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江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院（系）：船舶与建筑工程专业：土木工程学号：0745512426姓名：徐林指导教师：邵建华职称：讲师2011年2月16日毕业设计（论文）题目：模具冲压件厂车间单层门式钢架厂房设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1.设计资料(1)概况：本工程为某门式刚架结构的模具冲压件厂车间，总建筑面积约为3100㎡。门式刚架结构的平面、立面与剖面图如下图所示，刚架跨度为L=2×18.6m=37.2m，柱距为7.5m，屋面坡度为1:15。（2）本工程位于7度抗震设防区，设计地震基本加速度为0.1g；建筑场地为II类场地土，设计地震分组为第二组，建筑物属于二级防火标准。（3）吊车自重：吊车的起重量为50/10t，级别为A6的桥式吊车。（4）不考虑地震作用时，作用在屋面上的荷载包括结构自重、屋面永久荷载、屋面活荷载、屋面雪荷载及风荷载，各荷载的标准值分别如下（结构自重由程序自动计算，并参与相应的组合）：屋面永久荷载Gk为0.4kN/m2（其中屋面板0.06kN/m2，隔热层0.06kN/m2，檩条0.10kN/m2，屋面支撑0.05kN/m2，设备管线0.15kN/m2）。屋面活荷载Qik为0.3kN/m2；屋面基本雪压S0为0.3kN/m2；基本风压w0为0.4kN/m2，地面粗糙程度为B类。（5）材料：刚架、檩条、支撑等采用Q235钢；焊接材料E43系列；螺栓采用高强度螺栓和普通螺栓。檩条、墙梁为“C”形冷弯薄壁型钢，屋面采用0.6mm厚的镀锌压型彩涂板。（6）主体承重结构采用焊接的工字形实腹式门式刚架钢结构，刚架斜梁与柱间的连接采用刚性连接。屋面支撑系统的刚性压杆采用圆钢管，交叉支撑采用圆钢，利用花篮螺丝张紧；柱间支撑的构造与屋面支撑类似。墙面维护结构由压型钢板墙板和墙架系统组成。基础为钢筋混凝土独立柱基础，刚架柱与基础的连接为刚接。（a）结构平面与A、C轴剖面A、C轴剖面结构平面布置图123456789101112825007500750075007500750075007500750075007500750010000121110987654321AA3A7BB3B7C372006200620062006200620062008250075007500750075007500750075007500750075007500（b）1-12轴剖面2-11轴剖面1、12轴剖面18600186001:151:1537200ABC1000010000CB7B3BA7A3A372006200620062006200620062001:151:152、要求（a）、简化结构的力学模型，施加荷载，设计和验算各主要构件；（b）、手工计算基础、梁板、支撑等的设计；（c）、绘制一定量的特征节点的施工图；（d）、所有图纸均用AUTOCAD软件绘制；根据设计功能要求作出各楼层建筑平面图、总平面图、屋顶平面图，部分的平面尺寸和建筑物的总长、总宽。立面图主要表达建筑物的造型特点，各部分的高度尺寸。剖面图应表达出各楼层的结构情况，垂直交通组成情况。设计说明应着重表达自己的设计意图，满足使用功能要求的措施，采用新材料、新技术。结构方案选择，结构平面布置。结构基本尺寸确定及截面几何特征。横向水平地震作用下框架结构的内力计算。荷载计算，考虑竖向荷载，水平荷载，包括地震荷载。竖向荷载作用下框架结构的内力计算。横向框架结构的梁柱内力组合，以及内力组合图。框架梁柱截面设计，楼盖设计，基础设计，楼梯设计。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1、毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；2、中英文摘要各一份（不少于300字）；3、结构体系设计计算书一份；4、建筑图、结构体系主要施工图一套（设计说明、基础、梁板、柱、屋盖、特征节点施工图等），图纸量不少于12张2#；其中沿垂直方向剖面图和任意立面图需手工绘制，其它图纸均用AutoCAD软件绘制。5、外文资料翻译一份（不少于5000英文单词）。三、完成日期及进度2011年3月7日至2011年6月17日，共15周。进度安排：1．调研，收集并消化资料，开题报告。1.5周2．建筑方案设计及建筑施工图绘制2周3．结构设计与计算5周4．结构施工图绘制2.5周5．检查、修改2.5周6．总结、校对1.0周7．答辩0.5周四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）2、《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）3、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）4、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）5、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018—2002）6、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)7、《轻型钢结构设计指南》中国建筑工业出版社20018、《轻型钢结构设计手册》中国建筑工业出版社20019、《钢结构基本原理》沈祖炎等中国建筑工业出版社200110《钢结构事故分析与处理》雷宏刚中国建材工业出版社200311、《钢结构—钢结构基础》陈绍蕃中国建筑工业出版社200312、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）13、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）14、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-91)15、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)系（教研室）主任：（签字）年月日学院（系）领导：（签字）年月日摘要本次设计的题目为模具冲压件厂车间单层门式钢架厂房设计，其地理位置在设计资料中未给出，现假设位于张家港。采用轻钢结构门式刚架的结构形式。厂房跨度37.2m，柱距7.5m。墙面维护结构由压型钢板墙板和墙架系统组成。围护结构现采用彩钢夹芯板。本设计由建筑设计和结构设计两部分组成。建筑设计是根据整个工程的工程概况、生产工艺概况、自然条件、地理情况以及荷载情况来确定建筑设计方案并优化设计方案。建筑设计包括单层厂房平面设计、立面设计、剖面设计、采光设计、通风设计、屋面排水设计、防腐防锈和防火设计等内容。其中，平面设计有平面形式选择、柱网布置等；立面设计主要是门窗的布置；剖面设计主要有柱顶标高的确定等。结构设计是本次设计的核心内容，其设计的原则是确保厂房的安全、适用、耐久，同时使设计经济合理。结构设计的主要内容有吊车梁设计、荷载统计、内力计算、内力组合、梁柱截面的选取和验算、节点设计、檩条设计、墙梁设计和基础设计等。关键词：结构形式；建筑设计；结构设计；内力组合；设计原则目录（页码需要改）第1章建筑设计1.工程概况根据所给设计资料，建筑面积约为31002m，结构形式采用轻钢结构单层双跨工业厂房形式，厂房内设有重级（软钩）吊车（资料为指定几台吊车，现定为两台），起重量为50t，吊车设备的技术指标为：表1-1吊车技术指标台数起重量级别钩制吊车跨度吊车总量小车重最大轮压250t重级软钩16.5m43.314t15.765t377kN结构安全等级为Ⅱ级，耐火等级为Ⅱ级，对该模具冲压件厂房的采光等级取为Ⅲ级。围护结构采用双面复合彩钢夹心板。工业建筑设计的任务就是根据我国建筑方针和政策，按照“安全适用，技术先进，经济合理”的设计原则，在满足工艺要求的前提下，处理好厂房的平面、立面、剖面，选择合适的建筑材料，确定合理的承重结构、围护结构和构造做法，同时要满足生产工艺的要求及有关的技术、良好的经济效益、卫生等要求。厂房的平面、立面、剖面设计是不可分割的整体，设计时必须统一考虑，在设计平面的同时需要考虑剖面和立面的设计问题，为了叙述方便并根据设计的先后顺序，现分项予以说明。2.单层厂房平面设计2.1平面形式的确定厂房的平面设计除首先满足生产工艺的要求外，在建筑设计中应使厂房的平面形式规整以便节省投资和占地面积，选择经济合理和技术先进的柱网使厂房具有较大的通用性，并使厂房符合工业化施工的要求，正确解决采光和通风，合理地布置生活用房，妥善处理安全疏散及防火措施等。该工业厂房的平面形式采用矩形。这种平面形式容易与其他形式平面各工段之间靠的较紧，运输路线短捷，工艺联系紧密，工程管线较短，形式规整，占地面积少。且该厂房的宽度不大，室内采光通风都较容易解决。2.2柱网布置的确定柱网尺寸不仅在平面上规定着厂房的跨度、柱距的大小，而且还规定着刚架，屋面板，吊车梁的尺寸。在厂房中，为支撑屋顶和吊车设柱子，根据工艺流程和设备布置对跨度和柱距大小提出了要求。在选择柱网时应考虑以下要求：（1）满足生产工艺要求。（2）遵守《厂房建筑模数协调标准》，跨度小于18m时，跨度的增减采用扩大模数3M数列。大于18m时，跨度的增减采用扩大模数6M数列。厂房山墙出抗风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。（3）调整和统一柱网。（4）尽量扩大柱网，提高厂房的通用性和经济合理性。由于跨度根据设计资料已定为37.2m，因此采用3M数列的扩大模数。柱距在综合考虑以上因素的前提下，采用7.5m的柱距形式且不采用抽柱的形式，有利于提高结构的稳定性。2.3厂房门的确定结构耐火等级为Ⅱ级，根据建筑设计防火规范3.1.1中对丁类生产类别的叙述“1对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产2利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产3常温下使用或加工难燃烧物质的生产”可知，该模具冲压件厂房生产类别可定为丁类，防火规范中对此种建筑的最远点至疏散门的允许距离要求为不限，考虑到工艺设计及行走方便，厂房开设六扇门（南北面各一扇，东西面各两扇），平面位置详见建筑平面图，门的宽度和高度为4.54.2mm，厂房门采用双扇平开门。门应该与主要交通干道相近，以便于运输设备进出与人流疏散。2.4散水的确定为保护外墙不受雨水的侵蚀，在外墙的四周将地面做成向外倾斜的坡度，以便将屋面雨水排至远处，所以设置了散水，散水的坡度可定为5%，宽度取为900mm，散水的构造做法为：素土夯实，70mm厚1：3：6碎石（砖）三合土，10mm水泥砂浆抹面，，散水面距地面的距离为20mm。散水做法见下图。10mm厚水泥砂浆抹面20900素土夯实70mm厚1：3：6碎石三合土5%图1-1散水做法2.5生产辅助用房设计资料对该部分无相应要求，故而不单独设计之。3.单层厂房剖面设计3.1柱顶标高的确定由于厂房内有吊车作业，柱顶标高按下式来确定：761hhHH式中：H——柱顶标高（m），必须符合3M的模数；1H——吊车轨顶标高（m），一般由设计人员提出；6h——吊车轨顶至小车顶面的高度（m），根据吊车资料查出；7h——小车顶面至屋架下弦底面之间的安全净空尺寸（mm）。此间隙尺寸，按国家标准及根据吊车起重量可取300mm，400mm，1200mm。根据设计要求，1H取6m，查吊车资料可得：6h取2734mm，7h取400mm。确定柱顶标高为：H=6+2.734+0.4=9.134，取9.3米，符合3M要求.。3.2室内地坪标高的确定在一般情况下，单层厂房室内地坪与室外地面需设置高差，以防止雨水倒灌侵入室内。但为了便于运输工具出入厂房和不加长门口坡道的长度，这个高差又不宜太大，在该厂房设计中高差取值为450mm。确定室内地坪标高为m000.0，室外标高为0.450m。3.3采光、通风的确定该厂房设计中采用天然采光。采光设计就是根据采光等级，通过查阅相关规范根据窗地比来确定窗子的面积，从而布置窗户的形式及标高，以保证室内采光强度、均匀度符合要求及避免眩光。该厂房的采光等级虽未由设计资料给出，但根据一般情况可定为Ⅲ级，由于单侧采光不均匀，衰减幅度大，由此考虑采用双侧开窗。根据采光等级查得窗地比为1：4，且厂房内部设置了吊车，同时采用高低窗。为了便于工作和不使吊车梁遮挡阳光，高侧窗下沿距吊车梁顶面不应太高或太低，规范规定至少高出吊车梁顶面600mm,在该厂房中取600mm。低侧窗下沿一般略高于工作面的高度900～1200mm，在该厂房中取值为900mm