某環(huán)保設備生產(chǎn)車間設計

摘要
本設計為輕型鋼結構廠房，采用輕型門式剛架體系，輕型鋼結構建筑質量輕，強度高，跨度大，鋼結構建筑施工工期短，相應降低投資成本，經(jīng)濟實惠。它在我國有著較為廣泛的應用前景。輕型鋼結構的屋面荷載較輕，因而桿件截面較小、較薄。它除具有普通鋼結構的自重較輕、材質均勻、應力計算準確可靠、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。
本設計說明書包括建筑設計，結構設計和地基基礎三部分。
建筑設計部分具體為建筑平面形式的選擇，廠房剖面設計，廠房立面設計，廠房的構造設計，門窗明細表。
結構設計部分包括方案選擇，吊車梁設計，檁條設計，抗風柱設計，牛腿設計，剛架設計（手算電算對比，內力組合），節(jié)點設計。各章節(jié)都詳細演算了主要構件的計算過程。
地基基礎部分包括地基處理方案，基礎設計。
本次設計圖紙部分有：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，基礎平面布置圖，灰土擠密樁布置圖。

關鍵詞：輕型鋼結構，門式剛架，建筑設計，結構設計，基礎設計

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 廠房剖面設計 7
1.2.1 廠房高度的確定 7
1.2.2 室內外高差的確定 8
1.2.3 廠房天然采光設計 8
1.2.4 廠房屋面排水設計 8
1.3 廠房立面設計 9
1.4 廠房的構造設計 9
1.4.1 外墻 9
1.4.2 外維護結構的保溫設計 10
1.4.3 屋頂構造 11
1.4.4 散水構造 11
1.5 門窗明細表 12
結構部分
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 墻面結構布置 14
第二章 吊車梁設計 15
2.1 荷載的計算 15
2.1.1 最大輪壓的計算 15
2.1.2 橫向荷載設計值 15
2.2 內力計算 15
2.2.1 兩臺吊車荷載作用下的內力（3個輪子時） 16
2.2.2 兩臺吊車荷載作用下的內力（2個輪子時） 17
2.2.3 一臺吊車荷載作用下的內力（2個輪子時） 18
2.2.4 兩臺吊車荷載作用下的內力（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 正應力 21
2.4.2 剪應力 22
2.4.3 腹板的局部壓應力 22
2.4.4 腹板計算高度邊緣處的折算應力 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計 28
2.8.2 下翼緣與腹板連接處的連接角焊縫設計 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 檁條設計 30
3.1 荷載設計 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（風吸力起控制作用） 37
3.6 撓度驗算 38
3.7 構造要求 38
第四章 抗風柱設計 39
4.1 荷載計算 39
4.2 內力分析 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 加勁肋設計 47
第六章 剛架設計 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 內力計算（手算電算對比） 53
PKPM計算的恒載內力圖 57
PKPM軟件在各種荷載標準值作用下的計算結果 63
內力組合表 79
6.3 構件驗算 86
6.3.1 鋼架梁的驗算 86
（1）構件的截面特性 86
（2）構件寬厚比的驗算 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）構件的截面特性 93
（2）構件寬厚比驗算 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 錨栓設計 106
7.3.4 抗剪鍵的設置 107
基礎部分
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 基礎設計 115
9.1 基礎的選擇 115
9.2 基礎埋深 115
9.3 基礎尺寸的確定 115
9.3.1 確定地基承載力 115
9.3.2 確定基礎上部荷載 116
9.3.3 確定基礎底面積 117
9.3.4 基礎沖切驗算 119
9.3.5 基礎截面配筋計算 121
參考文獻 124
（一）建筑設計部分 124
（二）結構設計部分 124
（三）地基基礎部分 124
附 錄 126
致 謝 127