【正文】 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 目 錄 摘要 ................................................................ I Abstract ........................................................... II 前言 ................................................................ 1 第一章 建筑設(shè)計(jì) ...................................................... 2 工程概況 ...................................................... 2 建筑 平面 形式選擇 .............................................. 2 廠房的 剖面設(shè)計(jì) ................................................ 3 立面設(shè)計(jì) ...................................................... 5 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................... 6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 簡 述 .................................................. 6 吊車梁設(shè)計(jì) .................................................... 7 鋼架設(shè)計(jì) ..................................................... 17 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) ..................................................... 59 檁條的設(shè)計(jì) ................................................... 74 墻面構(gòu)件墻梁的設(shè)計(jì) ........................................... 83 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................. 89 抗風(fēng)柱設(shè)計(jì) ................................................... 95 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) ..................................................... 98 結(jié)束語 ............................................................ 112 參考文獻(xiàn) .......................................................... 114 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 I 摘 要 本設(shè)計(jì)為位于湖南省石門縣的門式剛架廠房，總建筑面積為 22592m ，采用門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)形式，單層雙坡雙跨。本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外文翻譯三部分。建筑設(shè)計(jì)部分又可分為建筑平面設(shè)計(jì)，剖面設(shè)計(jì)，立面設(shè)計(jì)和建筑細(xì)部的構(gòu)造設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分則包括吊車梁設(shè)計(jì)，剛架設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，檁條設(shè)計(jì)，墻梁設(shè)計(jì)，支撐設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。主剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用彈性設(shè)計(jì)法，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則采用利用截面屈曲后強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法。建筑施工圖包括建筑平面圖，屋頂平面圖，立面圖，剖面圖，節(jié)點(diǎn)詳圖和門窗明細(xì)表；結(jié)構(gòu)施工圖包括基礎(chǔ)平面布置圖及基礎(chǔ)模板配筋圖，結(jié)構(gòu)平面布置圖，結(jié)構(gòu)立面圖，結(jié)構(gòu)屋面圖，結(jié)構(gòu)支撐布置圖，鋼 構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)詳圖，鋼構(gòu)件詳圖和檁條布置圖。 關(guān)鍵詞： 建筑設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 門式剛架結(jié)構(gòu) 中級橋式吊車 柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) abstract II Abstract The design is a production plant of portal frame of 22592m located in Shimen,Hunan structure is a light steel portal frame, double slope and double design includes architectural design, structural design and foreign language design includes graphic design, profile design , facade design and detail design can be divided into crane girder design, frame design, node design, purlins design, wall beam design , support design and foundation design .The main frame structures are designed with flexible design method, while the envelopes are designed by considering postbuckling strength of the plans include floor plans , roof plans, elevations , profiles, joints detail plans,doors and windows tables。structure construction plans include foundation layout maps and template based reinforcement plans, structural layout plan, structure elevation, roof structure map, the map layout of the support structure, steel member connections detail map, steel ponent details and purlin layout. Keywords: Architectural design。 Structural design。 portal frame structure。 intermediate bridge crane。 independent basis 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 前言 1 前 言 本設(shè)計(jì)為位于湖南省石門縣的鋼結(jié)構(gòu)廠房，要求根據(jù) 已給 條件設(shè)計(jì)一座 滿足各項(xiàng)功能要求的 工業(yè)廠房。本設(shè)計(jì) 包括兩個(gè)部分 ， 前 一個(gè) 部分是 建筑設(shè)計(jì)， 要求根據(jù)所給的的初步方案完成建筑平、立、剖面設(shè)計(jì)及必要的節(jié)點(diǎn)詳圖構(gòu)造設(shè)計(jì)。后一個(gè)部分 為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主體 結(jié)構(gòu) 采用 的是 輕型門式剛架， 對于次要結(jié)構(gòu)部分，采用人工驗(yàn)算的方法，而針對重要結(jié)構(gòu)或主體部分則主要是通過軟件計(jì)算來確定結(jié)構(gòu)的安全。具體做法是 先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和 荷載情況 初選各種構(gòu)件 的 截面，再用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器對所選截面進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，求出 內(nèi)力數(shù)據(jù)后再根據(jù)應(yīng)力計(jì)算方法進(jìn)行截面 安全檢驗(yàn)。對于重要的主 鋼架 結(jié)構(gòu) 采用 的是更加安全的 彈性設(shè)計(jì)方法， 依據(jù) 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500172021）對各種 構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性 進(jìn)行校核 。 而對于次要的 冷彎薄壁型鋼 組成的 圍護(hù)結(jié)構(gòu)， 就是經(jīng)濟(jì)地考慮板件屈曲后強(qiáng)度來檢驗(yàn)的。中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 2 第一章 建筑設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu)門式剛架廠房位于湖南省石門縣，建筑面積 22592m 。結(jié)構(gòu)形式采用單層雙坡雙跨，每跨設(shè) 20/5t中級 吊車兩臺。該地區(qū)氣候 宜人 ，地質(zhì)條件 良好，交通便利，地勢平坦， 且周圍 無污染性的工業(yè)廠房。 平面 形式選擇 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是生產(chǎn)工藝，本廠房的生產(chǎn)工藝流程為簡單的直線型。既要保證建筑和結(jié)構(gòu)的簡單合理，又要考慮它們的生產(chǎn)流程，因而決定采用矩形的平面形式，可以參考建筑圖部分。 定位軸線 的劃分 設(shè)計(jì)廠房的定位軸線，按從左到右的順序，橫向定位軸線依次編號為 、 1 13。而按由上到下的順序，縱向定位軸線依次編號為 A、 B、 C。 1）橫向定位軸線。對中間柱來說，截面的中心線與橫向定位軸線是重合的，同時(shí)也與柱基礎(chǔ) 的中心線、剛架的中心線重合；橫向定位軸線還是屋面板、吊車梁、連系梁等縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)志長度的界限。 2）縱向中心線。抗風(fēng)柱設(shè)置時(shí)，應(yīng)盡量保證抗風(fēng)柱間距與柱距接近，考慮到跨度為 m18 ，柱距為 m6 ，故可將廠房的抗風(fēng)柱間距設(shè)為 m6 。對中列柱而言，縱向定位軸線與截面的中心線重合；而 對于邊柱來說，縱向定位軸線和邊柱外邊緣重合，且廠房外墻內(nèi)緣和邊柱外緣重合。 柱網(wǎng)布置 柱網(wǎng)是根據(jù)定位軸線布置的，廠房的跨度一般就是縱向定位軸線之間的距離，而橫向定位軸線之間的距離就是廠房的柱距。橫向定位軸線與縱向定位軸線相交形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)。選擇柱網(wǎng)時(shí)要滿足廠房的生產(chǎn)工藝要求，并有利于建筑工業(yè)化，便于施工。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 3 1） 跨度尺寸的確定 廠房的跨度應(yīng)通過對運(yùn)輸通道、生產(chǎn)工藝設(shè)備及人員活動空間的計(jì)算來確定。根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，門式剛架的跨度宜取 9~36m。根據(jù)該工業(yè)廠房生產(chǎn)工藝的要求，本設(shè)計(jì) 采用雙跨，跨度取 18m。 2） 柱距尺寸的確定 根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，門式剛架的柱距，即柱網(wǎng)縱向定位軸線間的距離宜采用 6~9m，根據(jù)實(shí)際情況本設(shè)計(jì)的柱距為 6m。 剖面設(shè)計(jì) 剖面設(shè)計(jì)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)要求：（ 1）滿足生產(chǎn) 工藝 需要的 必要 空間；（ 2） 保證 廠房 光線合適，通風(fēng)順暢 ；（ 3） 屋面坡度應(yīng)保證 排水 便利 ；（ 4）施工方便、節(jié)約材料且能夠滿足建筑工業(yè)化的要求。 廠房高度的確定 剛架梁下表面到廠房室內(nèi)地面的距離即為廠房的高度。簡單地說 ，它 近似 等于柱頂 到室內(nèi) 地 面 的 距離 。 而 柱頂標(biāo)高 一般 通過以 下公式來確定，見圖 1。 21: HHH ??柱頂標(biāo)高 543211 hhhhhH ?????軌頂標(biāo)高： 吊車梁 軌 道 頂 部到 柱頂 距離 762 hhH ?? 式中各參數(shù)的含義如下： 1h ： 的高度起吊物需跨越最大設(shè)備 ； 2h ： 距離起吊物和跨越間的安全 ， 通常定 為 400mm~500mm； 3h ： 起吊物的最大高度 ； 4h ：吊 繩 的最小 長度 ， 一般取決于起吊物 的 形狀 小， 通常 大于 1000mm； 5h ：吊鉤到 吊車梁 軌 道 頂面的最小 高度 ； 6h ：吊車梁軌 道 頂 面到 小車 上部 的 距離 ， 從吊車參數(shù)表中可以獲得此數(shù)據(jù) ； 7h ：屋架下弦 與 小車頂面之間的 凈空尺寸 。 設(shè)置此值的目的是保證在地基發(fā)生不均勻沉降或屋架在最不利荷載情況下產(chǎn)生最大撓度時(shí)，廠房的高度 方向仍然安全。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 4 圖 1 廠房高度的剖面圖 依照 《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T 500062021），廠房 的高度 應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)3M 數(shù)列。有 吊車 的廠房，牛腿面的高度， 同樣 應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù) 3M 數(shù)列（ 1M 表示100mm）。 考慮到吊車參數(shù)、生產(chǎn)流程和建筑模數(shù)的約束， 本設(shè)計(jì)中取牛腿面高度為6m，房屋檐口高度為 。 室內(nèi)外地坪標(biāo)高 為了防止雨水侵入室內(nèi)，要盡量使室內(nèi)高出室外一定高度；而為了方便地運(yùn)輸各種工具進(jìn)入廠房，又要保證室內(nèi)外高差不致