门式钢架钢单层厂房毕业设计2807489948.docx

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1、河北工程大学土木工程学院毕业设计说明书 2013年目 录摘要 Abstrract0.绪论-11.建筑设设计-11.1设计计条件-111.2建筑筑平面设计计-21.3剖面面设计-31.4立面面设计-441.5墙体体做法-551.6吊车车及吊车梁梁-551.7地面面做法-52.结构方方案与结构构分析-662.1结构构方案与结结构体系-662.2荷载载计算-772.3钢架架计算-1003.结构构构件设计-4003.1刚架架柱设计-403.2抗风风柱设计-423.3吊车车梁设计-433.4牛腿腿设计-4553.5檩条条设计-4663.6墙架架设计-4773.7基础础设计-4773.8隅撑撑设计-488

2、4.技术经经济分析-4884.1工程程概况-4884.2工程程特征-4884.3价格格标准-4994.4造价价分析-499参考文献-500鸣谢-51摘 要本设计工程程为邯郸地地区一666米双跨钢钢结构，每每跨各设置置一10tt梁式吊车车。主要依依据钢结结构设计规规范)GGB500017-22003和和门式刚刚架轻型房房屋钢结构构技术规程程GECCS 1002:20002等国国家规范，综综合考虑设设计工程的的规模、跨跨度、高度度及用途，依依据“适用、经经济、在可可能条件下下注意美观观”的原则，对对各组成部部分的选型型、选材、连连接和经济济性作了比比较，最终终选用单层层门式钢架架的结构形形式。梁、

3、柱柱节点为刚刚性连接的的门式钢架架具有结构构简洁、刚刚度良好、受受力合理、使使用空间大大及施工方方便等特点点，便于工工业化，商商品化的制制品生产，与与轻型维护护材料相配配套的轻型型钢结构框框架体系己己广泛应用用于建筑结结构中，本本设计就是是对轻型钢钢结构的实实际工程进进行建筑、结结构设计与与计算。主主要对承重重结构进行行了内力分分析和内力力组合，在在此基础上上确定梁柱柱截面，对对梁柱作了了弯剪压计计算，验算算其平而内内外的稳定定性;梁柱柱均采用QQ235钢钢，10. 9级摩摩擦型高强强螺栓连接接，局部焊焊接采用EE43型焊焊条，柱脚脚刚性连接接，梁与柱柱节点也刚刚性连接;屋面和墙墙面维护采采用

4、双层彩彩色聚苯乙乙烯夹芯板板;另外特特别注重了了支撑设置置、拉条设设置，避免免了一些常常见的拉条条设计错误误。关键词:轻轻型钢结构构 门式钢钢架 内力力分析 双双层彩色聚聚苯乙烯夹夹芯板节点点AbstrractThis projject in hhandaan arrea iis a 66m ddoublle-spann steeel sstruccturee, eaach ccrosss setts up a 100t beeam ccranee. Thhe prrojecct deesignned sstricctly comppliess witth thhe reelavaant ss

5、tipuulatiions of tthe CODEE FORR DESSIGN OF SSTEELL STRRUCTUURES (GF5500177-20003) and TECCHNICCAL SSPECIIFICAATIONN FORR STEEEL SSTRUCCTUREE OFF LIIGHT WEIGGHT BUILLDINGGS WWITH GABBLED FRAAMES (CEECS 1102:22002), aand ssome otheers. Syntthesiize tthe sscalee of the conssiderratioon deesignn enggin

6、eeeringg andd acrross a prrinciiple for spann andd usee, acccordding as appllyingg, ecconommy, uunderr thee posssiblle teerm aattenntionn beaautiffullyy, CConneectinng meethodd, sttructture typee andd matteriaal off eacch paart wwhichh connsistt of a liight-weigght ssteell villla aare aanalyysed, th

7、een chhoosee thee connstruuctioon foorm tthat use singgle llayerr a ttype steeel. TThe bbeam, pilllar nodee is a liight steeel coonstrructiion fframee sysstem thatt riggid aand ccopullar aa typpe stteel a waare ffor hhavinng coonstrructiion SSimplle, jjust degrree ggoodlly, ssuffeeringg dinnt reeaso

8、nnableely, usinng sppace biglly annd sttartiing cconsttructtion convvenieence etc. chaaractterissticss, annd eaasy tto inndusttriallisattion, commmerccialiizingg prooducee, thhinkiing wwith lighht maainteenancce maateriial tthe kkit tthe aalreaady eextennsivee appplyinng iin thhe buuildiing cconsttr

9、ucttion insiide, thiss dessign is tto prroceeeds tthe bbuildding, connstruuctioon deesignn to the struucturral aand aactuaal enngineeerinng inn ligght ssteell andd callculaationn. Thhe trractaate iincluudes the inteernall forrce aanalyyzes and combbiness, baased on tthesee anaalysees; wwe caan chhoo

10、see thee secctionn of beamm andd callumniiatioon. NNext, cheeckinng coomputtatiaans oof sttabillity calcculattian of tthe pplanee strructuure. The steeel beeam aand ccolummn emmployys Q2235 ccarboon sttructturall steeel. Connnectiion bboltss aree higgh sttrenggth bbolt of ffricttion typee witth beeh

11、aviiorall graade 110.9. Commmon boltts arre roough typee madde byy Q2335-B.F stteel. Rodd forr mannual weldding usuaally adoppts EE43.Rigiid coonnecctionns appply to tthe ccolummn leeg annd thhe coonnecctionn of coluumn aand bbeam adoppts hhingeed coonnecctionn. TThe mmetoppe annd rooofagge addoptss

12、 thee Bauuble-deckked ccolorred ppolysstyreene cclampps thhe ciircuiit booard. othherwiise, it iis annalyssed tthat the forcced sstatee of the braccing systtem ffor aa steeel ffactoor buuildiing uunderr winnd laand, and the desiign oof a braccing trusss foor a builldingg witth laargerr widdth. Avoii

13、d soome eerrorrs inn thee dessign of bbracee, teensioon rood, aand ttensiion rrod jjpintts.Keywoords:Lighhtweiight steeel sttructturess; gaabledd fraame; the inteernall forrce aanalyyzes; Thee douuble-deckked ccolorred ppolysstyreene cclampps thhe ciircuiit booard;joinnt邯钢钢材包包装物主厂厂房设计学生： 指导教师师：河北工程大

14、大学土木工工程学院土土木工程专专业建筑结结构与施工工管理方向向0绪论钢结构体系系国其本身身所具有的的自重轻、强强度高、施施工快等优优点，与钢钢筋混凝土土结构相比比，更具有有在“高、大、轻轻”三个方面面发展的独独特优势。随随着国家经经济建设的的发展，长长期以来混混凝土和砌砌体结构一一统人下的的局面正在在发生变化化。钢结构构产品在大大跨度空间间结构、轻轻钢门式结结构、多层层及小高层层住宅领域域的建筑口口益增多，应应用领域不不断扩人。从从西气东送送、西电东东输、南水水北调、青青藏铁路、2008年奥运会场馆设施、钢结构住宅、西部大开发等建设实践来看，一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。十年

15、来的改改革开放和和经济发展展，已经为为钢结构体体系的应用用创造了极极为有利的的发展环境境。 从从发展钢结结构的主要要物质基础础看:钢材的发发展是钢结结构发展的的关键因素素。为适应应建筑市场场的需要，成成品钢材将将朝着品种种齐全材料料标准化力力一向发展展。国产建建筑钢结构构用钢在数数量、品种种和质量上上发展都很很快，热轧轧H型钢、彩彩色钢板、冷冷弯型钢的的生产能力力大大提高高，为钢结结构发展创创造了重要要的条件。其其他钢结构构中型钢、及及涂镀层钢钢板都有明明显增长，产产品质量有有较大提高高。耐火、耐耐候钢、超超薄热轧HH型钢等一一批新型钢钢已开始在在工程中应应用，为钢钢结构发展展创造了条条件。

16、从从设计、生生产、施工工专业化水水平看:钢结构行行业经过几几年的发展展，专业钢钢结构设计计人员的素素质在实践践中得到不不断提高。一一批有特色色有实力的的专业研究究所、设计计院不断研研究和升发发出钢结构构设计软件件和新技术术。日前，国国内许多钢钢结构设计计软件相继继问世，可可分别适应应轻钢结构构、网架结结构、高层层钢结构、薄薄壁拱形结结构的设计计需要。随随着计算机机技术在工工程设计中中的普遍应应用，钢结结构设计软软件功能的的日臻完善善，为协助助设计人员员完成结构构分析设计计、施工图图绘制提供供了极大的的便利。 展展望未来，随随着经济建建设的蓬勃勃发展和交交流的进一一步扩大，要要建造更多多的高层建

17、建筑、桥梁梁和大型公公共场所等等大空间和和超大空间间建筑物的的需求十分分旺盛。这这将为钢结结构的发展展提供更多多的机会，钢钢结构产业业兴旺发展展的新局面面就在眼前前。1建筑设计计11设计计条件1111自然条件件建筑场地地地段情况该厂房位于于邯钢路以以南，西临临主干道中中华大街，交交通方便。场场区西侧距距主干道（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。主导风向：冬季西北北风，夏季季东南风。土壤冻结深深度：0.4米米。场地地基情情况：见表1。抗震设防烈烈度：7度。表1 土土层分布及及土的物理理力学性质质指标土层编号埋深范围土层描述

18、与与鉴别土的主要物物理力学指指标0.000.8杂填土，褐褐黄色，以以粉土为主主，含大量量碎砖、灰灰渣、树根根等，潮湿湿，可塑=17kkN/m330.844.2粉质粘土，黄黄褐色，很很湿，可塑塑状态，含含云母等=18.7kN/m3，e=00.9000Es=66.0MPPa，fak=1115kPaa 4.2粉土，灰褐褐色，饱和和，可塑至至软塑（本本层未被打打穿）=18.5kN/m3，e=11.0500 fak=955kPa1122建筑物层层数与层高高层数：1层层。柱顶标高：9.5mm。跨度：2跨跨，跨度分分别为122m，18 mm。柱距：标准准6.0mm。结构系统：采用门式式刚架结构构屋面坡度：1

19、：122 1：181133设备条件件：市场内内的采暖、电电力、上下下水道均由由市内管网网直接提供供。12建筑筑平面设计计1.2.11车间平面面形式及柱柱网布置柱网应根据据工艺、建建筑面积、结构构和经济要要求布置。按按施工要求求，厂房的的横向柱距距、纵向柱柱距应满足足生产工艺艺、使用和和发展要求求。柱的位位置和厂房房的地上设设各、起重重及运输通通道、地下下设备和设设各基础、地地下管道相相协调。按按结构要求求，柱网布布置应尽量量简单，避避免在同一一区段内设设置纵横跨跨。按经济济要求，纵纵向柱距常常对钢材用用量和造价价有较大影影响。增大大柱距，柱柱和基础的的材料用量量减少。综综合考虑以以上原则并并结

20、合本工工程实际情情况，本设设计采用跨跨度分别为12m、18m的双双跨两坡门式轻轻型钢结构构厂房。柱柱距为6m，厂房纵纵向长度是是6m* 11=666m。中柱处处定位轴线线经过柱的的形心，边边柱处定位位轴线在柱柱的外边缘缘处。如建筑平面布布置图所示示。 建筑平面布布置图1.2.22变形缝设设计门式刚架架轻型房屋屋钢结构技技术规程规规定门式刚刚架轻型房房屋钢结构构的温度区区段长度(伸缩缝间距距)，应符符合下列规规定:纵向向温度区段段不大于3300m ;横向向温度区段段不大一于于150m。本厂房房纵向长度度为66m,横向跨跨度为30m,固可不不用设置变变形缝。1-3剖面面设计1.3.11柱顶标高高的

21、确定厂房柱标高高设为9. 6m，轨顶标标高6. 6m。满足厂厂房建筑模模数协调标标准规定定的柱顶标标高H应为为300mm的倍数数。厂房的剖面面简图如下图所示。 剖面图1.3.22采光设计计厂房采光的的效果直接接关系到生生产效率、产产品质量以以及工人的的劳动卫生生条件，它它是衡量厂厂房建筑质质量标准的的一个重要要因素。为为了满足室室内采光要要求，采用用侧面和顶顶部相结合合的混合采采光。在屋屋面铺设透明明玻璃纤维维聚酷采光光板带，并并在外墙设设置双排式式带窗，窗窗总高为33. 0m。1. 3. 3通风设计计该厂房采用用自然通风风，单层厂厂房的自然然通风利用用空气的热热压和风压压作用进行行的。在两两

22、山墙处各各设置一个大门，在在两边纵墙墙处也各设设置两个大大门。则总总共6个门，来来满足通风风要求。1.3.44厂房屋面构造及屋屋面排水本厂房为双双跨两坡有檩条屋面，屋面坡坡度分别为1：122和1:118, 屋盖和和围护结构构采用双层层保温彩板板内填聚氨氨酯泡沫保保温材，外外形样式为为波纹式。在在屋脊两侧侧铺设玻璃璃纤维聚酯酯采光板带带。屋面为不上人人屋面，固将女女儿墙设置置成900mm高。该该厂房屋面面采用外排水方式式，按照规规范中规定定的每个雨雨水管的汇汇水面积不不超过2000m的原则，每每隔12mm设置一个个雨水管(汇水面积为12m* 18m=2216,略大于2200和和12m*12m=1

23、144 )，共112个雨水水管。采用用热镀锌钢钢管雨水管管，并将雨雨水管分布布在柱的外外侧。雨水水管的布置置如屋顶平平面图所示。 屋面排排水示意图图 1-4立面面设计本厂房采用用左右两跨跨非对称式结结构，厂房房前后也非非对称。采采用内排水水方式，这这样厂房造造型统一、简简介、轮廓廓分明、整整洁大方，给给人以鲜明明而强烈的的印象。 正立面面图 侧立面面图厂房主体颜颜色为白色，并辅辅以少量灰灰色，给人人以清新明明快的感觉觉。厂房的的正立面图和侧立立面图如上图所示。1.5墙体体做法标高0.000-1.2000范围内内采用2440mm厚混凝凝土实心砌砌块，M110水泥砂浆浆砌筑，用用白色耐水水性涂料装

24、装饰砌体外外墙部分； 墙体部分分(用于车间标高高1.2000m以上上部分):墙体部分分为工字型型钢柱上锚锚固墙梁，在在墙梁上挂挂彩板; 彩板部分(用于车间间标高1.200mm以上部位位):外墙墙为60厚双层层压型钢板板内填聚氨氨酯泡沫夹芯芯板，颜色色为白色，导热系数o. 44wmkk。1.6吊车车及吊车梁梁本厂房内设设10t梁式式吊车(地地面操控)两两部，型号号为LEDD型电动单单梁起重机机，工作制制度为A55，吊车梁标高高6m。1-7建筑筑构造设计计1.7.11地面做法法因厂房内地地面无特殊殊要求，固固采用水泥泥砂浆地面面，其具体体做法为:素土夯实实60mmm厚石灰炉炉渣垫层;20mmm厚1

25、:33水泥砂浆浆找平层;l0mmm厚1:22水泥砂浆浆(随捣随随抹平)。1.7.22散水做法法在厂房外墙墙周围设置置散水，散散水宽度为为l0000mm,散散水坡度为为3，具具体做法为为:素土夯夯实;700mm厚C10混混凝土;155mm厚水泥泥砂浆。混混凝土散水水沿长度方方向每6米米设一道伸缩缝，缝缝宽20mm,缝缝内嵌防水水油膏，散散水与外墙墙交接处设设置通长分分格缝，分分格缝宽为为15mmm，用沥青青麻丝嵌缝缝，以防止止外墙下沉时将散散水拉裂。1. 7. 3坡道道做法室内比室外外标高差为为150mmm，用坡道道连接室内内外，坡道道面为水泥锯锯齿状，距距门边距离离为200mm，坡道道宽为1.

26、 5m，长为为4.6m，坡度为为20%，锯锯齿坡道以以方便汽车车进出厂房房。1.7. 4防潮层层室内地坪标标高与地圈圈梁顶面标标高一致，可可将地圈梁梁兼做防潮潮层，起防防潮作用。1. 7. 5门窗窗做法令大门采用用金属钢门门，门宽为为4. 22m，高为为3. 85m，为双扇扇外开门，布布置位置如如厂房的平平面图所示示。在门口口顶上5000mm处处设置300mm厚的轻轻型钢质雨雨篷，雨篷篷挑出1. 5m，长为为4. 6m。令所有窗窗采用900系列铝合合金窗。有有两种形式式的窗，分分别是自动动控制的中中悬窗和平平推窗。中中悬窗规格格有两种，1200mm * 1200mm和600mm *1200mm

27、，均符合3M模数倍数的。平推窗规格有一种，1200mm * 1200mm。令外墙门窗玻璃均采用绿色中空镀膜玻璃。1.7.66防锈防火火措施 因为钢材材的最大弱弱点就是易易锈蚀、不不耐火，固固应对钢材材做防锈防防火的措施施。采用在在钢构件、配配件表面涂防锈防防火油漆来来达到对钢钢材的防锈锈防火作用用。其具体体要求为:钢制构件、配配件全部红红丹打底，不不露面部分红丹丹不刷油漆漆，露面部分构件件表面采用喷丸丸法或喷砂砂法除锈，除除锈等级为为Sa2. 5，然然后在制造造厂涂环氧氧类底漆二二度，安装装后(包括焊接)在拼接点点处补涂环环氧富锌二二度。 油漆颜色色:钢质构构件、配件件均采用绿绿色油漆。1.7

28、.77建筑结构构预留孔洞洞、预理件件等，施上上时应与水水、电、通通风等有关关工种图纸纸密切配合合施工。1.7.88.本说明明的部分，按按钢结构设设计中的有有关国家规规范执行。2.结构方方案与结构构分析2. 1结结构方案与与结构体系系2.1.11设计依据据业主提供的的设计任务务书，城市市规划通知知书，以及及现行的国国家规范规规程等。如如下:建筑结构构荷载规范范GB5500099-20001钢结构设设计规范GGB500017-22003 建建筑抗震设设计规范GGB500011-22010 混混凝上结构构设计规范范GB5500100-20110 钢钢结构设计计手册第第3版，上上册。 轻轻型钢结构构设

29、计指南南第2版版(实例与与图集) 建建筑结构荷荷载设计手手册第22版 钢钢结构连接接节点设计计手册第第2版。2.1.22结构形式式及布置 建建筑物的结结构形式应应满足传力力可靠，受受力合理的的要求。又又该车间有有10t吊吊车两台，故故选择采用用刚架结构构。刚架结结构传力明明确，构造造简单，施施工亦较方方便。本车车间主要为为冷加工车车间，采光光要为二级级，车间采采用双跨布布置，无天天窗，每个个车间设置置两台吊车车，屋盖系系统采用轻轻钢结构屋屋架体系，围围护结构采采用保温彩彩板。柱网网尺寸应最最大限度的的满足建筑筑使用功能能要求，然然后根据造造价最省的的原则，充充分考虑加加工，安装装等因素综综合确

30、定。由由于钢结构构承载能力力高而质轻轻，与钢筋筋混凝上结结构相比，钢钢结构应采采用较大的的柱网尺寸寸，在节约约造价的同同时提高房房屋的利用用率。综合合以上条件件，柱网尺尺寸纵向和和横向均取取6m.(结结构平面布布置图见图图) 结构布置图图 2.1.33材料选择择 主厂房钢柱柱采用Q2235-BB钢材，柱柱腹杆，柱柱间支撑，屋屋架上下弦弦，屋架腹腹杆均采用用02355-B钢材材，材料性性能应满足足低合金金高强度结结构钢(GB/TT15911)的要求求，焊接材材料应与之之相适应，手手工焊采用用E50系系列焊条，满满足低合合金钢焊条条(GBB/T51118)的的要求，自自动焊和半半自动焊的的焊丝应满

31、满足熔化化焊用钢丝丝(GBB/T12295)的的要求。基基础采用柱柱下钢筋混混凝上独立立基础，钢钢筋采用热热轧HRBB335级级钢筋，混混凝上采用用C30，基基础下1000厚混凝凝上垫层采采用C155。 11.2米以下墙体体采用机制制黄河淤泥泥烧结砖MMU10，砂砂浆采用MM5(0. 0000以下下，水泥砂砂浆;0. 0000以上上，混合砂砂浆)。屋盖系统采采用轻钢结结构屋架体体系，维护护结构采用用保温彩板板。2. 2荷荷载计算 2.2.1恒载标标准值: 屋屋面:1000mm厚厚聚苯乙烯烯泡沫塑料料夹芯板 0.14kNN/ 檩条及支支撑 0.005kN/ 刚架斜梁梁自重 0.111kN/ 0.

32、330kN/则恒载标准准值为: 0.330 x 6=1.8KN/m则恒载设计计值为：11.2*11.8=22.16 KN/m2.2.22可变荷载载标准值: 由由于刚架的受受荷水平投投影面积为36 * 6 = 2166 60，故按建建筑结构荷荷载规范取取屋面活荷荷载(按不不上人屋面面考虑)标标准值为00.40 KN/;雪荷载载为Sk=rSo=1.0*00.25= 0.225 KNN/。取屋屋面活荷载载与雪荷载载中较大值值0.400 KN/。则可可变荷载标标准值为:0.400 x 66=2.44 KN/m。可变荷载载设计值为为：1.44*2.44=3.336 KNN/m2.2.33风荷载计计算风压

33、值=0.355KN/m22，柱顶标标高为9.5米，室外天天然地坪标标高为-0. 3000m, h1=0.4m ,h22=1.0m，地面粗糙糙程度为BB类，刚架计计算宽度为为B=6m。风荷载阵阵风系数按按柱顶高zz=9.88m处取为z=1:风荷载高高度变化系系数按现行行国家建建筑结构荷荷载规范风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度为，取值查表得，在离地面l0米时，z=1.0,在离地而5米时，z=1.0，用插入法求出离地而9.8米处z=1.0 风荷载体体形系数左风作用下下刚架的风风荷载示意意图 故1k=zsz0B=1.0*0.8*1.0*0.35*6=1.668 KNN/m 2k=zsz0B

34、=1.0*0.5 *1.0*0.35*6=1.005KN/m 3k=zsz0B=1.0*0.6*1.0*0.355*6=11.26 KN/mm 4k=zsz0B=1.0*0.55*1.00*0.335*6=1.055 KN/m1=1.4*1.68=22.35 KN/mm2=1.4*1.05=11.4*11.05=1.477 KN/m3=1.4*1.26=11.76 KN/mm4=1.4*1.05=11.47 KN/mm2.2.44地震荷载载: 本本场地地震震设防烈度度为7度，设设计地震加加速度值为为0. 115g，则则查规范得得水平地震震影响系数数的最大值值为max=0.122。地震分分为第一组组，设计特特征周期为为0. 445s,建建筑场地类类别为类。采用用底部剪力力法，结构构阻尼比取取为=0.05。本设设计假定一一榀门架在在考虑地震震作用时为为单自由体体系(如下下图所示)，质点位位置在柱顶顶处。G屋盖=11.8*330=544KNG吊车梁=83400*10(-6)*6*77850*10*44*10(-3)=15.71KNNG柱=84480*110(-6)*110.1*78500*10*3*100(-33)=200.17KKNG纵墙=00