单层钢结构厂房设计

单层钢结构厂房设计 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

题目：金刚金属加工车间单层钢结构厂房设计

一、工程概况

1. 工程名称：金刚金属加工车间。

2. 建设地点：拟建建筑物位于西安市，室外地坪设计标高为415.35m。

3. 建设规模：总建筑面积2880平方米，单层工业厂房，内设中级工作制桥式吊车一台。

二、设计原始资料

（一）气象条件

1. 冬季采暖室外计算温度－5°C。

2. 主导风向：东北风，基本风压m2。

3. 地面粗糙度：B类。

4. 基本雪压：m2。

5. 年降雨量：632mm；日最大降雨量：92mm；时最大降雨量：

56mm；雨季集中在9、10月份。

6. 土壤最大冻结深度500mm。

（二）工程地质条件

1. 建筑场地地貌单元属渭河二级阶地，场地地形平坦。

2. 地下水稳定埋深～10.8m，属潜水类型。

3. 抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅲ类，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.2g，设计特征周期。

4. 根据场地岩土工程条件和建筑物荷载特点，建议本工程采用天然地基。

（三）施工条件

1. 建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。

2. 拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。

三、建筑设计任务及要求

（一）设计任务

根据建设单位提供的设计委托书，完成建筑平面、剖面及立面设计。

（二）设计要求

1. 平面设计：根据工艺要求，合理确定平面柱网尺寸；要求满足采光、通风要求。

2. 剖面设计：根据给定的吊车资料、工艺净空要求，确定牛腿标高和厂房高度。

3. 立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。

（三）设计成果

说明书1份，1#图纸2张

1. 平面图：参考比例1：100~1：200。

2. 立面图：正立面，侧立面各一个，参考比例1：100~1：200。

3. 剖面图：参考比例1：100~1：200。

4. 节点详图：不少于5个，其中檐口和屋脊构造详图必画，比例自定。

5. 建筑设计说明书。

建筑设计方案应达到初步设计深度，构造详图达到施工图深度。围护结构采用双层彩色压型钢板内填保温材料，可以是工厂复合板，也可以是现场复合板，自选。

四、结构设计任务及要求

（一）设计任务

根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件截面，设计连接节点，绘制结构施工图。

（二）设计要求

1. 结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。

要求合理选择屋面梁的类型、梁、柱连接形式、柱截面形式、屋面和柱间支撑的布置方案。

提示：重型厂房跨度大、高度高、吊车重，多采用下段格构、上段实腹的阶形柱。屋面梁与柱可以铰接也可以刚接（铰接框架和刚接框架），对刚度要求高的单跨重型厂房可用刚接，其余铰接。

2. 结构布置：合理布置结构构件，正确选取计算单元，明确结构的传力途径，初步确定钢材种类及构件截面尺寸。

3. 结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；进行荷载组合；手算完成结构的内力分析，进行排架柱的内力组合，完成构件截面及连接节点设计；同时，采用工程设计软件计算结构内力及设计结构构件，并与手算结果进行对比分析。完成标准柱距的吊车梁设计。

（三）设计成果

计算书1份，1#图纸4张

1. 计算书内容：

(1) 结构设计方案论证（包括柱网布置，抗风柱、支撑设置，柱截面形式以及材料选择等）；

(2) 主要承重结构的内力计算及设计。

(3) 吊车梁设计。

(4) 墙梁、檩条、压型钢板、抗风柱、牛腿设计。

2. 图纸内容：

(1) 屋盖结构布置图（檩条、支撑和有关节点）；

(2) 墙面结构布置图（墙梁的布置及有关连接节点）；

(3) 阶型柱结构施工图；

(4) 节点详图（散于各图）；

(5) 吊车梁施工图。

五、设计成果统一要求

（一）设计说明书

应完整地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程；论述充分，条理清晰，叙述准确，简明扼要；书写整齐；计算过程尽可能表格化。

设计说明书应包括下列内容：封页，扉页，毕业设计任务书，中英文摘要和关键词，目录，正文，参考文献，附录，致谢。设计说明书的字数应在10000字以上，建筑设计、结构设计二部分的说明书应合在一起装订成册。

（二）图纸

设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图；图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。

图纸绘制包括计算机绘制和手工绘制两部分，建筑设计、结构设计各阶段至少应有1～2张手工绘制的图纸（1号或1号以上）。

六、国家标准及设计参考资料

（一）建筑设计部分

［1国家标准. 房屋建筑制图统一标准（GB 50001－2010）.

］北京：中国计划出版社，2010

［2］国家标准. 建筑制图标准（GB／T 50104－2010）.北京：中国计划出版社，2011

［3］国家标准. 《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）. 北京：中国计划出版社，2006

［4］教材.房屋建筑学.同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编.北京：中国建筑工业出版社，2005

（二）结构设计部分

[1] 国家标准. 建筑结构荷载规范（GB 50009－2001）（06

版）. 北京：中国建筑工业出版社，2006

[2] 国家标准. 建筑抗震设计规范（GB 50011－2010）. 北

京：中国建筑工业出版社，2010

［3］国家标准. 建筑抗震设防分类标准（GB 50223－2008）. 北京：中国建筑工业出版社，2008

［4］国家标准. 钢结构设计规范（GB 50017－2003）. 北京：中国计划出版社，2003

［5］国家行业标准. 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS102:2002）. 北京：中国计划出版社，2003

［6］国家标准.冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）.北京：中国计划出版社，2002

［7］国家标准. 建筑结构制图标准（GB/T 50105－2010）. 北京：中国计划出版社，2010

［8］国家建筑标准设计图集. 钢结构设计制图深度和表示方法（03G102）. 北京：中国建筑标准设计研究院，2003

［9］龚思礼主编. 建筑抗震设计手册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2002

［10］《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，2004

［11］陈绍蕃. 钢结构（上）. 北京：中国建筑工业出版社，2003

［12］陈绍蕃、顾强编着. 钢结构（下）. 北京：中国建筑工业出版社，2003

［13］丰定国、王社良主编. 抗震结构设计（第2版）. 武汉：武汉工业大学出版社，2003

［14］梁兴文、史庆轩主编. 土木工程专业毕业设计指导. 北京：科学出版社，2002

（三）可参考的建筑图集

［1］压型钢板、夹心钢板屋面及墙体建筑构造 01J925-1

［2］压型钢板及夹心板大门 02J611-3

［3］吕合金门窗 02J603-1

（四）可参考的其他结构标准图集：

［1］钢吊车梁（中级工作制）SG520-1~2

［2］柱间支撑 05G336

［3］吊车梁走道板 04G337

［4］吊车轨道连接及车挡 05G525

七、设计进度

三部分设计时间分别为：建筑设计3周、结构设计11周、共14周。各部分设计进度如下：

建筑设计进度

结构设计进度

拟建场地平面图

设计任务安排表：

附录吊车资料

跨度指运行轨道中心线之间的水平距离，单位为m，的小车运行轨道中心线之间的距离称为小车的轨距。

起重机参数及其与厂房的关系

起重机参数见《钢结构设计手册》（上）P908~910页。

摘要

本设计为单层普通钢结构厂房，采用刚格构柱与钢梁组成的框架体系，钢结构建筑质量轻、强度高、跨度大、工程施工周期短、施工灵活，相对成本低造价较为经济。屋面采用轻型屋面板，从而使得支撑屋面的杆件截面较小、较薄，它具有自重轻、材质均匀、应力计算准确、加工制造高度工业化、运输安装方便等特点。

本设计说明说包括：建筑设计、结构设计两部分；

建筑设计部分具体分为：建筑平面形式的选择；厂房刨面设计；厂房立面设计。

结构设计部分具体分为：方案确定；檩条设计；抗风柱设计；钢框架设计；柱脚设计；（计算细节已在各章节详细给出）。

本设计图纸部分包括：厂房平面图；厂房立面、刨面及节点详图；厂房檩条墙梁布置图；支撑布置图；格构柱施工图（1、2）；吊车梁施工图。

关键词：轻钢结构，框架体系，建筑设计，结构设计

Abstract

This design as a single layer ordinary steel structure workshop, the lattice steel column and just of frame system, steel structure building quality light, the intensity is high, the span, project construction period is short, and construction, flexible, relatively low cost. Cost more economy. The roof light roof board, so that support the roof stem a section smaller thin, it is light weight, material even, and the stress computation accurate, processing manufacturing

highly industrialized, transportation installation is convenient wait for a characteristic.

This design descriptions said including: architectural design, structure design two parts.

Architectural design part specific divided into: the choice of the form of building plane; Workshop dig face design; The facade design workshop.

Structure design of concrete are divided into: plan; Crane beam design; Continuous span purlin design; Wind column design;

Steel frame design; Column feet design; (calculation details has set up a file in the chapters are detailed).

The design drawing part includes: building plan; Building facade, planing surface and detail drawings; Workshop continuous span purlin wall beam layout; Support arrangement; Lattice column construction drawing (1, 2); Crane beam construction drawing.

Key Words: Ordinary Steel Structure, Frame System,

Architecture Design,

Structure Design

目录

第一章建筑设计

平面设计

1.1.1厂房的平面形式

根据地形条件及使用的要求，考虑到能够合理并充分利用场地空间，节约成本，此超市的平面形式采用单层双跨的矩形平面形式。这种平面形式较其他形式平面联系紧密,工程管线较短，而且矩形形式规整,占地面积少，结构构造简单、造价低、施工快。同时室内采光通风都较易解决。

1.1.2柱网设计

超市4800标准模数的要求。本厂房柱距采用8m，跨度采用60m，双跨单脊双坡形式厂房。厂房总长度为80m，总建筑面积为4800m2。

1.1.3定位轴线

1. 横向定位轴线

为了支撑墙重和抵抗墙面风荷载，厂房端部山墙内侧每隔6米设置抗风柱，为了结构构件的协调统一，山墙内缘与横向定位轴线重合当山墙为非承重墙, 端部柱截面中心线应自横向定位轴线内移600mm。排架柱的截面形心与横向定位轴线重合。柱网布置如图所示

2. 纵向定位轴线

由于厂房内设置吊车，为普通钢结构厂房耗钢量考虑，厂房承重柱采用阶形柱，上柱为实腹式. 因为阶形柱的下段柱除承受上柱的荷载外，还需承受吊车荷载 , 下柱为缀条格构式柱. 截面形式如图1.3.3.2所示

图柱网布置图

图格构式柱截面形式

厂房纵向定位轴线的确定，除了要考虑结构合理，构造简单外，在有吊车的情况下，还应保证吊车运行和检修的安全需要。