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1、目 录设 计 摘 要1ABSTRACT DESIGN2前 言311.设计原始资料31.1.1拟建呼和浩特钢结构的生产车间31.1.2设备条件31.2基本要求31.2.1设计原则31.2.2.设计内容31.2.3组成要素32 .建筑设计42.1 图纸内容42.2 说明书的内容43.结构设计53.1屋架的设计53.1.1设计资料53.1.2 屋架形式及几何尺寸53.1.3支撑布置53.1.4 截面选择113.1.5 .屋架支撑设计253.1.6 .屋架端部内天沟验算283.2墙架设计293.2.1 结构布置293.2.2 荷载及墙板设计293.2.3 纵墙横梁计算293.2.4 横墙梁横梁的计算3
2、03.3 楼板设计303.3.1 确定板的厚度和荷载设计值303.3.2 板的计算跨度及区格划分313.3.3分区格进行内力计算313.3.4 板的配筋及配筋表333.4梁的设计333.4.1 梁的布置333.4.2 次梁设计333.4.3 主梁设计383.4.4 主梁设计主次梁、节点连接计算413.5 柱的计算433.5.1 弯矩作用平面内稳定性计算443.5.2 弯矩作用平面外的稳定性验算443.5.3 挠度验算443.5.4 框排架柱的计算443.6柱的设计493.6.1柱间支撑的何载及杆件的内力计算493.6.2 截面设计503.6.3支撑与节点板的连接焊缝503.6.4 内力组合计算
3、503.6.5 杆件截面验算553.6.6梁和柱的连接563.7抗风柱设计573.7.1 设计信息573.7.2风载信息573.7.3 抗风柱设计583.8基础部分计算623.8.1 柱基底面面积623.8.2 基础底板厚度h623.8.3基础底板配筋623.8.4基础底板受力钢筋面积633.9 钢楼梯的选择634. 施工组织设计644.1工程概况644.2编制说明和编制依据644.2.1编制说明644.2.2编制依据654.3施工组织机构654.3.1项目施工组织机构654.4钢结构部分施工技术方案674.4.1工程特点及制作、安装过程中应注意的几个问题674.4.2针对本工程特点的几点特殊
4、工艺684.4.3钢构件制作方案704.4.4 运输方案714.4.5钢结构安装技术方案714.4.6需和土建交叉穿插的施工措施744.5彩色压型钢板施工744.5.1屋面太空压型钢板板型及其特点744.6质量保证体系774.6.1质量目标774.6.2关键质量控制点774.6.3技术保证措施774.6.4 钢结构制造过程的质量检验784.6.5安装过程中质量检验及检验控制一览表794.6.6 执行的设计制作检验规范804.6.7公司质量保证体系介绍814.7工期目标和保证措施814.7.1工期目标814.7.2 工期保证措施814.8安全生产、文明施工854.8.1安全目标854.8.2安全
5、措施854.8.6文明施工现场管理目标864.8.7文明施工、减少扰民的措施874.9材料、施工机械874.9.1材料进场计划874.9.2施工机械进场计划884.9.3劳动力需求计划89参 考 文 献90致 谢9191设 计 摘 要本设计题目为27m54m威尔浪服装厂加工车间初步设计将在呼和浩特市区拟建一座轻型钢结构工业厂房。考虑呼和浩特市区的基本情况，包括气象资料、地质资料、抗震资料，结合和实际情况：人口规模.资源储量.交通运输等，建造一座工业厂房。钢结构为当代发展比较迅速，应用比较广泛的一种建筑结构形式，它同其他的结构形式相比：在造价、造型材料.施工上都有许多优越性。因此，使用此类建筑结
6、构形式将会更加普遍。本结构设计规模：总建筑面积约为2916m2，车间、办公室、更衣室和卫生间等两层，结构类型为轻型钢结构有檩屋面，采用1.5m6.0m太空轻质大型屋面板，板直接搁置在屋架上弦接点上。本设计步骤如下：1首先是设计方案的选定，在厂房平面布置及厂房内二层框架设计上经过方案的选择，最后定方案。2设计计算：在计算过程中从建筑顶部到底部进行有序的计算过程，同时运用计算机辅助求解，从钢屋架开始到屋架上，下弦支撑，其次是楼板配筋计算和梁的计算，再接下来框排架柱、柱头、柱脚、基础。最后是柱间支撑.墙架梁墙架柱，然后是二层框架设计对其在各种不利荷载下进行检验，最后进行材料的统计、制表，并对钢结构的
7、制作、防火、防腐等进行处理。至此计算过程完毕。3接下来是绘图：其中运用到了天正CAD.天正建筑.PKPM等软件制作建筑、结构、施工图等图形。4最后经过老师的评阅、修改、合格后装订成册，经历三个月的时间完成任务。但是其中还有许多不足的地方，请参考有关规定、规范标准等进行施工。关键词： 钢结构 屋架 厂房 设计Abstract DesignAbstract Design for the design topic27m54m light industrial steel plant designin the proposed Huhhot a light steel structure of ind
8、ustrial plants. HUHHOT consider the fundamentals, including weather information. Geological data. Seismic data integration and the actual situation : population size. reserves. transportation, the construction of an industrial plant. Steel contemporary relatively rapid development, the most widely u
9、sed form of a building structure, it with other forms of the structure compared : the cost. modeling materials. Construction there has many advantages. Therefore, the use of such architectural forms will be more widespread. The structural design of the scale : a total construction area of about 2,01
10、6 m2 not about single workshop. Office two changing rooms, Structural types of light steel roof purlin without using 1.5 m 6.0 m space large roof slabs of light, Plate directly to shelve the wind tap on the roof. The design steps are as follows : First, a design selected, in plant and the plant layo
11、ut within the framework of two-story design after the selection, the last scheduled program. 2 design : in the calculation of the construction process from the top in the end of the calculation for an orderly process, Computer Aided apply the same solution, from the opening of the steel roof truss r
12、oof, the last quarter support, Second is bent column. Stigma. Column feet. basis. Finally-and-brace. Wall-beam-wall column, and then two-story frame design in its various load under test : MultipleConstruction including, the final statistics for the material. tabulation. as well as steel production.
13、 arson. Anti-corrosion and other processed. At this point calculation process finished. 3 followed Mapping : the use of the TC CAD. Tianzheng construction. PKPM software such as graphics creation, Final results make plans. Finally after four teachers comment. Amend. After passing bound, and experien
14、ced three months time to complete the task. However, many of whom are insufficient, please refer to the relevant provisions. Standards such as construction. Keywords : Steel structure roof frame workshop design 27m54m威尔浪服装厂加工车间初步设计前 言11.设计原始资料1.1.1拟建呼和浩特钢结构的生产车间 本厂房位于呼和浩特市内，主导风向为西北方，地基承载力为180KN/冻土深1
15、.6m，风压0.55KN/，雪压0.4KN/m地震设防烈度为8度。 1.1.2设备条件采暖，上、下水管道，电力均由城市管网直接提供。1.2基本要求 1.2.1设计原则以现行规范为依据，认真贯彻安全可靠、技术先进、经济合理、美观大方的原则，还要有利于施工。1.2.2.设计内容规模：总建筑面积为左右2916m2层数：库房、检修室一层，车间二层，办公室、卫生间、更衣室二层。1.2.3组成要素车间主任办公室两间17.12=34.2 m2男女更衣室个一间共23.42=46.8 m2车间库房一间57.6 m2卫生间两间23.42=46.8 m2检修室一间40.5 m2车间2690m2其它走道厕所，楼梯根据
16、需要设置。2 .建筑设计完成设计图纸及设计说明书。2.1 图纸内容平面图1：100，三道尺寸线（门窗洞口尺寸、轴线间尺寸及外包线总尺寸）。室外坡道、散水、室内地面标高，剖切线位置及编号，有关节点详图索引号，指北针等。剖面图1：100，主要标高（室内外地平标高、柱顶、和屋脊标高、门窗洞口高度、总高度），节点构造索引号等。立面图1：100，正立面一个、侧立面各一个。总平面图1：100。2.2 说明书的内容简要的说明设计依据及设计的指导思想，设计特点及构造设计进行简要的说明。3.结构设计完成设计图纸及计算书。图纸内容：结构布置图计算书内容：结构设计方案的论证（包括柱网的布置.支撑的设置，钢架主要尺度
17、及材料的选择等），主要承重结构的内力计算及设计。3.1屋架的设计3.1.1设计资料屋架跨度为27米，屋架间距为6米，房屋长度54米，抗震设防烈度为8度，屋面坡度1/10，屋面材料采用1.5m6.0m太空轻质大型屋面板，内设天沟钢材采用Q235，焊条使用E43型。3.1.2 屋架形式及几何尺寸屋架形式及几何尺寸如图3-1所示，上玄节间长度为1507 mm, 端间内设天沟，有节间荷载，其余为节点荷载。 图3-1 几何尺寸图3.1.3支撑布置在房屋两端5.4米开间内布置上、下横向水平支撑，在端部及跨中设垂直支撑，其余各屋架采用系杆联系，其中上弦端部屋脊处与下弦支座处为刚性系杆，上弦杆在屋架平面处的计
18、算长度为与支撑点相连的间距，即端部和跨中的尺寸为4.521m，其余为3.014 m,下弦在屋架平面处的计算长度为屋架跨度的一半。（支撑布置图如下）荷载： （kN/m2）（1） 永久荷载：(KN/m2)太空轻质大型屋面板 0.80屋架以及支撑 0.40悬挂管道 0.06合计1.26（2）可变荷载： (KN/m2) 屋面活荷载： 0.5 雪荷载： 0.4 两者中取较大值取0.5（3）风荷载： 基本风压值：w=0.55KN/m（4）荷载组合：恒荷载屋面活荷载恒荷载半跨屋面活荷载恒荷载风荷载（）屋面恒荷载，活荷载见表3-1表3-1 屋面恒何在计算节点荷载标准值Qk （kN）设计值Q（kN）恒荷载QGk
19、1.26.11.34.11.3413.61活荷载QQk.总荷载QGkQQk19.91屋架上弦节点荷载见图3-2（其中端点考虑内天沟Q） 图3-2 屋架上弦节点荷载图上、下节点风荷载垂直于建筑物表面的风荷载,其中Wk=风荷载标准值 Wo=基本风压，取0.55KN/m2 Uz=风荷载高度变化系数，按建筑结构荷载规定查取本设计Uz取1.0 Us: 风荷载体型系数，按建筑结构荷载规定查取风荷载体型系数：迎风面U s= -1.0背风面Us= -0.65上弦节点风荷载标准值：Wk1=WkA=U s UzW0A=1.0(-1.0) 0.5 1.507 6=-3.171KN Wkz=1.0(-0.65)0.5
20、 1.507 6=-2.939KN设计值：W=1.4（-3.171）=-4.440 W=1.4（-2.939）=-4.115屋架上弦节点风荷载见图3-3：图3-3 屋架上弦节点风荷载图表3-2 各杆件荷载数值表杆件编号恒载及活荷载半跨活荷载风荷载内力组合内力组合设计内力系数恒荷载内力标准值活荷载内力标准值内力系数半跨活荷载内力系数风载内力恒+活恒+半跨活恒+风12345672+32+52+71-2.027-27.530-12.770-0.594-3.7442.2078.515-40.357-31.274-19.072-40.3572-3.696-50.214-23.285-1.125-7.08
21、53.69615.538-73.589-57.299-34.766-73.5893-6.261-85.153-39.442-2.059-12.9716.26126.364-124.649-98.124-58.843-124.6494-8.140-110.776-51.280-2.883-17.8468.14034.323-162.061-147.811-76.458-162.0615-9.993-136.005-62.957-3.833-24.1289.99342.241-198.964-179.695-93.766-198.9646-7.757-105.578-48.872-3.069-19
22、.3397.75732.819-154.450-139.004-72.759-154.4507-9.403-127.980-59.241-4.190-26.3979.40339.920-187.221-166.131-88.060-187.2218-8.910-121.270-56.135-4.269-26.8968.91037.914-177.406-155.922-83.356-177.4069-9.691-131.889-61.051-5.25033.0739.69141.408-192.940 -166.633-90.481-192.940102.26830.7214.2880.704
23、4.443-2.268-9.53845.15341.61321.32845.153116.89093.28143.4072.33614.714-6.890-29.035137.178125.43064.737137.1781210.530143.31866.3414.25326.791-10.530-44.575209.659188.26498.743209.6591312.919175.82581.3896.35640.046-12.919-55.022257.214225.097120.803257.21414-2.154-30.777-13.567-0.580-3.6532.1549.0
24、31-142.877-39.961-20.278-142.877150.6668.7744.1940.2811.770-0.666-2.592132.25711.8046.238132.25716-1.314-17.927-8.275-0.428-2.7001.3145.530-116.38023.997-12.347-116.380170.6068.2503.8170.3372.124-0.606-2.59272.06310.3705.65572.063182.05427.95512.9401.3568.543-2.054-8.85040.89433.99419.10440.89419-0.
25、810-11.023-5.012-0.184-1.1570.8103.386-16.125-15.207-7.637-16.12520-4.140-56.348-26.083-1.931-12.1674.14017.601-82.431-72.737-38.747-82.43121-1.757-23.902-11.066-0.803-5.0611.7577.463-34.974-30.928-16.444-34.974222.53634.52015.9791.84111.595-2.536-10.99250.50040.59123.52850.50023-1.420-19.320-8.9430
26、.518-3.2631.4205.994-28.263-25.629-13.326-28.26324-3.957-53.895-24.931-2.310-14.5553.95716.958-78.790-67.218-36.901-78.79025-2.884-43.170-18.168-0.730-4.6012.88412.080-57.417-53.743-27.169-57.41726-0.419-5.900-2.642-0.044-0.2760.4191.739-8.351-8.130-3.970-8.35127-0.805-10.951-5.073-0.236-1.4890.8053
27、.383-16.034-14.841-7.577-16.03428-1.524-20.737-9.599-0.574-3.6181.5246.437-30.336-27.471-14.300-30.33629-0.696-9.392-4.348-0.232-1.4610.6962.904-13.740-12.709-6.488-13.74030-1.214-16.516-7.645-0.571-3.5971.2145.157-24.161-21.439-11.359-24.16131-0.238-3.242-1.501-0.169-1.0690.2381.019-4.743-4.310-2.2
28、23-4.7433.1.4 截面选择（1）上弦杆：整个上弦杆不改变截面，按最大内力计算。N=-198.964KN L=150.7cm L=3150.7 cm =452.1cm 假定90，属于b类截面，查表得0.688故需要的截面几何量为： 1345.0791.884 cm5.651cm 选择 3200mm2 2.29 cm 5.99 cm则 =65.81=150 =75.5=150查表得=0.717则=192.332N/ mm2=215 N/ mm2满足要求。（2）下弦杆：下弦杆也不改变截面，按最大内力计算。N=257.214KN L=300cm L=1335cm 假定90， 故需要的截面几何
29、量为： 1283.753.33 cm14.834 cm选择90 1442mm2 1.589cm 4.47cm则 =188.680=250 =298.658=250178.4N/=215 N/ mm2满足要求(3) 斜腹杆： 杆14 ：N=-142.877KNL= L=213.2cm假定100， 查表得0.55故需要的截面几何量为： 1589.5362.132 cm选择2855 1880mm2 2.48 cm 3.56 cm则 =85.97=150 =59.89=150查表得=0.655则=187.225N/ mm2=215 N/ mm2满足要求。杆15 ：N=132.235KNL=178.4c
30、m L=223.0cm假定70， 查表得0.751故需要的截面几何量为： 102.6232.230cm 选择2505 9600mm2 1.53 cm 2.37 cm 则 =116.6=250 =93.974=250则=168.526N/ mm2=215 N/ mm2满足要求。杆16：N=-116.380KNL=196.8cm L=246.0cm假定100， 查表得0.555故需要的截面几何量为：998.7151.968 cm 2.46 cm选择2705 13.76mm2 2.16 cm 3.24 cm则 =91.1=150 =75.926=150查表得=0.523则=162.131N/ mm2
31、=215 N/ mm2满足要求杆17：N=72.063KNL=196.8cm L=246.0cm假定100， 查表得0.555与杆16相比 NN 计算长度相等选择2505 594mm2 则=152.71N/ mm2=215 N/ mm2满足要求。杆18：N=40.894KNL=216.3cm L=192.1cm假定100， 查表得0.555故需要的截面几何量为： 40 2.134选择2505 960mm2 1.53 cm 2.37 cm则 =139.55=250 =96.328=250查表得=0.339则=137.654N/ mm2=215 N/ mm2满足要求杆19：N=-16.125KNL
32、=216.3cm L=192.1cm假定100， 查表得0.555故需要的截面几何量为：135.136选择2505 960mm2 1.53 cm 2.37 cm则 =139.55=250 =108.513=250查表得=0.47则=68.024N/ mm2=215 N/ mm2满足要求杆20：N=-82.431KNL=236.64cm L=167.8cm故需要的截面几何量为： 41.267选择2503 594mm2 1.55 cm 2.33 cm则 =152.26=250 =126.95=250查表得=0.402则=198.257N/ mm2=215 N/ mm2满足要求杆21：N=-34.9
33、74KNL=236.6cm L=283.0cm假定100， 查表得0.555故需要的截面几何量为： 511.230选择2505 =960mm2 1.53 cm 2.37 cm则 =154.6=250 =119.5=250查表得=0.47则=89.251N/ mm2=215 N/ mm2满足要求竖杆22：N=50.500KN L=151.5cm L=206.9cm假定100， 查表得0.555故需要的截面几何量为： 83.637选择2505 960mm2 1.53 cm 2.37 cm则 =99.020=150 =73.316=150查表得=0.575则=48.316N/ mm2=215 N/
34、mm2满足要求杆件23，杆件24的计算过程同杆件21，计算从略，见下表：竖杆25： N=57.417KN L=243.0cm L=150.0cm 263.81选择565 1084mm2 2.17 cm则 =97.74=150 =71.56=150查表得=0.575则=53.877N/ mm2=215 N/ mm2满足要求杆件26，杆件27,杆件28, 杆件29, 杆件30和杆件31的计算过程同杆件25，计算从略，见表3-3 表3-3杆件名称杆件编号内力kN截面规格mm截面面积mm2计算长度LOx(cm)计算长度LOy(cm)回转半径ix回转半径iy长细比长细比稳定系数强度 N/ mm2稳定性容
35、许长细比强度设计值的 N/ mm2上弦杆1-9-198.96412580813.46150.7452.11.8855.65165.8175.50.71775.5192.232150215下弦杆10-13257.2149056612.83300.0133.53.3331.484188.68298.658178.4250215斜腹杆14-142.877285515.9213.2213.22.483.5685.9759.890.655172.604187.22515021515132.2352L50510.3178.4223.01.532.37116.693.9740.751168.5326170.
36、08025021516-116.3802L70510.0196.8246.02.163.2491.175.9260.523162.1311502151772.06325059.6196.8246.01.532.37128.627103.79783.7052502151840.89425054.1216.3192.11.532.37139.5596.3280.339137.65415021519-16.1252L5051.4216.3192.11.532.37139.55108.5130.4723.40668.02425021520-82.43125036.0236.6167.81.552.33152.26126.950.402198.2572502152134.97425055.2236.6283.01.532.37154.6119.50.4789.2511502152250.50025050.9151.5206.91.532.3799.02073.
