【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)際的受力情況。 鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，易于采用工業(yè)化生產(chǎn)，施工安裝周期短 鋼結(jié)構(gòu)由各種型材組成，制作簡(jiǎn)便。大量的鋼結(jié)構(gòu)都在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)制造廠中制造；精確度高。制成的構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)拼裝，采用螺栓連接，且結(jié)構(gòu)輕，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的鋼結(jié)構(gòu)也易于拆卸 、加固或改造。 鋼結(jié)構(gòu)的密封性好 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2頁 鋼結(jié)構(gòu)的氣密性和水密性較好。 鋼結(jié)構(gòu)也有下述缺點(diǎn)： 鋼結(jié)構(gòu)的耐熱性好，但防火性能差 鋼材耐熱而不耐高溫。隨著溫度的升高，強(qiáng)度就降低。當(dāng)周圍存在著輻射熱，溫度在 150 度以上時(shí)，就應(yīng)采取遮擋措施。如果一旦發(fā)生火災(zāi)，結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到 500 度以上時(shí)，就可能全部瞬時(shí)崩潰。為了提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)，通常都用混凝土或磚把它包裹起來。 鋼材易于銹蝕，應(yīng)采取防護(hù)措施 鋼材在潮濕環(huán)境中，特別是處于有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中容易銹蝕，必須刷涂料或鍍鋅，而且在使用期間還應(yīng)定期維護(hù) 鋼結(jié)構(gòu)在 溫度低和其他條件下，可能發(fā)生脆性斷裂 隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)正在被逐漸克服或有所改進(jìn)。如針對(duì)鋼結(jié)構(gòu) 易腐蝕的特點(diǎn)，在剛才冶煉中可加入適量的磷、銅、銘和鎳，形成耐腐蝕的合金鋼，能在表面上形成致密的防銹層，起到隔離覆蓋的作用 或 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)外漏部分加涂（刷）防銹漆 。耐火性能差 ,近年防火涂料的應(yīng)用已經(jīng)有了很大的改善。 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 鋼結(jié)構(gòu)由于具有強(qiáng)度高、自重輕、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，故一直是人們喜愛采用的 一種結(jié)構(gòu)，近百年來得到了快速的發(fā)展。尤其是在 20 世紀(jì)下半葉，隨著世界鋼產(chǎn)量的大幅度增加，鋼結(jié) 構(gòu)也相應(yīng)更加擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。 在 重工業(yè)建筑 方面 ，近年來，隨著生產(chǎn)水平的高速發(fā)展、生產(chǎn)工藝的不斷革新，廠房更加大型化，柱距、跨度；高度和起重能力都日趨擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)建廠投產(chǎn)工期卻要求盡可能縮短，這些都促使鋼結(jié)構(gòu)發(fā)揮其特點(diǎn)，繼續(xù)保持并擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。 在構(gòu)筑物方面，除傳統(tǒng)的冶金爐體、石油化學(xué)工業(yè)的塔架罐體、電廠鍋爐剛架、輸電鐵塔、水工閘門、棧橋通廊、貯倉漏斗、起重機(jī)架、輸油管道等仍為鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域外，在新開發(fā)的構(gòu)筑物中，如近海石油平臺(tái)、無線電塔桅、衛(wèi)星和導(dǎo)彈發(fā)射架等，現(xiàn)在也都是鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的專屬領(lǐng)域。 在橋梁方面，雖然公路橋梁可用混凝土結(jié)構(gòu)，但大型鐵路橋梁和公路鐵路兩用橋梁仍是鋼結(jié)構(gòu)的專屬領(lǐng)域。 在公共和民用建筑方面，隨著城市經(jīng)濟(jì)和人民物質(zhì)文化水平的提高，各種大跨度的 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3頁 體育和展覽館建筑，以及高層和超高層的商業(yè)和旅游業(yè)建筑的大量涌現(xiàn)，也促使鋼結(jié)構(gòu)開拓其應(yīng)用領(lǐng)域。 上述的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域主要還是在大 (跨度 )、高 (聳 )、重 (型 )、動(dòng) (力荷載 )結(jié)構(gòu)范圍。但是，隨著輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 (冷彎型鋼、壓型鋼板等 )，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到小型民用房屋，如住宅、餐廳、旅游、科學(xué)考察和建筑工地活動(dòng)房屋等房屋建筑中。 另 外，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域 ——鋼貨架結(jié)構(gòu) ——近年來也已在國內(nèi)外悄然興起。它是一種立體結(jié)構(gòu)，可提高倉儲(chǔ)密度，節(jié)約建筑面積，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，降低倉儲(chǔ)費(fèi)用，提高效率，加快貨物及資金的周轉(zhuǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。我國已在第二汽車制造廠和各地倉庫、超市建造了一大批這樣的鋼貨架。 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，從所用材料看 ，先是鑄鐵，后是鋼，最近是鋁合金，所以有人主張改稱為金屬結(jié)構(gòu) 。從鋼結(jié)構(gòu)連接方式的發(fā)展看，在生鐵和熟鐵時(shí)代是銷釘連接， 19 世紀(jì)初采用鉚釘連接， 20 世紀(jì)初有了焊接，最近則發(fā)展 了高強(qiáng)度螺栓連接。從結(jié)構(gòu)的 形式看 ，先是橋梁、塔，后是工業(yè)及民用房屋和水工結(jié)構(gòu) ，以及板結(jié)構(gòu)如高爐、儲(chǔ)夜庫、儲(chǔ)氣庫等。 鋼結(jié)構(gòu)的廠房主要是指主要的承 重構(gòu)件是由鋼材組成的。包括鋼柱子，鋼梁，鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，鋼屋架（用于 廠房的跨度比較大， 但是 基本現(xiàn)在都是鋼結(jié)構(gòu)屋架了），鋼屋蓋，在鋼結(jié)構(gòu)的廠房中 鋼結(jié)構(gòu)的墻 可以采用壓型鋼板， 也可以采用磚墻維護(hù)。 由于我國的鋼產(chǎn)量增大，很多都開始采用鋼結(jié)構(gòu)廠房了，具體還可以分輕型和重型鋼結(jié)構(gòu)廠房?？紤]到這種大的發(fā)展趨勢(shì)，本設(shè)計(jì)將中型廠房設(shè)計(jì)成全鋼結(jié)構(gòu)的廠房。 這樣既經(jīng)濟(jì)節(jié)約又符合鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)， 也是我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)展趨 勢(shì)。 工程概況 生產(chǎn)概況 擬建廠房為單層中型鋼結(jié)構(gòu)廠房，平面呈矩形，長(zhǎng)為 84m，形式為雙跨等高廠房，柱距 6m，跨度分別為 24m。本車間主要任務(wù)是堆放鋼材坯料及運(yùn)輸，由于本廠產(chǎn)品種類繁多，規(guī)格不一，故本車間產(chǎn)品流動(dòng)性大，作業(yè)頻繁，為輔助生產(chǎn)的中型廠房。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4頁 建廠地點(diǎn)及氣象、水文、地質(zhì)情況 廠區(qū)位于鞍山市郊，詳見 圖。 施工條件：場(chǎng)地平整，無障礙物，無相鄰高大建筑，周圍道路、水、電線路均可供施工用。 冬季室外計(jì)算溫度 ：－ 15℃ ，絕對(duì)最低溫度： ―26 ℃ ，絕對(duì)最高溫度： 39℃ 全年雨季： 8～ 9 月，最大降雨量： 100mm/小時(shí) 最大風(fēng)速： ， 年平均風(fēng)速： 主導(dǎo)風(fēng)向：夏季為南風(fēng)，冬季為北偏西， 基本風(fēng)壓： /m2 基本雪壓： /m2 ， 最大積雪深度： 70cm 最高地下水位： － ， 最低地下水位： － 土壤凍結(jié)深度： 抗震設(shè)防烈度： 7 度 設(shè)計(jì)基本地震加速度： ， 設(shè)計(jì)地震分組：第一組 工程地質(zhì)條件：地表至 — 為粘性土及部分雜填土，呈中密－密實(shí)狀態(tài)； —以下為密實(shí)性粘性土，地基承載力特征值 160kＮ /m2，土層較厚，最薄處為 12m。 吊車資料：吊車起重量 Q＝ 32T，共 1 臺(tái)，廠房跨度 24m，吊車跨距 ，工作制度 A5 級(jí)，軌面標(biāo)高 ，輪距 ，車寬 6744 ㎜，軌頂至車頂高度為 2477 ㎜，吊車軌道距吊車邊緣的距離 260 ㎜，小車重 11600 ㎏，總重 42800 ㎏，最大輪壓 300kN ,薦用軌道 QU70。 吊車起重量 Q＝ 10T，共 2 臺(tái)，廠房跨度 24m，吊車跨距 ，工作制度 A5 級(jí)，軌面標(biāo)高 ，輪距 ，車寬 5934 ㎜，軌頂至車頂高度為 1876 ㎜，吊車軌道距吊車邊緣的距離 230 ㎜，小車重 3562 ㎏，總重 23500 ㎏，最大 輪壓 132kN ,薦用軌道43kg/m。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5頁 840006000600060006000240007500240006000600060006000600060006000600060006000 圖 工藝平面圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6頁 車間組成及簡(jiǎn)要的工藝流程 管坯長(zhǎng)料場(chǎng)：用以堆放新軋制成的長(zhǎng)規(guī)格無縫鋼管管坯。 管坯切割部：對(duì)鋼材坯料進(jìn)行切割成所需規(guī)格。 磨修部：磨修部清理坯料表面上的干砂，鏟除管坯上的毛刺和飛邊等，并對(duì)坯料進(jìn)行矯正、修補(bǔ)、退火等工序。 定尺料場(chǎng)：對(duì)坯料進(jìn)行固定和包裝。 成品堆放場(chǎng)：準(zhǔn)備運(yùn)輸出廠、發(fā)貨。 工藝流程： 切割加工 表面清理 檢查修補(bǔ) 包裝運(yùn)輸發(fā)送 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7頁 2 建筑設(shè)計(jì) 平面設(shè)計(jì) 確定廠房柱距、跨度及定位軸線與編號(hào) 柱網(wǎng)確定： 跨度和柱距的確定要滿足設(shè)備 的大小和布置方式，材料和加工件的運(yùn)輸，產(chǎn)生操作和維修等生產(chǎn)工藝所需的空間要求。柱網(wǎng)確定還需滿足結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)要求，跨度和柱距的選擇應(yīng)使平面的利用和結(jié)構(gòu)方案達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。除上述要求之外，還需符合模數(shù)的要求，根據(jù)工藝要求跨度定為 24m， 跨度 24m18m 時(shí)，柱距滿足 6M 的模數(shù)要求，柱距采用6m。 山墻抗風(fēng)柱根據(jù)所選屋架節(jié)點(diǎn)確定，采用 15M 數(shù)列，本設(shè)計(jì)采用 6m 間距。 劃分定位軸線及編號(hào)： 根據(jù)《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》確定縱橫向定位軸線與墻柱的關(guān)系，確定定位軸線的編號(hào)。本設(shè)計(jì)為 雙跨等高廠房，兩跨均為 24m，共 48m?？v向?yàn)?84m（ 146m 柱距）。橫向兩跨 ○ A 到 ○ C ，縱向軸線從 ○ 1 到 ○ 15 ， 定位軸線詳見 平面圖。 （注： 因?yàn)樯綁?nèi)側(cè)設(shè)有抗風(fēng)柱，在柱布置時(shí)，兩側(cè)的柱中心線是將橫向定位軸線分別內(nèi)移 600m） 變形縫的設(shè)置 由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》查得 , 柱頂為剛接時(shí)，橫向溫度區(qū)段長(zhǎng)度大于 220m 廠房 平面尺寸很大時(shí)，為避免產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，應(yīng)在廠房的橫向和縱向設(shè)置溫度伸縮縫，本設(shè)計(jì)廠房 的 縱向 長(zhǎng)度 為 84m220m 無需設(shè)置。 廠房縱橫跨度結(jié)合處因兩側(cè)荷載與吊車運(yùn)行方向不一樣時(shí)，應(yīng)設(shè)沉降縫，本設(shè)計(jì)廠房 符合要求無需設(shè)沉降縫。 對(duì)于抗震設(shè)防烈度在 7 度以上的地區(qū)的廠房需設(shè)置抗震縫。本設(shè)計(jì)廠房的抗震設(shè)防烈度為 7 度，也無需設(shè)置抗震縫。 故 本設(shè)計(jì)不考慮設(shè)置變形縫。 布置門、窗、通道確定尺寸及門窗編號(hào) 門的設(shè)置：