某環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)車間設(shè)計

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)濟實惠。它在我國有著較為廣泛的應(yīng)用前景。輕型鋼結(jié)構(gòu)的屋面荷載較輕，因而桿件截面較小、較薄。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、運輸安裝方便等特點外，一般還具有取材方便、用料較省、自重更輕等優(yōu)點。
本設(shè)計說明書包括建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基基礎(chǔ)三部分。
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。
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（手算電算對比，內(nèi)力組合），節(jié)點設(shè)計。各章節(jié)都詳細(xì)演算了主要構(gòu)件的計算過程。
地基基礎(chǔ)部分包括地基處理方案，基礎(chǔ)設(shè)計。
本次設(shè)計圖紙部分有：廠房平面圖，立面剖面及節(jié)點詳圖，剛架施工圖，廠房檁條墻梁布置圖，吊車梁施工圖，支撐布置圖，基礎(chǔ)平面布置圖，灰土擠密樁布置圖。

關(guān)鍵詞：輕型鋼結(jié)構(gòu)，門式剛架，建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)計

Abstract
The design for the light steel structure plant, the use of light portal frame system, the construction of light steel structure light weight, high strength, large-span, 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 cross-section 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, structural design and foundation of three 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 wind-resistant design, corbel design, rigid frame design (hand-counting computer comparison, combination of internal forces), the node design. Chapters detail the main components of calculus calculation.
Foundation programs include ground handling, foundation design. Part of the design drawings are as follows: plant floor plan, Node elevation profiles and detailed, Frame Construction ,wall-beam purlin plant layout map, construction of crane beam map, support layout map, foundation plan, lime-soil compaction pile layout map .

Key Words: Light steel structure，Portal frame，Architectural Design，Structural design，foundation design

目 錄
建筑部分
1．1 廠房平面設(shè)計 6
1.1.1 建筑平面形式的選擇 6
1.1.2 柱網(wǎng)的選擇 6
1.1.3 定位軸線的劃分 6
1．橫向定位軸線 6
2．縱向定位軸線 6
1．2 廠房剖面設(shè)計 7
1.2.1 廠房高度的確定 7
1.2.2 室內(nèi)外高差的確定 8
1.2.3 廠房天然采光設(shè)計 8
1.2.4 廠房屋面排水設(shè)計 8
1.3 廠房立面設(shè)計 9
1.4 廠房的構(gòu)造設(shè)計 9
1.4.1 外墻 9
1.4.2 外維護結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計 10
1.4.3 屋頂構(gòu)造 11
1.4.4 散水構(gòu)造 11
1.5 門窗明細(xì)表 12
結(jié)構(gòu)部分
第一章 方案選擇 13
1.1 材料的選擇 13
1.2 柱網(wǎng)布置 13
1.3 屋面布置 13
1.4 柱間支撐布置 14
1.5 屋蓋支撐布置 14
1.6 墻面結(jié)構(gòu)布置 14
第二章 吊車梁設(shè)計 15
2.1 荷載的計算 15
2.1.1 最大輪壓的計算 15
2.1.2 橫向荷載設(shè)計值 15
2.2 內(nèi)力計算 15
2.2.1 兩臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（3個輪子時） 16
2.2.2 兩臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（2個輪子時） 17
2.2.3 一臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（2個輪子時） 18
2.2.4 兩臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（2個輪子時） 19
2.3 截面選擇 20
2.3.1毛截面特性 20
2.4 強度驗算 21
2.4.1 正應(yīng)力 21
2.4.2 剪應(yīng)力 22
2.4.3 腹板的局部壓應(yīng)力 22
2.4.4 腹板計算高度邊緣處的折算應(yīng)力 22
2.5 穩(wěn)定性驗算 23
2.5.1梁的整體穩(wěn)定性 23
2.5.2腹板的局部穩(wěn)定性 24
2.6 撓度驗算 26
2.7 支承加勁肋的驗算 26
2.8 焊縫計算 28
2.8.1 上翼緣與腹板連接處的角焊縫設(shè)計 28
2.8.2 下翼緣與腹板連接處的連接角焊縫設(shè)計 28
2.8.3 支座加勁肋與腹板的焊縫 28
2.9 疲勞驗算 28
第三章 檁條設(shè)計 30
3.1 荷載設(shè)計 30
3.1.1 永久荷載 30
3.1.2 可變荷載 30
3.1.3 荷載組合 31
3.2 截面選擇及截面特性 32
3.3 受壓板件的穩(wěn)定性系數(shù) 33
3.4 強度計算 36
3.5 穩(wěn)定性驗算（風(fēng)吸力起控制作用） 37
3.6 撓度驗算 38
3.7 構(gòu)造要求 38
第四章 抗風(fēng)柱設(shè)計 39
4.1 荷載計算 39
4.2 內(nèi)力分析 39
4.3 截面選擇 40
4.4 強度驗算 40
4.5 穩(wěn)定性驗算 40
4.6 撓度驗算 42
第五章 牛腿設(shè)計 43
5.1 荷載計算 43
5.2 截面選擇 43
5.3 截面特性 44
5.4 強度驗算 45
5.5 焊縫驗算 46
5.6 加勁肋設(shè)計 47
第六章 剛架設(shè)計 49
6.1 荷載計算 49
① 最大輪壓作用于A柱列 52
② 最大輪壓作用于B柱列 52
③ 橫向荷載作用于AB跨 52
6.2 內(nèi)力計算（手算電算對比） 53
PKPM計算的恒載內(nèi)力圖 57
PKPM軟件在各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的計算結(jié)果 63
內(nèi)力組合表 79
6.3 構(gòu)件驗算 86
6.3.1 鋼架梁的驗算 86
（1）構(gòu)件的截面特性 86
（2）構(gòu)件寬厚比的驗算 86
（3）抗剪驗算 87
（4）彎、剪、壓共同作用下的驗算 88
（5）梁的整體穩(wěn)定性驗算 90
6.3.2 鋼架柱的驗算 93
（1）構(gòu)件的截面特性 93
（2）構(gòu)件寬厚比驗算 93
（3）抗剪驗算 94
（4）彎、剪、壓共同作用下的驗算 94
（5）整體穩(wěn)定性驗算 95
第七章 節(jié)點設(shè)計 100
7.1 梁柱節(jié)點（AB跨梁與A柱的節(jié)點） 100
7.1.1 螺栓強度驗算 100
7.2.2 端板厚度驗算 101
7.2.3 梁柱節(jié)點域剪應(yīng)力 101
7.2.4 螺栓處腹板強度驗算 102
7.2 梁梁節(jié)點 102
7.2.1 變截面處梁梁節(jié)點 102
1、螺栓強度驗算 102
2、端板厚度驗算 103
3、螺栓處腹板強度驗算 104
7.2.2 屋脊截面處梁梁節(jié)點 104
7.3 柱腳節(jié)點 104
7.3.1 確定底板面積 105
7.3.2 確定底板厚度 106
7.3.3 錨栓設(shè)計 106
7.3.4 抗剪鍵的設(shè)置 107
基礎(chǔ)部分
第八章 地基處理方案 109
8.1 濕陷性黃土場地自重濕陷量計算 109
8.2 地基處理 113
第九章 基礎(chǔ)設(shè)計 115
9.1 基礎(chǔ)的選擇 115
9.2 基礎(chǔ)埋深 115
9.3 基礎(chǔ)尺寸的確定 115
9.3.1 確定地基承載力 115
9.3.2 確定基礎(chǔ)上部荷載 116
9.3.3 確定基礎(chǔ)底面積 117
9.3.4 基礎(chǔ)沖切驗算 119
9.3.5 基礎(chǔ)截面配筋計算 121
參考文獻 124
（一）建筑設(shè)計部分 124
（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計部分 124
（三）地基基礎(chǔ)部分 124
附 錄 126
致 謝 127