某單層工業廠房設計畢業設計-資料下載頁

【導讀】本工程為一門式鋼結構廠房,位于某高新技術開發區。設備安裝生產線為新。設計中主要包括建筑設計、結構設計、PKPM設計三方面內容。建筑設計主要是確定建筑的平面、立面、剖面,以及對承重和維護結構進行布。框架的內力分析及構件的設計，其內容包括門式剛架的內力計算和荷載組合,廠房。柱的截面及節點設計,檁條設計,墻梁設計,吊車梁設計,鋼筋混凝土基礎設計和平。PKPM設計主要是對剛架進行計算，熟悉掌握PKPM系列軟件的運用。手算及機算的結果進行比較。第一章設計原始資料。2．1工業建筑的特點及設計要求。柱間支撐的抗震構造措施。4．1基本設計規定。1．2．2地質，地震。經勘查知地基承載力標準值為150kpa，無不良地基。地震設防烈度7度。車間防火等級丁類Ⅲ級。車間長42米，寬12米，附屬員工休息室建筑面積36㎡，貨物起重高度5m。地坪代設備基礎完工后再施工。平臺，平臺面積不小于15㎡,用鋼柱支撐，上

　　

【正文】 15斜拉條彎折鋼管撐桿直拉條檁條腹板 頁 第 32 頁共 頁 32 在下翼緣附近。為了兼顧無風和有風兩種情況可在上下翼緣交替布置。當采用扣合式屋面板時，拉條的設置根據檁條穩定計算確 定。剛性撐桿可采用鋼管、方鋼或角鋼做成，通常按壓桿的剛度要求 [λ ]≤ 200 來選擇截面。 拉條、撐桿和檁條的連接見圖 圖 拉條可彎折，也可不彎折。彎折是要求彎折的直線長度不超過 15mm,不彎折則需要通過斜墊板或角鋼與檁條連接。 （ 2）、實腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連接，檁托可用角鋼和鋼板做成，見 圖 ， 檁條和檁托的連接螺栓不應少于 2 個，并沿檁條高度方向 圖 布置 。設置檁托的目的是為了阻止檁條端部截面的扭轉，以增強其整體 穩定性。 （ 3）、槽形和 z 形檁條上翼緣的肢尖或卷邊應朝向屋脊方向，以減少和在偏心引起的扭矩。 （ 4）、 計算檁條時，不能把偶撐作為檁條的支撐點 在本設計中選用實腹式檁條，檁條按單跨簡支設計，根據屋面坡度（ 1/10＜1/3），采用卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條。跨度 6m，檁距為 。跨中設一道拉條。高度一般取跨度的 1/35~1/50 且為了利用屈曲后強度，因此，初步選用 C220 75 20 。根據荷載和檁距大小取用，在普通鋼結構屋蓋中拉條直徑不應小于10mm, 本設計中采用Φ 12 光圓鋼筋。 墻梁 墻梁一般采用冷彎卷邊槽鋼，有時也采用卷邊 z形鋼。 墻梁在其自重、墻體材料和水平風荷載作用下，也是雙向受彎構件。墻板常做成落地式并與基礎相連，墻板的重力直接傳至基礎，故墻梁的最大剛度平面在水平方向。當采用卷邊槽形截面墻梁時，為便于墻梁與剛架柱的連接而把槽口向上放置，單窗框下沿的墻梁則需要槽口向下放置。 墻梁應盡量等間距設置，在墻面的上沿下沿及窗框的上沿下沿處應設置一道墻梁。為了減少豎向荷載產生的效應，減少墻梁的豎向撓度，可在墻梁上設置拉條，并在最上層墻梁處設斜拉條將拉力傳至剛架柱，設置原則和檁條相同。 86050CL檁托屋架或剛架檁條與剛架連接詳圖 頁 第 33 頁共 頁 33 墻梁可根據柱距的大小做成跨越一個柱距的簡支梁或兩個柱距的連續梁，前者運輸方便，節點構造相對簡單，后者受力合理，節省材料。 墻梁按單跨簡支設計，采用卷邊槽形冷彎薄壁型鋼。跨度 6m，墻梁間距最大為 。跨中設一道拉條。由于墻梁受風吸力的作用，為保證穩定性根據風荷載大小選用 C160 70 20 。 吊車梁及軌道 吊車梁有型鋼梁，組合工字形梁， Y型梁及箱形梁等形式 型鋼吊車梁（或加強型鋼吊車梁），用型鋼（有時用鋼板，槽鋼或角鋼加強上翼緣）制成，制作簡單，運輸及安裝方便。一般適用于跨度≤ 6m， 吊車起重量 Q≤ 10t 的輕、中級工作制的吊車梁。 焊接工字形吊車梁由三塊鋼板焊接而成，制作比較簡單，為當前常用的形式，當吊車輪壓較大時，采用將腹板上部受壓區加厚的形式較為經濟，但會增加施工的不 便，由于吊車梁跨度和起重量不大，為輕級工作制，為了結構的可靠性和 節約材料，采用焊接工字形截面，并且在制作時吊車梁支座處制成簡支梁的形式，由于要用壓板法固定吊車軌道，所以上翼緣寬度 B 不小于 320mm，支座使用突緣支座，使結構計算簡化，傳力更加明確，且吊車梁一般設計成等截面的形式。 吊車梁設計的一般規定： （ 1） 吊車梁一般按兩臺最 大起重量的吊車進行設計的。當有可靠依據時，可按工藝提供實際排列的兩臺起重量不同的較大吊車或可能是一臺吊車進行設計。 （ 2） 吊車梁的設計應根據工藝提供的資料指定吊車工作制的要求，目前我國按吊車負荷率與工作時間率分為輕、中、重和特重四個等級（即A1A3,A4A5,A6,A7 和 A8）。 （ 3） 吊車梁的形式選用應根據吊車的起重量及跨度大小，吊車梁的跨度及吊車工作制度等確定。 本設計根據所給吊車資料 以及 吊車梁選用圖集 P14 圖集號為 03SG5201，吊車梁選用表（ 3）（大重新型）中的吊車梁 綜合考慮 ， 初步確定吊車梁 具體參數如下： h=450mm b1=300mm b2=220mm tw=8mm tf=12mm 頁 第 34 頁共 頁 34 鋼軌的選擇由《鋼結構設計手冊》上 P134 選用 38kg/m 鐵路重軌，鐵路鋼軌一般用于吊車起重量 Q32t 的輕、中級（ A1A5） 工作制的吊車。 具體參數如下 a=97mm b=194mm h= 134mm 2e=124mm 2s=20mm B=338m 梁、柱 因為廠房設有橋式吊車，柱宜采用等截面構件，且柱腳設計成鋼接，且梁柱均采用軋制 H型鋼截面，其具有如下特點： （ 1）翼 緣寬，側向剛度大 （ 2）抗彎能力強 （ 3）翼緣表面相互平行，構造方便 （ 4）可加工再生型材 在性能上，熱軋 H 型鋼是一種具有優越性能的經濟截面型材，與焊接 H型鋼相比，可降低成本費用 20%以上，與傳統的熱軋 I字形相比，可降低成本費用 20%以上，其弱軸剛度可增加一倍以上，強軸抵抗矩也提高 10~50% 。按所設計的工程相比可降低用鋼量 15%以上，效益十分可觀，所以現在許多國家都用 H 型鋼代替工字型鋼。本設計中初步選定梁柱截面均為軋制 H型鋼 400 300 10 16。 抗風柱為焊接 H 型鋼，截面初步 定為 300 150 5 8 平臺 平臺的構成通常由鋪板、主次梁、柱、柱間支撐以及梯子 、 欄桿組成。平臺結構的布置應滿足工藝生產的操作要求，保證通行和操作的凈空，應力求做到經濟合理、傳力直接明確。平臺應滿足強度、穩定性、剛度的要求，對直接承受動力荷載的平臺梁及其連接應滿足疲勞強度要求，鋪板應盡量密鋪在平臺梁受壓翼緣上并與其牢固連接，使其能阻止梁受壓翼緣的側向位移，保證梁的整體穩定性。 工業廠房中平臺結構一般可分為：（ 1）一般平臺（ 2）普通操作平臺（ 3）重型操作平臺，平臺結構一般采用梁柱體系。 （ 1）、平臺鋪板： 平臺鋪 板一般應按照在支座（梁和加勁肋）處為鉸接的單跨簡支板計算，根據板區格，長短邊的比例 b/a 分別按四邊簡支板（ b/a≤ 2）或單向板（ b/a＞ 2） 頁 第 35 頁共 頁 35 計算而不考慮板中存在的拉力，同時鋼鋪板的厚度一般不小于 6mm,根據平臺操作荷載，本設計選用 8mm 后菱形花紋鋼板，厚度太大不經濟，制造上有困難，厚度太小易銹蝕和發生翹曲變形，平臺鋪板下按構造要求設置加勁肋，肋的間距一般為板厚的 100 倍或短跨度的 2～ 倍的較小值。當加勁肋采用角鋼時，截面一般不宜小于 45 4 或 56 36 4，本設計中選用 50 4的等邊角鋼。 （ 2）、平 臺梁 一般宜盡量采用軋制截面（普通工字鋼、 H型鋼或槽鋼），本設計中采用軋制工字鋼。布置梁格時應充分發揮鋪板的作用，梁格有三種形式，即單向、雙向和復式。該平臺由主次梁構成，考慮到平臺上的荷載為 2kN/m2比較小和剛度要求，次梁選用 I10，主梁選用 I16。 （ 3）、平臺柱 平臺柱一般設計成等截面的實腹柱，實腹柱的常用截面為普通工字鋼、 H型鋼、焊接工字形截面。平臺柱一般設計成上、下兩端均為鉸接的形式，按軸心受壓構件設計，柱身的長細比不應大于 150，柱腳螺栓均直接固定在底板上，柱腳底板的厚度不宜小于 16mm，柱腳底 板在地面以下部分應用強度等級較低的混凝土包裹（保護層厚度不小于 50mm） ,并應使包裹的混凝土高出地面約 150mm。 地腳螺栓可按構造設計，但不小于 16mm，一般采用 20～ 30mm，本設計中柱腳底板采用 18mm，錨栓采用 M24，平臺柱選用 I10。 （ 4）、鋼梯 斜梯用于經常通行的操作平臺，其寬度一般為 700mm,特殊情況可加寬至 800～1200mm。斜梯與水平面的交角為 45。 ～ 60。 ，本設計采用 60。 ，斜梯的豎向荷載按2kN/m2 (對水平投影面）考慮，按構造設計：作業平臺梯選用 鋼梯圖集 02J401 ，P17 的 T4A07 的鋼梯， 每步高為 200mm，踏步寬為 230mm 。上吊車的鋼梯選用圖集 02J401， P102 的 邊柱上吊車斜梯。 基礎 鋼筋混凝土單獨基礎分為現 澆柱基和預制裝配式杯形基礎兩種，其形式一般常用的有錐形、階梯形、杯形、長頸杯形和雙柱杯形。 構造要求： 頁 第 36 頁共 頁 36 （ 1）、鋼筋混凝土單獨基礎底面宜取矩形，長短邊之比宜取 1～ 2。 （ 2）、單獨柱基礎可以設計為錐形基礎或階梯形。錐形基礎邊緣的高度不宜小于200mm，坡度不宜大于 1:2,尤其應注意矩形柱基的短邊坡度，階梯形基礎的每階高度宜為 300～ 500mm。 本設計中采用現澆鋼筋混凝土單獨基礎，混凝土強度等級為 C25，采用Ⅰ級鋼筋，基礎下設 100mm 厚基礎墊層，混凝土強度等級為 C10，鋼筋保護層為 50mm，本設計采用剛性基礎。 支撐及桿件 支撐系統包括橫向支撐、垂直支撐、系桿和柱間支撐。本設計中有橫向支撐、柱間支撐和系桿。 柱間支撐的形式一般為交叉式柱間支撐。柱間支撐桿件的長細比查知不應超過 [λ ]=300。支撐桿件的最小截面當采用角鋼時，不宜小于┗ 70 6，當采用槽鋼不宜小于 [12，十字交叉支撐的斜桿傾角一般采用 35。 ～ 55。 。 支撐中節點板厚度，當支撐中最大內力≤ 20t 時，節點板厚度 10mm，焊縫厚度不應小于 6mm，長度不應小于 80mm。本設計中柱間支撐選用┗ 70 6的角鋼。 橫向支撐布置在 ① ～ ② 軸線、 ④ ～ ⑤ 軸線、 ⑦ ～ ⑧ 軸線處，在其對應的部位設置柱間支撐。柔性系桿采用光圓鋼筋，剛性系桿采用┗ 50 4 雙 角鋼制作。 3． 4 結構布置 支撐 的作用 為保證承重結構在安裝和使用過程中的整體穩定性，提高結構的空間作用，減小剛架平面外的計算長度，應根據結構的形式、跨度、房屋高度、吊車噸位和所在地區的抗震設防烈度等設置支撐系統。柱間支撐還是承受房屋端部山墻的壓力，吊車縱向剎車荷載，溫度應力和地震作用，并將上述荷載傳至基礎。支撐設置時已考慮太空輕質大型屋面板 或檁條（有檁體系）的支撐作用，故他們與剛架上翼緣應有可靠連接。太 空輕質大型屋面板至少與剛架上翼緣有三點可靠焊接，檁條與剛架上翼緣的檁托用螺栓連接。 圖 N 圖 頁 第 37 頁共 頁 37