21M钢筋混凝土单层厂房结构设计计算书
钢筋混凝土结构-2课程设计任务书
一、题目：钢筋混凝土单层厂房结构设计
二、目的与要求：了解单层厂房结构设计的全过程，培养单层厂房结构设计的
工作能力。要求：（1）、掌握单层厂房结构布置和结构选型的一般原则和方法；（2）、综合运用以往所学的力学及钢筋混凝土结构的知识，掌握排架内力分析方法以及构件截面设计方法；（3）、掌握单层厂房结构施工图的表达方法。
三、设计内容：1、完成计算书一份，内容包括：（1）设计资料；（2）结构布
置与选型；（3）排架内力分析及柱、基础的配筋计算。2、绘制施工图：（1）柱子模板图及配筋图；（2）基础平面布置图及配筋图。
四、设计资料：
1、厂房跨度21米，总长108米，中间设伸缩缝一道，柱距9米。
2、车间内设有两台软钩200／50kN中级工作制吊车，轨顶设计标高12米。
3、建筑场地地质情况：地面下0.8米范围内为杂填土，杂填土下面3.5米
内为均匀粉土，其承载力标准值f k＝200kPa,地下水位为地面下4.50米，
无腐蚀性。
4、基本风压W0=0.4kN/m2; 基本雪压S0=0.35kN/m2。
5、屋面是不上人的钢筋混凝土屋面，屋面均布可变荷载标准值为0.7/m2。
6、建议采用材料：
（1）、柱：混凝土C25，纵向受力钢筋II级，箍筋I级。
（2）、基础：混凝土C30，II级钢筋。
7、选用的标准图集：
（1）、屋面板：G410（一）标准图集，预应力混凝土大型屋面板，板重标准值（包括灌缝在内）1.4KN/m2。
（2）、天沟板：G410（三）标准图集，JGB77-1天沟板，板重标准值2.02kN ／m。
（3）、屋架：G415（三）标准图集中预应力混凝土折线形屋架，屋架自重标准值106kN。
（4）、吊车梁：G323-1~2标准图集DLZ-4，梁高1200毫米，翼缘宽600毫米，腹板宽300毫米，梁自重标准值44.2kN/根，轨道及零件重1kN/米，轨道及垫板高度200毫米。
8、建议采用的柱截面尺寸：上柱为矩形bxh=400x400mm,下柱为I形
b f=400mm，h=800mm，b=100mm，h f=150~170mm。
9、屋面做法：
防水层（0.4KN/平米）
20厚水泥砂浆找平层（0.4KN/平米）屋面板
640
1
1
平面布置图
2400025280
640
10338060004406000600060006000440
600060006000
600060006000600060005006000600060006000
结构计算书
一、 结构的计算 1、计算简图的确定 （1）计算上柱高及柱全高 根据图2.107及有关设计资料：
上柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道构造高=12.4-10.0+1.2+0.20=3.8m 全柱高H=柱顶标高-基顶标高=12.4-（-0.5）=12.9m 故下柱高H l =H-Hu=12.9-3.8=9.1m 上柱与全柱高的比值
（2）初步确定柱截面尺寸
根据表2.9（A ）的参考数据，上柱采用矩形截面，b ×h=400mm ×400mm ，下柱选用I 形,b ×h ×h f =400mm ×800mm ×150mm （其余尺寸见图2.108），根据表2.8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
对于下柱截面高度，有吊车 无吊车时
（3）上、下柱截面
惯性与其比值 排架平面内：
可以）(40036425
910025
mm b mm H l =<==)(80075812
9100
12可以mm h mm H l =<==)(80077425
255.13
可以mm h mm H =<=10?12.9?1.5=295.09
.128
.3==
λ
上柱
下柱 比值 排架平
面外：
上柱
下柱
排架计算简图（几何尺寸及截面惯性矩）如图2.109所示
图2.108 形截面尺寸
图2.109 排架计算简图
2、荷载计算 （1）恒荷载
4
931033.240040012
1
mm I u ?=??=
4
10331042.14.48315012
12800400121mm I l ?=???-??=
150.010
42.110133.210
9=??==l u I I η4
910133.2mm I u ?=4
93
3
10729.112
100
4.48312
4003.1582mm I l ?=?=
??=
（а）房屋结构自重
预应力混凝土大型屋面板
20mm 水泥沙浆找平层
一毡二油隔气层
100mm 水泥珍珠岩制品保温层
20mm 水泥沙浆找平层
天沟板
天窗端壁 屋架自重
天窗架 1.2×40=48KN
则作用于横向水平面排架一端柱顶的屋盖结构自重
(b)柱自重 上柱
下柱
28.15.12.1m KN =?248.002.0202.1m KN =??206.005.02.1m KN =?248.01.042.1m KN =??2
42.035.02.1m KN =?∑=272.3m KN g KN 72602.1=?KN 1201002.1=?KN G 24.462482
120
724.14224672.31=++++??=mm h h e u l 20024002800222=-=-=mm h e u 50150240015021=-=-=KN G 24.188.34.04.0252.12=????=
（c ）吊车梁与轨道自重
（2）屋面活荷载 由《荷载规范》可知,屋面均匀活荷载标准值为0.7 KN/m 2,大于该厂房所在地区的基本雪压S 0=0.30 KN/m 2，,故屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为 ， Q 1=1.4×0.7×6×12=70.56KN e 1=50mm
（3）吊车荷载
由电动双钩桥式吊车数据查得
P max..K =200KN. P min.k =50KN, B=5000mm. k=4000mm Q 2.K =75KN 根据B 与K 及反力影响线，可算得与各轮对应的反力影响线竖标（图2.110），于是可求的作用与上柱的吊车垂直荷载
图2.110
计算简图
作用于每个轮子上的吊车水平制动设计值
03=e KN G 2.61)6145(2.14=?+?=∑=+++???==KN y P D i k Q
588)067.08.0267.00.1(2004.19.09.0.max max γKN
D P P D 147588200
50
max max
min min =?=
=
mm h e l 3502
80075027504=-=-
=KN Q Q T K k c G
Q
875.6)75200(4
1.0)(4.
2.=+=+=γγα
则作用于排架上的吊车水平荷载，按比例关系由 求得D max
其作用点到柱顶的垂直距离
（4）风荷载
**地区的基本风压 对于大城市市郊，风压高度变化系数
按B 类地区考虑，高度的取值，对 按柱顶标高12.4m 考虑，查《荷载规范》得
按天窗檐口标高19.86m 考虑，查《荷载规范》得风荷
载体型系数的分布图2.111所示。故集中风荷载 Fw 为
图2.111 风荷载体型系数
KN
D P T T k Q
2.20588200
875
.6m ax .m ax m ax =?==γm h H y e u 6.22.18.3=-=-=684.08.36.2==u H y ,
35.020m KN w =z
μ2
1
,q q ;08.1=z μw
F 对B
h h h F z w Q 0321)2.14.03.1(ωμγ++=635.026.1)87.32.169.14.09.13.1(4.1????+?+??=.
26.1=z μz
μ
排架受荷总图如图2.112所示。
图2.112 作用于排架上的荷载
3、内力计算
（1）恒荷载作用下
如前所述，根据恒荷载的对称性和考虑施工过程中的实际受力情况，可将图2.112中的恒载
的作用简化为图2.113a、b、c所示的计算简图。
（a）在G1作用下
已知n=0.151，λ=0.295，由附图2.2中的公式
m
KN
q
m
KN
q
z
s
B
z
s
Q
Q
59
.1
6
35
.0
080
.1
5.0
4.1
54
.2
6
35
.0
080
.1
8.0
4.1
2
2
1
1
=
?
?
?
?
=
B
=
=
?
?
?
?
=
=
ω
μ
μ
γ
ω
μ
μ
γ
4
2
1G
G
G及
、
)
(
56
.
115
25
.0
24
.
462
)
(
11
.
23
05
.0
24
.
462
2
1
12
1
1
11
m
KN
e
G
M
m
KN
e
G
M
?
=
?
=
=
?
=
?
=
=
图2.113 恒荷载作用下的内力
（）的作用；（）的作用；（）的作用；（）图（
·）（）图（）
故在M11作用下不动铰支承的柱顶反力
由附图2.3中的公式
2.1115.01295.01295
.012311112
3
22
222
=?
?
?
??-+-?=??? ??-+-?=
n C λλ
故在M12作用下不动铰支承的柱顶反力
()→-=?-=-=kN H M C
R 75.109.1256
.1152.12
122
12
因此，在M11和M12共同作用下（即在G1作用下）不动铰支承的柱顶反力
相应的弯矩图如图2.113a 所示
(b)在G2的作用下
相应的弯矩图如图2.113b 所示。
(c)在G4的作用下
95.1115.01295.0115.011295.01231111112332321
=?
?
? ??-+??? ??
--?=??? ??-+??? ??--?=n n C λλ()→-=?-=-=kN H M C
R 49.39
.12112.2395.12
111
11
()
→-=--=+=kN R R R 25.1475.105.312
11
1
M
kN e G M ?-=?-=-=65.32.024.182
2
22
相应的弯矩图如图2.113c 所示。将图2.113a 、b 、c 的弯矩图叠加，得在G1、
G2、G3和G 共同作用下的恒荷载弯矩图（2.113d ）,相应的轴力N 图如图2.113e 所示。
（2）屋面活荷载作用下
对于单跨排架，Q 与G 一样为对称荷载，且作用位置相同，仅数值大小不同。故由G 的内力图按比例可求得Q 的内力图。如：柱顶不动铰支承反力
相应的M 图如图2.114a,b 所示。
图2.114 屋面活荷载作用下的内力图
（）的作用；（）图（）
（3）吊车荷载（考虑厂房整体空间工作）
厂房总长102m ，中间设一道伸缩缝，跨度为24m ，吊车起重量为20t ，由表2.13可查得无
檩屋盖的单跨厂房空间作用分配系数μ=0.9
（a ）吊车垂直荷载作用下
max D 作用在A 柱的情况
图2.122中吊车垂直荷载作用下的内力，可按如图2.115所示的简图进行计算。因此，A 、B
柱顶剪力按图2.115a 所示简图推导的下列公式进行计算：
M
kN e G M ?-=?=-=42.2135.02.614
4
44
()→-=?-=-
=?kN R G Q R Q 18.224
.46256.7025.141
2
1
1
()[]
2
2
min max max 25.0H C M M V D D A μμ+-?-= ()[]9
.122
.135.01479.035.05889.025.0???+??-?-= =-12.68KN （绕杆端反时针转）
()[]
2
2
min max max 25.0H C M M V D D B μμ-+?= =()[]
9
.122
.135.01479.0235.05889.05.0??-+??? =11.25KN
(绕杆端顺时针转为正)相应的弯矩如图2.115b 所示。
图2.115 吊车垂直荷载作用下的内力图
min D 在A 柱的情况：
由于结构对称，故只需将A 柱与B 柱的内力对换，并注意内力变号即可。
（b ）吊车水平荷载作用下
min D 从左向右作用在A 、B 柱的情况（图2.112中吊车水平荷载作用下）的内力，可按如图
2.116a 所示简图推导的下列公式计算： TA T = TB V = max 5)1(T C μ--
由式中5C 可按附录Ⅰ的附图1.4~1.6的公式计算： 当y=0.6l H 时，由附图1.4中的公式
=?
????
?-??? ???+?
??
??-?+?-=??????-??? ??+??? ??-+-=
115.01295.0122.0416.0295.0295.08.1211122.0416.08.1233335n n n C λλλ0.67 当y=0.7l H 时，由附图1.5中的公式
62.0115.01295.0121.0243.0295.0295.01.2211121.0243.01.2233335=?
????
?-??? ???+??
??
??-?+?-=??????-??? ??+??? ??-+-=n n n C λλλ
当y=0.684Hl 时，用内插法求得
相应的弯矩图如图2.116a 所示。
图2.116 吊车水平荷载作用下的弯矩图
Tmax 从右向左作用在A ，B 柱的情况：
在这种情况下，仅荷载方向相反，故弯矩值仍可利用上述计算结果，但弯矩图的方向与之相反（图2.116b ）。
（4）风荷载 （a ） 风从左向右吹（图2.117a ）
先求柱顶反力系数C11，当风荷载沿柱高均匀分布时，由附图1.8中的公式
95.1115.01295.01115.01295.018311111183343411
=?
?
? ??-+??? ??--?=??? ??-+??? ??--?=n n C λλ 对于单跨排架，A ，B 柱顶剪力
()[]()[]()
→=-??-=-+=kN q q H C F V w
B
5.1659.154.29.1234.08
6.285.05.02
1
2
11
()682
.01
.0084.062.067.067.05
=?--
=G ()()()
←-=??--=--==kN T
C T V TB
TA
27.12.20628.09.011max 5
μ
()[]()[]()→=-??-=--=kN q q H C F V w
A
3.1259.15
4.29.1234.086.28
5.05.02
1
2
11
（b ）风从右向左吹（2.117b ）
在这种情况下，荷载方向相反，弯矩图的方向与风从左向右吹的方向相反（图2.117b ）
4、最不利内力组合
由于结构对称，只需对A （或B ）柱进行最不利内力组合，其步骤如下： ① 确定需要单独考虑的荷载项目。本设计为不考虑地震作用的单跨排架，共有八种需单独考虑的荷载项目，由于小轮无论向右或向左运行中刹车时，A ，B 柱在Tmax 的作用下，其内力大小相等而符号相反，在组合时可列为一项。因此，单独考虑的荷载项目共七项。
②将各种荷载作用下设计控制截面（1-1，2-2，3-3）的内力M ，N （3-3截面还有剪力V ）填入组合表（表2.30）。填表时要注意有关内力符号的规定。
③根据最不利又最可能的原则，确定每一内力组的组合项目，并算出相应的组合值。计算中，当风荷载与活荷载（包括吊车荷载）同时考虑时，除恒荷载外，其余荷载作用下的内力均乘以0.85的组合系数。
图2.117 风荷载作用下的内力简图
排架柱全部内力组合计算结果列入表2.30。
表1。排架柱内力组合表
5、排架柱设计
（1）柱截面配筋计算
（a ）最不利内力组合的选用
由于截面3-3的弯矩和轴向力设计值均比截面2-2的大，故下柱配筋由截面3-3的最不利内力组合确定，而上柱配筋由截面1-1的最不利内力组合确定。经比较，用于上，下柱截面配筋计算的最不利内力组合列入表2.31。
(b)确定柱在排架方向的初始偏心距i e 、计算厂0l 及偏心距增大系数η（表
2.31）
表2.31 柱在排架方向i e 、0l 、η
0e ②a i e e e +=0；
③a e 取20mm 和h/30的较大值； ④0.10.1,7.22.01
10
1
=>+=ζζζ时，取h e i
；
⑤0.115,01.015.120
02=<+=ζζ时，h
l h l ，
考虑吊车荷载0l =2.0u H （上柱）， 0l =1.0u H （下柱），不考虑吊车荷载0l =1.5H ；
⑥12212003.07.0,14001M M c h l h e K c m
i m +=?????
?????????
?
??+=ζζη （C ）柱在排架平面内的配筋计算（表2.32）
表中：①η、
i e 见表2.31； ②s h i a e e -+=2η；
③x ,上柱,5720
3.1414001N
N f b N x c =??==
α下柱 当c f f f h b N 1''α≤时，5720
1'N
f b N x c f =
=α； 当c
f
f
f h b N 1''α>时，()[]()[]4741430
43
.1110043.1115810040011''-=
????--=--=
N
N f b f h b b
N x c
c
f f
αα； ④,'s s A A 、上柱 0h x b ξ<, ()
990002572020'
00'c
e s y c e s s
f x h x N h f f x h bx N A A ααα??? ??
--=
-??? ??--==; 下柱 当
''2f
s h x ≤≤α时（取
=
='s s αα35mm ）,
()
2190002572020'
010''
?
?? ??
--=-??? ??--==x h x Ne h f f x h x h Ne A A s
y c f S s αα
当'0f b h x h ≤≤ξ时
()
()
219000276514303105000022'
0100'''
?
???????? ??
-+-=-????????? ??-+??? ??---=
=x x Ne h f f x h bx x h h b b Ne A A s y c f f S s αα； 上柱或下柱 当'
2s
x α<时，()()
353000''
0''-=-==h Ne h f Ne A A s y S
s α，''
2s i h e e αη=-= （d ）柱在排架平面外承载力计算
上柱Nmax=494.5kN ，当不考虑吊车荷载时，按表2.22。
l0=1.2H=1.2×12900=154800mm,l0/b=15480/400=38.7, 查《混凝土规范》知
φ=0.35，As=As ′=763mm 2
可以）(5.4944.927927430)6033002400
4003.14(35.0)2(
max
'
KN KN N N A f A f N
s
y
c
c
u
=>==??+???=+=?下柱
KN N
1059max
=，当考虑吊车荷载时，查表２.2２，
0.9299
9100
999740775.1729.11775002
150)500450(2800400,
729.1,91000.10
5
9
2
4
9
010
1010
==
==??=
=
=?+?-?=?==
==i
mm
A
i A I mm H l
I
mm mm
I
l l
l
查表《混凝土规范》表７.３.１，,1964,588.02'mm A A s s ===?故
可以）
(11532258)1964300217750015(588.0max
KN KN N
N
u
=>
=??+??=（2）裂缝宽度验算
截面３－３，当Ｍ＝３２１.３ＫＮ·ｍ，Ｎ＝５３７.５ＫＮ，相应的,5980mm e =55.078.0765
598
0>==
h
e ，故应作裂缝宽度验算。1-1截面因,55.00
0 e 因而不作此项验算。 由内力组合表可知，验算裂缝宽度的荷载标准组合值 7.3164 .1370 2.192.62=+=M k KN· m KN N k 3.4942 .118 .593== [] 023 .0150)100400(8001005.01964 641.03 .4947 .3160=?-+??= ==== A A N M e et s te k k m ρ mm h e a e h l h e s s s 1059352 800 64114.1211 .1765 64140001 1040001 10 2 2 080015480=-+?=-+= =?+ =+ =??? ????? ??ηη 则纵向受拉钢筋A s 合力点至受压区合力作用点间的距离为 ()mm z h e h f 637765765100150100400112.087.00)1(12.087.010597652 02 '=??? ?? ? ???????? ????--?-=???? ? ?????--=??? ????? ??γ 纵向受拉钢筋A s 的应力 ()()mm A N N z z e s k sk 2 16763719426371059494300=?-?=-= σ 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 76.0167 023.001 .265.01.165 .01.1=??- =- =σ ρψ sk te tk f 故最大裂缝开展宽度为 满足要求） (3.00179023.02208.0259.10.216776.01.208.09.1105max mm mm c te d E eq s sk cr <=??? ???+?????=??? ? ??+=ρψσαω(3) 柱牛腿设计 （a ）牛腿几何尺寸的确定 牛腿截面宽度与柱宽相等，为400mm ，若取吊车梁外侧至牛腿外边缘的距离mm c 801=吊车梁端部为340mm ，吊车梁轴线到柱外侧的距离为750mm ，则牛腿顶面的长度为750-400+ mm c 801=相应牛腿水平截面高为600+400=1000mm ， 牛腿外边缘高度mm h 5001=，倾角α=450 ，于是牛腿的几何尺寸如图2.118所示。 (b)牛腿配筋 由于吊车垂直荷载于下柱截面内，即a=750—800= —50〈0，故该牛腿可按构造要求来配筋纵向钢筋取164Φ，箍筋取100@8Φ (图2.118) 第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。 图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面 12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力 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 《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目：焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法；能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识，对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计；掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m，檐口高度15m。厂房为单层单跨结构，内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择： 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1）属有檩体系：檩条采用槽钢10，跨度为6m，跨中设一根拉条φ10。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? ：厚 ：厚 ：厚 g：厚 ：厚 钢屋架及支撑重（0.12+0.011?跨度）kN/m2 可变荷载：屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1 2.2 梯形钢屋架 1）属无檩体系：采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35kN/m 2 找平层（2cm 厚水泥砂浆）0.02?20＝0.4kN/m 2 保温层（泡沫混凝土）：222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? ：厚：厚：厚 预应力大型屋面板： 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重： (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载：屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注：1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1 多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计 1、工程概况 1.1工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 1.2建设地点：东莞市区某地； 1.3工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 1.4基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 1.5抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。 图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。 图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。 图3-3 顶层平面图 3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1 钢结构工业厂房设计计 算书 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128） 钢结构工业厂房设计 计算书 单层工业厂房设计计算书 一、设计概况 单层工业厂房，长60米，宽30米，梁与柱均为桁架结构，屋面只有雪荷载和活荷载。 二、设计条件 1.设计使用年限：50年 2.自然条件 （1）地理位置：兰州市某郊区 （2）环境条件：除雪荷载外不考虑其他环境条件 3.荷载条件 ①结构自重（Q235）：容重7.698×10-5N/mm3 ②静力荷载（雪荷载）：50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2 ③动力荷载（吊车）：起重最大量10吨 4.材料 （1）Q235碳素结构钢 （2）①热轧普通槽钢（格构式柱） ②冷弯薄壁方钢管（横梁、檩条） ③热轧普通工字钢（吊车梁） ④热轧普通H型钢（吊车轨道） ⑤钢板（缀板） ⑥压型钢板（屋面） 4.安装条件：梁与柱铰接，柱与基础固定连接，其他连接部分焊接。 二、结构尺寸 ①模型透视图 ①俯视图 长宽A×B=60m×30m ②左视图 柱高H=5.5m 单跨宽度b=30m/3=10m 吊车梁高度h=5m 桁架屋盖高h'=2m ③正视图 单跨长度a=60m/8=7.5m 吊车轨道支柱距离a'=60m/12=5m 三、内力计算及构件设计 1.格构式轴心受压柱设计 由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN ①对实轴计算，选择截面尺寸 假定λ y =50,按Q235钢b类截面查表得：ψ=0.856，f=215N/mm2 所需截面面积： A=N/(ψf)=50000/(0.856×215)N/cm2=2.7cm2 回转半径： i y =l oy /λ y =500cm/50=10cm 查表试选： 2[25a A=2×34.91=69.82cm2，i y =9.81cm，i 1 =2.42cm,Z =2.07cm,I 1 =175.9cm4 验算绕实轴稳定：λ y =l oy /i y =500cm/9.81cm=50.97<[λ]=150,满足要求 查表得：ψ=0.852(b类截面) 钢结构课程设计2016/3/20 目录 一、设计资料????????????????（1） 二、结构形式与布置?????????????（1） 三、荷载计算????????????????（2） 四、内力计算????????????????（2） 五、杆件设计????????????????（3） 六、节点设计????????????????（8）参考文献???????????????????（12） 钢屋架设计 一．设计资料 人字形屋架跨度19.8 m，屋架间距6 m，铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm ×400 mm，混凝土强度等级为C 25。厂房长度51.45。屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条的水平间距为6 m，屋面积灰核载0.91kN/m2,.屋面离地面高度15 m，雪荷载为0.1 kN/m2。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型。 二．结构形式与布置 屋架计算跨度L0=L-400=19400mm，端部及中部高度均取做2500 mm。屋架杆件几何长度及支撑布置如下图所示： 三．荷载计算 1．永久荷载（水平投影面） 压型钢板0.15×101/10=0.151 kN/m2 檩条0.1 kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011×36=0.516 kN/m2 合计0.767 kN/m2 2．因屋架受荷水平投影面积超过60 m2，故屋面均布活荷载为0.30 kN/ m2大于雪荷载，顾不考虑雪荷载。 3．风荷载：风荷载高度变化系数为1.14，屋面迎风面的体形系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为 迎风面：ω1=-1.4×0.6×1.14×0.55=-0.52668 kN/m2 背风面：ω2=-1.4×0.5×1.14×0.55=-0.4389 kN/m2ω1和ω2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。 4．上弦节点集中荷载的设计值按可变荷载效应控制点组合为： Q=（1.2×0.767+1.4×0.3）×6×6=48.2544 kN · 四．内力计算 跨度中央每侧各两根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 因杆件较少，以数解法（节点法）求出各杆件的内力（见图1）。 《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师： 目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22 一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风 《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 毕业设计说明书（毕业论文） 毕业设计（论文）题目 专业：土木工程专业 学生：赵鹏 指导教师：王羡农 河北工程大学土木工程学院 2013年05月29日 摘要 本设计工程为邯郸地区一67.5米双跨钢结构。主要依据《钢结构设计规范})GB50017-2003和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GECS 102:2002等国家规范，综合考虑设计工程的规模、跨度、高度及用途，依据“适用、经济、在可能条件下注意美观”的原则，对各组成部分的选型、选材、连接和经济性作了比较，最终选用单层门式钢架的结构形式。梁、柱节点为刚性连接的门式钢架具有结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点，便于工业化，商品化的制品生产，与轻型维护材料相配套的轻型钢结构框架体系己广泛应用于建筑结构中，本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平而内外的稳定性;梁柱均采用Q235钢，10. 9级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。 关键词:轻型钢结构门式钢架内力分析双层彩色聚苯乙烯夹芯板节点 Abstract This project in handan area is a 67.5m double-span steel structure. The project designed strictly complies with the relavant stipulations of the "CODE FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES (GF50017-2003)" and "TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT WEIGHT BUILDINGS WITH GABLED FRAMES (CECS 102:2002)", and some others. Synthesize the scale of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as" applying, economy, under the possible term attention beautifully", Connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the construction form that use single layer a type steel. The beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction Simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. characteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. Next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235-B.F steel. Rod for manual welding usually adopts E43..Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the Bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in the design of brace, tension rod, and tension rod jpints. Keywords:Lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; The double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint 单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期，我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日 结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件：从上到下依次为淤泥0.5m，16.5kN/m3；粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m，18.2kN/m3，f ak 170kF＞，可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震，近震，U类场地。 3. 某机加工车间基本数据：车间长度72m,厂房为单跨，跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求：该普通机加工工厂在南方某地，年平均气温在21度左右，最高气温39度，最低气温0度，主导风向为东南风，屋面采用轻质屋面板(如压型钢板)，屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料：屋架和柱：Q235、Q345,基础：C10、C20、C25，钢筋：I、U 级，砂浆：混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型：三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计； (2)屋架与柱设计； (3)基础设计。 第2章、单层工业厂房设计计算书 2.1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0.8 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-4.05 m ，无腐蚀。 基本风压W=0.45KN/ m 2，基本雪压S=0.40KN/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。 2.2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： 表2.1主要承重构件选型表 潍坊学院本科毕业设计（论文） 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39) 潍坊学院本科毕业设计（论文） 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录（文献翻译） (44) 谢辞 (49) 摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计，此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段： 首先，根据设计任务书对本次设计的要求，通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息，其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后，根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构，节点形式采用焊接球节点，支撑形式采用四根钢柱下弦支撑，基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后，通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计，并通过整理分析得出的数据，进行了杆件、结构位移等的相关验算，最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计，网架结构，构件验算 雅居乐 多高层钢结构住宅方案设计 1.工程概况 工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 建设地点：东莞市区某地； 工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 场地土层情况： 表2-1 场地土层情况 2.建筑与结构布置 3.1.建筑布置 3.1.1.首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。 图3-1 首层建筑平面图 3.1.2.标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。 图 3-2 标准层平面图 3.1.3.顶层平面图 如下图3-2所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。 图3-3 顶层平面图3.1.4.剖面图 图3-4 剖面图1 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。 图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22 renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l /20～l /8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N /mm 2。 抗风柱的柱距为6m ，上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ，焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN /m 2 (3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。 单层厂房设计 一、设计依据： 1、建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 4、房屋建筑制图统一标准(GB/T5001-2001) 5、建筑结构制图标准(GB/T50105-2001) 6、国家建筑设计标准图集04G410-1 ~ 2 7、国家建筑设计标准图集05G511 8、国家建筑设计标准图集05G335 9、国家建筑设计标准图集05G325 10、有关规范、标准、设计手册及教材 二、设计资料 某机械加工装配车间。为两跨等高厂房（18m+24m），柱距6m，厂房全长60m。24m跨设有20t/5t中级桥式吊车，18m跨设有两台10t 4A级桥式吊车。轨顶标高8.7m。地质情况：地下水位在-4m以下，地基土为沙质粘土，地基承载力特征值为220KN/m2。 三、主要结构构件的选型及布置 1、屋面结构布置。包括屋面板、天沟板、屋架及其支架、天窗架等构件的选型和布置。 （1）屋面板（包括檐口板、嵌板） 屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查04G410-1。 屋面荷载标准值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2 外加荷载基本组合设计值 q=1.35×（0.35+0.48+0.4）+1.4×0.7×0.50 = 2.204 kN/m2采用预应力混凝土屋面板。查04G410-1屋面板选用：Y-WB-2Ⅱ，允许荷载：2.50 kN/m2>2.204 kN/m2,板自重1.4 kN/m2，灌缝重标准值0.1 kN/m2。 不设天窗架和天沟板，采用自由排水方式。 （2）屋架及支撑 本厂房跨度为24m和18米，宜采用梯形钢屋架，跨度为6m。 荷载设计值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 屋面板Y-WB-2Ⅱ（含灌缝）G4k =1.50kN/m2 屋架悬挂管道G5k =0.10kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2