钢结构厂房设计计算书.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流钢结构厂房设计计算书.精品文档.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
2、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
3、层彩色聚苯乙烯夹芯板节点AbstractThis 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 GABLE
4、D 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
5、 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,
6、 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, constru
7、ction 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 structu
8、re. 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 con
9、nection 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
10、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目录第一章 建筑设计11.1 概述11.2 平面设计31.3 剖面设计41.4 立面
11、设计51.5 墙体做法61.6 吊车及吊车梁61.7 其它6第二章 结构设计82.1 结构选型与布置82.2 荷载计算92.3刚架计算12第三章 结构构件设计593.1刚架柱设计593.2 吊车梁设计683.3抗风柱设计713.4牛腿设计733.5檩条的设计733.6墙架设计743.7撑设计75致 谢76参考文献77邯钢钢材包装物主厂房设计学生:赵朋 指导教师:王羡农河北工程大学土木工程学院土木工程专业建筑结构与施工管理方向第一章 建筑设计1.1 概述1.1.1 设计题目:邯钢钢材包装物主厂房1.1.2 工程概况该厂房主要建筑为单层两跨钢结构厂房,由于钢材包装需要运输,因此该厂房两跨均需设置吊
12、车梁。采光要求为三级,室内通风适当组织即可,采用中央集中空调。营业区冬季温度要求不低于15摄氏度。本建筑设计采用新型建筑材料,基础为钢筋混凝土独立基础。承重结构均采用钢结构。屋盖和围护结构采用保温彩板。1.1.3 设计条件:1自然条件:(1)建筑场地地段情况:该厂房位于邯钢路以南,西临主干道中华大街,交通方便。场区西侧距主干道(30米宽)中心线30米,场区南北长70米,东西长40米,内部道路及绿化由设计确定。建筑面积约2000平方米。(2)主导风向:冬季西北风,夏季东南风。(3)土壤冻结深度:0.4米。(4)场地地基情况:见表1。(5)抗震设防烈度:7度。 土层分布及土的物理力学性质指标土层编
13、号埋深范围土层描述与鉴别土的主要物理力学指标0.00.8杂填土,褐黄色,以粉土为主,含大量碎砖、灰渣、树根等,潮湿,可塑=17kN/m30.84.2粉质粘土,黄褐色,很湿,可塑状态,含云母等=18.7kN/m3,e=0.900Es=6.0MPa,fak=115kPa 4.2粉土,灰褐色,饱和,可塑至软塑(本层未被打穿)=18.5kN/m3,e=1.050 fak=95kPa2建筑物层数与层高:(1)层数:1层。(2)柱顶标高:9.5m。(3)跨度:2跨,跨度分别为12m,18 m。(4)柱距:标准7.5m。(5)结构系统:采用门式刚架结构(6)屋面坡度:1:81:203设备条件:市场内的采暖、
14、电力、上下水道均由市内管网直接提供。1.1.4 设计依据1、 业主的设计要求2、门式钢架轻型房屋钢结构技术规程 (CECS102:2002)3、建筑抗震设计规范 (GB 50011-2001)4、钢结构工程施工质量验收规范 (GB 50205-2001)5、冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GB 50018-2002)6、建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001)7、钢结构设计手册(第三版).中国建筑工业出版社8、建筑制图标准(GB/T50104-2001)9、建筑设计防火规范(GBJ 16-87)10、钢结构设计规范 (GB 50017-2003)1.1.5 本工程图纸所注尺寸单位尺寸以毫米
15、为单位,标高以米为单位。1.2 平面设计1.2.1 车间平面形式及柱网布置柱网应根据工艺、建筑面积、结构和经济要求布置。按施工要求,厂房的横向柱距、纵向柱距应满足生产工艺、使用和发展要求。柱的位置和厂房的地上设备、起重及运输通道、地下设备和设备基础、地下管道相协调。按结构要求,柱网布置应尽量简单,避免在同一区段内设置纵横跨。按经济要求,纵向柱距常对钢材用量和造价有较大影响。增大柱距,柱和基础的材料用量减少。综合考虑以上原则并结合本工程实际情况,本设计采用跨度为 18m 、12m的双跨四坡门式轻型钢结构厂房。柱距为7.5m,厂房纵向长度是 7.5m9=67.5m。中柱处定位轴线经过柱的形心,边柱
16、处定位轴线在柱的外边缘处。如柱网平面布置图所示。1.2.2 变形缝设计门式刚架轻型房屋钢结构技术规程规定门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度(伸缩缝间距),应符合下列规定:纵向温度区段不大于 300m;横向温度区段不大于150m。本厂房纵向长度为 67.5m,横向跨度为 30m,固可不用设置变形缝。1.3 剖面设计1.3.1 柱顶标高的确定厂房柱高设为 9.6m,轨顶标高 7.8m。满足厂房建筑模数协调标准规定的柱顶标高H 应为 300mm 的倍数。轨顶的标高 H1取为 600mm 的倍数。轨顶标高 H1=h1+h2+h3+h4+h5=3m+0.5m+2m+1.1m+1.2m=7.8m柱顶标高
17、 H = h1+h2+h3+h4+h5 +h6+h7=7.8m+0.8m+0.9m=9.5m式中 h1 需跨越的最大设备高度,取为 3m;h2起吊物与跨越物间的安全距离,一般为 400500mm 之间,取为 500mm;h3起吊物的自大物件高度,取为 2m;h4吊索最小高度,根据起吊物件的大小和起吊方式决定,一般大于 1m,取为 1.1m;h5吊钩至轨顶面的距离,由吊车规格表查得,取为 1.2m;h6轨顶至小车顶面的距离,由吊车规格表查得,取为 800mmh7小车顶面至屋架下弦底面之间的安全距离,应考虑到屋架的挠度、厂房可能不均匀沉陷等因素,最小尺寸为 220mm, 湿陷性黄土地区一般不小于
18、300mm,为了检修吊车梁方便这里取为0.9m;1.3.2 设计标高的确定设计标高0.000 ,室外设计标高-0.300 ,室内外高差为 300mm。1.3.3 采光设计厂房采光的效果直接关系到生产效率、产品质量以及工人的劳动卫生条件,它是衡量厂房建筑质量标准的一个重要因素。为了满足室内采光要求,采用侧面和顶部相结合的混合采光。在屋面铺设透明玻璃纤维聚酯采光板带,并在外墙设置双排式带窗,窗总高为3.9m。1.3.4 通风设计该厂房采用自然通风,单层厂房的自然通风利用空气的热压和风压作用进行的。在两山墙处各设置两个大门,在两边纵墙处各设置一个大门。则总共 6 个门,来满足通风要求。1.3.5 厂
19、房屋面构造及屋面排水本厂房为双跨四坡有檩条屋面,屋面坡度为 1/9,屋面板为双层彩色压型钢板内填聚氨酯泡沫保温材,外形样式为波纹式。在屋脊两侧铺设玻璃纤维聚酯采光板带。屋面为不上人屋面,不设置女儿墙。该厂房屋面采用内排水方式,按照规范中规定的每个雨水管的汇水面积不超过 200m的原则, 屋面中间设置一个内天沟并每隔 12m 设置一个雨水管(汇水面积为 12m18m=216 m,略大于 200 m),共 7 个雨水管。厂房两边的屋面也设置天沟,每隔 18m 设置一个雨水管(汇水面积为 9m18m=162 m),每边共 5 个。则雨水管总数量为 17 个,采用热镀锌钢管雨水管,并将雨水管分布在柱的
20、内侧。雨水管的布置如屋顶平面图所示。1.4 立面设计本厂房采用左右两跨对称式结构,厂房前后也对称。因为采用内排水方式,这样厂房造型统一、简介、轮廓分明、整洁大方,给人以鲜明而强烈的印象。厂房主体颜色为浅蓝色,并辅以少量白色,给人以清新明快的感觉。厂房的正立面图和侧立面图如下图所示。1.5 墙体做法(1)标高0.0000.900 范围内采用 240mm 厚混凝土实心砌块,M10 水泥砂浆砌筑,用白色耐水性涂料装饰砌体外墙部分。(2)墙体及女儿墙部分(用于车间标高 0.900m 以上部分):墙体部分为工字型钢柱上锚固墙梁,在墙梁上挂彩板;构造与墙体部分相同。(3)彩板部分(用于车间标高 0.900
21、m 以上部位):外墙为 60 厚双层压型钢板内填聚氨酯泡沫夹芯板,颜色为浅蓝色,导热系数0.4w/mk。1.6 吊车及吊车梁本厂房内设 3t 梁式吊车(地面操控)两部,工作制度为 A5。吊车梁主要由轨顶标高来确定,厂房的轨顶设计标高为 7.8m,轨顶至柱顶距离为 1.7m,即柱顶标高为 9.5m,符合厂房建筑模数协调标准的规定。1.7 其它1.7.1 地面做法因厂房内地面无特殊要求,固采用水泥砂浆地面,其具体做法为:素土夯实;60mm 厚石灰炉渣垫层;20mm 厚 1:3 水泥砂浆找平层;10mm 厚 1:2 水泥砂浆(随捣随抹平)。1.7.2 散水做法在厂房外墙周围设置散水,散水宽度为 10
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