【正文】 ：輕型鋼結(jié)構(gòu)，門式剛架，建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分包括方案選擇，吊車梁設(shè)計，檁條設(shè)計，抗風(fēng)柱設(shè)計，牛腿設(shè)計，剛架設(shè)計，節(jié)點(diǎn)設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)計。本設(shè)計說明書包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分。輕型鋼結(jié)構(gòu)的屋面荷載較輕，因而桿件截面較小、較薄。東風(fēng)造船廠二號廠房設(shè)計The design of the second workshop of East Wind Shipyard摘 要本設(shè)計為輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房，采用輕型門式剛架體系，輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，跨度大，鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工期短，相應(yīng)降低投資成本，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。它在我國有著較為廣泛的應(yīng)用前景。它除具有普通鋼結(jié)構(gòu)的自重較輕、材質(zhì)均勻、應(yīng)力計算準(zhǔn)確可靠、加工制造簡單、工業(yè)化程度高、運(yùn)輸安裝方便等特點(diǎn)外，一般還具有取材方便、用料較省、自重更輕等優(yōu)點(diǎn)。建筑設(shè)計部分具體為建筑平面形式的選擇，廠房剖面設(shè)計，廠房立面設(shè)計，廠房的構(gòu)造設(shè)計，門窗明細(xì)表。本次設(shè)計圖紙部分有：廠房平面圖，立面剖面及節(jié)點(diǎn)詳圖，剛架施工圖，廠房檁條墻梁布置圖，支撐布置圖，基礎(chǔ)平面布置圖。AbstractThe design for the light steel structure plant, the use of light portal frame system, the construction of light steel structure light weight, high strength, largespan, steel structure construction period short, lower investment costs, economic benefits. In China it has a more extensive application prospects. Light steel structure of the roof load lighter, and thus a smaller crosssection bar, thin. In addition to its ordinary lighter weight steel structures, material uniformity, accurate and reliable stress calculation, simple processing, a high degree of industrialization, transport and other features easy installation, the general also has easy material to be used than the provinces, the advantages of lighter weight .The design specification, including architectural design and structural design of two parts. Architectural design for the construction plane to some of the specific forms of choice, plant profile design, plant design elevation, the structure of plant design, door and window schedules. Part of the structural design, including program selection, the design of the crane beam, purlin design, pillar of windresistant design, corbel design, rigid frame design, the node design, foundation design.Foundation programs include ground handling,. Part of the design drawings are as follows: plant floor plan, Node elevation profiles and detailed, Frame Construction,wallbeam purlin plant layout map, support layout map, foundation plan.Key Words: Light steel structure，Portal frame，Architectural Design，Structural design.目 錄緒 論 1第1章 建筑設(shè)計 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 4 4 4 5 5第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 6 6 6 7 8 9 10 14 15 16 16 16 19 35 42 58 61 65 65 67 69 73 73 73 73 77 77 77 78 79 85 85 85 87 89 94 94 94 94 95 95 96結(jié)束語 97參考文獻(xiàn) 98致 謝 99附 錄 100緒 論鋼結(jié)構(gòu)體系因其本身所具有的自重輕、強(qiáng)度高、施工快等優(yōu)點(diǎn)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在高、大、輕三個方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在大跨度空間結(jié)構(gòu)、輕鋼門式結(jié)構(gòu)、多層及小高層住宅領(lǐng)域的建筑日益增多，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。十年來的改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用創(chuàng)造了極為有利的發(fā)展環(huán)境。為適應(yīng)建筑市場的需要，成品鋼材將朝著品種齊全材料標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。其他鋼結(jié)構(gòu)中型鋼、及涂鍍層鋼板都有明顯增長，產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高。從設(shè)計、生產(chǎn)、施工專業(yè)化水平看：鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的素質(zhì)在實(shí)踐中得到不斷提高。目前，國內(nèi)許多鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件相繼問世，可分別適應(yīng)輕鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、薄壁拱形結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要。鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)在全國遍地開花，造就了一批有實(shí)力的龍頭企業(yè)。目前一批外資、合資、民營的鋼機(jī)構(gòu)制造企業(yè)已在激烈的市場競爭中脫穎而出。從鋼結(jié)構(gòu)工程業(yè)績來看：世界第三高度421米的上海金茂大廈，具有國際領(lǐng)先水平、高度279米的深圳賽格大廈，跨度1490米的潤揚(yáng)長江大橋，跨度550米的上海盧浦大橋，345米高的跨長江輸電鐵塔，以及首都國際機(jī)場，鳥巢國家體育中心等等許多采用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的重要工程，標(biāo)志著建筑鋼結(jié)構(gòu)正向高層重型和空間大跨度鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。隨著住宅業(yè)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)，輕鋼住宅將是住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。由于鋼結(jié)構(gòu)體系易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化制作，且與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢表明，我國發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)存在著巨大的市場潛力和發(fā)展前景。1998年投產(chǎn)的軋制Ｈ型鋼系列給鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)市場需求，今后二三年將有一批彩色鋼板生產(chǎn)線建成，熱軋Ｈ型鋼也將增加一條生產(chǎn)線，大型冷彎機(jī)組也即將上馬。而且隨著鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，其價格正逐步下降，鋼結(jié)構(gòu)的造價也相應(yīng)有較大幅度的降低。我國鋼產(chǎn)量連年居世界首位，鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑條件基本成熟，但鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)仍未得到特別有力的推廣，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展相對國外有些滯后。厚板的可焊接性差是國產(chǎn)建筑鋼材存在的主要問題。鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價和選擇、開發(fā)外墻板，在一定程度上制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的大面積推廣應(yīng)用。展望未來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和交流的進(jìn)一步擴(kuò)大，要建造更多的高層建筑、橋梁和大型公共場所等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛。第1章 建筑設(shè)計東風(fēng)船廠二號廠房位于鎮(zhèn)江高港，建筑面積9000m2。在廠房中為支承屋頂和吊車必須設(shè)柱子，6米柱距是我國目前的基本柱距，在實(shí)際中應(yīng)用較廣泛，經(jīng)濟(jì)效果也較好，同時考慮縱橫向都能布置生產(chǎn)線，且工藝上需要進(jìn)行技術(shù)改造，更新設(shè)備和重新布置生產(chǎn)線時，十分靈活，不受柱距的限制，使廠房具有更大的通用性，廠房柱距取6m，跨度30m，長度150m。為保護(hù)外墻不受雨水的侵蝕，在外墻的四周將地面做成向外傾斜的坡度，以便將屋面雨水排至遠(yuǎn)處，所以設(shè)置了散水，散水的坡度為5%，寬度取為900mm，散水的構(gòu)造做法為：素土夯實(shí)，70mm厚1：3：6碎石（磚）三合土，10mm水泥砂漿抹面，散水面距地面的距離為20mm。此間隙尺寸，按國家標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)吊車起重量可取300mm，400mm，1200mm。查吊車資料可得：h6=1740mm，h7=400mm。在一般情況下，單層廠房室內(nèi)地坪與室外地面需設(shè)置高差，以防止雨水倒灌侵入室內(nèi)。確定室內(nèi)地坪標(biāo)高為177。該廠房的采光等級為Ⅳ級。為了便于工作和不使吊車梁遮擋陽光，高側(cè)窗下沿距吊車梁頂面不應(yīng)太高或太低，規(guī)范規(guī)定至少高出吊車梁頂面600mm,在該廠房中取1200mm。窗的確定：廠房的總面積：60150=9000m2，由采光等級查得窗地比為1：6。6=1500m，則窗戶總高度為1500247。(150+60)=。立面設(shè)計是平面、剖面設(shè)計的繼續(xù)，它和平面、剖面是不可分割的整體。該廠房的跨度、長度和柱距以及門窗的位置及屋蓋形式等，都在平面設(shè)計和剖面設(shè)計上已經(jīng)確定，在立面設(shè)計中就是要根據(jù)平面設(shè)計和剖面設(shè)計，確定門窗洞口的標(biāo)高及位置，室內(nèi)外高差等；選用墻體、墻面材料和構(gòu)造形式表示明確，反映其處理方法，以及在已有的體型基礎(chǔ)上利用柱子、門窗、墻面、線腳等部件，結(jié)合建筑構(gòu)圖規(guī)律進(jìn)行有機(jī)的組合與劃分，使立面簡潔大方，比例恰當(dāng)，達(dá)到完整勻稱，節(jié)奏自然，色調(diào)質(zhì)感協(xié)調(diào)統(tǒng)一的效果。本設(shè)計中廠房屋面采用有檁體系，即在剛架斜梁上設(shè)置C型冷彎薄壁型鋼檁條，再鋪設(shè)PVC鋁箔及不銹鋼網(wǎng)，50mm厚保溫玻璃棉板和YX130300600型壓型鋼板。由于廠房內(nèi)有重型物品的堆放或車輛行駛，由此考慮建筑物的地面構(gòu)造采用混凝土實(shí)鋪地面。由于在該廠房中有焊接，會產(chǎn)生火花，為了避免出面意外，地面采用特殊的不發(fā)光地面。圖12 地面的做法在車間的大門外，應(yīng)做行車坡道。坡道的構(gòu)造做法是：素土夯實(shí)，20mm厚1：3水泥砂漿面層，50mmC20混凝土填層，坡道布置下圖：圖13 坡道示意圖圖14 坡道的做法雨棚高出門洞300mm。名稱編號大小類型數(shù)量窗C12400mm1500mm帶形窗（高窗）122C22540mm1500mm帶形窗（高窗）40C32000mm2700mm平開窗（低窗）118C4700mm2700mm帶形窗（低窗）4C51400mm2700mm平開窗（低窗）104門M16000mm3900mm平開門4M27200mm6000mm平開門4第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計東風(fēng)船廠二號廠房，跨度30m，柱距6m，吊車梁鋼材采用Q345鋼，焊條為E50型，吊車梁跨度為6m，計算長度取6m，支撐于鋼柱。表21 吊車基本參數(shù)和尺寸起重量Q/t跨度S/m寬度B/mm輪距W/mm軌頂以上高度H/mm軌道中心至端部距離b/mm最大輪壓Pmax/kN最小輪壓Pmin/kN總質(zhì)量m1/t小車質(zhì)量m2/t3265405600174020525883吊車輪壓及輪距如圖21所示圖21 吊車輪壓示意圖吊車荷載動力系數(shù)，吊車荷載分項(xiàng)系數(shù)則吊車荷載設(shè)計值為豎向荷載設(shè)計值 橫向荷載設(shè)計值 如圖位置時彎矩最大圖22 C點(diǎn)最大彎矩Mmax對應(yīng)的截面位置考慮吊車來那個自重對內(nèi)力的影響，將內(nèi)力乘以增大系數(shù)，則最大彎矩好剪力設(shè)計值分別為：如圖位置的剪力最大圖23 A點(diǎn)受到剪力最大時截面的位置。容許最小高度由剛度條件決定，按容許撓度值()要求的最小高度為：。取。按抗剪強(qiáng)度要求計算腹板所需的厚度為：。初選截面時:上翼緣尺寸取，下翼緣尺寸取。上翼緣對y軸的截