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轻钢结构厂房设计任务书

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轻钢结构厂房设计任务书        
一、毕业设计目的与要求
毕业设计的目的是让学生系统地运用所学基础理论和专业技术知识进行一般工业与民用建筑、道路、桥梁等设计,从而获得系统设计能力的训练。学生通过毕业设计需达到如下要求:
1,能运用所学知识较为全面地解决建筑、结构设计中的实际问题,得到工程设计人员的基本训练。
2,掌握建筑、结构设计的步骤和方法,熟悉常用设计规范、规程和标准图集的使用。
3,掌握绘制建筑、结构施工图的技能;掌握计算机绘图方法。

二、设计题目:轻钢结构厂房设计

三、建筑地点: 南方某城市市区

四、自然条件及施工条件
(一)概况:
某集团轻钢结构房屋工程从属于该集团公司民用工业园工程。该工程平面面积约为8000㎡,结构形式为全钢结构,设计使用年限为50年,厂房为单层双跨门式刚架。该工程的具体要求如下:
1.厂房内净高6米,吊车梁轨顶标高4m。;
2.厂区通道宽度8米;
3.厂房大门采用电动卷帘门,为满足消防等要求的辅助门采用平开门;
4.厂房均采用内天沟有组织排水,屋面排水坡度为5%。外墙体在标高1.200米以下为240砖墙;标高1.200米以上为双层镀锌钢板。屋面板采用双层镀锌钢板锁边屋面系统;
5.厂房内设两台10吨吊车和两台5吨吊车。
所有建筑应尽量采用铝合金隔热门窗;建筑外观要求美观、新颖,能够充分体现轻钢结构建筑的美学特点。
全年主导风向:东南风(夏季),东北风(冬季);
   基本风压:Wo = 0.35kPa (离地10m高处值)。
最大冻土深度:0 .4m,基本雪压:So = 0.3kPa。
地下水情况:常年地下水位﹣3.5m,水质对混凝土无侵蚀作用。
室外计算温度:冬季极端气温﹣10℃,夏季极端气温 36.9℃。
抗震设防烈度: 7度,抗震设计地震分组:第一组,场地土类别:II 类,地面粗糙度类别:B类。
(二)设计条件:
1.自然条件
建筑物场地地势平坦,地表高程38.56~38.72m,地下水位标高33.4m,无腐蚀性,标准冻融深度为0.8~1.2m。
经地质勘测,地层剖面为:表层0.8~1.2m耕杂土;以下有2.5m深的亚粘土;再往下为厚砂卵层。
亚粘土层可做持力层,地基承载力特征值为150kN/m2。地基土容重19kN/m3。
2.荷载条件
荷载类型    A组    B组    C组
活载    屋面活载    0.3 kN/m2    0.4kN/m2    0.5kN/m2
    基本风压    0.4kN/m2    0.3 kN/m2    0.35kN/m2
    基本雪压    0.5kN/m2    0.4kN/m2    0.3 kN/m2
恒载    屋面恒载    0.3 kN/m2    0.5kN/m2    0.4kN/m2
    墙面恒载    0.3 kN/m2    0.4kN/m2    0.35kN/m2
抗震设防烈度为6°
注:恒载包括结构自重,墙面恒载指压型钢板墙重。施工荷载为0.3 kN/m2。
3.材料规格
钢材:型钢,钢板,冷弯薄壁型钢均为Q235或Q345;
螺栓:摩擦型高强度螺栓8.8级和普通螺栓;
焊条:手工焊、自动埋弧焊和CO2气保焊;
基础混凝土≥C20,垫层混凝土≥C15;
钢筋:直径Φ≥12mm为HRB335级钢筋,直径Φ≤10mm为HPB235级钢筋。
4.施工与安装条件
(1)各种材料保证供应,品种齐全;
(2)施工技术力量雄厚,有足够的运输、吊装设备;
(3)构件加工和预制设施配套,保证工期。

五、设计内容(根据在职工作状况可作适当调整):

(一)建筑设计内容
1.根据初步拟定的方案进行建筑技术设计。
2.设计应满足生产功能使用要求,并为工人创造良好的生产环境。
3.厂房结构选型应根据建筑、结构、施工要求综合考虑,应做到安全适用、技术先进、经济合理、外表美观,应积极采用新技术,新结构、新材料。
4.设计中应遵守各种有关设计规范,标准和部颁标准,如应符合《厂房统一基本规划》和《建筑模数制》等要求,有利于设计标准化、施工机械化,以提高建筑工业水平,对轻钢结构,可采用压型钢板作为墙面、屋面材料。
5.立面设计应力求简洁、明快、美观、大方。
6.剖面图
根据平面布置设计的结果选取1~2个基本能够反映建筑特点的典型剖面绘制出相应的施工图,可选择墙口、泛水、阳台、楼梯等。
7.门窗表
绘制出建筑平面布置图上标识的各个门窗的汇总表,要求能够反映各个门窗的基本参数。
8.平面图
(1)柱网尺寸、纵横墙体布置及厚度、房间名称、轴线编号、门窗编号与开起方向、洞口位置与尺寸;
(2)伸缩缝、沉降缝及抗震缝是否需要设置等;
(3)剖面线与剖面编号、细部构造详图应标注索引号;
(4)在底层平面上应标示指北针。
9.立面图
(1)建筑物两端的轴线编号;
(2)各部分构造、装饰节点详图索引,采用材料应注明名称或代号。
10.剖面图
(1)剖面图应选择最具有代表性的部位,将建筑物的特点尽量表示清楚,必要时可绘制局部剖面图;
(2)墙、柱的轴线及编号;
(3)室外地面、底层地面、屋顶、檐口、女儿墙、门窗、梁及雨蓬等;
(4)门窗高度、层间高度、总高度等;
(5)各部分构造、装饰节点详图索引,采用材料应注明名称或代号。
11.构造详图
为提高设计工作效率,确保设计质量,各种建筑、部件应尽量采用标准图或通用图、重复使用。在选用时,应参考有关专门技术图集的技术条件、适用范围等,以选择技术上可行、经济上合理的标准图或通用图。对于特殊构造及处理措施应分别绘制详图。为方便阅图,必须对各个详图给出相应的索引号。
12.图纸
(1)平面图:比例1:(400~500)
(2)剖面图二个,比例1:200
(3)立面图二个,比例1:(400~500)
(4)节点构造大样:比例1:10或1:20
以上内容绘制#2图纸三~五张。
13.设计说明书
(1)设计依据及设计指导思想
(2)设计特点及方案
① 结合地区地质、气象条件及车间特征在建筑平剖面设计中采取了什么措施;
② 平面组合,柱网布置及变形缝设置特点;
③ 立面及空间艺术处理;
④ 结构形式的特点。
(3)构造简要说明
① 厂房配件的选择、工业化程度及经济效果;
② 主要技术措施。
主要说明屋面、墙体、地面、门窗、装修等做法。

 (二)结构设计内容
   
结构设计部分主要包括结构布置、结构及构件的设计。最后绘制技术施工图。各部分设计应与建筑设计密切配合,并注意施工方面的问题(如构件的制作,架设等)。
(一)在建筑设计的基础上,就主厂房进行结构设计,具体内容和要求如下:
1.设计资料
厂房跨度    厂房长度    柱子间距     屋面结构     吊车资料  
墙面材料    基本风压    使用钢材
2.结构布置
(1)柱网布置及抗风柱布置;
(2)横向框架的结构及主要尺寸、框架柱及横梁;
(3)墙架及柱间支撑布置(纵墙架及柱间支撑布置、端墙架及柱间支撑布置);
(4)屋盖支撑布置。
3.静力计算
(1)计算简图
① 恒载(屋面恒载、结构自重、外墙荷载);
② 雪载或屋面均布活荷载或施工荷载;
③ 吊车荷载;
④ 风荷载。
(2)荷载计算
(3)静力分析
计算实际荷载作用下的框架内力图,建议采用结构力学求解器求解,提供各荷载工况下的内力图形。
4.框架设计
(1)内力组合
(2)框架柱的计算长度
① 框架平面内;
② 框架平面外。
(3)截面选择和验算
① 截面的几何特征;
② 截面验算;
③ 主要连接节点设计;
④ 抗风柱设计*。
(4)柱脚的构造与计算
① 柱脚的形式;
② 计算内力;
③ 底板计算;
④ 锚栓计算。
(5)厂房横向刚度的验算
(6)框架构件惯性矩比值的校核
5.檩条设计
(1)檩条形式、几何尺寸、荷载;
(2)内力计算;
(3)截面选择和验算;
(4)挠度计算。
6.柱间支撑设计
(1)柱撑结构型式;
(2)荷载计算;
(3)截面选择和验算;
(4)厂房纵向刚度计算。
7.基础设计
(二)结构施工图内容
1.基础平面图
根据柱网尺寸绘制基础平面布置图,对各个基础应标示出编号,如基础、基础梁等的结构详图不在本图时,应标示详图索引号。图中除对一般要求进行说明外还应包括:地基承载力情况;最大地基作用力;基础最小埋置和开挖深度;特殊处理措施或建议。
2.结构平面布置图
(1)根据建筑图标示出轴线网及墙、柱、吊车梁等位置,并注明吊车梁、柱的编号;
(2)其它细部构件应标示出详图索引号。
3.结构图
(1)结构平面、立面图;
(2)主刚架安装图,主要节点构造详图;
(3)支撑、抗风柱和节点详图;
(4)檩条、墙梁和节点详图;
(5)基础详图;
(6)纵剖面图:要求反映长度、轴线号、结构标高;
(7)横剖面图:要求反映截面尺寸、编号、根数等。

六、设计成果及要求:
毕业设计(论文)字数的要求:
本科在12000字以上,其中摘要一般300-400字之间;                                                        
专科在8000字以上。
(-)建筑施工图:
图纸目录(图幅采用A4);
总平面布置示意图(1:500);
建筑设计施工说明:说明包括以下内容(仅供参考):设计依据、单体位置、单体相对标高位置、墙体做法、外墙装修、内墙装修、屋面做法、楼地面做法、油漆做法、其它须说明的。
建筑平、立、剖面( 1:100 ):
平面包括:底层平面、标准层平面及屋面排水示意图;
立面包括:南、北方向的主立面,东、西方向的立面可仅取一个立面;
剖面包括:剖至主要垂直交通(楼、电梯)处。
建筑主要节点大样、构造详图(l:20-l:50);
门窗表:包括:门窗类别、门窗编号( M1.....C1....)、门窗洞口尺寸(宽度、高度)、数量、选用的标准图集及其在图集中的编号、其它备注。

(二)建筑设计要求:
1、在充分理解设计任务要求的基础上,各功能区间设置合理,使用方便,交通安全流畅;设计方法正确,步骤清晰完整;并学会正确使用设计规范和标准图集;
2、图面、图幅、字体、尺寸等均应符合现行建筑、结构制图标准规范要求;

(三)结构施工图(各结构图均可采用直接法或平法法、图表法等):
1,结构设计总说明;
2,基础平面图
根据柱网尺寸绘制基础平面布置图,对各个基础应标示出编号,如基础、基础梁等的结构详图不在本图时,应标示详图索引号。图中除对一般要求进行说明外还应包括:地基承载力情况;最大地基作用力;基础最小埋置和开挖深度;特殊处理措施或建议。
3,结构平面布置图
(1)根据建筑图标示出轴线网及墙、柱、吊车梁等位置,并注明吊车梁、柱的编号;
(2)其它细部构件应标示出详图索引号。
4,结构图
(1)结构平面、立面图;
(2)主刚架安装图,主要节点构造详图;
(3)支撑、抗风柱和节点详图;
(4)檩条、墙梁和节点详图;
(5)基础详图;
(6)纵剖面图:要求反映长度、轴线号、结构标高;
(7)横剖面图:要求反映截面尺寸、编号、根数等。

(四)结构设计要求:
1、根据使用要求、场地条件、抗震设计等要求,合理确定结构设计方案(包括结构选型、结构体系的选择、结构布置和主要承重构件截面尺寸的确定等);
2、设计方法正确,计算数据准确可靠,计算书条理清晰,文字简练,书写工整(12000字)。

七、进度安排(共10周):
    l、讲题、调研、查阅收集资料(0.5周)
    2、建筑施工草图(0.5周)
    3、建筑施工图(1.5周)
    4、结构计算(2.0周)
    5、结构施工图(2.5周)
    6、整理计算书(1.0周)
    7、校对图纸(1.0周)
    8、答辩(1.0周)

八、主要参考资料
1,建筑制图标准(GB/T50104-2001)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
2,建筑设计资料集[S]. 北京:中国建筑工业出版社,1994.
3,建筑结构构造资料集[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2008.
4,同济大学等合编.房屋建筑学[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2005.
5,建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
6,钢结构设计规范(GB50017-2003)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2003
7,冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
8,门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
9,混凝土结构设计规范(GB50010-2002)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
10,轻型钢结构设计手册[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2006.
11,轻型钢结构设计指南[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2005
12,建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
13,靳百川等.轻型房屋钢结构构造图集 [S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002
14,罗邦富,魏明钟等. 钢结构设计手册[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2004
15,李星荣等. 钢结构连接节点设计手册[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2005
16,宋曼华等. 钢结构设计与计算[S]. 北京:机械工业出版社,2000
17,张中权等. 冷弯薄壁型钢结构设计手册[S]. 北京:中国建筑工业出版社,1995