1.1轻型门式钢架大作业设计任务书
2013,9,8，土木1004,1005班
1.1.1设计题目：**集团轻钢结构设计
1.1.2建设地点：武汉市（地形图见附图1） 1.1.3 工程概况
**集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下：
1、长度120m，柱网分别为4.5~8.1m，跨度分别为21m、24m、27m，檐口高度为9m，屋面坡度为1/10，1/11，屋面材料为单层彩板或夹芯板，墙面材料单层彩板或夹芯板，天沟为彩板天沟或钢板天沟。
2、荷载：静荷载当无有吊顶时为0.2kN/m，有吊顶时为0.45kN/m；活荷载为0.3kN/m22222（计算刚架时）、0.5kN/m（计算檩条时）；基本风压0.35kN/m，地面粗糙度为B类；雪荷载为
0.5kN/m2；地震设防烈度为6度。
3、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。 1.1.4设计原始资料
1）气象资料
该地区为三级气候分区，其基本气象资料为：
最冷月平均气温：3.0℃；最热月平均气温：28.8℃。 极端最低温度－5℃；极端最高温度41℃。
平均年总降雨量1230.6 mm,日最大降雨量317.4 mm。 最大积雪深度：32 mm。最大冻土深度：10 mm。
冬季平均风速2.6 m/s，夏季平均风速2.5 m/s，30年一遇最大风速21.9 m/s。 常年主导风向：东北 夏季主导风向：西南风 冬季主导风向：东北风 2）地质水文资料 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。经地质勘测，地表剖面为：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。亚粘土可做持
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力层，地基承载力标准值为120KN/m,地基土容重为19KN/m。
3）材料规格
钢材：门式刚架采用Q235钢，楼面梁、屋面檩条、墙架、檩条采用Q235-B 螺栓：采用扭剪型高强度螺栓10.9级,普通螺栓采用六角头螺栓（C级）； 焊条：手工焊、自动埋弧焊和CO2气保护焊； 基础混凝土?C20,垫层混凝土?C10；
钢筋：直径??12mm为Ⅱ级钢筋，直径??10mm为Ⅰ级钢筋。 4）地震设防烈度6度 ； 1.1.5建设规模以及标准
1） 建筑规模：建筑面积约108?21?2268m，为单层钢结构建筑。 2） 建筑防火等级：二级
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23） 建筑防水等级：二级 4） 建筑装修等级：高级 1.1.6其它设计要求及资料
单跨双坡门架 1.1.7设计依据
建筑结构荷载规范（GB50009—2001） 钢结构设计规范（GB50017—2003）
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102: 2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018—2002） 建筑制图标准（GBJ104—87） 1.1.8参考资料
《轻型钢结构设计手册》
《冷弯薄壁型钢结构设计手册》 《建筑结构构造资料集》（上、下册） 《建筑钢结构设计手册》（上、下册） 《钢结构连接节点设计手册》 《钢结构设计与计算》 《房屋建筑学》（中国建筑工业出版社） 《钢结构》（王国周著） 《钢结构》（魏明钟） 《轻型门式刚架》（张其林） 1.1.9.设计题目排列
每人单独一题。屋架的跨度L（m）、柱距（m）、屋面坡度i及荷载形式按下面列表的序号选择（04班按无吊顶静载计算，05班按有吊顶静载计算，每班每个学生按学号次序依次选题）。 荷载一 跨度 柱距 荷载二 屋面坡度i=1/11 21 4 10 16 22 28 34 24 5 11 17 23 29 35 27 6 12 18 24 30 36 屋面坡度i=1/10 21 1 7 13 19 25 31 24 2 8 14 20 26 32 27 3 9 15 21 27 33 屋面坡度i=1/11 21 4 10 16 22 28 34 24 5 11 17 23 29 35 27 6 12 18 24 30 36 屋面坡度i=1/10 21 1 7 13 19 25 31 24 2 8 14 20 26 32 27 3 9 15 21 27 33 4.5 5.1 6 6.6 7.5 8.1 1.2 建筑设计
1.2.1 建筑设计指导思想
1）设计满足生产工艺的要求，这是对设计的基本要求。
2）应创造良好的操作环境，有利于保证工人健康和提高劳动生产率。 3）应满足有关技术要求：
(1) 厂房应具有必要的坚固耐久性能，使在外力、温湿度变化、化学侵蚀等各种不利因素作用下可以确保安全；
(2) 厂房建筑应具有一定的灵活应变能力，在满足当前使用的基础上，适当考虑到以后设备更新和工艺改革的需要，使远近期结合，提高通用性，并为以后的厂房改造和扩建提供条件；
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(3) 设计厂房时应遵守国家颁布的有关技术规范与规程。
4）工业建筑设计中要注意提高建筑的经济、社会和环境的综合效益，三者间不可偏废。
5）工业建筑在适用、安全、经济的前提下，把建筑美与环境美列为设计的重要内容，美化室内外环境，创造良好的工作条件。 3.1.1 建筑布置
综合考虑工艺、结构和经济三方面的要求，按照钢结构设计规范，厂房可不设置伸缩缝，厂房柱网具体布置如下图所示： 1.2.3 构造简要说明 1）屋面及墙面构造
屋面板和墙面板采用75mm厚岩棉夹芯彩板，在其纵横向搭接处均应设置连续密封胶条。屋面的坡度为1：10的双坡屋面，采用内天沟有组织排水。 2）地面构造
厂房的地面用素土夯实后铺80厚C10混凝土，然后用20厚1：2水泥砂浆抹面。室内地坪标高为?0.000，室外地坪为-0.3m，在进厂房门的室内外做成斜坡。 3）刚架防锈处理
用各色硼钡酚醛防锈漆F53-9打底，在选用各色醇酸磁漆C04-42作面漆。 4) 门窗型号及数量 门窗编号 M—1 C—1 C—2
洞口尺寸（mm） 宽 5000 1800 1800 高 6000 1800 1200 选用图集及规格 厂家提供 厂家提供 厂家提供 数量 2 80 80 附注 铝合金平开门 铝合金推拉窗 铝合金推拉窗
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1.3 结构设计计算书
1.3.1结构体系
本设计结构体系为横向单跨双坡门式刚架承重体系，跨度21米，门式刚架斜梁坡度为1:10。纵向为檩条支撑体系，20跨，柱距6米。屋面板和墙面板采用75mm厚岩棉夹芯彩板，在其纵横向搭接处均应设置连续密封胶条。
1.3.2结构布置
1.柱网布置
综合考虑工艺、结构及经济三个方面的要求，确定厂房柱网布置为：纵向20跨，跨度6米，横向单跨，跨度21米。
2.横向框架结构的主要尺寸、框架柱及横梁 (1) 横向框架的结构尺寸
采用单跨双坡门架，门架横梁与门架柱刚性连接，刚架柱与地基础的连接为锚栓刚性连接。结构示意图如下：
图1 结构示意图 框架主要尺寸为： （1）跨度：21m （2）柱高：9.9m （3）柱距：6m 横梁坡度为1:10 （2）框架柱及横梁
框架柱采用等截面H型钢柱，钢材采用Q235钢，横梁采用分段变截面焊接工字形截面，钢材采用Q235钢。 3. 墙架及柱间支撑布置
墙架系由横梁（墙梁）及拉条、窗镶边构件、墙架柱、抗风柱等构件组成。其作用是支撑墙体，保证墙体的稳定，并将墙体承受的风荷载传递到厂房骨架和基础上。
柱间支撑为交叉腹杆体系，交叉腹杆体系最为经济且刚度较大。 4. 屋盖支撑布置
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