钢结构厂房毕业设计 - 图文

沈阳理工大学学士学位论文

2 建筑结构布置设计

2.1 建筑平面设计 2.1.1 厂房平面形式的选择

本设计厂房跨度为24m，由文献[3,413]可知道门式刚架跨度一般单跨为9-36m，所以该厂房设计为单跨，为形式对称再设计为单跨双坡的常见形式。有起重机的厂房高度一般为9-12m，所以定厂房牛腿高度9m（满足3M模数）[3]，厂房具体高度由起重机轨顶标高及起重机所需净空高度进一步确定，由高度9-12m确定为单层钢结构厂房。另外考虑到温度区段长度问题，由《钢结构设计手册》表2-17（见表2.1）查得采暖和非采暖地区纵向温度区段长度为220m，横向温度区段长度为120m，本结构横向24m纵向72m都在以上范围内所以不用加设温度伸缩缝[3]。

表2.1 温度区段长度值（m）

横向温度区段

结构情况 采暖和非采暖地区房屋 热车间和采暖地区非采

暖房屋 露天结构

120

—

—

纵向温度区段

220 180

柱顶为刚接

120 100

柱顶为铰接

150 125

2.1.2 柱网的选择

由车间的长，宽尺寸，柱距的要求确定柱子的位置，柱在平面中排列所形成的网络为柱网。柱网的选择实际上是厂房跨度和柱距的选择。

一般情况下柱距即刚架的最优距离为6-9m，超过9m时，屋面檩条与墙架体系用钢量增加太多，综合造价并不经济，现在我国应用的基本柱距为6m，本结构厂房也选择6m的柱距[6]。

4

沈阳理工大学学士学位论文

2.1.3 屋面维护体系选择

檩条间距选择最常用的1.5m，并且选择应用最普遍，用钢量省，制造和安装方便且跨度小于等于6m的冷弯薄壁卷边槽钢（C型）檩条。檩条高度的确定见公式（2.1）

式中 L — 檩条跨度为6m。

其高度在171.43mm附近，由《钢结构设计手册》表7-3选择檩条截面规格为：C180*70*20*3.0的檩条[3]。

为使屋面构成稳定的体系，还要在屋面上设置横向水平支撑，一般横向水平支撑间距为30m-40m，本结构厂房总厂72m总共12个开间，所以在第一个开间、第七个开间和最后一个开间上设置水平支撑，详细布置见图纸。 2.1.4 定位轴线的确定

单层厂房的定位轴线是确定厂房主要承重构件位置的基准线，同时也是设备安装，施工放线的依据。依据我国现行的《厂房建筑模数协调标准》中的规定，定位轴线的划分与柱网布置是一致的，通常把厂房定位轴线划分为横向和纵向。垂直与厂房长度方向的称为横向定位轴线，平行于厂房长度方向的称为纵向定位轴线。

横向定位轴线与刚架柱的横向中心线重合，纵向定位轴线与起重机轨道中心线向外距离750mm。

h?(11~)?L 3550（2.1）

2.2 建筑剖面设计

2.2.1 柱顶标高的确定

为满足3M模数，牛腿高度已定为9m，吊车的轨道梁选择工字型截面的600mm高的工字钢，这样吊车轨顶标高即为9600mm，又根据文献[3]中的北京起重运输机械研究所1-10t吊钩LDB型电动单梁起重机技术规格中的10t起重机参数（见表2.2）中得知

5

沈阳理工大学学士学位论文

起重机自身梁高875mm，起重机参数说明见图2.1，并且由《钢结构设计手册》中得知吊车顶面至屋顶的安全高度即所需净空尺寸一般取250mm-350mm，本结构取350mm[3]。 这样厂房的柱顶标高可用式（2.2）计算：

H?h1?h2?h3

（2.2）

式中 h1 — 轨顶标高； h2 — 吊车自身高度；

h3 — 吊车以上所需安全高度。

计算得H=10825mm，因为要满足3M模数，所以取11100mm即11.1m。

表2.2 10t起重机参数

起重量 10t

A3~A5 工作制

跨度s（m） 22.5

起升高度（m） 9/12

B

W

H1 875

b 120

基本尺寸（mm）

轨道型号 38kg/m

总重（t） 8.84

Pmax

Pmin

轮压（KN）

3500 3000 74.95 19.23

图2.1 起重机参数

6

沈阳理工大学学士学位论文

2.2.2 屋脊高度确定

刚架的坡度一般为1/8~1/20，在雨水大的地方取较大值，沈阳地区雨水不是很多，本结构选择1/10的坡度。则屋脊的高度H′由公式（2.3）确定

1?H?H?L?i

2

L — 跨度 i — 坡度

算得屋脊高度为11.4m。 2.2.3 刚架结构形式的确定

门式刚架框架柱的形式有多种，按截面形式分，有等截面和变截面形式，变截面虽然节省材料但是构造连接及加工制造不方便，一般当跨度较大或者高度很高时采用，所以本结构中采用等截面刚架柱，等截面柱一般适合用于无吊车或者吊车起重量Q≤20t时，本结构中起重机为10t，所以适用。并且等截面刚架柱一般为工字型，本结构中选择焊接型工字钢作为刚架柱，按构件体系分有实腹式和格钩式，因为选择了工字钢自然是实腹式刚架柱[3]。

门式刚架的梁选用与柱相同的工字钢，刚架梁与柱的连接为刚接，柱脚与地面的连接因为厂房内设起重机，为了稳定性的考虑选择刚接柱脚。另外在上述加设水平支撑的开间还要加设柱间支撑，在两端山墙处每端加设三根抗风柱，抗风柱间距6m对称分布，根据《钢结构设计手册》表11-2[3]选择QJZ12-6.0-1即为H300*150*4.5*8.0的普通高频焊接H型钢，门式刚架详细见图纸。

（2.3）

7