【正文】 12 第 3 章 內力計算 結構設計資料 結構設計部分主要包括結構布置、結構及構件的設計，最后繪制技術施工圖。 (3) 本工程施工過程中須同結構、水電工種密切配合，所有管道預留必須先留，不得后鑿，如遇有問題及時與設計人員協(xié)調。 4. 一般說明 (1) 本工程所有外露金屬構件均采用防銹油漆打底，主體剛架表面涂刷防火涂料，以滿足二級耐火等級的要求，涂料厚度應滿足柱耐火極限為 小時，鋼梁為 小時。 (2) 室外 240 磚墻表面貼瓷磚，顏色由業(yè)主自定，標高 以上的墻面均涂刷成藍色，沿縱向的墻面沿女兒墻布置 1m寬淺藍色壓型鋼板。具體作法見建筑圖集。 (3) 地面構造 廠房的地面用素土夯實后鋪 100 厚的 C15 混凝土，然后用 20 厚 1： 2 水泥砂漿抹面，室內地坪標高為 177。標高 ，鋼板間夾有離心超細玻璃絲棉卷氈作為保溫材料。屋面的坡度為 5%，雙坡屋面，采用內天溝有組織排水。 . 構造說明 1. 屋面、墻體、地面構造說明 (1) 屋面構造 屋面板采用波高為 130mm，波與波之間距離為 300mm，單塊壓型板有效寬度為 600mm 的壓型鋼板 Y130300600，即 W600 型。 本廠房內部空間采用目前最常用的跨間式，各跨并列組成了廠房的平剖面形式 。 廠房室內設計時工業(yè)建筑的重要內容之一。 結合本工程實際，在水平方向設整排帶行窗，用通長 的窗臺線將窗連成水平條帶，與 米 240 磚墻。水平劃分通常的手法是在水平方向設整排的帶形窗， 用通長的窗楣線或窗臺線將窗連成水平色帶；或利用檐口、勒腳等水平構件，造成水平條帶；在 開敞式墻的廠房中，挑出墻面的多層擋面板，由于陰影的作用使水平線條更加突出；大型墻板廠房，常以與墻板相同大小的窗代替墻板構成水平帶形窗。 本廠房縱向尺寸為 150m，橫向尺寸為 36m， 所以不用設置伸縮縫。為了 避免這種不利后果的產(chǎn)生，常采用橫向溫度伸縮縫將廠房分成伸縮時互不影響的溫度區(qū)段。 溫度伸縮縫的布置決定于廠房的縱向和橫向長度。 柱網(wǎng)具體布置如圖 所示 ： 圖 柱網(wǎng)布置圖 9 (3) 溫度伸縮縫 問題 溫度變化將引起結構變形，使廠房結構產(chǎn)生溫度應力。對廠房縱向，以前基本柱距一般采用 6m或 12m；現(xiàn)在采用壓型 鋼板作為屋面和墻面材料的廠房日益廣泛，常以 18m甚至 24m作為基本柱距。對廠房橫向，當廠房跨度 L≤18m時，其跨度應采用 3m的倍數(shù)；當廠房跨度 L18m時，其跨度應采用 6m的倍數(shù)。 4) 符合柱距規(guī)定的要求。柱的縱向間距同時也是縱向構件（吊車梁、托架等）的跨度，它的大小對結構重量影響很大，廠房的柱距增大，可使柱的數(shù)量減少，總重量隨之減小，同時也可減少柱基礎的工程量，但會使吊車梁及托架的重量增加，最適宜的柱距與柱 上的荷載及柱高度有密切關系。為了保證車間的正常使用，有利于吊車運行，使廠房具有必要的橫向剛度，應盡可能將柱布置在同一橫向軸線上，以便與橫梁組成剛強的橫向框架。柱的位置應與地上、地下的生產(chǎn)設備和工藝流程相配合，還應考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝設備更新問題。 8 根據(jù)本設計廠房適用條件，選用兩跨平行跨布置。這種平面形式較其他形式平面各工段之間靠得較緊。當生產(chǎn)規(guī)模較大，要求廠房面積較多時，常采用多跨組合的平面。矩形平面是構成其他平面形式的基本單位。 2. 平面形式、柱網(wǎng)布置及變形縫設置 (1) 平面形式 廠房平面形式與生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)特征有直接關系。 3) 外墻體在標高 米以下為 240 磚墻，外貼瓷磚，顏色由業(yè)主確定；標高在 米以上為雙層墻面彩色鋼板，鋼板間夾一層保溫隔熱材料；采用雙層玻璃窗，中間設保溫層。 1) 屋面采用 Y130300600 型壓型鋼板。 2) 氣象條件： 雪荷載取 .5kN/m2；風荷載取 ；屋面活荷載取 3) 車間特征：車間長 150 米，寬 36 米，縱面 25 榀，有兩臺 5t 的吊車和兩臺10t 的吊車，凈高 6 米，為體型細長的大跨工業(yè)廠房。經(jīng)地質勘測，地層剖面為：表層 ～ 耕雜土；以下有 亞粘土；再往下為厚砂卵層；亞粘土層可做持力層，地基承載力標準值為 150kN/m2。在環(huán)境效益方面，應使工業(yè)建筑投產(chǎn)以后，在它所影響范圍內的環(huán)境質量符合國家有關部門規(guī)定的質量標準； 5. 工業(yè)建筑在適用、安全、經(jīng)濟的前提下，把建筑美與環(huán)境美列為設計的重要內容，美化室內外環(huán)境，創(chuàng)造良好的工作條件。經(jīng)濟上，既要注意節(jié)約建筑用地和建筑造價，降低材料消耗和能源消耗，縮短建設周期，又要有利于降低經(jīng)常維修，管理費用。 2. 設計指導思想 (1) 設計滿足生產(chǎn)工藝的要求，這是對設計工作的基本要求； (2) 應創(chuàng)造良好的操作環(huán)境，有利于保證工人健康和提高勞動生產(chǎn)率； 3. 應 滿足有關技術要求： 1) 廠房應具有畢業(yè)的堅固耐久性能，使在外力、溫度、濕度變化、化學侵蝕等各種不利因素作用下可以保證安全； 2) 廠房建筑應具有一定的靈活應變能力，在滿足當前使用的基礎上，適當考慮到今后設備更新和工藝改革的需要，使遠近期結合，提高通用性，并為以后的廠房改造和擴建提供條件； 3) 設計廠房時應遵守國家頒發(fā)的有關技術規(guī)范和規(guī)程。 . 施工與安裝條件 (1) 各種材料保證供應，品種齊全； (2) 施工技術力量雄厚，有足夠的運輸、吊裝設備； (3) 構件加工和預制設施配套，保證工期。施工荷載為 kN/m2。 注：恒載包括結構自重，墻面恒載指壓型鋼板墻重。地基土容重 19kN/m3。 經(jīng)地質勘測，地層剖面為：表層 ～ ；以下有 ；再往下為厚砂卵層。吊車梁軌頂標高 4m。縱向共 25 榀，柱距為 6m；橫向為 6 跨，跨度均為 6m。 本工程平面面積為 15036=5400 平方米。屋面板采用雙層鍍鋅鋼板鎖邊屋面系統(tǒng)； 6．廠房內兩臺 10 噸吊車和兩臺 5 噸吊車。畢業(yè)設計期間完成輕鋼結構房屋設計。 4 第 2 章 建筑設計 工程概況 萬利集團輕鋼結構房屋工程從屬于該集團公司民用工業(yè)園工程。建筑設計是根據(jù)現(xiàn)有資料進行建筑方案的比選及建筑的平、立、剖面設計；結構設計是指在建筑設計基礎 之上的結構布置、靜力計算、框架設計、檁條設計、柱間支撐設計、吊車梁設計及基礎設計等。 鋼結構研究所將實際的工程作為學生畢業(yè)設計的任務，避免了單純理論研究和假課題設計的空洞性，使得學生通過真實命題的設計，實際問題的解決，靈活全面地運用曾經(jīng)學過的理論知識，初步積累實際工程設計的經(jīng)驗，基本掌握工程設計的方法，從而達到畢業(yè)設計大綱的要求。 3 畢業(yè)設計的內容與方法 作為大學四年學習實踐的最后也是最重要的一個環(huán)節(jié)，在將近一個學期的時間里，我以及唐婷婷、吳珊同學在 武漢大學鋼結構研究所進行了畢業(yè)設計，指導老師為郭耀杰和陳曉燕兩位老師。但是，由于我國目前還沒有相應的輕鋼設計規(guī)范，大部分設計仍沿用現(xiàn)行的普通鋼結構設計規(guī)范來進行門式剛架輕鋼結構的設計和計算，使得設計用鋼量指標居高不下，或在沒有充分理論依據(jù)的情況下，憑經(jīng)驗一味地追求低用鋼量而造成事故。對格構式剛架，一般柱為變截面，橫梁可采用等截面。不論實腹式還是格構式剛架，其梁柱構件都可做成等截面或變截面的。格構式剛架常用于跨度較大的建筑，其材料選用和截面組成比較靈活，可采用普通角鋼、槽鋼、冷彎薄壁型鋼等，其截面為雙腹桿的矩形，以及三面腹桿的三角形。 Z形截面實腹剛架，截面采用鋼板冷加工彎曲成型，主要優(yōu)點是有利于定型化生產(chǎn)，焊接拼裝工作量少，可以將構件疊合運輸。門式剛架的形式由三塊鋼板焊成的工字型截面實腹剛架，截面形式簡單，受力性能好，是常用的截面形 式。實腹式剛架雖然用鋼量稍高，但它的構件整齊，每榀剛架由 4 件梁柱構件用螺栓連接而成，構件的剛度較大，適用于長途運輸和多次拆裝搬運，制造省工，工地安裝方便。所以，輕型門式剛架的適宜跨度在 30m 以下，屋面應于各種彩色壓型鋼板或壓型鋁板配套使用，墻體也應采用輕質維護材料，使結構具有美觀輕巧的特點。不少西方先進國家已把它作為一種經(jīng)濟的建筑體系，已商品化形式出售，有單跨、多跨、有無懸掛吊車等多種類型。門式剛架輕鋼結構是一種常用的結構形式，用途十分廣泛。由于輕鋼結構突出的優(yōu)點，它已被廣泛應用于工農(nóng)業(yè)建筑、商業(yè)、服務性建筑、標準辦公樓、學校、醫(yī)院建筑、別墅、旅游建筑、各類倉庫性建筑、娛樂、體育場館、地震區(qū)建筑、活動式可拆遷建筑、建材缺乏地區(qū)的建筑、工期緊的建筑、舊房改造、翻修等建筑領域。隨著我國鋼產(chǎn)量的提高，鋼材價格的下調，競爭的激烈，輕鋼結構建筑與其他同類磚混結構建筑相比，造價持平或偏低。 （ 5）輕鋼結構建筑屬于環(huán)保性、節(jié)能性產(chǎn)品，廠房可以搬遷，材料可以回收。 （ 4）可以滿足多種生產(chǎn)工藝和使用功能的要求。構件標準定型裝配化程度高，所以現(xiàn)場安裝簡單快速，一般廠房倉庫簽訂合同后 2~3 個月內可以交付使用。 （ 2）自重輕，降輕了基礎材料用量；減少構件運輸、安裝工作量；并且有利于結構抗震。容易做到設計標準化定型化，構件加工制作工業(yè)化所以現(xiàn)場安裝預制裝配化程度高。 附表一 柱的荷載及內力組合表 ........................................................................137 附表二 梁的荷載及內力組合表 ........................................................................138 1 第 1 章 引言 目前輕鋼結構的特點及發(fā)展現(xiàn)狀 輕型鋼結構建筑體系是指以單層非住宅的中小型工廠、倉庫、商品、大型超市為主要對象的建筑 [1]，這種建筑體系是采用輕型 H 型鋼（焊接或軋制；變截面或等截面）做成門型剛架、 C 型、 Z型冷彎薄壁型鋼作檁條墻梁，壓型鋼板或輕質夾芯板作屋面、墻面圍護結構，采用高強螺栓、普通螺栓及自攻螺絲等連接件和密封材料將承重結構、圍護結構構件在現(xiàn)場組裝起來的預制裝配式鋼結構房屋體系。 Structural design and verification。 Load effect Combination。 (3) Carried out the bination of load effect and get the worst possible internal force。ade and profile figures are designed according to the existing available information. Afterward, on the foundation of architectural design, the structural arrangement, static analysis, framework design, joint design, column pedestal, purlin design, brace design, crane beam design and foundation design are carried out successively. In this process, architectural design provides structural design with preliminary data for calculations, and in turn structural design feed updated data back to architectural design. After several such circulations, final design results are acquired. This project is a singlestory industrial plant which uses Light Portal Frame as its construction form. The plant consists of tow crosses, each of which is set with two soft hook bridge cranes, and is designed as gable roof. In addition of the foundation and foundation beam, which use concretes as material, and 240mm thick brick walls bellowing exterior elevation of , all other major and minor elements take steel as their material. In structural design, the basic design ideas of various ponents are as follows: (1) Establish a reasonable mechanical model and determine the calculati