太原市某发动机厂单层厂房建筑结构及吊装方案设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 引言 . 1 2 建筑设计 . 2 平面设计 . 2 剖面设计 . 2 建筑构造做法 . 3 其他 . 4 3 结构构件的选型和布置 . 5 夹芯板 . 5 檩条设计 . 5 屋架 . 6 吊车梁 . 6 吊车轨道联结 . 6 排架柱 . 7 柱间支撑 . 7 抗风柱 . 7 基础 . 7 基础梁 . 7 4 钢屋架设计 . 8 设计资料 . 8 屋架形式及几何尺寸 . 8 支撑的布置 . 8 荷载和内力计算 . 10 屋架计算 . 10 5 排架计算 . 19 荷载计算 . 20 内力计算 . 25 内力组合 . 34 柱截面设计 . 37 基础设计 . 45 抗风柱设计 . 51 6 施工方案设计 . 53 方案部署 . 53 吊装方案设计 . 53 7 件应用 . 57 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结束语 . 58 致 谢 . 59 参 考 文 献 . 60 附录 A 架计算数据 . 61 附录 B 算简图 . 63 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 引言 本课题为 太原 市某发动机厂单层厂房建筑结构及吊装方案设计， 首先进行建筑设计，根据厂房的功能要求 确定合理的建筑方案，包括平面设计、立面设计和剖面设计；然后进行结构设计，完成结构布置、构件选型及钢屋排架计算、排架柱、抗风柱和基础设计等；最后进行吊装方案设计，先分析整个施工过程，然后对吊装方案进行具体的设计。 太原 市某 发动机 厂单层厂房，厂房结构形式为装配式钢筋混凝土排架结构。厂房长度 60 m，不设天窗。跨度分别为 21 m 和 15 m，两跨分别设有大连起重运输机械研究所的 20 t( 和 10 t(式吊车两台，轨顶标高为 10.0 m。采用桁架式钢屋架，彩色钢板夹芯屋面板，为非上人屋面。 厂房 所在地基本风压0=0.4 kN/组合值系数c=基本雪压0s=kN/合值系数c= 工程位于 太原 市，根据建筑抗震设计规范 得场地土类型为，抗震设 防烈度为 6 度。 基底标高为 m， 土质为粉土， 重度 =20 kN/地基承载力特征 160 kN/下水位深度为 -2 m，地下水对混凝土无腐蚀性。 排架柱拟采用 凝土，基础采用 凝土；柱中受力钢筋拟采用 筋、构造柱、基础配筋采用 钢筋。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 建筑设计 平面设计 确定厂房平面形式 采用矩形的平面形式，这种平面形式适用于工段间联系紧密，运输路线短，形状规整的厂房。 柱网的选择 采用 6 m 柱距，由于两个跨度分别为 21 m 和 15 m，因此抗风柱采用每跨中间为6 m 柱距，两边为 4.5 m 柱距。 横向定位轴线的确定 为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线 600 余排架柱的形心与横向定位轴线重合。 纵向定位轴线的确定 本厂房的吊车起重量不大于 20 t，确定为 “封闭结合 ”，边柱定位轴线在外墙内边缘，中柱在中心线，吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离取 750 纵向联系构件的设置 对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设 置圈梁外，尚宜在吊车梁标高处增设一道，外墙高度大于 15m 时，还应适当增设。在 3.9 m、 8.4 m、 高处设三道圈梁，其中柱顶圈梁可代替连系梁 ， 圈梁截面采用 240 40 在墙底部、基础杯口顶部位置设置基础梁，详见结构构件选型。 变形缝的设置 由 混凝土设计规范 知，本厂房的长度为 60 m，小于 70 m， 可不设伸缩缝 。该厂房是比较规则可不设防震缝。地基承载力均匀，高差不大不设沉降缝。 散水及坡道的设置 外围散水坡度为 5%，宽 600 门入口处的坡道坡度为 10%，且设有防滑条，宽度为 1500 门窗的平面布置 为了满足生产要求，在厂房的四个面各设两个大门，四周均开窗。 剖面设计 厂房高度确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 剖面设计是要确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高、柱顶标高和圈梁的标高。 牛腿顶标高等于标高减去吊车梁在支撑处的高度和轨道及垫层高度，必须是200倍数。 本厂房轨顶标高为 10.0 m，厂房标高图详见图 1。 取排架柱牛腿顶面高度为 车梁 高度为 车轨道及垫层高度 轨 顶 构 造 高 度 8 . 7 m 1 . 2 m 0 . 2 m 1 0 . 1 。 轨 顶 高 度 - 标 志 标 高1 0 . 1 m 9 . 7 m 0 . 4 m ，满足 200差值的要求。查图集，吊车梁轨顶至桥架顶面的高度B ，则A B C 1 0 .1 m 1 m 0 m 1 1 H H ，为满足模数要求，取 。 图 1 厂房标高 排水设置 本厂房采用两边内天沟排水，每隔 12 m 设落水管。 外墙的设置 采用 240 烧结多孔 砖墙，墙顶与檐口顶部齐平。 建筑构造做法 地面做法 取室内外高差为 150 外地面标高为 m。地面采用水泥地面： (1)20 水泥砂浆压实抹光； (2)80 凝土； (3)120 碎石夯实； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (4)素土夯实。 详图见建筑设计说明。 坡道 做法 采用水泥防滑坡道： (1)20 厚 1： 2 水泥砂浆抹面， 15 宽金刚砂防滑条，中距 80、凹出坡面； (2)素水泥浆一道； (3)80100 厚 凝土； (4)200 厚碎石，灌 1： 5 水泥砂浆； (5)素土夯实。 详图见建筑设计说明。 散水 做法 采用混凝土 水泥砂浆面 散水 （带垫层） ： (1)20 厚 1： 2 水泥砂浆抹面 ； (2)60 厚 凝土，上撒 1： 1 水泥砂子压实抹光 ； (3)120 厚碎石 垫层 ； (4)素土夯实。 详图见建筑设计说明。 其他 保温措施：采用有保温层的屋面做法和烧结多孔砖外墙。 防火措施：查建筑设计防火规范 006得 发动机 机厂 单层 厂房生产的火灾危险性分类为丁类。钢构件防火涂料选用 房 的耐火极限为 2 级。故防火分区的最大允许建筑面积和厂房内任一点到最近安全出口的距离均没有限制。 通风措施：采用自然通风与强制通风相结合。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 结构构件的选型和布置 夹芯板 屋面选用聚氨酯夹芯板，厚 80 度为 1/10。 檩条设计 条设计：采用 夹芯板自重 2 2 2 21 1 0 1 0 1 1 0 . 9 9 9 . 8 1 0 8 . 2 4 N / m 0 . 1 0 8 k N / m 檩条 自重 m 屋面均布荷载 m 水平间距为 屋面坡向间距为 檩条线荷载标准值： 0 . 1 0 8 1 . 5 0 7 0 . 0 5 0 . 5 1 . 5 0 . 9 6 2 N / m 线荷载设计值为（只考虑可变效应控制的组合）： 1 . 2 ( 0 . 1 0 8 1 . 5 0 7 0 . 0 5 ) 1 . 4 0 . 5 1 . 5 1 . 3 6 6 k N / 221 . 3 6 6 1 0 1 0 1 1 . 3 5 9 k N / 221 . 3 6 6 1 1 0 1 0 . 1 3 6 k N / 弯矩设计值： 21 1 . 3 5 9 6 6 . 1 1 6 k 21 0 . 1 3 6 3 0 . 1 5 3 k N 由抗弯强度要求的截面模量近似值为： 336 . 1 1 6 5 0 . 1 5 3 3 0 1 0 m 0 5 2 1 5 条 选用 型钢： 333, m i 0 m m 6 0 m m 2 0 m m 2 . 2 m m 3 2 . 2 0 c 8 2 c m 2 5 7 . 5 7 c m 6 . 2 3 c m 2 . 2 1 c x x yh b a t i i ， ， ， ， ， ， ，自重 m 1 因有拉条，不必验算整体稳定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 验算强度： 66 22336 . 1 1 6 1 0 0 . 1 5 3 1 0 1 9 9 . 5 2 N / m m 2 1 5 N / m 0 5 3 2 . 2 0 1 0 1 . 0 5 7 . 8 2 1 0n x y 验算垂直于屋面方向的挠度： 33 2234100 . 9 6 2 6 0 0 05 5 11 0 1 0 . 0 0 53 8 4 3 8 4 2 0 6 1 0 2 5 7 . 5 7 1 0 1 5 0 I l 验算长细比： 600 9 6 . 3 1 2 0 06 . 2 3300 1 3 5 . 7 5 2 0 02 . 2 1 满足要求。 屋架 采用梯形桁架钢屋架 ，详细 见屋架设计 。 吊车梁 查国家建筑标准设计图集 2 钢筋混凝土吊车梁，根据起重量和跨度选用。 21 m 跨 20 t 吊车，选用 间跨）、 跨） ,梁高 1200 重 15 m 跨 10 t 吊车，选用 间跨） ， 跨） ，梁高 900 重 吊车轨道联结 查国家建筑标准设计图集 04车轨道联结及车挡（适用于混凝土结构），根据最大轮压设计值等参数选用。 查国家建筑标准设计图集 2 钢筋混凝土吊车梁中起重机规格得：10t(车9P 20t(车59P 最大轮压设计值：d Q m a xP r m P 10t(车d 1 . 0 5 1 . 4 1 . 1 5 8 9 1 5 0 . 4 5 k ； 20t(车d 1 . 0 5 1 . 4 1 . 1 5 1 5 9 2 6 8 . 8 k 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据吊车梁型号查得吊车梁上螺栓孔间距为 280 用 轨型号为38 kg/m。 查国家建筑标准设计图集 04车轨道联结及车挡（适用于 混凝土结构 ）得钢轨高度为 134 垫板高为 50 前面近似取轨道及连接件高度为 200 垫板重为 20 . 0 5 2 0 1 k N / m ，取垫板宽为 500 钢轨与垫板总重 为G 0 . 5 1 0 . 3 8 0 . 8 8 k N / m ， 则 近似取轨道及连接件自重为 1kN/m 2。 排架柱 采用预制混凝土柱，详见 柱截面设计 。 柱间支撑 在 中柱列和边柱列 轴线之间设置上柱支撑和下柱支撑，在两个边跨设置上柱支撑。查国家建筑标准设计图集 05筋混凝土 柱间支撑 ，按构造要求上柱支撑选用 柱支撑选用 抗风柱 抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。抗风柱上柱截面尺寸为 400400柱尺寸为 400600100 基础 采用锥形柱下独立基础，详见 基础平面布置图 。 基础梁 查国家建筑标准设计图集 04筋混凝土基础梁，基础梁按整体选用 6 m 柱距），自重 4.5 m 柱距），自重 1.2 t。尺寸为 mm。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 钢屋架设计 采用 的 块进 行设计，对杆件和部分节点进行手算复核。这里对m 跨 钢屋架设计进行复核。 设计资料 结构形式 跨度为 21 m，总长 60 m，柱距 6 m，采用梯形钢屋架。 屋架尺寸及选材 屋架端部高度设计为 2 m，屋面坡度为 1/10，采用 ， 焊条。 屋架形式及几何尺寸 (1)计算跨度0 2 1 5 0 2 1 0 0 0 2 1 5 0 2 0 7 0 0 m ； (2)屋架中部高度 210002 0 0 0 0 . 1 = 3 0 5 0 m ； (3)屋架高跨比 3050 0 . 1 4 521000在经济范围（ 1168）内； 支撑的布置 根据车间长度 、屋架跨度和荷载情况，上、下弦 各 设 两道 横向水平支撑 ，具体 见支撑布置图 2。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0600 0460 00600 0354 00（ 1） 上弦支撑 5400 6000 3 6000 6000 4 5400（ 2） 下弦支撑 C C 1 C C 3 C C 1L G 2G G 2图 2（ 3） 1面垂直支撑 图 2 屋面支撑布置（单位： 弦支撑； 弦支撑； 直支撑； 性系杆； 性系杆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 荷载和内力计算 屋面选用聚氨酯夹芯板，厚 800 度为 1/10。 永久荷载标准值： 夹芯板自重 2 2 21 1 0 1 0 1 1 0 . 9 9 9 . 8 0 . 1 0 8 k N / m 檩条自重 m 屋架和支撑自重 20 . 1 2 0 . 0 1 1 . 1 2 0 . 0 1 2 1 0 . 3 5 1 k N / 合计： m 可变荷载标准值： 屋面均布荷载 m 雪荷载 m 风荷载标准值： m 荷载组合： 按可变荷载效应组合控制： ( 1 . 2 0 . 5 0 9 1 . 4 0 . 5 ) 1 . 5 6 1 1 . 8 k 按永久荷载 效应组合控制： ( 1 . 3 5 0 . 5 0 9 1 . 4 0 . 5 0 . 7 ) 1 . 5 6 1 0 . 6 k 屋架计算 内力计算 由屋面荷载前面算出： 按可变荷载效应组合控制： ( 1 . 2 0 . 5 0 9 1 . 4 0 . 5 ) 1 . 5 6 1 1 . 8 k 按永久荷载效应组合控制： ( 1 . 3 5 0 . 5 0 9 1 . 4 0 . 5 0 . 7 ) 1 . 5 6 1 0 . 6 k 钢屋架尺寸及内力图详见图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3 钢屋架尺寸及内力图 杆件复核 腹杆最大内力 99 用中间节点板厚度为 t=10 座节点板厚度 12 （ 1） 上弦 整个上弦不改变截面，按最大 内力计算： m a x 0 01 5 4 . 8 k N , 1 5 1 c m , 1 5 1 c l l ， 选用 22 7 5 5 0 6 , 1 4 . 5 2 c m , 1 . 4 2 c m , 3 . 7 8 c i i 0 151 1 5 0 . 4 1 5 01 . 4 2 0 151 3 9 . 9 1 5 03 . 7 8 双角钢 T 型截面绕对称轴 0 . 5 85 . 0 0 . 5 8 1 5 18 . 3 1 7 . 50 . 6 5 故由m a x 3 9 ， 查表 得 3 221 5 4 . 8 1 0 2 0 5 . 4 2 1 5 N / m 5 1 9 1 4 . 5 2 1 0N （ 2） 下弦 下弦也不改变截面，按最大内力计算。 m a x 1 5 0 . 8 k N , 3 0 0 c m , 3 0 0 c mo x o yN l l ，连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘的距离约为 100 不考虑螺栓孔削弱。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 选用 22 9 0 5 6 5 , 1 4 . 4 2 c m , 1 . 5 9 c m , 4 . 4 7 c i i 0 300 1 8 8 . 6 8 3 5 01 . 5 9 0 300 6 7 . 1 1 3 5 04 . 4 7 3 221 5 0 . 8 1 0 1 0 4 . 5 8 2 1 5 N / m . 4 2 1 0N （ 3） 斜腹杆 杆件 ： 9 7 . 7 k N , 2 5 4 c mo x o yN l l 选用 22 6 3 4 0 7 , 1 3 . 6 c m , 1 . 9 7 c m , 1 . 8 9 c i i 0 254 1 2 8 . 9 1 5 01 . 9 7 0 254 1 3 4 . 4 1 5 01 . 8 9 0220 . 4 84 0 . 4 8 2 5 45 . 8 3 0 . 4 80 . 7 4 442 2 2 21 . 0 9 1 . 0 9 41 1 2 8 . 9 1 1 3 0 1 5 02 5 4 0 . 7y z y yz y， 查表 得 杆件 ： 4 0 . 8 k N 2 3 0 c m 2 8 7 c mo x o yN l l ， ，选用 22 5 6 4 8 . 7 8 c m 1 . 7 3 c m 2 . 6 7 c i i ， ， ， 0 230 1 3 2 . 9 1 5 01 . 7 3 0 287 1 0 7 . 5 1 5 02 . 6 7 3 224 0 . 8 1 0 4 6 . 5 2 1 5 N / m 7 8 1 0N 节点复核 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1） 下弦节点 b，具体尺寸如图 4 所示 图 4 下弦节点 b 先算腹杆与节点板的连接焊缝： 杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取 124 m m , 4 m ，则所需焊缝长度（考起灭弧缺陷）； 肢背： 310 . 7 7 5 1 0 2 4 6 7 m . 7 4 1 6 0 ，取 70 尖： 320 . 3 7 5 1 0 2 4 3 3 m . 7 4 1 6 0 ，取 40 b 杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取 125 m m , 5 m ，则所需焊缝长度（考虑起灭弧缺陷）； 肢背： 310 . 7 1 2 . 2 1 0 2 5 1 8 m . 7 5 1 6 0 ，取 20 尖： 320 . 3 1 2 . 2 1 0 2 5 1 3 m . 7 5 1 6 0 ，取 20 b 杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取 124 m m , 4 m ，则所需焊缝长度（考买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 虑起灭弧缺陷）； 肢背： 310 . 7 5 8 . 9 1 0 2 4 5 42 0 . 7 4 1 6 0wl m m ，取 60 尖： 320 . 3 5 8 . 9 1 0 2 4 2 82 0 . 7 4 1 6 0wl m m ，取 30 2)上弦节点 B，具体尺寸如图 5 所示 图 5 上弦节 点 B 先算腹杆与节点板的连接焊缝： 杆肢背及肢尖焊缝的焊脚尺寸取 126 m m , 6 m ，则所需焊缝长度（考虑起灭弧缺陷）； 肢背： 310 . 7 9 7 . 9 1 0 2 6 6 3 m . 7 6 1 6 0 ，取 70 尖： 320 . 3 9 7 . 9 1 0 2 6 3 4 m . 7 6 1 6 0 ，取 40 次验算上弦与节点板的连接焊缝：节点板缩进 10 背采用塞焊缝，承受节点荷载12101 2 . 2 k N 5 m m 2 4 5 1 0 2 3 5 m h l l ， ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 21 2 . 2 1 0 7 . 4 1 . 2 2 1 6 0 1 9 5 . 2 /2 0 . 7 5 2 3 5 m m 肢尖焊缝承受弦杆内力差 9 4 . 7 0 . 2 9 4 . 5 k ，偏心距 5 0 1 0 4 0 m ，偏心力矩 9 4 . 5 0 . 0 4 3 . 7 8 k N e ，采用2 6，则对 N ： 3 29 4 . 5 1 0 4 7 . 9 N / m . 7 6 2 3 5f 对 M ： 6 2226 6 3 . 7 8 1 0 4 8 . 9 N / m 0 . 7 6 2 3 5f 则焊缝强度为： 2 2 224 8 . 9 4 7 . 9 6 2 . 5 1 6 0 N / m 2 2 屋脊节点 H 复核 具体尺寸如图 6 所示 图 6 屋脊节点 H 弦杆与节点板连接焊缝受力不大，按构造要求决定焊缝尺寸，一般可不计算。只进行拼接计算，拼接角钢采用与上弦杆相同截面 2 75 50 6L ，除倒棱外，竖肢需切去 5 m m 6 6 5 1 7 m ，取 20 ， 拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总 长度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 5 4 . 8 1 0 2 3 0 m 7 0 . 7 6 1 6 0W 共四条焊缝，认为平均受力，每条焊缝实际长度： 230 2 0 7 8 m 拼接角钢总长度为： 2 2 0 2 7 8 2 0 1 7 6 m 取拼接角钢长度为 300支座节点 a 复核 具体尺寸如图 7 所示。 图 7 支座节点 a （ 1） 底板计算 支反力 ，混凝土强度 29 /m ，所需底板净面积： 3 229 4 . 4 1 0 9 8 3 3 N / m m 9 8 . 3 3 c 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 锚栓直径取 25 ，锚栓孔直径为 50则所需底板毛面积： 2 23 . 1 4 59 8 . 3 3 2 3 5 1 4 8 c A 按构造要求采用底板面积为 22 8 3 6 1 0 0 8 c ，垫板采用 1 0 0 1 0 0 2 0 ，孔径 26 实际底板净面积为： 2 23 . 1 4 51 0 0 8 2 3 5 9 5 8 . 4 c 底板实际应力： 3 229 4 . 4 1 0 0 . 9 8 N / m 8 . 4 1 0q 2211 . 0 1 . 21 4 1 4 1 9 c 11 . 0141 . 2 21 4 9 . 5 22 1 9b c m 119 0 ，得 ，则： 220 . 0 5 6 0 . 9 6 1 9 0 1 9 4 0 . 7 N / m mM q a 所需底板厚度： 6 6 1 9 4 0 . 7 7 . 5 m 用 8，底板尺寸为 280 360 8 。 （ 2） 加劲肋与节点连接焊缝计算 一个加劲肋的连接焊缝所承受的内力取为 9 4 . 4 2 3 . 6 k N 2 3 . 6 9 . 5 2 2 4 . 2 k N c V e ， 加劲肋的高度、厚度取与中间节点板相同，即 2 9 0 1 4 0 1 0 ，采用 5，验算焊缝应力： 对 V ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 22 3 . 6 1 0 1 2 N / m . 7 6 ( 2 9 0 1 0 )f 对 M ： 4 226 2 2 4 . 2 1 0 2 4 . 5 N / m . 7 6 ( 2 9 0 1 0 )f 2 22 2 2 22 4 . 5 1 2 2 3 . 4 N / m m 1 6 0 N / m 2 2f （ 3） 节点板、加劲肋与底板连接焊缝计算采用： 6 ，实际焊缝计算长度： 2 2 8 ( 1 4 0 . 6 1 . 5 ) 2 1 2 0 . 6 9 6 . 4 c 焊缝设计应力： 3 229 4 . 4 1 0 2 3 . 3 N / m m 1 . 2 2 1 6 0 1 9 5 . 2 N / m 7 6 9 6 4 Wf f 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 排架计算 本厂房为 发动 机厂房，工艺无特殊要求，结构布置均匀 ，荷载分布均匀，故从整个厂房中选择 2 轴 排架作为计算单元，计算单元宽度 6B m。 室内外地坪高差为 150 础梁高度为 450基础顶面的标高为 m3。则计算简图中柱的总高度 1 2 .