程地质条件地形概述拟建场地地形平缓，地面标高在之间。自然地表内为填土，填土下层为厚砂质黏土，再下层为砾石层。砂质黏土允许承载力标准值为。砾石层允许承载力标准值为。地下水位地表以下，无侵蚀性。地震设计烈度为度，设计基本地震加速度值为，场地类别为Ⅲ类。建筑等级本工程建筑类别为丙类，耐久等级为三级，使用年限为年。抗震设防烈度七度，耐火等级二级屋面防水等级三级框架结构抗震等级三级，地基基础设计等级丙级施工条件建设场地平坦，道路通畅，水电就近可以接通，基本具备开工建设条件。拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。单层厂房平面设计平面形式的确定厂房的平面设计首先满足生产工艺的要求外，在建筑设计中应使厂房的平面形式规整以便节省投资和占地面积，选择柱网应使厂房具有较大的通用性，并使设计的厂房便于施工，正确选择采光和通风，合理地布置有害工段及办公室，制定安全疏散及防火措施等。本工业厂房采用矩形的平面形式，此平面形式相比于其他形式各工段较为紧凑，运输路线短，工程管线短，形式规整，占地面积少。且厂房的宽度有限，采光通风都能容易解决。柱网布置的确定柱网尺寸即决定了厂房的跨度柱距，又确定了刚架，屋面板，吊车梁的尺寸。为支承屋顶和吊车在相应位置必须设柱子。目前，米柱距是我国基本柱距，应用较广泛，二〇二年五月二十五日星期五经济效果也较好。因此厂房柱距为米，跨度米，长度米。平面布置图如图示。图平面布置图厂房门的确定结构耐火等级为Ⅱ级，防火规范中对此类建筑物的最远点至疏散门的允许距离要求为不限，考虑到工艺设计及行走方便，厂房开设个门，平面位置详见建筑平面图，考虑到厂房为预制构件生产车间可能会有汽车起重机的出入，取门宽和高，厂房门采用卷帘门，靠近主要交通干道，以便运输设备进出和人员疏散。散水的确定以便将雨水排至远处使厂房外墙不受侵蚀，在其四周将地面做成向外倾斜的坡度即散水，坡度为，宽度为，构造做法素土夯实，厚灰土，厚号混凝土撒水泥砂子压实赶光，散水面距地面。散水做法见下图示。图散水做法单层厂房剖面设计柱顶标高的确定厂房内有吊车作业，柱顶标高按式确定式二〇二年五月二十五日星期五式中柱顶标高吊车轨顶标高吊车轨顶至小车顶面的高度小车顶面至屋架下弦底面之间的安全净空尺寸。此间隙尺寸，很据具体情况可取。根据设计要求，取，查吊车资料可得，取，取。柱顶标高为，取米，符合要求。室内地坪标高的确定通常来讲，单层厂房室内外地坪需设置高差，以防止雨水倒灌侵入室内。但为了便于运输便利，这个高差又不宜太大，因此高差取值为。确定室内地坪标高为，室外标高为。采光通风的确定采用天然采光设计，即根据采光等级，查规范确定窗地比来确定窗子的面积，从而设置窗户的几何尺寸及位置，以保证室内采光强度均匀度等要求。由于单侧采光不均匀，衰减幅度大，所以采用双侧开窗。采光等级为Ⅲ级，根据采光等级查得窗地比为，又因厂房内有吊车工作，同时采用高低窗。为便于施工及不使吊车梁遮光，高窗下沿距吊车梁顶面距离要适中，规范规定至少高出吊车梁顶面,本设计取。低窗下沿般略高于工作面，本设计取。窗的确定厂房的总面积，根据采光等级查得窗地比为，窗户的总面积为，南北立面双侧开窗，兼顾墙梁位置，高窗高度为，距吊车梁顶面低窗高度为，距地面，山墙也设置高低窗，以增加窗的面积，具体尺寸和位置同南北立面。窗面积计算正立面背立面左立面右立面所以面积为符合要求。采用自然通风设计。厂房中热源主要来焊接加工散热自设备散热围护结构包括门窗向室内传递热量，为排出这些热量，般采光和运输要求开设的门窗就能满足，故低侧窗做成开闭式，高侧窗腹板局部稳定上柱段腹板高厚比下柱段腹板高厚比位移验算最大侧移，出现在牛腿截面处。最大挠度，出现在屋脊节点处。所以，柱的最大侧移和梁的最大挠度均满足要求。二〇二年五月二十五日星期五第章节点设计梁柱节点螺栓布置及验算采用的级摩擦型高强度螺栓连接，摩擦面采用喷砂处理，，。连接处传递内力设计值，，。螺栓布置如图，示。图梁柱节点布置图图梁柱节点螺栓布置图最外排高强螺栓杆轴方向受拉验算满足强度要求第二排螺栓杆轴方向受拉验算满足强度要求最外排螺栓拉剪承载力验算满足强度要求端板厚度设计端板采用，端板厚度按构造要求应大于，按附表钢材抗拉强度设计值二〇二年五月二十五日星期五。当不考虑杠杆撬力作用时外伸端板的厚度为最外排螺栓到翼缘板的距离外伸端板宽度端板钢材的抗拉强度设计值，端板厚度，取当考虑杠杆撬力作用时外伸端板的厚度计算为,，取因为高强度螺栓的直径为，按构造要求外伸端板的厚度不宜小于连接螺栓的直径，所以考虑撬力影响及构造要求后，端板厚度取。考虑杠杆力撬力的影响时，高强度螺栓的轴向受拉承载力还需按下列公式进行抗拉承载力验算端板厚度满足设计要求梁柱节点域剪应力计算满足要求，根据构造要求设斜加劲肋。,分别为节点域柱腹板的高度和厚度斜梁腹板高度或节点域高度验算梁腹板的强度刚架构件翼缘与端板的连接采用全熔透对接焊缝，腹板与端板的连接采用角焊缝。在端板设置螺栓处，需验算构件腹板的强度。，所以，满足要求。二〇二年五月二十五日星期五牛腿节点本工程牛腿采用形变截面牛腿，具体尺寸如图所示。牛腿的上下翼缘与钢柱采用完全焊透的对接形焊缝，在集中力作用的对应处，上翼缘表面设置垫板，腹板的两边设置横向加劲肋。为了防止柱翼缘的变形，在牛腿的上下翼缘与柱翼缘同标高处，应设置横向加劲肋，其厚度与牛腿翼缘等同。钢材采用，采用系列焊条，手工焊，如图示。图牛腿节点构造牛腿处荷载计算截面积，惯性矩，截面抵抗矩，翼缘与腹板连接处点的面积矩。钢牛腿承担的荷载主要是吊车梁体系的自重以及吊车轮压，可得作用于牛腿处的剪力吊车梁系统的自重，此吊车梁传至牛腿上的自重约为，综合考虑各种作用，吊车梁自重乘以系数最大轮压的最大反力，。作用于牛腿根部的弯矩为。牛腿根部截面强度验算牛腿根部与柱连接处截面如图示图牛腿根部与柱连接截面惯性矩二〇二年五月二十五日星期五上翼缘对中和轴的面积矩为验算点处正应力，满足要求。验算点处剪应力验算点处折算应力正应力为剪应力为折算应力为满足要求。牛腿的上下翼缘与钢柱采用完全焊透的对接形焊缝，因此强度与钢柱相等，可不必进行计算。二〇二年五月二十五日星期五第章檩条设计檩条的毛截面几何特性檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢，材料采用钢，檩条跨度为，檩条三分点处各设置道拉条，水平檩距，屋面坡度。初选截面为，如图，示图檩条截面图檩条截面主轴及荷载截面特性如下荷载计算永久荷载标准值夹芯板檩条可变荷载标准值屋面均布活荷载或雪荷载为，基本风压值，地面粗糙度类别为类。内力计算永久荷载与屋面活荷载组合檩条线荷载弯距设计值拉条处负弯矩二〇二年五月二十五日星期五跨中正弯矩考虑风荷载吸力的组合风吸力荷载永久荷载风荷载体形系数按建筑结构荷载规范采用。当房屋高度小于时，取风荷载高度变化系数。垂直屋面的风荷载标准值风吸力檩条线荷载弯距设计值拉条处负弯矩跨中正弯矩截面验算有效宽度计算图跨中最大弯矩引起的截面应力符号拉为负，压为正由图可知，截面应力为上翼缘有效宽度腹板腹板为加劲板件，时，受压稳定系数。上翼缘板上翼缘为最大压应力作用在支承边侧的部分加劲板件二〇二年五月二十五日星期五时受压板件的有限宽度上翼缘板,可得计算板件相邻的板件宽度，计算板件的宽度。受压板件的板组约束系数为，取上翼缘有效宽度的计算，由，取,所以板件的有效宽度为所以腹板有效宽度腹板为加劲板件，稳定系数，邻接板件稳定系数为。取腹板,可得故板组约束系数由，故取，腹板的有效宽度计算得到的截面有效宽度为二〇二年五月二十五日星期五所以，下翼缘受拉全截面有效，考虑腹板截面内开孔距上翼板边缘处，拉条为。有效截面特性上翼缘板的扣除面积宽度为，腹板的扣除面积，同时在腹板有拉条拉条采用钢连接孔孔直径，距上翼缘边缘，所以腹板的扣除面积宽度按计算，如图示。图腹板图有效净截面模量为檩条有效截面示意图有效截面模量上翼缘板的扣除面积宽度为，腹板的扣除面积宽度为，不计孔洞削弱，有效截面模量为二〇二年五月二十五日星期五前言钢结构如今已成为建筑行业的首选，尤其是再超高层建筑。其不但克服了混凝土结构的自重问题，而且施工周期短更适用于厂房。本次设计小组由人组成，在柳长江院长的指导下完成设计，每人的轨顶标高和柱距均有差异，这样使每个成员皆可以熟悉钢结构的设计流程并熟练掌握。这次毕业设计是针对我们大学生在校四年所学知识的个综合归纳，把所学的知识融会贯通起来。在设计过程需要查阅很多资料如国家规范图集等，更进步接触建筑行业所需的书籍所使用的设计软件是在掌握手算过程的基础上进行计算以提高速度，并出施工图用绘图软件进行修改。因本次设计是第次真正意义上的设计，包括建筑和结构设计，虽已掌握了其基本知识，但尚未熟练，再加上时间有限，设计中