1、37 頁某單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)摘 要本工程為一門式鋼結(jié)構(gòu)廠房, 位于某高新技術(shù)開發(fā)區(qū)。設(shè)備安裝生產(chǎn)線為新建， 設(shè)計(jì)中主要包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PKPM設(shè)計(jì)三方面內(nèi)容。建筑設(shè)計(jì)主要是確定建筑的平面、立面、剖面,以及對承重和維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分首先確定結(jié)構(gòu)方案以及承重構(gòu)件的選型。在此基礎(chǔ)上完成廠房框架的內(nèi)力分析及構(gòu)件的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括門式剛架的內(nèi)力計(jì)算和荷載組合,廠房柱的截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),檁條設(shè)計(jì),墻梁設(shè)計(jì),吊車梁設(shè)計(jì),鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和平臺設(shè)計(jì)。PKPM設(shè)計(jì)主要是對剛架進(jìn)行計(jì)算，熟悉掌握PKPM系列軟件的運(yùn)用。同時(shí)，對手算及機(jī)算的結(jié)果進(jìn)行比較。最終完成設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu) 建筑

2、設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PKPM 鋼筋混凝土基礎(chǔ)AbstractThis project is a typical workshop of gate-like steel structure, which lies on rare earth high-tech development zone. the production-line of equipment-setup is new.The design mainly includes three factors: design of architecture; design of structure and designs base on th

3、e software of PKPM. The design of architecture contains the construction the plane, the vertical surface, the section plane as well as the arrangement of load-bearing and structure-maintenance.The design of structure first determine the design of constructure and carrier shaping. On this basis, anal

4、yze the endogenic force and design members, which include: the calculation of the endogenic force of gate-like steel carrier, design of section and joint of column, roofing purlin design, wall beam design, crane beam design, Reinforced concrete foundation design and platform design. Designs based on

5、 the software of PKPM is mainly about the calculation of Steel frame; Then master the PKPM series software familiarly ;At the same time ,compare the result which is calculated by hand with the complete result; Finally finish all the contents of this design. Key word: Steel structure; Design of archi

6、tecture; Design of structure; PKPM;Reinforced-concrete foundation目 錄第一章 設(shè)計(jì)原始資料-161.1工程概況-161. 2設(shè)計(jì)原始資料-16 1.2.1氣象-16 1.2.2地質(zhì)，地震-16 1.2.3設(shè)計(jì)參數(shù)-161. 3其他設(shè)計(jì)資料-17第二章 建筑設(shè)計(jì)說明-1821工業(yè)建筑的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求-1822平面設(shè)計(jì)-1923平臺設(shè)計(jì)-2024剖面設(shè)計(jì)-2325單層廠房定位軸線的標(biāo)定-2526立面設(shè)計(jì)-2627 單層廠房的室內(nèi)設(shè)計(jì)-2928建筑構(gòu)造做法-31第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分-3331鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)-3332結(jié)構(gòu)方案-3433構(gòu)件

7、選型-35 3.3.1屋面板與墻板-35 3.3.2檁條與拉條-36 3.3.3墻梁-38 3.3.4吊車梁及軌道-38 3.3.5梁、柱-39 3.3.6平臺-40 3.3.7基礎(chǔ)-41 3.3.8支撐及桿件-4134結(jié)構(gòu)布置-41 3.4.1支撐的作用-41 3.4.2支撐布置-42 3.4.3柱間支撐的抗震構(gòu)造措施-42 3.4.4支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)-43第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分-4641基本設(shè)計(jì)規(guī)定-46 4.6.1剛架荷載計(jì)算-72 4.6.2屋面恒荷載作用下的剛架內(nèi)力計(jì)算-73 4.6.3屋面活荷載作用下的剛架內(nèi)力計(jì)算-73 4.6.4左風(fēng)荷載作用下的剛架內(nèi)力計(jì)算-79 4.6.5右風(fēng)荷載作

8、用下的剛架內(nèi)力計(jì)算-88 4.6.6吊車荷載作用下的剛架內(nèi)力計(jì)算-894. 7剛架內(nèi)力匯總及組合計(jì)算-1054. 8剛架側(cè)移和截面驗(yàn)算-1084.8.1側(cè)移計(jì)算-108 4.8.2剛架構(gòu)件截面驗(yàn)算-1094. 9剛架連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)-114 4.9.1剛架梁柱連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)-114 4.9.2剛架跨中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)-116 4.9.3柱腳設(shè)計(jì)-117 4.9.4牛腿設(shè)計(jì)-1214. 10基礎(chǔ)設(shè)計(jì)-123 4.11.1平臺板-127 4.11.2次梁設(shè)計(jì)-128 4.11.3主梁設(shè)計(jì)-129 4.11.4平臺柱設(shè)計(jì)-131第五章 PKPM設(shè)計(jì)部分-133第六章 外文翻譯-1896. 1外文原稿-1896.

9、2中文翻譯-196設(shè)計(jì)參考書目-202第一章 設(shè)計(jì)原始資料1.1工程概況本工程為一門式剛架結(jié)構(gòu)廠房,設(shè)備安裝生產(chǎn)線為新建，廠方位于某高新技術(shù)開發(fā)區(qū)。1.2設(shè)計(jì)原始資料121氣象 極端最高氣溫 40攝氏度 極端最低氣溫 -5攝氏度 日最大降水量 100.8mm 年主導(dǎo)風(fēng)向 北 最大風(fēng)速 25m/s 最大積雪深度 80mm冬季相對濕度 35%夏季相對濕度 70%122地質(zhì)，地震 最高地下水位 -9.0m 標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度 -1.50m經(jīng)勘查知地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為150kpa，無不良地基地震設(shè)防烈度 7度123設(shè)計(jì)參數(shù) 車間防火等級丁類級 冬季采暖室外計(jì)算溫度 -5 廠房采暖按18設(shè)計(jì) 夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫

10、度 30 不上人屋面活荷載 0.5 基本風(fēng)壓 0.55 基本雪壓 0.25 積灰荷載 0.31.3其他設(shè)計(jì)資料車間長42米，寬12米，附屬員工休息室建筑面積36，貨物起重高度5m。車間采光面積比為1/6，車間地坪荷重10，均采用水磨石地面，全部地坪代設(shè)備基礎(chǔ)完工后再施工。廠房設(shè) 3.3×3.6m及2.4×2.4m大門各一個(gè)，大門上設(shè)人行小門，門上有雨蓬，外挑900 mm。第軸線間有一標(biāo)高為3m的操作平臺，平臺面積不小于15 ,用鋼柱支撐，上部荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0，設(shè)鋼梯、平臺護(hù)欄。車間內(nèi)設(shè)橋式吊車一輛，軟鉤，吊車級別為3級(輕級工作制)。具體參數(shù)見表1.1所示：表1.1軟鉤吊

11、車性能參數(shù)起重量Q（t）跨度（m）基本尺寸（）起重機(jī)重（t）最大輪壓（kN）大車寬B大車輪距K軌面至車頂面高度H軌中心至大車外邊緣B1大車小車510.5465035001870230142.665第二章 建筑設(shè)計(jì)說明21 工業(yè)建筑的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求工業(yè)建筑是指用于從事工業(yè)生產(chǎn)的各種廠房。他與民用建筑一樣，要體現(xiàn)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的方針；在設(shè)計(jì)原則、建筑用料和建筑技術(shù)等方面，兩者也有許多共同之處。但由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜多樣，在設(shè)計(jì)配合、使用要求、室內(nèi)采光、屋面排水及建筑構(gòu)造等方面工業(yè)建筑又有如下特點(diǎn)：（1） 廠房的建筑設(shè)計(jì)師在工藝設(shè)計(jì)人員提出的工藝設(shè)計(jì)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行的，建筑設(shè)計(jì)在適應(yīng)生產(chǎn)工藝要求的前

12、提下，應(yīng)為工人創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境并使廠房滿足適用、安全、經(jīng)濟(jì)和美觀的要求。 （2） 由于廠房中的生產(chǎn)設(shè)備多，體量大，各部生產(chǎn)聯(lián)系密切，并有多種起重運(yùn)輸設(shè)備通行，致使廠房內(nèi)部具有較大的生活空間。（3） 當(dāng)廠房寬度較大時(shí)，為滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)的要求，多設(shè)有天窗；為了屋面排水放水的需要，還應(yīng)設(shè)置屋面排水系統(tǒng)。這些設(shè)施均使屋頂構(gòu)造復(fù)雜。（4） 在單層廠房中，由于跨度大，屋面及吊車荷載較重，且在地震烈度較高的地區(qū)，宜采用鋼結(jié)構(gòu)骨架。鋼結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件全部用鋼材做成。這種結(jié)構(gòu)抗地震和震動(dòng)性能好，構(gòu)建較輕，施工速度快，除用于吊車荷載重、高溫或震動(dòng)大的車間以外，對于要求建設(shè)速度快、早投產(chǎn)早受益的工業(yè)廠房，也

13、可采用鋼結(jié)構(gòu)。但鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕，耐火性能差，使用時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 在進(jìn)行工業(yè)建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)要求：（1）建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求，生產(chǎn)工藝的需要體現(xiàn)了使用功能的要求，它對廠房的面積，柱距、跨度，高度、平剖面形式等都有著直接的影響。（2）廠房應(yīng)具有良好的生產(chǎn)環(huán)境，對于保證工人健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)有著積極的促進(jìn)作用。（3）應(yīng)滿足有關(guān)技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中要解決的技術(shù)問題很多。首先要對安全問題予以足夠重視。即廠房應(yīng)具有必要的堅(jiān)固耐久性能，使在外力、溫度變化、化學(xué)侵蝕等各種不利因素作用下可以確保安全。對于有火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的廠房，應(yīng)具有可靠的防火防爆措施以及安全疏散措施。設(shè)計(jì)廠房時(shí)應(yīng)遵守國家頒

14、布的有關(guān)技術(shù)規(guī)范與規(guī)程。（4）要有良好的綜合效益。建筑設(shè)計(jì)中要注意提高建筑的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的綜合效益。三者之間不可偏廢，不能片面強(qiáng)調(diào)其中的一個(gè)或兩個(gè)而忽略其他。（5）應(yīng)注意建筑美觀。工業(yè)建筑在使用、安全、經(jīng)濟(jì)的前提下，把建筑美與環(huán)境美作為設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，美化室內(nèi)外環(huán)境，創(chuàng)造良好的工作條件。22平面設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)配合上，廠房建筑平面設(shè)計(jì)和民用建筑是有區(qū)別的，廠房的平面設(shè)計(jì)是先由工藝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工藝平面設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)工藝平面圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行廠房的建筑平面設(shè)計(jì)。廠房的平面設(shè)計(jì)除首先滿足生產(chǎn)工藝要求外，在平面設(shè)計(jì)中應(yīng)使廠房平面形式規(guī)整、合理、簡單以及減小占地面積、節(jié)能和簡化構(gòu)造處理。廠房的建筑參數(shù)應(yīng)符合廠房

15、建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，是構(gòu)件的生產(chǎn)滿足工業(yè)化的要求。廠房的平面形式與生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)特性有直接的關(guān)系。在建筑實(shí)踐中常用的廠房平面形式有矩形、方形、L形和形等。該設(shè)計(jì)為小規(guī)模設(shè)備安裝車間，吊車起重量為5t，各工段之間靠得較近，運(yùn)輸路線短截，工藝聯(lián)系緊密，工程管線較短，形式規(guī)整，占地面積少，故該廠房平面形式采用矩形平面，且整個(gè)廠房柱及吊車軌頂標(biāo)高相同，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造簡單，造價(jià)省，施工快；在寬度不大的情況下室內(nèi)采光通風(fēng)較容易解決。根據(jù)該廠房生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，采用直線式的生產(chǎn)工藝流程，即原料由廠房一端進(jìn)入，產(chǎn)品由另一端運(yùn)出。在廠房中，為支撐屋頂和吊車設(shè)柱子，根據(jù)工藝流程和設(shè)備布置對跨度和柱距大小提出了要求。在選

16、擇柱網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮以下要求：（1）滿足生產(chǎn)工藝要求。（2）遵守廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，跨度小于18m時(shí)，跨度的增減采用擴(kuò)大模數(shù)3M數(shù)列。大于18m時(shí)，跨度的增減采用擴(kuò)大模數(shù)6M數(shù)列。廠房山墻出抗風(fēng)柱柱距宜采用擴(kuò)大模數(shù)15M數(shù)列。（3）調(diào)整和統(tǒng)一柱網(wǎng)。（4）盡量擴(kuò)大柱網(wǎng)，提高廠房的通用性和經(jīng)濟(jì)合理性。由于跨度根據(jù)設(shè)計(jì)資料已定為12m，因此采用3M數(shù)列的擴(kuò)大模數(shù)。柱距在綜合考慮以上因素的前提下，采用6m的柱距形式且不采用抽柱的形式，有利于提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本廠房設(shè)附屬員工休息室，設(shè)附屬跨，建筑面積36 m2。為了滿足工人在生產(chǎn)過程前后的生產(chǎn)衛(wèi)生及生活上的需要以保證產(chǎn)品質(zhì)量并為工人創(chuàng)造良好的休息條件，所以

17、應(yīng)該在車間附近設(shè)置員工休息室。休息室設(shè)計(jì)應(yīng)本著“有利生產(chǎn)，方便生活”的要求進(jìn)行。休息室應(yīng)有良好的朝向及采光和通風(fēng)的條件；休息室不應(yīng)放在有粉塵、毒氣和其他有害氣體的下風(fēng)向。23平臺設(shè)計(jì)1、平臺結(jié)構(gòu)的組成和分類平臺結(jié)構(gòu)通常由鋪板、主次梁、柱、柱間支撐，以及梯子、欄桿等組成。平臺按使用要求可分為室內(nèi)和室外平臺，承受靜力荷載和動(dòng)力荷載平臺、生產(chǎn)輔助平臺，以及中、重型操作平臺等；按支座處理方式的不同，普通結(jié)構(gòu)還可分為：（1）直接擱在廠房柱的三角架或牛腿上的平臺。（2）一側(cè)支承于廠房柱或建筑物墻體，另一側(cè)設(shè)獨(dú)立柱的平臺。（3）支承于設(shè)備上的平臺。（4）全部為獨(dú)立柱的平臺。本設(shè)計(jì)為了便于制作與安裝，采用了一

18、側(cè)支承于廠房柱或建筑物墻體，另一側(cè)設(shè)獨(dú)立柱的平臺結(jié)構(gòu)。2、平臺結(jié)構(gòu)的布置（1）滿足工藝生產(chǎn)操作的要求，保證通行和操作的凈空。一般通行凈空高度不應(yīng)小于1.8m。寬度不宜小于0.9m,不應(yīng)小于0.6m。平臺四周一般均應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄桿，欄桿高度一般為1000。當(dāng)平臺高度2000時(shí)，尚應(yīng)在防護(hù)欄桿下設(shè)置高度為100150的踢腳板。平臺應(yīng)設(shè)置供上下通行的梯子，梯子的寬度不宜小于600。 （2）確定平臺結(jié)構(gòu)的平面尺寸、標(biāo)高、梁格及柱網(wǎng)布置時(shí)除滿足使用要求外，梁、柱的布置尚應(yīng)考慮平臺上的設(shè)備荷載和其他較大集中荷載的位置以及大直徑管道的吊掛等。（3）平臺結(jié)構(gòu)的布置，應(yīng)力求做到經(jīng)濟(jì)合理，傳力直接明確。梁格的布置應(yīng)

19、與其跨度和適應(yīng)。當(dāng)梁的跨度較大時(shí)，其間距也宜增大。充分利用鋪板的允許間距，合理布置梁格，以求較好的經(jīng)濟(jì)效果。（4）在可能條件下，平臺的梁、板應(yīng)直接支承在廠房柱、大型設(shè)備或其他結(jié)構(gòu)上，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。（5）為便于制造，使構(gòu)件簡單，平臺結(jié)構(gòu)的主梁、次梁和柱，一般應(yīng)優(yōu)先采用熱扎型鋼，對于梁構(gòu)件，以采用熱扎工字鋼或H型鋼最為經(jīng)濟(jì)。當(dāng)梁的受力或跨度較大以致采用型鋼梁不能滿足構(gòu)件的承載能力和剛度要求時(shí)，通常采用組合工字形截面焊接梁。3、平臺結(jié)構(gòu)的荷載（1）構(gòu)件的自重（2）平臺活荷載，對于一般工業(yè)平臺可按2.0kN/m2計(jì)算，對于檢修、安裝時(shí)的堆料活荷載，可根據(jù)實(shí)際情況合理分區(qū)考慮；（3）設(shè)備荷載，按實(shí)際

20、情況考慮；對于一般機(jī)械動(dòng)力設(shè)備，其動(dòng)力影響可采用將設(shè)備荷載乘以動(dòng)力系數(shù)1.11.2的方法來考慮； 本設(shè)計(jì)中為一般的單層平臺，活荷載2.0kN/m2，為滿足生產(chǎn)工藝的要求，保證操作、通行所需要的凈空及安全。平臺板采用花紋平鋼板。主、次梁、柱均選用型鋼。平臺標(biāo)高為3m。具體平面布置形式如圖2. 1所示：圖2.1 建筑平面圖24剖面設(shè)計(jì)單層廠房的剖面設(shè)計(jì)是在平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在廠房的剖面設(shè)計(jì)中應(yīng)該做到：在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，經(jīng)濟(jì)合理地確定廠房的高度及有效利用和節(jié)約空間；妥善地解決廠房采光、自然通風(fēng)和屋面排水；合理地選擇維護(hù)結(jié)構(gòu)形式及其構(gòu)造，使廠房具有隨氣候條件變化良好的維護(hù)功能。1、廠房

21、高度的確定廠房高度是由地坪面到屋頂承重結(jié)構(gòu)下表面之間的距離。在一般情況，它與柱頂距地面的高度基本相等。所以常以柱頂標(biāo)高來衡量廠房的高度；屋頂承重結(jié)構(gòu)是傾斜的，則廠房高度是由地平面到屋頂承重結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的垂直距離。柱子長度仍應(yīng)滿足模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于有吊車廠房的柱頂標(biāo)高由下式計(jì)算求得:H=H1+h+Ch式中 H 柱頂標(biāo)高；H1 軌頂標(biāo)高。由工藝人員提出，本設(shè)計(jì)暫定為7m；h 吊車梁軌頂至車上小車頂面的凈空尺寸，由設(shè)計(jì)任務(wù)書中橋式軟鉤吊車性能參數(shù)已知1.87m；Ch 屋架下弦至小車頂面之間的安全間隙。此值應(yīng)保證屋架產(chǎn)生最大撓度以及廠房地基可能產(chǎn)生的不均勻沉陷時(shí)，吊車能正常運(yùn)行，國家標(biāo)準(zhǔn)通用喬式吊

22、車起重機(jī)界限尺寸中根據(jù)吊車起重量大小將定為400mm。 由吊車梁選用圖集P14圖集號為03SG520-1，吊車梁選用表（3）（大重新型）中選用序號1的吊車梁，其截面型號為GDL6-3，高度為450mm；由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊上P134選用38kg/m鐵路重軌，其軌道高為134mm。則 牛腿標(biāo)高為H1-軌道高-吊車梁高=7000-134-450=6400mm 取6600mm 軌頂標(biāo)高H1最終定為牛腿標(biāo)高+軌道高+吊車梁高=6600+134+450=7184mm 取7200mm 柱頂標(biāo)高為H=H1+h+Ch=7200+400+1870=9470mm 取9600mm2、室內(nèi)外地評標(biāo)高的確定在一般情況下，單

23、層廠房室內(nèi)地坪于是外地面需設(shè)置高差，以防止雨水侵入室內(nèi)，但為了便于運(yùn)輸工具進(jìn)出廠房和不佳廠門口坡道的長度，這個(gè)高差又不宜太大，一般取150mm。對于單層廠房室內(nèi)地坪標(biāo)高，由廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)確定，其相對標(biāo)高定為±0.000。3、采光設(shè)計(jì)采光設(shè)計(jì)是根據(jù)室內(nèi)生產(chǎn)對采光的要求來確定窗口的大小、形式及其布置。保證室內(nèi)采光強(qiáng)度、均勻度及避免眩光。為使采光設(shè)計(jì)做到適用、經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)及其對采光的要求，按采光系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本廠房設(shè)計(jì)中采用的采光方式為雙側(cè)采光的方式，且依據(jù)實(shí)際任務(wù)書中采光面積比應(yīng)大于1/61/8的要求，低側(cè)窗采用3m×3.6m，高側(cè)窗采用3m×

24、0.9m。計(jì)算窗地面積比：12×(3×3.6+3×0.9)+2×0.9/42×12=1/3.08 > 1/6 則滿足采光要求。在設(shè)置中為方便工作和不使吊車梁遮擋光線，高側(cè)窗的下沿距吊車梁頂面不應(yīng)太高和過低，一般取600mm左右，綜合考慮軌道的影響，本設(shè)計(jì)高側(cè)窗下沿取距軌頂標(biāo)高以上600mm。低側(cè)窗臺高度一般應(yīng)略高于工作面高度。本設(shè)計(jì)取為1.2m （即窗臺高為1.2m ）。4、通風(fēng)設(shè)計(jì)在廠房設(shè)計(jì)中，良好的工作環(huán)境不僅要適宜的天然光線，還應(yīng)有潔凈的空氣和正常的氣候條件。廠房的通風(fēng)方式有機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)，由于本廠房采用雙側(cè)窗、沒有特殊要求，且

25、包頭地區(qū)風(fēng)力較大，因此采用自然通風(fēng)便可滿足要求。5、屋面排水形式工業(yè)廠房的排水方式又有組織排水和無組織排水。為了防止檐口水在風(fēng)的作用下濕墻、進(jìn)窗及立面美觀要求，本設(shè)計(jì)屋面采用有組織排水，在有組織排水中要設(shè)天溝、女兒墻火檐口板、水斗、水落管和地下排水管網(wǎng)。據(jù)鋼結(jié)構(gòu)下冊房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P14種所述：門式輕型剛架房屋的屋面坡度宜取1/81/20，在雨水較多的地區(qū)取其中的較大值。綜合考慮本設(shè)計(jì)中的氣象資料，屋面排水坡度取10。雨水斗要泄水率高，摻氣量小。 圖2.2目前采用較多的是65型鑄鐵雨水斗，由雨水斗和短插管組成如圖2.4.1所示：工業(yè)廠房所用雨水管一般用鑄鐵管較多，水落管是用支架固定在墻上。水

26、落管的截面一般選用100200的管徑。排水管的選擇據(jù)輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖集P138所示：6m36m屋面排水設(shè)置,排水面積<=1400，排水管最大間距為18m。本設(shè)計(jì)排水管間距采用15m，落水管采用100落水管。滿足構(gòu)造要求。6、廠房的保溫和隔熱在廠房的剖面設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮廠房的保溫和隔熱問題。由于廠房位于包頭地區(qū)，考慮冬季氣溫較低，屋面及墻面須采用保溫材料。因此廠房的維護(hù)結(jié)構(gòu)采用帶有保溫夾芯的壓型鋼板，根據(jù)廠房的實(shí)際溫度可選用屋面保溫材料的厚度為100mm，墻面保溫材料的厚度為80mm。具體剖面形勢如圖2.3所示：圖2.3 1-1剖面圖 25單層廠房定位軸線的標(biāo)定單層廠房定位軸線是確定廠房

27、主要承重構(gòu)件位置及其相互間標(biāo)志尺寸的基準(zhǔn)線，也是廠房施工放線和設(shè)備安裝定位的依據(jù)。標(biāo)定定位軸線時(shí)，應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求，并注意減少構(gòu)件的類型和規(guī)格；擴(kuò)大構(gòu)建通用互換性；提高廠房建筑的工業(yè)化水平。1、橫向定位軸線橫向定位軸線通過處是吊車梁、屋面板、基礎(chǔ)梁、連系梁及墻板標(biāo)志尺寸端部的位置。因該廠房不設(shè)置變形縫，所以中間柱的中心線應(yīng)與橫向定位軸線相重合，山墻為非承重墻，此時(shí)墻內(nèi)緣和抗風(fēng)柱外緣應(yīng)與橫向定位軸線相重合，端部鋼架柱的中心線應(yīng)自橫向定位軸線內(nèi)移600mm。2、縱向定位軸線縱向定位軸線在柱身通過處事無假貨屋面大量標(biāo)志尺寸端部的位置，也是大型屋面板邊緣的位置。縱向定位軸線的標(biāo)定預(yù)調(diào)車橋架斷頭長度、

28、橋梁斷頭與上柱內(nèi)緣的安全縫隙寬度以及上柱寬度有關(guān)。為使吊車跨度與廠房跨度相協(xié)調(diào)，二者之間的關(guān)系為：L-Lk=2e 式中 L-廠房跨度 Lk -吊車跨度 e-軸線至吊車軌中心線之間的距離一般取750mm。由左圖可知，e=h+Cb+B。 因安全縫隙要等于或大于允許的縫寬，故有e-(B+h0)>=Cb。根據(jù)柱距大小和吊車起重量大小由橋式軟鉤吊車性能參數(shù)表得h0=400mm B=230mm 圖2.4 則750-（230+400）=12080說明安全縫隙寬度大于允許寬度，軸線與外墻內(nèi)緣及柱外緣重合。2.6立面設(shè)計(jì)單層工業(yè)廠房立面設(shè)計(jì)是以廠房體形組合為前提的，在已有體形的基礎(chǔ)上利用柱子勒腳、門窗、墻

29、面、線腳、雨蓬等部件，結(jié)合建筑構(gòu)圖規(guī)律進(jìn)行有機(jī)的組合與劃分，使立面簡潔大方，比例恰當(dāng)，達(dá)到完整對稱，節(jié)奏自然，色調(diào)質(zhì)感協(xié)調(diào)統(tǒng)一的效果。廠房體形必然受到生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)形式、基地環(huán)境、氣候條件以及環(huán)保要求等因素的制約。因此，不同的生產(chǎn)工藝流程有著不同的平面布置和剖面處理，廠房體形也不同。一般中小型機(jī)械工業(yè)廠房的體形多采用方形或長方形。在實(shí)踐中，立面設(shè)計(jì)常采用垂直劃分、水平劃分、和混合劃分等手法。影響立面設(shè)計(jì)的因素有：(1)、使用功能的影響。廠房是為生產(chǎn)服務(wù)的。不同的工藝流程、生產(chǎn)狀況、運(yùn)輸設(shè)備有著不同的平面和剖面，對立面也有同樣影響。廠房立面處理必須滿足使用、安全、經(jīng)濟(jì)的要求，具有建筑形象能反映出

30、建筑內(nèi)容的效果。（2）、結(jié)構(gòu)形式的影響。結(jié)構(gòu)型式對廠房的體型影響較大，屋頂形式在很大程度上決定著廠房的體型。（3）、氣候、環(huán)境的影響。太陽輻射強(qiáng)度、室外空氣的溫度與濕度等因素對立面設(shè)計(jì)均有影響。寒冷地區(qū)的廠房要求防寒保暖，窗口面積不宜過大，空間組合集中，給人以穩(wěn)重、深厚的感覺；炎熱地區(qū)的廠房，為滿足通風(fēng)散熱，常采用開敞式外墻，空間組合分散、狹長，反映出輕巧、明快的個(gè)性。 建筑物最顯著的要素是它的正立面，它直接構(gòu)成了建筑的外觀。墻上的門窗、可見的裝置和裝潢系建構(gòu)成了建筑外觀的韻律，建筑材料的選擇和著色在大面積墻面處理上有著重要的作用。同時(shí)，對于近處觀看的效果和遠(yuǎn)處觀看的效果應(yīng)給于同樣的重視。所有

31、的建筑材料多具有自己的物理和美學(xué)特性，金屬板面可以橫向鋪設(shè)也可以豎向鋪設(shè)。建筑立面是建筑組成部分中的焦點(diǎn)，門戶窗的設(shè)置可以用來調(diào)整立面的虛實(shí)對比，他們必須平衡已達(dá)到整體效果的和諧。門窗的尺寸與建筑的大小有關(guān)，當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的門窗時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)立面的大小進(jìn)行選擇。門窗有序的布置和按排才能給建筑帶來協(xié)調(diào)，一個(gè)和諧的立面需要對門窗進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)門窗的位置不在同一高度時(shí)，可通過視覺效果增大門的尺寸來配合窗的排列。如有可能，應(yīng)盡量避免使用孤立的單窗，因?yàn)榇笆菢?gòu)成立面效果的最重要部分，同樣，門也應(yīng)該以同樣的方式來構(gòu)成立面效果。一棟建筑物的體型和立面，最總是以他的形狀、材料之感和色彩等多方面的總和，給人們留下一

32、個(gè)完整深刻的外觀印象。在立面輪廓、門窗排列、構(gòu)件組合以及墻面劃分基本確定的基礎(chǔ)上，材料質(zhì)感和色彩的選擇、配置、是使建筑立面進(jìn)一步取得豐富和生動(dòng)效果的又一重要方面顏色與材質(zhì)是不可分離的，然而，在傳統(tǒng)和古典的建筑中，人們選擇材料時(shí)并不太考慮他們的顏色。現(xiàn)代建筑將色彩放在第一位，而現(xiàn)代的工業(yè)建筑也融入了大量的色彩及色彩組合因素。預(yù)制輕鋼建筑所能提供的豐富多彩的彩板顏色和多種可與彩板組合使用的建筑材料，使建筑的顏色得到非常多彩的和諧組合。有兩種方法來確定工業(yè)建筑的色彩：（！）突出本建筑在環(huán)境中的位置，它的外觀應(yīng)表現(xiàn)為醒目的顏色，使建筑物作為標(biāo)志性的形象出現(xiàn)。（2）將建筑物融入到環(huán)境中，用與環(huán)境相協(xié)調(diào)的

33、顏色。在群體工業(yè)建筑中，人們希望自己的建筑物與眾不同，那么，使用較為醒目的顏色可以輕而易舉地達(dá)到這一目的，而在較為寬廣的場地中，建筑物應(yīng)當(dāng)盡可能融入周圍的環(huán)境，在某些地區(qū)的政府規(guī)定獲取與法令中，就有這樣的要求。在這樣的情況下，可使用一些較暖色調(diào)的顏色，如：褐色、綠色、土黃色、來達(dá)到與環(huán)境顏色的融合。在選擇建筑的顏色時(shí)，也需要考慮不同的面，并且評價(jià)他們中的那一個(gè)面最為重要。墻面是大面積的可見立面，在本建筑中屋面板顏色均采用海藍(lán)色，給人以清新、明快的感覺。其側(cè)立面如圖2.5所示，正立面如圖2.6 所示：圖2.5 側(cè)立面圖圖2.6 正立面圖27 單層廠房的室內(nèi)設(shè)計(jì)廠房的內(nèi)部設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合設(shè)計(jì)，即把組

34、成廠房內(nèi)部空間的建筑構(gòu)件和其他內(nèi)含成分作為一個(gè)統(tǒng)一體，全面綜合地進(jìn)行構(gòu)圖設(shè)計(jì)。廠房的承重結(jié)構(gòu)、外墻、屋頂、地面和隔墻等構(gòu)成了廠房內(nèi)部空間形式，涉內(nèi)部設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容；生產(chǎn)設(shè)備及其布置、管道組織、藝術(shù)裝飾、色彩處理等也都直接影響廠房內(nèi)部的面貌及其使用效果，也是車間內(nèi)部設(shè)計(jì)的有機(jī)組成部分，也是為工人創(chuàng)造良好工作環(huán)境的重要方面。1、廠房的生產(chǎn)設(shè)備布置可以有以下幾種形式：（1）形狀規(guī)格同一或接近，量大的設(shè)備應(yīng)使其形成有規(guī)律成組的排列，尤其是在相同的大型而復(fù)雜的設(shè)備布置中，用其形成斷續(xù)的節(jié)奏和輪廓線，一般能獲得明顯的組織性、規(guī)律性的視覺效果；（2）在很多情況下，一種形式的機(jī)床和輔助設(shè)備給人的印象是單調(diào)的，

35、在這種情況下較好的處理手法是用顏色按區(qū)段分組，用顏色區(qū)別主要和扶助的設(shè)備；2、在廠房的管道組織中根據(jù)使用和內(nèi)部構(gòu)圖要應(yīng)按下列原則布置：（1）內(nèi)部管道不應(yīng)給人以孤立無組織的感覺，硬是他們成為內(nèi)部整體構(gòu)圖中的有機(jī)組成部分；（2）各種類型的管道，應(yīng)分別涂以色彩，管道標(biāo)志色如下表2. 1所示：表2. 1管道名稱 顏 色 管道名稱顏 色過熱蒸汽管 紅 乙 炔 管 深 藍(lán) 飽和蒸汽管 紅 氫 氣 關(guān) 白 煤 氣 管 黃 給 水 管 藍(lán) 液化石油管 黃 排 水 管 綠 壓縮空氣管 淺 藍(lán) 油 管 棕 綠廠房的色彩處理應(yīng)打破車間內(nèi)部的單調(diào)感及改變?nèi)藗兊男睦頎顟B(tài)，內(nèi)部的色彩起著重要的作用。廠房的內(nèi)部色彩一般分環(huán)

36、境色、機(jī)械色和標(biāo)志色。環(huán)境色是指廠房內(nèi)部的色彩。機(jī)械色一般是由石油設(shè)備制造廠選定。標(biāo)志色又分為管道標(biāo)志色和警戒標(biāo)志色。管道標(biāo)志色有利于識別復(fù)雜的管道系統(tǒng)，利于檢修和防止事故。警戒標(biāo)志色是為了生產(chǎn)安全，用于廠房內(nèi)的一些易發(fā)生安全事故的設(shè)備或設(shè)備的某部分。3、單層廠房的鋼梯設(shè)計(jì)在廠房中由于使用的需求，常設(shè)置各種鋼梯，在本設(shè)計(jì)中又從地面到工作平臺的工作梯和到吊車操作室的操作梯。作業(yè)平臺梯選用鋼梯圖集02J401 P17 T4A07 的鋼梯，每步高為200mm，踏步寬為 230mm 。上吊車的鋼梯選用圖集號 02J401 P102 邊柱上吊車斜梯。金屬梯易腐蝕，須先涂防銹漆，再刷油漆，并需定期維修。2

37、.8建筑構(gòu)造做法類 別序號適用部位構(gòu) 造 作 法標(biāo)準(zhǔn)圖集號彩色壓型鋼板屋面1車間1.彩色壓型鋼板2.C型檁條和80聚苯乙烯朔料板3彩色壓型鋼板水磨石地面2車間1.12-18厚1：2.5水泥磨石地面磨光打蠟2.素水泥漿結(jié)合層一道3.20厚1：3水泥沙漿找平4.60厚（最低處）C20細(xì)石混凝土從門口向地漏找坡最低處不小于30厚5.聚氨酯三遍涂膜防水層1.51.8mm厚或用硅橡膠等其他防水涂料6.40厚C20細(xì)石混凝土隨打隨抹平，四周抹小八字腳7隨時(shí)墊層8素土夯實(shí)98J1-地9水泥沙漿墻面3內(nèi)墻1.2米以下1.刷內(nèi)墻涂料2.5厚1：2.5水泥沙漿抹面，壓實(shí)打3.13厚1：3水泥沙漿打低98J1-內(nèi)3

38、-C表2.2-1表2.2-2類 別序號適用部位構(gòu) 造 作 法標(biāo)準(zhǔn)圖集號彩色壓型鋼板墻面4內(nèi)外墻1.2米以上1.彩色壓型鋼板2.C型檁條和80聚苯乙烯泡沫塑料保溫材料3彩色壓型鋼板水刷石墻面外墻1.2米以下1.8厚1；1.5水泥石子（小八厘）罩面，水刷露出石子2.刷素水泥漿一道3.12厚1：3水泥沙漿打底掃毛4.磚墻面清掃積灰適量洇水98J1-外3-A細(xì)石混凝土散水61.40厚C20細(xì)石混凝土撒1：1水泥砂子，壓實(shí)趕光。2.墊層100厚碎石或碎磚夯實(shí)，灌M2.5混合砂漿。3.素土夯實(shí)向外坡4。98J1-散4-A大理石板踢腳71.稀水泥漿擦縫2.安裝10-20厚大理石板3.20厚1：2水泥沙漿灌貼

39、98J1-踢3-C水泥鋸齒坡道81.25厚1：2水泥沙漿抹面，作出60寬7深鋸齒2.素水泥結(jié)合層一道3.60厚C15混凝土4.墊層100厚碎石或碎磚夯實(shí)，灌M2.5混合砂漿。5.素土夯實(shí)（坡度按工程設(shè)計(jì)）98J1-坡6-A第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分3.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)本設(shè)計(jì)除基礎(chǔ)外均采用鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)體系與鋼筋混凝土和砌體結(jié)構(gòu)相比，其特點(diǎn)如下：1、 材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好。鋼材和其他建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比，強(qiáng)度要高得多。因此，特別適用于跨度大活荷載很大的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。鋼材還具有塑性韌性好的特點(diǎn)。良好的吸能能力和延性還是鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的 抗震性能。另一方面，由于鋼材的強(qiáng)度高，做成的構(gòu)件截面

40、小而壁薄，受壓時(shí)需要滿足穩(wěn)定的要求，強(qiáng)度有時(shí)不能充分發(fā)揮。2、 材質(zhì)，和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合。鋼材內(nèi)部組織比較接近勻質(zhì)和各向同性體，而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的。因此，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合。鋼材在冶煉和軋制過程中質(zhì)量可以嚴(yán)格控制，材質(zhì)波動(dòng)的幅度小。3、 鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工周期短。鋼結(jié)構(gòu)所選用的材料單純而且是成材，加工比較簡便，并能使用機(jī)械操作。因此，大量的鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)廠做成構(gòu)件，精確度較高。構(gòu)件在工地拼裝，可以安裝簡便的普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓，有時(shí)還可以在工地拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝，以縮短工期。小量的鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼屋架，也可以在現(xiàn)場就

41、地制造，隨即用簡便機(jī)具吊裝。此外，對已建成的鋼結(jié)構(gòu)也比較容易進(jìn)行改建和加固，用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需要進(jìn)行拆遷。4、鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕。鋼材的密度雖比混凝土等建筑材料大，但鋼結(jié)構(gòu)卻比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕，原因是剛才的強(qiáng)度與密度之比要比混凝土大得多。以同樣的跨度承受同樣荷載，鋼屋架的質(zhì)量最多不過鋼筋混凝土屋架的1/31/4，冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近1/10，為吊裝提供了方便條件。對于需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)，如建造在交通不便的山區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的工程，質(zhì)量輕也是一個(gè)重要的有利條件。屋蓋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕，對抵抗地震作用有利。另一方面，質(zhì)輕的屋蓋結(jié)構(gòu)對可變荷載的變動(dòng)比較敏感，荷載超額的不利影響比較大。受有積灰荷載

42、的結(jié)構(gòu)如不注意及時(shí)消灰，可能會(huì)造成事故。風(fēng)吸力可能造成鋼屋架的拉、壓反號，設(shè)計(jì)時(shí)不能忽略。設(shè)計(jì)沿海地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)，如果對颶風(fēng)作用下的風(fēng)吸力估計(jì)不足，則屋面系統(tǒng)有被掀起的危險(xiǎn)。5、 鋼材耐腐蝕性差。鋼材耐腐蝕的性能比較差，必須對結(jié)構(gòu)注意防護(hù)。尤其是暴露在大氣中的結(jié)構(gòu)如橋梁，更應(yīng)該特別注意。這使維護(hù)費(fèi)用比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高。不過在沒有侵蝕性介質(zhì)的一般廠房中，構(gòu)件經(jīng)過徹底的除銹并涂上合格的油漆，銹蝕問題并不嚴(yán)重。近年來出現(xiàn)的耐候鋼具有較好的抗銹蝕性能，已經(jīng)逐步推廣應(yīng)用。6、 鋼材耐熱但不耐火。鋼材長期經(jīng)受100的輻射熱時(shí)，強(qiáng)度沒有多大的變化，具有一定的耐熱性能；但溫度達(dá)到150以上時(shí)，就必須用隔熱層加

43、以保護(hù)。鋼材不耐火。重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施。例如，利用蛭石板、蛭石板噴涂層或石膏板等加以防護(hù)。防護(hù)使鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)提高。目前已經(jīng)開始生產(chǎn)具有一定耐火性能的鋼材，是解決問題的一個(gè)方向。7、 鋼材適應(yīng)性強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)易與建造大跨度、大柱距的靈活車間，且便于加固和擴(kuò)建，且安裝接頭用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)容易拆卸，可用于活動(dòng)房屋。生產(chǎn)鋼材耗能低，又能夠回收，對于循環(huán)利用保護(hù)環(huán)境是有利的。 32結(jié)構(gòu)方案由于廠房位于某開發(fā)區(qū)，地基條件較好，廠方建完后基礎(chǔ)沉降微小，所以廠房采用輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，門式剛架有以下優(yōu)點(diǎn)：1、 采用輕型屋面，不僅可以減少梁柱截面，基礎(chǔ)也減小。2、 剛架的側(cè)向剛度借檁條的偶撐保證，省去縱向剛

44、性構(gòu)件并減小翼緣寬度。3、 剛架可采用變截面，截面與彎矩成正比，變截面時(shí)根據(jù)需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度，做到材盡其用，該設(shè)計(jì)采用等截面，因廠房內(nèi)設(shè)有橋式吊車。4、 豎向荷載通常是設(shè)計(jì)的控制荷載，但當(dāng)風(fēng)荷載較大或房屋較高時(shí)，風(fēng)荷載的作用不應(yīng)忽視，在輕型門式剛架中地震作用一般不起控制作用。5、 支撐的做法較輕便，可采用張緊的圓鋼。6、 結(jié)構(gòu)構(gòu)件可全部在工廠制作，工業(yè)化程度高，構(gòu)件單元可根據(jù)運(yùn)輸條件劃分，單元之間在現(xiàn)場用螺栓連接，土建部分施工少，且工期短。門式剛架通常用于跨度936m,柱距為4.59m，設(shè)有吊車起重量較小的單房工業(yè)房屋或公用建筑，設(shè)置橋式吊車時(shí)其重量不宜大于20噸，屬于中

45、、輕級工作制的吊車（柱距6m時(shí)，不宜大于30噸）設(shè)置懸掛吊車時(shí)起重量不宜大于3噸。 33構(gòu)件選型3.3.1屋面板與墻板 屋面板與墻板均采用壓型鋼板，壓型鋼板是目前運(yùn)用最多的板面材料。采用彩色鍍鋅鋼板，經(jīng)輥壓冷彎成各種波形，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、美觀、耐用、施工簡便、抗震性能好等特點(diǎn)。單層壓型鋼板的自重為0.10-0.18kN/m2,當(dāng)有保溫隔熱要求時(shí)，采用雙層鋼板中間夾保溫層的做法，屋面全部荷載標(biāo)準(zhǔn)之比較小，而且，目前壓型鋼板的加工和安裝已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化。其最大允許檁距可根據(jù)板型、支撐條件、荷載及芯板厚度，在產(chǎn)品規(guī)格中選用，壓型鋼板與其他的屋面板相比較，有著明顯的優(yōu)點(diǎn)：比太空板輕，而太空板要用防火卷材，壓型鋼板本身具有防火功能；石棉瓦材料存在脆性大的缺點(diǎn)，易開裂破損，因吸水而產(chǎn)生收縮龜裂和撓曲變形等。壓型鋼板卻沒有這些缺陷，而且還比較美觀大方、立面效果好、自重輕、施工方便。壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定（1） 壓型剛辦腹板與水平面之間的夾角不宜小于45度。（2） 壓型鋼板宜采用長尺寸板材，以減少板長度方向的搭接。（3） 壓型鋼板長度