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輕鋼結構廠房設計任務書

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輕鋼結構廠房設計任務書        
一、畢業設計目的與要求
畢業設計的目的是讓學生系統地運用所學基礎理論和專業技術知識進行一般工業與民用建筑、道路、橋梁等設計,從而獲得系統設計能力的訓練。學生通過畢業設計需達到如下要求:
1,能運用所學知識較為全面地解決建筑、結構設計中的實際問題,得到工程設計人員的基本訓練。
2,掌握建筑、結構設計的步驟和方法,熟悉常用設計規范、規程和標準圖集的使用。
3,掌握繪制建筑、結構施工圖的技能;掌握計算機繪圖方法。

二、設計題目:輕鋼結構廠房設計

三、建筑地點: 南方某城市市區

四、自然條件及施工條件
(一)概況:
某集團輕鋼結構房屋工程從屬于該集團公司民用工業園工程。該工程平面面積約為8000㎡,結構形式為全鋼結構,設計使用年限為50年,廠房為單層雙跨門式剛架。該工程的具體要求如下:
1.廠房內凈高6米,吊車梁軌頂標高4m。;
2.廠區通道寬度8米;
3.廠房大門采用電動卷簾門,為滿足消防等要求的輔助門采用平開門;
4.廠房均采用內天溝有組織排水,屋面排水坡度為5%。外墻體在標高1.200米以下為240磚墻;標高1.200米以上為雙層鍍鋅鋼板。屋面板采用雙層鍍鋅鋼板鎖邊屋面系統;
5.廠房內設兩臺10噸吊車和兩臺5噸吊車。
所有建筑應盡量采用鋁合金隔熱門窗;建筑外觀要求美觀、新穎,能夠充分體現輕鋼結構建筑的美學特點。
全年主導風向:東南風(夏季),東北風(冬季);
   基本風壓:Wo = 0.35kPa (離地10m高處值)。
最大凍土深度:0 .4m,基本雪壓:So = 0.3kPa。
地下水情況:常年地下水位﹣3.5m,水質對混凝土無侵蝕作用。
室外計算溫度:冬季極端氣溫﹣10℃,夏季極端氣溫 36.9℃。
抗震設防烈度: 7度,抗震設計地震分組:第一組,場地土類別:II 類,地面粗糙度類別:B類。
(二)設計條件:
1.自然條件
建筑物場地地勢平坦,地表高程38.56~38.72m,地下水位標高33.4m,無腐蝕性,標準凍融深度為0.8~1.2m。
經地質勘測,地層剖面為:表層0.8~1.2m耕雜土;以下有2.5m深的亞粘土;再往下為厚砂卵層。
亞粘土層可做持力層,地基承載力特征值為150kN/m2。地基土容重19kN/m3。
2.荷載條件
荷載類型    A組    B組    C組
活載    屋面活載    0.3 kN/m2    0.4kN/m2    0.5kN/m2
    基本風壓    0.4kN/m2    0.3 kN/m2    0.35kN/m2
    基本雪壓    0.5kN/m2    0.4kN/m2    0.3 kN/m2
恒載    屋面恒載    0.3 kN/m2    0.5kN/m2    0.4kN/m2
    墻面恒載    0.3 kN/m2    0.4kN/m2    0.35kN/m2
抗震設防烈度為6°
注:恒載包括結構自重,墻面恒載指壓型鋼板墻重。施工荷載為0.3 kN/m2。
3.材料規格
鋼材:型鋼,鋼板,冷彎薄壁型鋼均為Q235或Q345;
螺栓:摩擦型高強度螺栓8.8級和普通螺栓;
焊條:手工焊、自動埋弧焊和CO2氣保焊;
基礎混凝土≥C20,墊層混凝土≥C15;
鋼筋:直徑Φ≥12mm為HRB335級鋼筋,直徑Φ≤10mm為HPB235級鋼筋。
4.施工與安裝條件
(1)各種材料保證供應,品種齊全;
(2)施工技術力量雄厚,有足夠的運輸、吊裝設備;
(3)構件加工和預制設施配套,保證工期。

五、設計內容(根據在職工作狀況可作適當調整):

(一)建筑設計內容
1.根據初步擬定的方案進行建筑技術設計。
2.設計應滿足生產功能使用要求,并為工人創造良好的生產環境。
3.廠房結構選型應根據建筑、結構、施工要求綜合考慮,應做到安全適用、技術先進、經濟合理、外表美觀,應積極采用新技術,新結構、新材料。
4.設計中應遵守各種有關設計規范,標準和部頒標準,如應符合《廠房統一基本規劃》和《建筑模數制》等要求,有利于設計標準化、施工機械化,以提高建筑工業水平,對輕鋼結構,可采用壓型鋼板作為墻面、屋面材料。
5.立面設計應力求簡潔、明快、美觀、大方。
6.剖面圖
根據平面布置設計的結果選取1~2個基本能夠反映建筑特點的典型剖面繪制出相應的施工圖,可選擇墻口、泛水、陽臺、樓梯等。
7.門窗表
繪制出建筑平面布置圖上標識的各個門窗的匯總表,要求能夠反映各個門窗的基本參數。
8.平面圖
(1)柱網尺寸、縱橫墻體布置及厚度、房間名稱、軸線編號、門窗編號與開起方向、洞口位置與尺寸;
(2)伸縮縫、沉降縫及抗震縫是否需要設置等;
(3)剖面線與剖面編號、細部構造詳圖應標注索引號;
(4)在底層平面上應標示指北針。
9.立面圖
(1)建筑物兩端的軸線編號;
(2)各部分構造、裝飾節點詳圖索引,采用材料應注明名稱或代號。
10.剖面圖
(1)剖面圖應選擇最具有代表性的部位,將建筑物的特點盡量表示清楚,必要時可繪制局部剖面圖;
(2)墻、柱的軸線及編號;
(3)室外地面、底層地面、屋頂、檐口、女兒墻、門窗、梁及雨蓬等;
(4)門窗高度、層間高度、總高度等;
(5)各部分構造、裝飾節點詳圖索引,采用材料應注明名稱或代號。
11.構造詳圖
為提高設計工作效率,確保設計質量,各種建筑、部件應盡量采用標準圖或通用圖、重復使用。在選用時,應參考有關專門技術圖集的技術條件、適用范圍等,以選擇技術上可行、經濟上合理的標準圖或通用圖。對于特殊構造及處理措施應分別繪制詳圖。為方便閱圖,必須對各個詳圖給出相應的索引號。
12.圖紙
(1)平面圖:比例1:(400~500)
(2)剖面圖二個,比例1:200
(3)立面圖二個,比例1:(400~500)
(4)節點構造大樣:比例1:10或1:20
以上內容繪制#2圖紙三~五張。
13.設計說明書
(1)設計依據及設計指導思想
(2)設計特點及方案
① 結合地區地質、氣象條件及車間特征在建筑平剖面設計中采取了什么措施;
② 平面組合,柱網布置及變形縫設置特點;
③ 立面及空間藝術處理;
④ 結構形式的特點。
(3)構造簡要說明
① 廠房配件的選擇、工業化程度及經濟效果;
② 主要技術措施。
主要說明屋面、墻體、地面、門窗、裝修等做法。

 (二)結構設計內容
   
結構設計部分主要包括結構布置、結構及構件的設計。最后繪制技術施工圖。各部分設計應與建筑設計密切配合,并注意施工方面的問題(如構件的制作,架設等)。
(一)在建筑設計的基礎上,就主廠房進行結構設計,具體內容和要求如下:
1.設計資料
廠房跨度    廠房長度    柱子間距     屋面結構     吊車資料  
墻面材料    基本風壓    使用鋼材
2.結構布置
(1)柱網布置及抗風柱布置;
(2)橫向框架的結構及主要尺寸、框架柱及橫梁;
(3)墻架及柱間支撐布置(縱墻架及柱間支撐布置、端墻架及柱間支撐布置);
(4)屋蓋支撐布置。
3.靜力計算
(1)計算簡圖
① 恒載(屋面恒載、結構自重、外墻荷載);
② 雪載或屋面均布活荷載或施工荷載;
③ 吊車荷載;
④ 風荷載。
(2)荷載計算
(3)靜力分析
計算實際荷載作用下的框架內力圖,建議采用結構力學求解器求解,提供各荷載工況下的內力圖形。
4.框架設計
(1)內力組合
(2)框架柱的計算長度
① 框架平面內;
② 框架平面外。
(3)截面選擇和驗算
① 截面的幾何特征;
② 截面驗算;
③ 主要連接節點設計;
④ 抗風柱設計*。
(4)柱腳的構造與計算
① 柱腳的形式;
② 計算內力;
③ 底板計算;
④ 錨栓計算。
(5)廠房橫向剛度的驗算
(6)框架構件慣性矩比值的校核
5.檁條設計
(1)檁條形式、幾何尺寸、荷載;
(2)內力計算;
(3)截面選擇和驗算;
(4)撓度計算。
6.柱間支撐設計
(1)柱撐結構型式;
(2)荷載計算;
(3)截面選擇和驗算;
(4)廠房縱向剛度計算。
7.基礎設計
(二)結構施工圖內容
1.基礎平面圖
根據柱網尺寸繪制基礎平面布置圖,對各個基礎應標示出編號,如基礎、基礎梁等的結構詳圖不在本圖時,應標示詳圖索引號。圖中除對一般要求進行說明外還應包括:地基承載力情況;最大地基作用力;基礎最小埋置和開挖深度;特殊處理措施或建議。
2.結構平面布置圖
(1)根據建筑圖標示出軸線網及墻、柱、吊車梁等位置,并注明吊車梁、柱的編號;
(2)其它細部構件應標示出詳圖索引號。
3.結構圖
(1)結構平面、立面圖;
(2)主剛架安裝圖,主要節點構造詳圖;
(3)支撐、抗風柱和節點詳圖;
(4)檁條、墻梁和節點詳圖;
(5)基礎詳圖;
(6)縱剖面圖:要求反映長度、軸線號、結構標高;
(7)橫剖面圖:要求反映截面尺寸、編號、根數等。

六、設計成果及要求:
畢業設計(論文)字數的要求:
本科在12000字以上,其中摘要一般300-400字之間;                                                        
專科在8000字以上。
(-)建筑施工圖:
圖紙目錄(圖幅采用A4);
總平面布置示意圖(1:500);
建筑設計施工說明:說明包括以下內容(僅供參考):設計依據、單體位置、單體相對標高位置、墻體做法、外墻裝修、內墻裝修、屋面做法、樓地面做法、油漆做法、其它須說明的。
建筑平、立、剖面( 1:100 ):
平面包括:底層平面、標準層平面及屋面排水示意圖;
立面包括:南、北方向的主立面,東、西方向的立面可僅取一個立面;
剖面包括:剖至主要垂直交通(樓、電梯)處。
建筑主要節點大樣、構造詳圖(l:20-l:50);
門窗表:包括:門窗類別、門窗編號( M1.....C1....)、門窗洞口尺寸(寬度、高度)、數量、選用的標準圖集及其在圖集中的編號、其它備注。

(二)建筑設計要求:
1、在充分理解設計任務要求的基礎上,各功能區間設置合理,使用方便,交通安全流暢;設計方法正確,步驟清晰完整;并學會正確使用設計規范和標準圖集;
2、圖面、圖幅、字體、尺寸等均應符合現行建筑、結構制圖標準規范要求;

(三)結構施工圖(各結構圖均可采用直接法或平法法、圖表法等):
1,結構設計總說明;
2,基礎平面圖
根據柱網尺寸繪制基礎平面布置圖,對各個基礎應標示出編號,如基礎、基礎梁等的結構詳圖不在本圖時,應標示詳圖索引號。圖中除對一般要求進行說明外還應包括:地基承載力情況;最大地基作用力;基礎最小埋置和開挖深度;特殊處理措施或建議。
3,結構平面布置圖
(1)根據建筑圖標示出軸線網及墻、柱、吊車梁等位置,并注明吊車梁、柱的編號;
(2)其它細部構件應標示出詳圖索引號。
4,結構圖
(1)結構平面、立面圖;
(2)主剛架安裝圖,主要節點構造詳圖;
(3)支撐、抗風柱和節點詳圖;
(4)檁條、墻梁和節點詳圖;
(5)基礎詳圖;
(6)縱剖面圖:要求反映長度、軸線號、結構標高;
(7)橫剖面圖:要求反映截面尺寸、編號、根數等。

(四)結構設計要求:
1、根據使用要求、場地條件、抗震設計等要求,合理確定結構設計方案(包括結構選型、結構體系的選擇、結構布置和主要承重構件截面尺寸的確定等);
2、設計方法正確,計算數據準確可靠,計算書條理清晰,文字簡練,書寫工整(12000字)。

七、進度安排(共10周):
    l、講題、調研、查閱收集資料(0.5周)
    2、建筑施工草圖(0.5周)
    3、建筑施工圖(1.5周)
    4、結構計算(2.0周)
    5、結構施工圖(2.5周)
    6、整理計算書(1.0周)
    7、校對圖紙(1.0周)
    8、答辯(1.0周)

八、主要參考資料
1,建筑制圖標準(GB/T50104-2001)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
2,建筑設計資料集[S]. 北京:中國建筑工業出版社,1994.
3,建筑結構構造資料集[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2008.
4,同濟大學等合編.房屋建筑學[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2005.
5,建筑結構荷載規范(GB50009-2001)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
6,鋼結構設計規范(GB50017-2003)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2003
7,冷彎薄壁型鋼結構技術規范(GB50018-2002)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
8,門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(CECS102:2002)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
9,混凝土結構設計規范(GB50010-2002)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
10,輕型鋼結構設計手冊[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2006.
11,輕型鋼結構設計指南[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2005
12,建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
13,靳百川等.輕型房屋鋼結構構造圖集 [S]. 北京:中國建筑工業出版社,2002
14,羅邦富,魏明鐘等. 鋼結構設計手冊[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2004
15,李星榮等. 鋼結構連接節點設計手冊[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2005
16,宋曼華等. 鋼結構設計與計算[S]. 北京:機械工業出版社,2000
17,張中權等. 冷彎薄壁型鋼結構設計手冊[S]. 北京:中國建筑工業出版社,1995
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