm厚水泥砂浆抹面（γ=20kN/m3），板底及梁采用15mm厚石灰砂浆抹底（γ=17kN/m3）。 （3）材料：混凝土强度采用C30，梁内受力纵筋采用HRB400；其他采用HRB300。 （4）柱的截面尺寸b*h=400mmx400mm。 2.楼盖的结构平面位置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.3m，次梁的跨度为4.8m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.3/3=2.1m，3 =，因此按单向板设计。 l01 1.2/3.6 l/ 02= 按跨高比条件，要求板厚h≥2100/30=70mm，对工业建筑的楼盖板，要求h≥70mm，取板厚h=80mm。 次梁截面高度满足h=12 18 l0 / ~ l / 0=4800/18~4800/12=267~400mm，考虑到楼面可变荷载比较大，取h=400mm，截面宽度取b=200mm。 主梁的截面高度应满足h=10 15 l0 / ~ / l 0=6300/15~6300/10=420~630mm，取h=600mm，截面宽度取b=300mm。 3.板的设计 （1）荷载 板的永久荷载标准值 20mm厚水泥砂浆 0.02x20=0.4kN/㎡ 80mm钢筋混凝土板 0.02x25=2.0kN/㎡ 15mm厚石灰砂浆 0.015x17=0.255kN/㎡
小计 2.655kN/㎡ 板的可变荷载标准值 7.0kN/㎡ 永久荷载分项系数取1.2；因楼板可变荷载标准值大于4.0kN/㎡，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的 永久荷载设计值 g=2.655x1.2=3.186kN/㎡ 可变荷载设计值 q=7x1.3=9.1kN/㎡ 荷载总设计值 g+q=12.286kN/㎡，近似取为g+q=12.3kN/㎡ （2）计算简图 按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mmx400mm，板的设计跨度： 边跨n l==2100-200/2=2000mm 01l 中间跨n l==2100-200=1900mm 02l 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板作为计算单元，计算简图如下图。 （3）弯矩设计值 不考虑板拱作用截面弯矩的折减。查表可得板的弯矩系数mα分别为：边支座1/16；边跨中，1/11；离端第二支座，﹣1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14.故 M=﹣（g+q）01l2/16=﹣12.3x2.02/16=﹣3.075kN·m A M=（g+q）01l2/14=12.3x2.02/14=3.51kN·m 1
工业厂房设计规范2017
工业厂房设计规范2017 第一章总则 第1.0.1 条为了使厂房建筑主要构配件的几何尺寸达到标准化和系列化， 以利于工业化生产，特制订本标准。 第1.0.2 条本标准适用于： 一、设计装配式或部分装配式的钢筋混凝土结构和混合结构厂房； 二、编制厂房建筑构配件标准设计图集。 注：①设计钢结构厂房、受条件限制的改（扩）建厂房、现浇式钢筋混凝土 结构厂房、工艺对厂房有特殊要求的厂房或按本标准设计在技术经济上会产生显 著不合理的厂房，可不执行本标准的某些规定； ②采用新技术、新结构和新材料的厂房，可不受本标准某些规定的限制。 第1.0.3 条在一个建设场地内，确定各厂房设计方案时，宜使构配件的类 型统一。 第1.0.4 条在技术经济合理的基础上，厂房的体形应力求简单，避免设置 纵横跨和多跨厂房中的高度差。
第1.0.5 条在编制厂房建筑构配件标准设计图集时，应使用途相同的构配 件具有最大限度的互换性。 第1.0.6 条厂房建筑设计除应符合本标准的有关规定外，还应符合现行有 关国家标准的规定。 第二章基本规定 第2.0.1 条厂房建筑的平面和竖向协调模数的基数值均应取扩大模数3M。 注：M 为基本模数符号，1M 等于100mm 第2.0.4 条厂房建筑构件的竖向定位，可采用相应的设计标高线作为定位 线。 第2.0.5 条本标准所称构件的长度、宽度和高度均为标志尺寸。限定标志 尺寸的面应为该构件的定位平面。 第2.0.6 条钢筋混凝土结构的单层厂房，宜采用柱子下部为刚接和柱顶与 屋架或屋面梁为铰接的排架结构方案。 第2.0.7 条钢筋混凝土结构的多层厂房，梁与柱的连接处，宜采用横向为 刚接和纵向为铰接或刚接的框架结构方案。
混凝土课程设计
1 设计资料 (1)楼盖面层做法：20mm 厚水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；板底采用20mm 厚混合砂浆天棚抹灰。 (2)材料：混凝土强度等级C30；主梁及次梁受力筋采用HRB335级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB235级钢筋。环境类别为一类。 楼面活荷载:活荷载标准值7.0kN/m2； 楼面面层：水泥砂浆容重3m /kN 20=γ ； 钢筋混凝土容重：3 m /kN 25=γ； 混合砂浆容重：3m /kN 17=γ； 荷载分项系数：恒载分项系数为1.2，活载分项系数为1.3。 2 楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为7.2m ，次梁的跨度为6.96m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.4m ，l02/l01=7.2/2.4=3,因此按单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h ≧2400/40=50mm ，对工业建筑的楼盖板，要求h ≧80mm ，取板厚h=80mm 。 次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6960/18~6960/12=387~580mm 。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm 。截面宽度取为b=200mm 。 主梁截面高度应满足h=l0/15~l0/10=7200/15~7200/10=400~600mm 。取h=700mm 。截面宽度取为b=300mm 。 楼盖结构平面布置图见图1 图1 楼盖结构平面布置图
3 板的设计 (1)荷载 板的永久荷载标准值 20mm厚水泥砂浆面层0.02m*20kN/m3=0.40kN/m2 80mm厚钢筋混凝土板0.08m*25kN/m3=2.00kN/m2 20mm厚混合砂浆天棚抹灰0.02m*17kN/m3=0.34kN/m2 小计 2.74kN/m2 板的可变荷载标准值7.00kN/m2 永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值大于4.0km/m2,所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的 永久荷载设计值g=2.74*1.2=3.29kN/m2 可变荷载设计值q=7.00*1.3=9.10kN/m2 荷载总设计值g+q=12.388kN/m2近似取为g+q=13.0kN/m2 (2)计算简图 次梁截面为200mm*500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度： 边跨l0=ln+h/2=2400-100-120+80/2=2220mm＜1.025*ln=2275.5mm，取l0=2220mm 中间跨l0=ln=2400-200=2200mm 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图见图2 (3)弯矩设计值 由表可查得，板的弯矩系数αm分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14。 M1=-MB=(g+q)l012/11=13.0*2.222/11=5.82kN?m MC=-(g+q)l012/14=-13.0*2.22/14=-4.49kN?m M2=(g+q)l012/16=13.0*1.802/16=3.93kN?m 这是对端区格单向板而言，对于中间区格单向板，其MC和M2应乘以0.8，分别为 MC=0.8*(-4.49)=-3.59kN?m；M2=0.8*3.39=3.15kN?m (4)正截面受弯承载力计算
混凝土课程设计(1)
现浇钢筋混凝土楼盖课程设计指导书 学生姓名： 专业学号： 指导教师： 电话号码： 九江学院土木与城市建设学院 结构工程教研室 2012年04月
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一、设计题目 某多层工业建筑楼盖平面图如图1所示，L1、L2尺寸见表1，环境类别为一类，楼梯采用室外悬挑楼梯。楼面均布可变荷载标准值如表2所示，楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 图1 楼盖平面图 表1 楼盖柱网l 1、l 2 取值（mm） 表2 楼面均布可变荷载标准值（kN/m 2）
二、设计资料 1、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，纵横墙墙厚均为370mm ，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。车间内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm×350mm 。 2、材料：混凝土采用C30或C35；主梁及次梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB300级。 3、楼面面层：水磨石地面20.65/kN m ；楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值 325/kN m γ= 三、设计内容 1、按指定的设计号进行设计，提交纸质稿计算书。 2、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置 3、板的强度计算（按塑性内力重分布计算） 4、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算） 5、主梁强度计算（按弹性理论计算） 6、用2号图纸2～3张绘制楼盖结构施工图： ①结构平面布置图（1：200） ②板的配筋图（1：50） ③次梁的配筋图（1：50；1：25） ④主梁的配筋图（1：40；1：20）及材料抵抗弯矩图；
四、具体要求 1、计算书要求采用A4纸书写或打印，严禁部分书写部分打印。 2、计算字迹要求工整，条理清楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入（否则判为不及格），并尽量利用表格编制计算过程。 3、图面应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标准（否则判为不及格）。 4、提交全部成果时请在计算书第一页页眉上注明专业、姓名、学号、手机号等，图纸按照标准格式折叠。 五、参考文献 1、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2006），中国建筑工业出版社 2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），中国建筑工业出版社 3、《混凝土结构》（上册、中册）（第四版），东南大学、天津大学、同济大学 合编，中国建筑工业出版社 4、《混凝土结构及砌体结构》（上册）（第二版），滕智明、朱金铨，中国建 筑工业出版社
工厂管理-单层工业厂房结构设计
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/m 2，基本雪压0.2kN/m 2，7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； 2N/m 180k f k =（3）中砂：中密，很湿，厚约4～5m ，地基承载力标准值； 2N/m 280k f k =（4）卵石：其颗粒空隙由中砂填充，中密，厚约5～7m ，； 2N/m 600k f 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
混凝土结构设计课程设计
高速公路桥梁上部构件设计 1.初始条件 某高速公路桥梁基本上都采用标准跨径，上部构造采用钢筋混凝土T 梁，参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行设计计算。设计荷载为公路-I 级。 钢筋混凝土简支T 梁全长0L =16m ，计算跨径L =15.5m 。T 形截面梁的尺寸如图一所示（其中cm a 30=,cm b 18=,cm h 130=），桥梁处于I 类环境条件，安全等级为一级。 图一(单位：cm) 材料：30号混凝土，轴心抗压强度设计值a cd MP f 8.13=，轴心抗拉强度设计值a td MP f 39.1=；普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，抗拉设计强度a sd MP f 280=；箍筋采用R235级钢筋，抗拉设计强度a sd MP f 195=。 简支梁控制截面的弯矩计算值和剪力计算值为 跨中截面 m kN M .1996=跨中 kN Q 140=跨中 1/4跨截面 m kN M .15104/1= m kN M .586=汽 m kN M .1008=恒 支点截面 00 =j M kN Q j 5500= 2.跨中截面的纵向受拉钢筋计算 2.1T 形截面梁受压翼板的有效宽度' f b
为了便于计算将图二a)实际截面换成图b)所示计算截面，可得翼板平均厚度mm h f 1502 200 100'=+= ，其余尺寸不变 图二 a)原截面 b)计算截面（单位：cm ） 由图二所示的T 梁截面受压翼板厚度的尺寸,则有 mm L b f 5167155003 13 1' 1=?= = mm b f 1600' 2=(相邻两主梁的平均间距为1600mm) =' 3f b ' 122f h h b b ++=mm 19801501202180=?+?+ 故取受压翼板的有效宽度'f b =1600mm 。 2.2钢筋数量计算 2.2.1截面设计 （1）若采用的是焊接钢筋骨架，则设s a =30mm+0.07h=30+0.07?1300=121mm,则截面有效高度0h =1300-121=1179mm 。 （2）判断T 形截面类型： )2 (; 0'' f f f cd h h h b f - =) 2 1501179(15016008.13- ??? mm N ??=610448.3656 m kN ?=448.3656>m kN M .1996=跨中 故属于第一类T 形截面。 （3）求受压区高度
分析多层工业厂房结构设计
分析多层工业厂房结构设计 发表时间：2018-01-07T19:21:52.343Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：廖文兵 [导读] 摘要：随着我国经济建设不断发展，对钢结构重型工业厂房的使用要求越来越高，重型工业厂房在高度、跨度、柱距、平面尺度、吊车吨位等方面有着不断加大的趋势。 广州华跃电力工程设计有限公司广东广州 510000 摘要：随着我国经济建设不断发展，对钢结构重型工业厂房的使用要求越来越高，重型工业厂房在高度、跨度、柱距、平面尺度、吊车吨位等方面有着不断加大的趋势。因此，结构的方案设计在整个设计过程中的重要性越来越显著。在多层工业厂房修建过程中厂房的结构设计是否能够满足工厂日常生产过程中的要求是现代厂房设计工作中的重点。当今我国的多层工业厂房结构设计还存在着很多的问题，例如柱截面面积选取问题、柱子长细比取值等。 关键词：多层工业；厂房结构设计 引言 随着国民经济的迅速发展，工业建筑要不断满足现代大工业生产，工艺不断更新的要求，过去那种单一功能，单一建筑形式已经不适应生产方式改变的需要，联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房应运而生。另外，建设用地的紧张以及工艺流程的需要，越来越多地多层厂房甚至高层厂房出现。多层厂房的特点是跨度大、荷载大、开洞多、有多层吊车，在设计过程中，有些问题值得总结和探讨。 1 多层工业厂房的特点 1.1 平面结构布置和柱网布置多层工业厂房在平面布置中，通常为了满足工艺要求，使结构布局不规整，柱网不规则，布梁不整齐，甚至有工艺要求在主受力构件上开孔的现象。同时厂房内部一般空间较大，柱距多为6~12m，局部有抽柱设计的，柱距会增大到 18m 以上。这使得结构传力复杂，受力不明确，设计中容易产生应力集中现象。 1.2 竖向结构布置和层高多层工业厂房的层高较大，能达到 4~8m，且竖向布置经常出现错层、夹层，楼板开大洞，这使得楼板无法提供足够的平面内刚度，结构有效质量沿竖向分布不均匀。在地震作用下，结构可能产生“短柱效应”，使得局部柱段水平剪力成为截面设计的控制因素。 1.3 各种类型的荷载工业厂房的集中荷载主要包括设备自重，有时还需要考虑设备的震动扰力，根据规范要求进行动力计算。悬挂荷载主要包括管道荷载，吊车荷载，有时管道还产生水平荷载及弯矩。板面荷载主要根据生产工艺的要求，在不同的生产楼地面有不同的活荷载取值，但这种活荷载一般均大于民用建筑中的活荷载。 1.4 楼面及基础形式工业厂房楼面一般采用现浇钢筋混凝土楼面，但由于工艺所提设备荷载要求，楼板或出现开洞，或出现局部厚度变化。厂房的基础形式多采用柱下独立基础，柱下条形基础，若地基承载力低，可采用灰土挤密桩、砂桩等方法处理，亦可采用灌注桩，直接作用在坚硬的土层上面。 1.5 轻型围护结构工业厂房的围护结构一般不作为承重体系，通常采用轻质材料，屋盖结构多采用钢桁架檩条体系加铺轻质保温层。此种轻型围护材料有利于减轻结构自重，减少地震反应。 2.多层工业厂房结构主要体系 多层工业厂房的结构主要有纯框架、框架、钢架加支撑的混合体系三种： ⑴.钢架加支撑的混合体系。可以有效地减少柱的纵向弯矩，但要求楼面刚度大，否则柱子间的变形不协调，无法充分发挥柱间支撑的作用。 ⑵.纯框架体系。框架体系没有柱间支撑，纵横方向都采用框架结构，这样会使厂房的空间部分充分发挥其功能，但框架体系中的柱要采用箱形，而不能釆用工字型，同时使用的钢量还需要增加。 ⑶.框架—支撑体系。该体系横向设计成刚接框架，纵向设计成柱—支撑体系，用柱间支撑抵抗水平荷载。该体系经济节约，但柱间支捸可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长，横向较短的厂房。 3.多层工业厂房承重柱截面高度取值问题 多层工业厂房的承重柱截面高度的取值往往存在偏小的情况，这种情况的出现原因一般是由于设计人员对抗震结构设计的把握不到位导致的。在部分要求建筑结构设置抗震等级的地区，厂房的抗震等级一般被设定为抗震烈度六级，但是设计人员通常对这个等级的抗震结构认为是不设置抗震结构的厂房结构，所以厂房的承重柱截面高度取值就会导致偏小的情况出现。如果出现了这种情况就会导致柱子和梁的线性刚度比偏大，使原来的刚性结构转化成铰支结构，柱就会受到偏心压力产生扭矩效应。这种设计会导致建筑物在日后的使用过程中，由于混凝土偏心受压并且没有在反向受拉区设置足够的钢筋，导致混凝土柱遭到破坏进而厂房的结构受到影响。另外，这与原本厂房设计过程中要求的抗震机构也有着本质的区别，在地震发生过程中，由于柱子并没有形成比较大的结构承载能力并且本身就存在着一定的结构弱点，导致地震造成的厂房结构破坏。 4.多层工业厂房中构造柱和承重柱混淆 承重柱顾名思义，要承担建筑物的重量，一般情况，楼板荷载传到梁上，梁的荷载再传到柱子上，柱子传到基础上。而构造柱主要是为了实现结构的整体性而设置的一种柱。在厂房设计过程中，构造柱和承重柱混淆是指利用构造柱来代替承重柱使用。通过上文承重柱和构造柱的基本介绍我们知道，构造柱并不具有承重能力，只是为了体现结构整体性而设置的，所以如果发生替代现象，就会导致结构的承载能力出现问题。另外构造柱的另一个作用也可以当作抗震机构来使用，构造柱和圈梁组成的整体在地震发生过程中，能够有效的提升结构整体刚度，降低建筑被破坏的几率。所以这种混淆设计的现象容易导致建筑物的抗震能力下降。或者构造柱提前受力，导致构造柱的设计要求达不到承载力要求导致破坏，丧失其功能。所以笔者在厂房的构造柱和结构柱设计过程中建议设计人员能够先了解两种柱子的用途和功能，然后通过对厂房结构的荷载和自重进行计算，来计算出柱的承载能力然后进行承重柱设计。对构造柱的设计中如果遇到跨度比较小的时候，也可以将构造柱控制在梁的下部，但是要与承重柱区别对待，严禁替代现象出现。 5.多层工业厂房结构设计应注意的问题 多层工业建筑和多高层民用建筑之间的结构形式、荷载都各有其特点，它的跨度大，层高高，楼板较厚，内隔墙少，存在吊车荷载，在使用软件进行空间分析时，有些问题需加以注意。
(完整版)水泥混凝土路面课程设计
水泥混凝土路面设计 1标准轴载交通量分析 高速公路设计基准期为30 年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100。凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： 16 1 ( )100 n i s i i i p N N α== ∑ 式中： s N — 100KN 的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； i P — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN ）； n — 轴型和轴载级位数； i N —各类轴—轮型i 级轴载的通行次i α—轴—轮型系数。 则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N 式中： e N — 标准轴载累计当量作用次数(日)； t — 设计基准年限； r g — 交通量年平均增长率，由材料知，r g =0.05； η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2），取0.20。
表1-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数 公路等级 纵缝边缘处 高速公路、一级公路、收费站 0.17～0.22 二级及二级以下公路 行车道宽>7m 0.34～0.39 0.54～0.62 行车道宽≤7m 161 ()100n i s i i i p N N α==∑=511.835 r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N =e N 248× 104 因为交通量100×104＜248×104＜2000×104次，故可知交通属于重交通等级。 2拟定路面结构 由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级，根据高速公路重交通等级和低级变异水平等级查表16-17得初拟普通混凝土面层厚度大于240mm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽4m ，长4.5m ，拟定各结构层厚：普通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料，厚为180mm ；二级自然区划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa ，路基回弹模量为30Mpa ；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa ；水泥稳定粒料基层回弹模量取1300Mpa 。 （表2-1） 表2-1 层位 基（垫）层材料名称 厚度(cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 18 1300 2 天然砂砾 15 150 3 土基 - 30 2 2 2122 2121h h E h E h E x ++==222 215.018.015.060018.01300+?+?
车间工业厂房结构设计
车间工业厂房结构设计 已知条件 厂房跨度21m ，柱距6m ，车间总长96m ，无天窗。设有两台20/5t 双钩吊车（A4中级工作制），柱顶标高13.2m ，牛腿面标高7.8m ，采用钢屋盖，预制砼柱、砼吊车梁、柱下独立基础。室外地坪标高，000.0±基础顶面离室外地坪为0.5m 。纵向维护墙为370mm 厚烧结粘土空心砖（重m KN 2/8）支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，圈梁设在柱顶处。地基承载力特征值m /2802KN F ak =。取轨道顶面至吊车梁顶面的距离为m h a 2.0=。 当地基本风压值m KN W 2o /35.0=m KN 2/25.0=，基本雪压值，土壤冻结深度=-0.5m, 一.构件选型 跨度取为L=21m （L k =21-1.5=19..5 m ），轨顶标高为（7.8+1.2+0.2）= 9.2m ，吊车为中级工作制，双钩桥式起重机的工业厂房，吊车重量为20t ，牛腿面标高为7.8m 。 1.屋面板 选用标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌缝在内）标准值为1.4 kN/m 2 2.屋架 选用标准图集中的预应力混凝土折线屋架，屋架自重标准值为95kN/榀。（未包括挑出牛腿部分，挑牛腿部分根据标准图集另外计算自重）。 3.天沟板 选用JGB77-1天沟板，板重标准值为2.02kN/m 2 。 4. 吊车梁 采用标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁YXDL6-YXDL8，吊车梁高1.2m ，自重标准值为41.8kN/根。 5. 吊车轨道联结 轨道及零件中为1.5 kN/m 2 轨道及垫层构造高度为200mm. 按A4级工作级别，Q=20/5t ，L k =19.5m, 根据吊车规格参数计算最大、最小轮压标准值：KN P 205max =KN P 35min =，， 最大轮压设计值：P d =1.05×1.4×1.15×=max P 1.05×1.4×1.15×205=346.55KN 小车自重标准值：75KN,k 2=G 与吊车额定起重量相对应的重力标准值:KN G k 2003=