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1、单层工业厂房结构课程设计任务书单层工业厂房结构课程设计任务书一、设计目的一、设计目的1进一步熟悉单层工业厂房的构件组成与结构布置；2熟悉有关标准图集的选用；3熟悉有关计算图表的应用；4掌握荷载和内力的最不利组合方法；5掌握柱、独立基础的设计方法；6提高绘制施工图的能力。二、设计资料设计资料1.工程名称：某厂装配车间2.建设地点：宁波市市郊3.自然条件：地面粗糙度为B类，基本风压W0=0.5kN/m2，组合值系数c=0.6；基本雪压S0=0.3kN/m2，组合值系数c=0.6。4.地质条件：基础持力层为粉土，粘粒含量c=0.8，地基承载力特征值fak=200kN/m2，埋深大于-1.8m，基底以
2、上土的加权平均重度m=17kN/m3，基底以下土的重度=18kN/m3。5.抗震设防烈度：6度 6.建筑资料：（1）平面及剖面 根据工艺及建筑设计确定，为单跨单层厂房，柱距为6m ，厂房长度54m ，跨度另定，是否设天窗不作要求，非上人屋面。窗台标高为1.2m，室内外高差为350mm。设有A4级桥式吊车，吊车台数和起重量另定,轨顶标志高度另定。车间平、剖面示意图见附图。（2）建筑构造 屋面： 三毡四油防水层加绿豆砂0.4KNm220厚1:3水泥砂浆找平层0.4KNm260厚水泥蛭石砂浆保温层0.85KNm2 一毡二油隔气层0.05KNm220厚1:3水泥砂浆找平层0.4KNm2 预应力混凝土大
3、型屋面板 围护墙：190厚多孔粘土砖4.2KNm2 窗： 铝合金窗0.35KNm27.材料：柱，混凝土C30，纵向钢筋HRB335，箍筋HPB235；基础，混凝土C25，钢筋HPB235。三三、 设计任务设计任务1.厂房建筑平面、立面和剖面设计；2.结构布置和构件选型（屋架、屋面板、天沟板、嵌板、吊车 梁、连系梁、基础梁、支撑、抗风柱）；3.排架柱设计：内容包括计算简图、荷载计算、内力分析、内力组合、截面设计（上柱截面、下柱截面、牛腿、预埋件）、柱子吊装验算；4.基础设计：内容包括构造尺寸、地基计算（确定底板面积）、抗冲切计算（确定基础高度）、底板配筋；5.编写结构计算书：内容包括构件选型依据
4、、排架柱计算设计过程、基础计算设计过程；6.绘制施工图：内容包括建筑平面、立面和剖面图；屋盖结构 平面布置图（屋面板、屋架、屋盖支撑）；柱、吊车梁、柱 间支撑平面布置图；基础、基础梁平面布置图；排架柱模板 图、配筋图；柱下单独基础模板图、配筋图；预制构件汇总 表。1结构计算书：计算正确、步骤详细、书写清楚，并 必须用钢笔抄写。2施工图：可用铅笔绘图或计算机绘图，要求图面布 局匀称、比例适当、 线条粗细分明、整洁美观，标 注及说明用仿宋体书写，严格按照建筑制图标准作 图。标注齐全、构造合理、符合国家及行业的标准 规范，能很好地表达设计意图，并与计算书一致。四、设计要求四、设计要求五、参考资料五、
5、参考资料1混凝土结构及砌体结构（教材）2建筑结构荷载规范（GB50009-2001）3建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）4混凝土结构设计规范（GB50010-2002）5标准图集 5 5标准图集标准图集 预应力折线型屋架预应力折线型屋架 95G41595G415（一）（五）（一）（五） 预应力混凝土吊车梁预应力混凝土吊车梁 95G42595G425、426 426 钢筋混凝土基础梁钢筋混凝土基础梁 93G320 93G320 1.51.56m6m预应力混凝土屋面板预应力混凝土屋面板 92G41092G410（一）（四）（一）（四）宁波大学建筑工程与环境学院 混凝土结构课程设计 工
6、程 名称 专业土木工程班学号 （图名）图别学生指导教师图号校核成绩日期计算书要求计算书要求格式格式: :包括封面,目录,正文。正文内容正文内容1.工程概况(设计资料)2.平、立和剖面设计3.结构布置和构件选型 布置和选型的依据及结果。4.排架结构计算 计算简图、荷载计算、内力计算和内力组合。5.排架柱设计6.基础设计平面图-立面图剖面图8.79.39.910.511.111.712.310123455616/3.289101112131420/515161718192021吊车吨位吊车吨位Q(tQ(t) )轨顶标高轨顶标高(m)(m)单层单跨工业厂房课程设计题号(跨度15m,吊车1台)8.79
7、.39.910.511.111.712.3102223242526272816/3.22930313233343520/536373839404142单层单跨工业厂房课程设计题号(跨度18m,吊车1台)吊车吨位吊车吨位Q(tQ(t) )轨顶标高轨顶标高(m)(m)8.79.39.910.511.111.712.3104344454647484916/3.25051525354555620/557585960616263吊车吨位吊车吨位Q(tQ(t) )轨顶标高轨顶标高(m)(m)单层单跨工业厂房课程设计题号(跨度21m,吊车1台)8.79.39.910.511.111.712.31064656
8、66768697016/3.27172737475767720/578798081828384单层单跨工业厂房课程设计题号(跨度24m,吊车1台)吊车吨位吊车吨位Q(tQ(t) )轨顶标高轨顶标高(m)(m)8.79.39.910.511.111.712.3108586878889909116/3.29293949596979820/599100101102103104105吊车吨位吊车吨位Q(tQ(t) )轨顶标高轨顶标高(m)(m)单层单跨工业厂房课程设计题号(跨度15m,吊车2台)8.79.39.910.511.111.712.31016/3.220/5单层单跨工业厂房课程设计题号(跨度
9、18m,吊车2台)吊车吨位吊车吨位Q(tQ(t) )轨顶标高轨顶标高(m)(m)大连起重机厂大连起重机厂“8585系列系列”吊车数据吊车数据起重量Q（t）跨度Lk（mm）最大轮压（kN）小车重g（t）吊车总重（t）吊车宽度B（mm）大车轮距K（mm）轨顶至吊车顶面距离H（mm）轨道中心至吊车外缘距离B1（mm）1013.51153.4611758404050187689516.51231919.512921598096516/3.213.51556.32621595540002097977.516.51632319.51852760554100218720/513.51766.97722595
10、54000209916.51852419.520729605541002189编号考核项目考核内容考核方式评分标准1计算部分计算书内容检查批改优秀：计算内容全面、正确，标准构件选用合理，书写整洁无误，独立完成，符合规范要求。良好：基本达到上述要求。中等：能够完成计算要求及内容。及格：基本完成计算要求及内容。不及格：未达到上述要求。2构造图纸图纸质量检查批改优秀：结构方案合理， 图纸 完整无误，图面整洁，独立完成，较好符合制图标准。良好：基本达到上述要求。中等：能够完成绘图要求及内容。及格：基本完成绘图要求及内容。不及格：未达到上述要求。3综合部分对知识理 解答辩优秀：基本概念清楚、设计思路清晰
11、、熟悉规范。良好：基本达到上述要求中等：对概念、规范有所了解，一般了解设计过程。及格：在老师引导下基本达到上述要求。不及格：概念模糊、不能掌握规范的相关内容。单层混凝土工业厂房课程设计指导书一、方案设计1厂房的平面设计 厂房的平面设计包括确定柱网尺寸、排架柱与定位轴线的关系和设置变形缝。 柱距为6m，横向定位轴线的间距取为6m；纵向定位轴线的间距取等于跨度。 变形缝处柱和端柱离开（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。一般当吊车起重量小于等于20t时，可采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合，否则应采用非封闭结合。当采用非封闭结合时，联系尺寸D取150mm或250
12、mm。是否采用非封闭结构以及联系尺寸取多大，根据吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸B2确定。B2应满足：其中 是吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取750mm； 是吊车轮中心线至桥身外缘的距离，对于10t、16t、20t和32t吊车（大连起重机厂“85系列”）分别为230mm、260mm、260mm、300mm； 是上柱内边缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸D。 对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合。 厂房长度54m，小于100m，可不设伸缩缝。 2厂房剖面设计 根据由工艺条件提供的轨顶标志标高，确定厂房的控制标高，
13、包括牛腿顶标高和柱顶标高。 牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支承处的高度和轨道及垫层高度，必须满足300mm的倍数。吊车轨道及垫层高度可以取200mm。为了使牛腿顶标高满足模数要求，轨顶的实际标高将不同于标志标高。规范允许轨顶实际标高与标志标高之间有200mm的差值。 柱顶标高H=吊车轨顶的实际标高HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度HB+安全行驶空隙HC 其中，安全行驶空隙HC不应小于220mm；吊车轨顶至桥架顶面的高度HB可查附表1-1。 柱顶标高同样需满足300mm的倍数。3构件选型及布置 构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑）、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间支撑、抗风柱等。1）屋面构
14、件 屋面板的型号根据外加屋面荷载（不含屋面板自重）的设计值，由G410-1查得。当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌板，嵌板根据G410-2查得。 当屋面采用有组织排水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟；对于多跨，内侧只能采用内天沟。计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。天沟的型号查G410-2。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置的天沟板需开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示。厂房端部有端壁的天沟板用“sa”、“sb”表示。18、24m跨度的内天沟宽度采用620mm，外天沟宽度采用770mm；30m跨
15、度的内天沟宽度采用680mm，外天沟宽度采用860mm。单层厂房结构设计标准构件选型实例 屋面板 采用l.5m6.0m预应力混凝土屋面板，选用标准图集G410-1的YWB一2及YwB一2s(用于厂房端部或伸缩缝处)。屋面板自重(含灌缝重)1.5kNm2。屋面板选型步骤如下：屋面荷载计算及选型屋面荷载为： 三毡四油上铺绿豆砂防水层 G1k=0.35kNm2 20mm水泥砂浆找平层 G2k=0.40kNm2 80mm水泥膨胀珍珠岩保温层 G3k=0.48kNm2 20mm水泥砂浆找平层 G4k=0.40kNm2 屋面均布活荷载 G5k=0.7kNm2 外加均布荷载组合设计值为： q=1.2(0.3
16、5+0.40+0.48+0.40)+1.40.7=2.94kNm2 由G410(一)第4页屋面板选用表查知： 选用YWB一2。可以满足要求，其允许外加均布荷载组合设计值q为3.10kNm2。 天沟板选型采用钢筋混凝土天沟板，选用标准图集G410(三)中TGB581。 选型步骤如下： 荷载标准值计算： 屋面排水方式采用内天沟，天沟采用580mm宽天沟板，无抗震设防要求，天沟板外荷载： 三毡四油防水层(无小石子) G1k=0.15kNm2 20mm水泥砂浆找平层 G2k=0.40kNm2 积灰荷载按230mm高计 Qk=2.3kNm2 卷材防水考虑高、低肋覆盖部分，按天沟平均内宽b的2.5倍计算。
17、b为天沟宽度190mm，考虑选用580mm宽天沟板，则b=390mm。 外加荷载组合设计值为： q=1.20.39(0.40+2.50.15)+1.42.30.39=1.62kNm 由G410(三)中第4页天沟板选用表查知： 选用TGB581可以满足要求。其允许外加均布荷载组合设计值q为2.90kNm。嵌板选型选型步骤如下： o采用钢筋混凝土嵌板，选用标准图集G410(二)中KWB一1。 由屋面板选型可知，屋面外加均布荷载组合设计值q=2.94kNm2，查G410(-)第3页嵌板选用表可 知，选用KWB一1可以满足设计要求。其允许外加均布荷载组合设计值q为3.35kNm2。 天窗架选型采用形钢
18、筋混凝土天窗架，选用标准图集G316。 选型步骤如下： 天窗架跨度6m，采用上悬天窗，天窗高度l.5m。屋面采用1.5m6.0m预应力混凝土屋面板，采用三毡四油防水，屋面荷载设计值为2.94kNm2，板自重(含灌缝重)1.5kNm2。则天窗架上均布荷载设计值为4.44kNm2。 因为lom高处基本风压值为0.4kNm2，考虑到本车间轨顶标高为6.9m，所以其基本风压zo0.7kNm2。 查G316第8页天窗架构件选用表可知,天窗架编号选用CJ6151；端壁天窗架编号选用DJ6151A、1B。 2）屋架及支撑 屋架根据屋面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况，由G415-1查得型号。对于非抗震及抗
19、震设防烈度为6、7度，屋盖支撑可按G415-1布置。当厂房单元不大于66m时，在屋架端部的垂直支撑用CC-1表示，屋架中部的垂直支撑用CC-2表示；当厂房单元不大于66m时，另在柱间支撑处的屋架端部设置垂直支撑CC-3B。屋架端部的水平系杆用GX-1表示；屋架中部的水平系杆用GX-2表示。屋架上弦横向水平支撑用SC表示；当吊车起重量较大、有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑用XC表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水平支撑。3）吊车梁 吊车梁型号根据吊车的额定起重量、吊车的跨距（LK=L2）以及吊车的载荷状态由G426查得。4）基础梁 墙
20、体下需设置基础梁。基础梁型号根据跨度、墙体高度、有无门窗洞等由G320查得。5）柱间支撑 柱间支撑设置在、轴线之间。首先根据吊车起重量、柱顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等由G320查得排架号，然后根据排架号和基本风压确定支撑型号。6）抗风柱 抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。间距可采用4.5m和6m。屋架选型采用预应力混凝土折线形屋架，选用标准图集G415（三）（三） YWJA184A5，檐口采用内天沟，无悬挂荷载。 选型步骤如下： 屋面荷载计算： 三毡四油铺绿豆砂 0.35kNm2 20mm水泥砂浆找平层 0.40kNm2 8
21、0mm水泥膨胀珍珠岩保温层 0.48kNm220mm水泥砂浆找平层 0.40kNm2 预应力混凝土屋面板及灌缝重 1.5kNm2 屋面支撑等自重 0.15kNm2 屋面均布活荷载 0.70kNm2 屋面荷载组合设计值为： q=1.2(0.35+0.40+0.48+0.40+1.5+0.15)+1.40.7=4.92kNm2 屋架选型（续）查G415（三）（三）知，檐口形状代号A(两端内天沟)；由第4页表2知，钢筋混凝土天窗架，天窗类别代号为fo由实际屋面荷载设计值(4.92kNm2)，在表3中屋面荷载设计值q=5.0kNm2一栏内选取屋架承载能力等级为4。因此，所选屋架型号为WJl81Af。参
22、照第6页及第9页，按非抗震设计要求，布置屋架上、下弦支撑。 吊车梁选型 采用予应力混凝土吊车梁，选用标准图集G425中YXDL5。 根据生产工艺要求知，设置桥式吊车为中级工作制，其起重量为5t，吊车跨度Lk=16.5m。由G425 第6页中级工作制(A5)吊车梁选用表选用吊车梁型号为YXDL5Z(中间跨)，YXDL5S(伸缩缝跨)，YXDL5B(边跨)。 吊车轨道联接：采用标准图集G325中DGLl4。 7）圈梁 圈梁的作用是将围护墙同排架柱、抗风柱等箍在一起，以增强厂房的整体刚度。对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设置圈梁外，尚宜在吊车梁标高处增设一道，外墙高度大于15m时，还应适当增设。圈梁与柱的连接一般采用锚拉钢筋210212。现在柱顶、下部窗窗顶和吊车梁标高处设三道圈梁，分别用QL-1、QL-2、QL-3表示。其中柱顶圈梁代替连系梁。圈梁截面采用240240mm，配筋采用412。圈梁代替门窗过梁时，过梁部分的配筋按计算确定。完成了方案设计，可以绘制出厂房的屋盖布置图、构件布置图。-立面图剖面图
