【正文】 I / 79II / 79廈門市集美區(qū)廈工工業(yè)園管桁架加工車間廠房設(shè)計(jì)［中文摘要］ 本工程為廈門市集美區(qū)廈工工業(yè)園管桁架加工車間廠房設(shè)計(jì)。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，分建筑和結(jié)構(gòu)兩部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑部分，通過(guò)查閱《福建省建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖籍》等相關(guān)資料，將門式剛架廠房設(shè)計(jì)為 12 跨，每跨的間距為 24m，總的建筑面積為 1900m2。該單層門式剛架結(jié)構(gòu)是以輕型焊接 H 型鋼（變截面）作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼（C 型）做檁條、墻梁；以壓型鋼板做屋面、墻面；采用75mm 玻璃棉作為保溫隔熱材料并適當(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)部分，根據(jù)已形成的建筑圖及其相關(guān)要求，查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB500092022》 、 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB500182022》 、 《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 、 《房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》等相關(guān)規(guī)范和一定量的實(shí)際工程設(shè)計(jì)圖，對(duì)每榀剛架的最不利荷載進(jìn)行計(jì)算，使用 PKPM 軟件完成剛架的合理截面計(jì)算，然后通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)要求，對(duì)剛梁、柱、支撐、檁條等構(gòu)件進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，用 AUTOCAD2022 分別繪制出設(shè)計(jì)圖。最后，整理計(jì)算書并出圖。［關(guān)鍵詞］　輕型鋼結(jié)構(gòu)門式剛架 建筑 結(jié)構(gòu) 規(guī)范 設(shè)計(jì)圖III / 79District of Xiamen city processing plant design of truss [Abstract]　　This works for the District of Xiamen city processing plant design of truss. According to the graduation design task book requirements, construction and structure of the two part design.Part of the building, through the consult Fujian architectural design standard atlas and other relevant information, a door type rigid frame workshop design for 12 spans, each span spacing 24m, total floor area is 1900m2. The single door type rigid frame structure with light welding of H steel ( tapered ) as the main loadbearing framework, using coldformed steel purlin ( type C ) do, wall beams with profiled steel sheet roof。 do, wall。 adopting the 75mm glass wool as insulation materials with appropriate settings for supporting a light house structure system.Part of the structure, according to the form of construction graph and its related requirements, refer to the code for the design of building structures of GB50009 2022, technical code of coldformed thinwall steel structures GB50018 2022, connection joints of steel structure design manual, housing construction steel structure design and other related specifications and a certain amount of actual engineering design for each frame, two of the most unfavorable load calculation, using PKPM software frame of reasonable cross section calculation, and then through the design code requirements, the rigid beam, column, support, and other ponents for the stability calculation of purlins, respectively with AUTOCAD2022 drawing design. Finally, finishing the calculation and drawing.[Key Words] Lightweight,gabled,Building,Structure, SketchIV / 79目錄引言 1廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 2第一章 工程概況 8第二章 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 9 結(jié)構(gòu)選型 9 結(jié)構(gòu)布置 9第三章 荷載取值及荷載組合 10 荷載取值 10（1）永久荷載 10（2）可變荷載 10 荷載組合 11 荷載計(jì)算 11 荷載組合（設(shè)計(jì)值） 12第四章 內(nèi)力計(jì)算 16 設(shè)計(jì)主要依據(jù) 16 PKPM 電算信息 16 剛架內(nèi)力組合表 17第五章 內(nèi)力包絡(luò)圖 18第六章 截面計(jì)算 21 截面選擇 21 截面信息 21 截面驗(yàn)算 23 梁、柱構(gòu)件的寬厚比 23 梁、柱構(gòu)件的腹板屈曲后的強(qiáng)度利用 24 強(qiáng)度驗(yàn)算 25 穩(wěn)定驗(yàn)算 26第七章 連接節(jié)點(diǎn)計(jì) 29 梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 29（1）節(jié)點(diǎn)連接方式 30（2）節(jié)點(diǎn)內(nèi)力 30（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗(yàn)算 30（4）端板厚度計(jì)算 31（5）梁柱相交的節(jié)點(diǎn)域剪力驗(yàn)算 31 斜梁與斜梁的拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 32（1）節(jié)點(diǎn)連接方式 32V / 79（2）節(jié)點(diǎn)內(nèi)力 32（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗(yàn)算 33（4）端板厚度計(jì)算 33 屋脊梁梁拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 33（1）節(jié)點(diǎn)連接方式 34（2）節(jié)點(diǎn)內(nèi)力 34（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗(yàn)算 34（4）端板厚度計(jì)算 34 鋼柱柱腳設(shè)計(jì) 35（1）節(jié)點(diǎn)連接方式 36（2）柱腳節(jié)點(diǎn)內(nèi)力 36（3）柱腳地板的尺寸確定 36（4）柱腳水平抗剪計(jì)算 36第八章 檁條設(shè)計(jì)與計(jì)算 37第九章 隅撐設(shè)計(jì)與計(jì)算 40第十章 支撐設(shè)計(jì)與計(jì)算 41 水平支撐 41 柱間支撐 42第十一章 PKPM 撓度驗(yàn)算 43第十二章 PKPM 建模輸出的計(jì)算結(jié)果附件 45結(jié)論 691 / 79引言隨著社會(huì)的發(fā)展，生產(chǎn)力水平的提高，我國(guó)鋼產(chǎn)量的不斷提高、品種不斷豐富。彩色壓型鋼板生產(chǎn)的迅速發(fā)展，為輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋具有跨度大、空間大、用鋼量少、造價(jià)低廉、施工方便易安裝、施工周期短、施工污染環(huán)境少、建筑造型簡(jiǎn)潔美觀、以及可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、展覽廳等工業(yè)與民用建筑中得到越來(lái)越多的應(yīng)用和發(fā)展。2 / 79廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的性質(zhì)和目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)完全部規(guī)定課程后，是大學(xué)生踏入社會(huì)前將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際工程中的鍛煉機(jī)會(huì)，是畢業(yè)生必須要進(jìn)行的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)工作，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基本理論、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)一般土木工程進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生解決一般實(shí)際工程設(shè)計(jì)問(wèn)題、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用、鞏固擴(kuò)展所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。使學(xué)生在查閱文獻(xiàn)和收集資料、理論分析和方案制定、手工和計(jì)算機(jī)繪圖、計(jì)算說(shuō)明書編制、外文閱讀、文字表達(dá)等基本技能方面得到進(jìn)一步的訓(xùn)練和提高，提高學(xué)生獨(dú)立分析、解決實(shí)際土木工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 廈門市集美區(qū)廈工工業(yè)園管桁架加工車間廠房設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式為門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋，用作倉(cāng)儲(chǔ)（或機(jī)械加工） ，結(jié)構(gòu)形式為門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋。三、設(shè)計(jì)條件本設(shè)計(jì)為一新管桁架的加工車間，為單層單跨鋼結(jié)構(gòu)廠房，位于廈門市集美區(qū)，廠房為 24m，柱距為 ，檐口高 9 米。設(shè)計(jì)原始資料1）工程地質(zhì)勘探資料擬建場(chǎng)區(qū)地形起伏較小，最大高差 2m，地下水主要為第四系松散堆積物中的耕土、粘土、中粗砂中的上層滯水和泥巖中的基巖裂隙水。上層滯水主要接受大氣降水和鄰區(qū)滲流補(bǔ)給，排泄方式主要為排向鄰區(qū)。穩(wěn)定水位埋深 ～，水位標(biāo)高 ～，水位年變化幅度約為。根據(jù)抽樣化驗(yàn)分析結(jié)果，場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性。2）氣候條件廈門屬于亞熱帶海洋性氣候，四季溫和且多雨。市區(qū)常年平均氣溫為 21℃3 / 79左右，最低 2℃，最高 38℃。夏無(wú)酷暑，冬為嚴(yán)寒，年平均降雨量為1200mm 左右，冬季主導(dǎo)風(fēng)為東北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)為西南風(fēng)。 3）根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，其他有關(guān)荷載取值如下： 屋面活荷載： 風(fēng)荷載（基本風(fēng)壓）： 屋蓋自重（標(biāo)準(zhǔn)值，坡向） 厚壓型鋼板+75mm 厚玻璃棉+鋼絲網(wǎng) kN/m 2檁條及支撐 kN/m 2剛架斜梁自重 kN/m 2 4）工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料 地基容許承載力 180kPa 最高地下水位：自然地坪下 地下水性質(zhì)：有弱硫酸鹽侵蝕；地面土質(zhì)：鹽堿土； 自然地面絕對(duì)標(biāo)高：， 相對(duì)標(biāo)高:－5）地震烈度本工程建筑抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防基本烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本加速度為 ，所在場(chǎng)地設(shè)計(jì)地震分組為第一組，II 類場(chǎng)地，地面粗糙度為 B 類。四、建筑設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容建筑設(shè)計(jì)的要求平面設(shè)計(jì)要求：根據(jù)工藝要求確定車間平面及柱網(wǎng)尺寸；選擇柱形式，初步確定柱截面；確定橫向、縱向定位軸線的位置；門、窗位置，尺寸及選用；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；標(biāo)注剖面圖的剖切位置，必要的詳圖，索引標(biāo)注三道尺寸（外部）及必要的標(biāo)高尺寸等；剖面設(shè)計(jì)要求：廠房的高度的確定：門架檐口標(biāo)高；側(cè)窗窗臺(tái)標(biāo)高； 立面設(shè)計(jì)要求：門窗條及內(nèi)外墻面的設(shè)計(jì)；屋頂平面設(shè)計(jì)要求；屋面排水方案的確定。建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容 平面圖：比例 1：200 4 / 79 立面圖：比例 1：200（正立面，背立面，側(cè)立面） 剖面圖：比例 1：200 屋頂平面圖：比例 1：200 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 份五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求和內(nèi)容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求結(jié)構(gòu)方案的確定：平面柱網(wǎng)；承重結(jié)構(gòu)，門式剛架，檁條，支撐系統(tǒng)：柱間支撐；屋蓋橫向及縱向支撐；結(jié)構(gòu)計(jì)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容門架計(jì)算前的準(zhǔn)備工作；門式剛架計(jì)算單元的選擇；門架的受力計(jì)算簡(jiǎn)圖；荷載計(jì)算：門架恒載、風(fēng)荷載及屋面均布活荷載；內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合；計(jì)算最不利荷載組合的內(nèi)力值；門架計(jì)算；屋脊節(jié)點(diǎn)計(jì)算；柱梁接點(diǎn)計(jì)算；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；抗風(fēng)柱；柱間支撐；完成完整結(jié)構(gòu)施工圖一套。設(shè)計(jì)的深度要求 圖紙內(nèi)容：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ；柱、梁、柱間支撐等布置圖；比例：1：200屋面檁條布置圖、墻面檁條布置圖；比例：1：200節(jié)點(diǎn)圖（柱腳、檁托、柱和梁交接處） ；剛架詳圖 ；比例：1：30結(jié)構(gòu)計(jì)算書 1 份注：本畢業(yè)設(shè)計(jì)按施工圖設(shè)計(jì)深度要求進(jìn)行，全部用 AUTOCAD 軟件計(jì)算機(jī)制圖，以上任務(wù)書中未盡說(shuō)明可自己根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范確定。 編寫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書1）結(jié)構(gòu)方案選擇，包括結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置和材料選用等。2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)。3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的具體內(nèi)容和步驟，包括計(jì)算簡(jiǎn)圖選取、荷載計(jì)算、內(nèi)力分析和組合、抗震驗(yàn)算、構(gòu)件截面設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)構(gòu)造說(shuō)明等。4）計(jì)算中所用必要數(shù)據(jù)和表格。5 / 79 計(jì)算部分要求完成廠房剛架（橫向及縱向）內(nèi)力分析及一榀剛架的完整設(shè)計(jì)，其具體內(nèi)容為：內(nèi)力分析及截面設(shè)計(jì)檁條、墻架及柱間支撐的設(shè)計(jì)采用 PKPM 中的 STS 程序計(jì)算剛架內(nèi)力 計(jì)算書要求：書寫工整、計(jì)算準(zhǔn)確、必要的示意圖不得徒手畫、應(yīng)有大概的比例畢業(yè)設(shè)計(jì)提交成果（1）提交建筑、結(jié)構(gòu)計(jì)算書 1 份（2）提交建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書和施工圖六、設(shè)計(jì)方法與步驟分析研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確目的、要求及條件。廣泛查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，參觀已建成的住宅建筑，擴(kuò)大眼界，廣開思路。在學(xué)習(xí)參觀的基礎(chǔ)上，根據(jù)廠房的功能要求及設(shè)備的相互關(guān)系進(jìn)行平面組合設(shè)計(jì)在進(jìn)行平面組合時(shí)，要多思考，多動(dòng)手（即多畫） ，多修改。在平面組合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行立面和剖面設(shè)計(jì)，繼續(xù)深入，發(fā)展為定稿的平、立、剖草圖。七、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排（共 13 周）建筑設(shè)計(jì)（3 周）1）方案比較、分析、確定（1 周）2）繪制建筑施工圖（２周半）3）編寫建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （半周）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（9 周）1）結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置（1 周）2）主要?jiǎng)偧艿暮奢d計(jì)算、內(nèi)力分析