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1、24m跨轻钢厂房设计编号： 本科毕业设计24m跨轻钢厂房设计The design of the workshop of 24m span light steel structure学 院 建筑工程与环境学院 专 业 土木工程 班 级 土木072班 学 号 074110224 姓 名 孙钦军 指导教师（校内）王新堂 职称：教授 指导教师（校外） 职称： 完成日期 2011年5月 I24m跨轻钢厂房设计摘要：该工程位于宁波市，是72米长24米跨钢结构厂房，带吊车。建筑等级：耐久等级为级，耐火等级为级，设防烈度为7度。厂房采用门式钢架结构，屋面板采用75厚的EPS夹芯板，懔条采用卷边槽型檩条，梁柱为
2、H型钢，基础为柱下独立基础。本设计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，验算其平面内外的稳定性；梁柱均采用Q345B 钢，10.9 级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43 型焊条，柱脚为刚性连接,梁柱为铰接连接。关键词：轻型钢结构；厂房；门式钢架； 设计The design of the workshop of 24m span light steel structureAuthor：Sun qinjunABSTRACT：The workshop lies Ningbo which is a 7
3、2meters in length and 24-meter span steel structure workshop with one crane. Class of construction: Durable grade ,fire protection rating ,earthquake intensity 7 degrees. The workshop adopts portal frame while the proof of the building adopts the 75 thick EPS sandwich board and the purline use crimp
4、ing tank-type purline, both the beam and column use the H section steel. The base is a single base under the column. 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
5、and combines, based on these analyse, we can choose the section of beam and columniation. Next, checking computations of stability calculation of the plane structure. The steel beam and column employs Q345 carbon structural steel. Connection bolts are high strenth bolt of friction type with behavour
6、e grade 10.9. Rod for mannual welding usually adopts E43. rigid connection apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. KEYWORDS：light-weighted steel structure；workshop；portal frame ；design目 录1 设计资料11.1 工程概况11.2 设计资料11.3 设计主要内容和基本要求11.3.1 建筑设计内容与要求11.3.2 结构
7、设计内容与要求12 建筑设计32.1 建筑平面设计32.1.1 厂房平面形式的选择32.1.2 柱网的选择32.1.3 辅助构件的定位32.2 建筑立面设计32.3 建筑剖面设计32.3.1 厂房高度的确定32.4 各种构造的做法42.4.1散水做法42.4.2地面做法42.4.3坡道做法43 结构设计63.1结构体系的选择63.1.1 门式刚架63.1.2 屋面系统63.1.3 吊车梁系统63.1.4 基础63.1.5 围护结构体系63.2材料选择73.2.1 钢材种类73.2.2 连接材料7 3.3檩条、墙梁、隅撑设计7 3.3.1檩条设计7 3.3.2墙梁设计93.3.3隅撑设计11 3
8、.4抗风柱设计123.4.1柱高确定123.4.2设计信息123.4.3设计依据133.4.4设计计算133.5 刚架设计163.5.1设计主要依据173.5.2总信息173.5.3标准截面信息183.5.4荷载计算183.5.5内力计算汇总263.5.5荷载效应组合计算283.5.7刚架典型构件验算333.6吊车梁设计353.6.1吊车梁资料353.6.2荷载计算363.6.3内力计算363.6.4截面估算373.6.5截面验算383.7 牛腿设计423.7.1牛腿根部截面验算433.7.2牛腿焊缝验算433.8 节点设计443.8.1梁柱连接节点443.8.2横梁跨中节点463.9柱脚设计
9、473.10 基础设计483.10.1计算条件483.10.2计算结果50参考文献55致 谢56附 录571 设计资料1.1 工程概况本设计是对钢结构单层厂房进行建筑和结构设计。该厂房平面呈矩形，长为72m，柱距6m，形式为单跨等高，跨度为24m，建筑总面积1728m2。1.2 设计资料基本风压0.5kN/m2。基本雪压0.3KN/ m2。地震设防烈度为7度。车间采光面积比为1/61/8。车间地坪荷重10KN/，均采用水磨石地面，全部地坪待设备基础完工后再施工。厂房设4m4.5 m大门两个。车间内设桥式吊车一辆，软钩，吊车工作级别位A5（中级工作制），具体参数如下。表1：桥式软钩吊车性能参数起
10、重量Q（t）跨度lk(m)基本尺寸（）小车总重（t）轮压（KN）车宽B大车轮距K轨顶以上高度H轨中心至大车外边缘B1PmaxPmin1522.55200405021402303.5112732.51.3 设计主要内容和基本要求1.3.1 建筑设计内容与要求（1） 完成建筑方案：平面、立面、剖面图（2） 完成建筑施工图设计：建筑设计总说明、建筑平、立面、剖面设计图（3） 基本要求：设有15吨桥式吊车、墙体1.2米以下为240厚砖墙、1.2米以上为EPS夹芯板，屋面采用75厚的EPS夹芯板。1.3.2 结构设计内容与要求（1）结构选型及布置：基础形式确定、柱网布置、屋面檩条布置、墙架布置（2）完成
11、计算单元选取与荷载计算（风荷载按A类场地考虑、基本风压0.5）（3） 完成典型门式刚架的结构分析及刚度验算（跨度18米）（4）进行梁柱构件设计（材料为Q345B）（5） 完成吊车梁设计（15吨位桥式吊车梁设计）（6） 完成节点设计和柱脚设计（7） 完成结构施工图绘制，包括：结构设计总说明；基础平面布置图；柱脚平面布置图、柱脚详图；结构平面布置图、屋面檩条布置图、墙梁布置图、支撑布置图及部分附件详图；门式刚架施工图、檩条与檩托详图、拉条详图、梁柱节点详图及吊车梁施工图（8）完成论文的写作、整理及文献翻译工作。2 建筑设计2.1 建筑平面设计2.1.1 厂房平面形式的选择由设计要求确定跨度为24m
12、单跨单层，选取厂房平面形式为矩形。这种平面形式规整，结构构造简单，造价低，施工快。2.1.2 柱网的选择综合考虑门式刚架的跨度、檩条的跨度以及荷载性质和类型等各方面的影响因素，确定基本柱距为6m。2.1.3 辅助构件的定位（1） 在、定位轴线间及、定位轴线间各设4m4.5 m的大门一个。（2） 在满足车间采光面积比为1/61/8的前提下，在厂房两侧纵墙开窗，柱间窗户尺寸为3.6m2.1m，上层窗为一排2.1m高连窗。（3） 外围散水坡度i=5%，宽800，大门入口的坡道坡度i=10%，且设有防滑条。（4）室内外高差为150，室外地面标高为-0.150m,在厂房的外围四周0.000m以上1.2m
13、范围均为砌体砌筑的墙体，兼作窗台并支撑墙板。2.2 建筑立面设计为使立面简洁大方，比例恰当，达到完整均匀，节奏自然，色调质感协调统一的效果。本厂房的立面采用水平划分的手法，在水平方向设整排的矩形窗，组成水平条带，增加立体感。窗均为水平推拉窗，在侧面开有4m4.5m的门两扇。2.3 建筑剖面设计2.3.1 厂房高度的确定由生产工艺、生产设备、货物起吊高度、其中与运输和其他各方面的要求，初步确定轨顶标高为6m，钢结构厂房梁柱的截面高度为跨度的1/301/45，即在800533之间，暂取梁柱截面高度为600，吊车梁高度取800，轨道选截面高度为140的重轨，由设计资料所给出的桥式软钩吊车性能参数查得
14、，轨顶以上高度H=2140，小车顶面至屋架下弦底部的安全高度取500，由此确定柱顶标高。（1）有吊车厂房柱顶标高的确定厂房柱顶标高：H=H1+h6+h7式中：H柱顶标高，应符合3M模数 H1轨顶标高 h6轨顶以上高度 h7小车顶面至屋架下弦底部的安全高度则H=6000+2140+500=8640，取3M的模数H=8700=8.7m。（2）厂房高度的确定厂房高度的标高：H=H+h式中：h横梁截面高度则H=8700+600=9300。屋脊标高的确定：H= H+i式中：H屋脊标高 L厂房跨度 i屋脊坡度，一般取1/10。则H=10500=10.5 m。2.4 各种构造的做法2.4.1散水做法2.4.2地面做法2.4.3坡道做法3 结构设计3.1结构体系的选择3.1.1 门式刚架在本设计中所给资料中提供的是一座跨度为24m，柱距为6m，采用轻型屋盖和轻型外墙的单层厂房，车间内设15t的中型工
