第二部分建筑设计副本文档格式.docx
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檩条的间距依屋面板材料的力学性能和屋面荷载的大小而定一般在1.0~1.5m的范围内。
在本例中檩条的间距取1.5m。
依荷载性质和类型等各方面的影响因素,柱距选取目前我国的基本柱距6m。
设计要求操作平台面积不得小于15㎡,为便于设计,施工,以及适应工艺的要求,确定平台面积。
其柱网的确定,为避免和刚架柱基础靠得太近而形成联合基础,平台柱,次梁各向外悬挑1.5m,因此平台下柱网柱距和跨度均为3.0m。
在①、⑧号轴线靠山墙处各设两根抗风柱,且柱距为6m,距离A、B号定位轴线间距离各为3m,且抗风柱的外侧即为①、⑧号轴线。
1.3辅助构件的定位
1.3.1平台尺寸为5400㎜×
6000㎜,位于①、②轴线间,紧靠B轴线,平台顶面标高3.0m,同时设有钢梯和平台护栏,钢梯设在A、B轴线靠近①轴线的一侧。
1.3.2在A、B定位轴线间⑧号轴线的抗风柱间设3.3m×
3.6m的大门一个,主要供车辆和人员的出入,在A号轴③、④轴线间设2.4m×
2.4m的大门一个,主要供材料和人员的出入,大门上设人行小门,门上有挡雨棚,外挑900㎜。
1.3.3在满足车间采光面积比为1/6~1/8的前提下,只在厂房两侧纵墙开窗,柱间窗户尺寸为3.6m×
1.8m。
1.3.4吊车梯设在⑤、⑥定位轴线间靠近A号轴线一侧,吊车梯为焊接钢梯,侧面和顶角均设有护栏。
1.3.5外围散水坡度i=5%,宽800㎜,大门入口的坡道坡度i=10%,且设有防滑条,宽为1500㎜。
1.3.6室内外高差为150㎜,室外地面标高为-0.150m,在厂房的外围四周±
0.000m以上1.2m范围均为砌体砌筑的墙体,兼作窗台并支撑墙板。
2.2剖面设计
厂房的生产工艺流程对剖面设计的影响很大,因而在满足生产工艺要求的前提下,经济合理的确定厂房高度及有效利用和节约空间,解决好厂房的采光和通风,使其有良好的室内环境,合理的选择屋面排水,围护结构的形式及其构造,使厂房具有随气候条件变化影响小的围护功能,进而保证生产的正常进行及为工人创造良好舒适的生产环境,同时满足建筑工业化要求。
单层厂房的高度是指地面至屋架下表面的垂直距离,一般情况下,屋架下表面的高度即是柱顶与地面之间的高度,所以单层厂房的高度即是地面到柱顶的高度。
由生产工艺、生产设备、货物起吊高度、其中与运输和其他各方面的要求,初步确定轨顶标高为6.30m,钢结构厂房梁柱的截面高度为跨度的1/30~1/45,即在400㎜~266㎜之间,暂取梁柱截面高度为400㎜,吊车梁高度取600㎜,轨道选截面高度为134.7㎜的重轨,由设计资料所给出的桥式软钩吊车性能参数查得,轨面至车顶高度H=1870㎜,小车顶面至屋架下弦底部的安全高度取500㎜,由此确定柱顶标高。
2.1.1有吊车厂房柱顶标高的确定
厂房柱顶标高:
H=H1+h6+h7
式中:
H—柱顶标高,应符合3M模数
H1—轨顶标高
h6—轨面至车顶高度
h7—小车顶面至屋架下弦底部的安全高度
则H=6300+1870+500=8670㎜,取3M的模数H=8700㎜=8.70m。
2.1.2厂房高度的确定
厂房高度的标高:
H′=H+h
h—横梁截面高度
则H′=8700+400=9100㎜。
屋脊标高的确定:
H″=H′+
×
i
H″—屋脊标高
L—厂房跨度
i—屋脊坡度,一般取1/10。
则H″=
=9700㎜=9.70m。
根据建筑采光标准中的规定,工业建筑厂房一般采光等级为三级,车间的采光面积约为总面积的1/6~1/8。
试设计在侧墙开窗采光,且为双侧采光。
为了提高室内采光的均匀性及效果,分别设置了高侧窗和低窗。
窗的宽高尺寸分别为3.0×
0.6㎡和3.0×
1.8㎡,标高分别为1.1m和4.5m采光面积为3.0×
0.6×
9×
2+3.0×
1.8×
2=129.6㎡,满足要求。
故该厂房无需开设天窗。
厂房的通风方式有两种,即自然通风和机械通风,该厂房采用自然通风。
自然通风是利用空气的自然流动将室外的空气引入室内,将室内的空气和热量排至室外,针对该厂房的特点可利用室内外的温差造成的热压和风吹向建筑物而在不同表面上造成的压差来实现通风换气,不失为一种经济合理的通风方式。
因此,在厂房的平面布置上要使厂房长轴与夏季主导风向垂直,以侧墙上的侧窗和山墙上的大门作为主要的通风道。
,隔热设计
为保证厂房的围护结构具有一定的保温性能和在构造上的严密性,屋面和墙面均采用轻质高强的压型钢板,内层夹有一定厚度的聚苯板用来保温隔热。
4.建筑立面设计
为使立面简洁大方,比例恰当,达到完整均匀,节奏自然,色调质感协调统一的效果。
本厂房的立面采用水平划分的手法,在水平方向设整排的矩形窗,组成水平条带,增加立体感。
低侧窗为水平推拉窗,高侧窗为上下翻转的悬窗,在正立面开有2.4m×
2.4m的门,门上设有外挑900㎜的雨棚。
在水平方向附有不同色彩的板带,增强立面效果。
5.各种构造的做法
5.1散水做法,工程做法见(98J9-散4/69)
5.2地面做法,工程做法见(98J1-地8/60)
5.3坡道做法,工程做法见(98J9-坡3/70)
5.4雨篷做法
第三章结构设计
3.1材料的选取
门式钢架轻型房屋钢结构一般采用碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
碳素结构钢按照它的含碳量的多少可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
随其含碳量的增加,刚才的抗拉强度和屈服强度提高;
但塑性、韧性和冷弯性能会相应的降低,焊接性能也降低。
碳素结构钢可分为A、B、C、D四个质量等级,由A到D其质量由低到高。
再一种分法就是按照它的冶金脱氧方法,刚才可分为沸腾钢(F)、半镇静钢(B)、镇静钢(Z)和特殊镇静钢(TZ)四种。
低合金结构钢就是在碳素结构钢中添加一种或多种少量的合金元素,从而提高其强度、耐磨性、耐腐蚀性和冲击韧性。
低合金结构钢分为A、B、C、D、E五个质量等级。
按其脱氧方法分为镇静钢(Z)和半镇静钢(BZ)
根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:
2002)和《钢结构设计规范》(GB50017—2003)中规定钢材时应遵循以下规律:
本厂房采用轻型门式钢架结构,且吊车系统简单,起重量较小。
故本厂房的梁、柱及檩条的材料选用Q235。
本厂房的冲击韧性无特殊要求,所以选用B级
3.2结构体系的选择
选用门式刚架操作为本厂房的主要承重结构体系,完全满足使用上和功能上的要求,又因为轻型屋面的应用使屋面荷载大幅降低,使其自身具有优越的抗震性能从而提高整个房屋的抗震能力,因此,在本设计中,门式刚架的柱、梁截面均选用等截面的实腹焊接工字形截面,为提高整个厂房的整体性和稳定性,柱脚的连接形式采用刚接柱脚,梁柱之间的连接采用高强螺栓,总体设计力求技术先进,经济合理,使用方便。
3.3屋面系统的设计
3.3.1屋面板
屋面板选用双层压型钢板内夹聚苯保温板的轻型屋面结构,其具有轻质、高强、美观、耐用、覆盖面积较大、用料省、连接简单、施工方便、利于工业化生产,而且抗震、防火、可满足不同尺寸的要求。
压型钢板间的搭接所用紧固件设于波峰之上,横向搭接与主导风向一致,且采用错缝铺法,一般错开1~2波即可,以免重叠搭接。
3.3.2檩条
在该屋面体系中,选用卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条,跨度6m,高度取跨度的1/35~1/50,最后由计算确定截面尺寸。
ⅰ檩距取为1.5m,檩条的布置使腹板垂直屋面坡面,对槽钢檩条,宜将上翼缘卷边朝向屋脊方向,以减小屋面荷载偏心而引起的扭矩,宜采用双脊檩条方案。
ⅱ檩条的连接,与屋面可靠连接,以保证屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转,与压型钢板屋面连接,宜采用带橡胶垫圈的自攻螺钉,与屋架、刚架的连接设置角钢檩托,以防止檩条在支座处的扭转变形和倾覆,檩条端部与檩托的连接螺栓不少于2个,并沿檩条高度方向设置。
ⅲ拉条与撑杆
为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转,保证其整体稳定性而设置拉条,做起侧向支撑点。
在檩条二分点处设置一道拉条,拉条材料选用Q10圆钢。
(规范:
i=1/10,檩跨>
4m设一道;
跨度>
6m在檩跨三分点出各设一道)。
为了减小屋架上弦平面外的计算长度,并增强其平面外的稳定性,可将檩条与屋架上弦横向水平支撑在交叉点处相连,使檩条兼作支撑的竖压杆,参加支撑工作。
在檐檩和其相邻的檩条间设撑杆,撑杆采用钢管内设拉条的做法。
在檐口处设置斜拉条和撑杆。
1.3吊车梁系统
在本设计中,车间内设一辆起重量为5t的桥式软钩轻级工作制吊车,考虑到其起重量小,吊车梁采用6m跨度的焊接工字形截面。
为增强其整体稳定性,保证桥式吊车在梁上的平稳行驶,采用加强受压翼缘且沿梁全长均为同一截面的吊车梁。
每隔一定距离在梁的上翼缘平面外设侧向支撑点。
通过计算确定梁的截面尺寸使之满足承载力的要求,端跨吊车梁的连接与中间跨的有所区别。
1.4基础
由于柱脚处荷载较小,故考虑采用独立基础。
阶梯形的刚性独立基础为主要的选择形式,在刚性角的范围内确定台阶的高宽尺寸,垫层采用C10混凝土厚度为100㎜,基础混凝土标号不小于C25,构造钢筋直径为8~10㎜,间距为150~200㎜。
1.5围护结构体系
1.5.1砖墙
墙面标高1.2m以下采用240砖墙,作为窗户下窗台和上部墙板的支撑段,同时也对地下潮气的上升起到一定的阻止作用,使墙板和柱免受腐蚀。
1.5.2压型钢板墙
墙面标高1.2m以上的所有墙体均采用彩色夹心保温压型钢板,根据门窗尺寸和墙架间距选用合适的压型刚板来满足轻质、美观、耐用、保温、施工简便、抗震、防火等方面的要求。
1.5.3墙架
墙架的截面形式选为C型,跨度同柱距选为6m,开口方向参见墙梁布置图。
在墙梁的跨中设一道拉条,作为墙梁的竖向支撑,在最上端的两相邻墙梁间设斜拉条将其以下拉条所受的拉力传于柱。
墙板与墙梁的连接采用自攻螺栓,对于单侧挂板的墙梁,板的自重会对墙梁产生偏心,为消除偏心的作用,拉条连接在挂板一侧1/3板与柱间距处。
拉条直径为8~12㎜。
2.
1.1门式刚架
在本设计中所给资料中提供的是一座跨度为12m,柱距为6m,采用轻型屋盖和轻型外墙的单层厂房,车间内设5t的轻型工作制吊车,分析以上所给资料,无论从技术的角度还是经济的角度来看,选用门式刚架操作为本厂房的主要承重结构体系,完全满足使用上和功能上的要求,又因为轻型屋面的应用使屋面荷载大幅降低,使其自身具有优越的抗震性能从而提高整个房屋的抗震能力,因此,在本设计中,门式刚架的柱、梁截面均选用等截面的实腹焊接工字形截面,为提高整个厂房的整体性和稳定性,柱脚的连接形式采用刚接柱脚,梁柱之间的连接采用高强螺栓,总体设计力求技术先进,经济合理,使用方便。
1.2屋面系统
1.2.1屋面板
1.2.2檩条
在檩条跨度位置设置一道拉条(规范:
2.5.3墙架
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