鼎丰金工装配车间设计—毕业论文设计计算书

湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目鼎丰金工装配车间专业土木工程学号2010964828姓名指导教师完成日期2014年5月20日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书一设计任务设计鼎丰金工装配车间二设计资料（一）建筑部分1建筑位置该车间位于鼎丰机械厂厂区大道旁，见图（1）。图（1）2建筑规摸总建筑面积约为20003000M2，结构形式为单层钢刚架结构。基础为钢筋混凝土独立基础。工艺要求采用20T/5T及5T中级工作制吊车各两台，吊车轨顶标高为8M。金工装配车间工艺流程如图（2）所示。图（2）平面组合方式如下毛坯检验中间仓库部件装配检验机械加工总装配试验油漆包装出厂热处理已建拟建厂区大道已建20M80100M7090M50M车间车间车间已建车间（二）结构部分1自然条件基本雪压S0030KN/M2，基本风压W0035KN/M2，主导风向为东南风；最热月平均温度为2980C，最冷月平均温度为350C，夏季极端最高3980C，冬季极端最低680C；最大日降雨量为195MM，年降雨量为1500MM。2工程地质条件厂址位于二级场地，地形平坦，厂区地层自上而下为杂填土厚0305M粘土可塑状态，饱和，中压缩性，厚05055M，其承载力标准值FK160KPA粉质粘土可塑至硬塑状态，饱和，中压缩性，厚3545M，其承载力标准值FK200KPA粘土可塑状态，饱和，中压缩性，厚335M,其承载力标准值FK160KPA圆砾中等密实，厚225M,其承载力标准值FK280KPA地下水位在地表以下5M，无腐蚀性；地震设防烈度为7度,005G,设计地震分组为第一组。3材料供应钢材钢筋混凝土结构的钢筋种类，型钢及钢板可保证供应并备有各种规格。水泥普通硅酸盐水泥，可配制C15C30混凝土。砖普通粘土砖MU75。其它如砂石、石灰等地方材料均能按设计要求供应；柱子和屋架可在现场预制，其他预制件均在预制厂制作。4施工条件各大建筑公司均可承担施工任务，技术力量、机械吊装设备均能满足要求。5施工期限从2014年8月至2014年12月。三设计要求一建筑部分1建筑设计构想及说明确定平面布局（如厂房的跨度和跨数、柱网、轴线、吊车跨间布置方式等）厂房建筑等级、结构形式、内外装修等。2绘制建筑施工图，要求完成1图34张，内容为平面剖面立面节点详图二结构部分1结构计算书选定各种结构构件，选择一榀钢排架钢排架进行内力分析，再进行柱及基础的配筋设计，并将计算内容及结果装订成结构计算书。2绘制结构施工图，要求完成1图34张，内容为基础平面及配筋图；结构布置图（屋架、天窗架、屋面板、屋盖支撑布置、钢排架、柱及柱间支撑布置）梁、柱、吊车梁详图。（三）施工组织部分1编织编制施工组织说明书，内容为工程概况和施工条件；施工方案；质量及安全措施。2绘制施工进度计划表，2图一张。3绘制施工平面图，2图一张。四主要参考文资料1钢结构设计规范GB5001720032李和华钢结构连接节点设计手册中国建筑工业出版社,20033喻立安,陶龙孙等建筑结构设计施工图集钢结构中国建筑工业出版社,19954建筑构造资料集下册中国建筑工业出版社,19905汪一骏轻型钢结构设计指南实例与图集中国建筑工业出版社，20006建筑结构静力计算手册中国建筑工业出版社,19987罗邦富,魏明钟,沈祖炎,陈明辉钢结构设计手册第三版中国建筑工业出版社,20048建筑结构荷载规范GB5000920129混凝土结构设计规范GB50010201010建筑地基基础设计规范GB500072011湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号姓名专业土木工程毕业论文（设计）题目鼎丰金工装配车间评价项目评价内容选题1是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2难度、份量是否适当；3是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2是否有综合运用知识的能力；3是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4是否具备一定的外文与计算机应用能力；5工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价肖坚同学的毕业设计选题符合培养目标，能较好地体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，能达到综合训练的目的，难度适中。体现了较好的查阅文献、综合归纳资料、综合运用知识的能力；具备一定的设计、计算、分析与计算机应用能力。图表较完备、整洁，文字较通顺。工作量较饱满，计算书、图纸达到规定要求。评阅人2013年5月24日湘潭大学毕业论文（设计）鉴定意见学号姓名专业土木工程毕业论文（设计说明书）157页图表25张论文（设计）题目鼎丰金工装配车间内容提要该工程为金工装配车间，车间位于机械厂的厂区大道旁，距已建车间大约20M，厂区大道为东西方向。工程建筑面积为482039，柱网布置采用22M80M，结构形式为单层刚架结构，屋面采用屋面梁与柱刚接，屋面坡度为1/10，屋面排水采用有组织排水。工艺要求有20T/5T及5T中级工作制各吊车二台。屋面为有檩体系，屋面板采用压型钢板（0426MM厚840型），压型钢板通过墙架墙梁与柱相连。该厂房选择了合适的平面形状，有利于厂房所需机械设备的各项运作。混凝土基础施工阶段以5轴线为界限，分为二个施工段，有节奏流水施工；结构安装从1轴线开始双跨同时依次向10轴线进行安装，场地内各项设施齐全，能满足施工的需要。指导教师评语肖坚同学能按照毕业设计任务书的要求，独立完成毕业设计任务，学习态度较端正、学习较认真，工作量较饱满，遵守纪律较好。体现了一定的设计、计算、绘图能力。设计方案较合理，结构概念较清楚，计算过程正确，图面较整洁，毕业设计成果达到规定的要求。同意其参加答辩指导教师年月日答辩简要情况及评语肖坚同学的毕业设计，方案设计及结构布置较合理，计算过程正确，图面较整洁，设计成果达到规定的要求。答辩汇报较清楚，有一定的表达能力，回答问题较准确。根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为良。答辩小组组长年月日答辩委员会意见。答辩委员会主任年月日目录一、建筑设计说明111鼎丰金工装配车间的生产性质112车间建筑设计2二、结构设计说明321设计依据422结构设计423结构材料424拉条和墙檩的设置4三、结构设计计算631屋面檩条设计632墙面檩条设计833吊车梁设计1234抗风柱的设计1935刚架设计2336钢架节点设计12937基础设计150四、施工组织设计17241编制说明17242工程概述17243施工组织和管理机构17444基础工程施工方案17545主刚架结构施工方案17746钢结构吊装工程施工方案17947主钢结构焊接工艺施工方案18248施工质量管理18449施工安全措施189410施工总体进度计划及保证措施190鼎丰金工装配车间设计摘要本工程为鼎丰金工装配车间，采用轻钢结构形式，工程主体为一双跨门式刚架结构，基础为钢筋混凝土柱下独立基础。车间总建筑面积为482039，柱网为27M88M跨度柱距。因为有吊车作用而采用等截面组合梁柱及刚接柱脚。设计全过程均参照新规范进行。关键词轻钢结构；柱网；门式钢架DINGFENGMETALWORKASSEMBLYDESIGNABSTRACTTHISENGINEERINGISTHECONSTRUCTIONOFANASSEMBLINGWORKSHOPOFONEMETALWORKINGADOPTSTHEVERSIONOFLIGHTDUTYSTEELCONSTRUCTIONANDINDEPENDENTFOUNDATIONSOFREINFORCEDCONCRETECOLUMNPADTHETOTALBUILDINGAREAOFTHEWORKSHOPIS482039M,COLUMNGRIDIS27M88M,BEINGONEDOUBLESPANPORTALRIGIDFRAMEBECAUSEOFTHEACTIONOFTHEHOIST,ITADOPTSEQUALSECTIONEDASSEMBLEDGIRDERINTHEWHOLECOURSEOFDESIGN,WEALLCONSULTTHENEWCRITERIONFORREFERENCEKEYWORDSLIGHTDUTYSTEELSTRUCTURA1一、建筑设计说明11鼎丰金工装配车间的生产性质111生产性质与建筑类别按生产状况分属于冷加工车间按火灾危险性质分属于戊类生产厂房内油漆工段应属于乙类生产，但这部分所占厂房面积小于10，所以可以采用防火隔断，局部通风等措施解决。112生产性质与有关规范耐火等级一般要求级采光等级一般可按中等精确工作级考虑卫生特征分级定为4级，即无毒生产113车间各工段的生产概况（1）原料毛坯库各种型钢，钢板，锻铸件及部分零配件经南侧入口用载重汽车或电瓶车运进厂房，再由吊车卸下，经检验合格者再分别储藏于规定的地段。该地段地面构造要能承受笨重物件的冲击和滚动。划线工段（2）按加工需要，用运输工具提供原料毛坯到工作台或地坪进行切割。此工段虽占地不多，但要求采光，通风良好。（3）加工工段分大、中、小件加工三个区段，并配有各式机床。一般小件加工要求光线好，应置于厂房北面边跨，以求光线均匀，并要求避免外界震动影响。本段生产情况是对加工按指定的工序进行加工，所以在机床周围除了工人操作以外，还要考虑临时存放加工工件，半成品和停留小型手推车。（3）中间库加工后的半成品，经过质量检验合格者，移交装配工段保管员验收清点入库。装配工段用电瓶车或者手推车将半成品运到装配工段进行部装或总装。产品必须经过试车及各种性能的考核验定，合格者才能进行油漆喷刷。油漆工段本工段火灾危险属于乙类生产，其溶剂具有毒性，易燃且易爆，应该布置在装配跨下2风向，并用防火隔断或者通道明显分区。油漆材料分储藏及配置两部分，此处应该防止阳光直射。装箱工段产品经过油漆后包装入箱，所以此工段除操作面积外，尚需箱壳储存，货箱待发等应有面积。辅助工段酸洗，电镀，热处理因为其生产过程中温湿度较高，有腐蚀性气体，故在本建筑外另有安排。12车间建筑设计121平面设计根据生产工艺的要求，厂房平面矩形平面，其柱网采用80M22M。其纵向横向定位轴线除两端部与柱翼缘外侧重合外，其余均与柱中心线重合。厂房的总长度为1080800M。厂房内根据载重汽车出入需要及人员安全疏散要求，厂房四周出入大门洞口尺寸分别取为48M51M宽高、。122剖面设计厂房高度的确定厂房高度、跨度在很大程度上是由不同的生产工艺流程和使用功能所决定的，在尽可能满足生产工艺和使用功能上，应根据房屋的高度确定合理的跨度。一般情况下，当柱高、荷载一定时，适当加大跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但节省空间，基础造价低，综合效益较为可观。通过对大量的门式刚架设计整理、统计和分析发现。房屋柱高/跨度值在02504（无吊车）、0507有吊车之间；例如当檐高675M、柱距为70M，荷载情况完全一致下，跨度在2430M之间的刚架单位用钢量（Q235）为1924KG/；当跨度在2148M之间的刚架单位用钢量为2540KG/，当檐高为120M、跨度超过48M时宜采用多跨刚架（中间设置摇摆住），其用钢量较单跨刚架节约18左右。本设计檐口高度为150米，跨度为22米。侧墙檐口形式根据所选用的屋架类型和屋面排水形式设为挑檐式。外门的宽度根据厂房所采用的运输工具而定，门洞上方设有雨篷，下端设有坡道。厂房室内外地坪高差取150MM。采光通风的设计根据厂房生产状况，查文献4得知，厂房的采光为级，采用双侧窗采光，设高3低窗。取窗尺寸宽高为正面低窗C150M40M，高窗C25020M，侧窗低窗C1355M，高窗C23520M，以利于远近窗点的采光。侧窗采光系数为1/35，车间面积为44803250M,计算得窗子的面积为1416M。因为窗地比为1416/32500431/35,满足要求。结合屋顶采光板采用混合采光，在屋顶每个柱距设1条采光板，屋面板型号为840型压型钢板，相应的采光板宽度为840MM宽，其面积为08495481648M,采光系数为1/8，折算为侧窗面积181448/35933124M。鉴于厂房为冷加工车间，且厂房较高，其通风问题主要是合理组织气流路径，利用穿堂风即可有效的解决。具体设计是将两侧窗对窗，方便组织气流，形成穿堂风；高侧窗设为固定窗。山墙设置同纵墙。屋面排水设计屋面排水方式采用有组织排水，两外纵墙采用檐沟外排水。屋面排水坡度取10，檐沟纵向坡度取1,采用160VPC管排水。123立面设计采用竖向波形压型钢板外墙及铝合金窗，形成竖向线条的立面效果，改变厂房长度和高度尺寸的扁平视觉效果。124构造设计外墙构造外墙底部窗台以下部分采用240厚实心砖墙，高度为10M，窗台以上部分用压型钢板外墙。墙板通过墙梁与刚架柱连接。屋顶构造屋顶采用单层镀锌彩板，通过冷轧薄壁型钢檩条与刚架斜梁连接。屋面檐口部分采用组织排水方式。地面构造因厂房内生产对地面没有特殊要求，故采用水泥沙浆地面。其构造层厚度可查阅工业建筑地面设计规范附录一得以确定。具体构造做法详见建筑详图。抗震设计本工程所处抗震设防烈度为7级，且为级场地，根据建筑抗震设计规范（GB500112001）可不进行抗震作用计算，只采用构造措施抗震。抗震构造措施，考虑矩形天窗是屋顶突出部分，刚度较小，因而尽量避免设置。设计采用双跨对称门式刚架建筑形式，布局规则对称，刚度质量沿纵横向及高度方向均无突变，且两者中心重合，避免了扭转效应的不利作用。4二、结构设计说明21设计依据1本工程为单层钢结构工业厂房，梁上翼缘最高为12M。根据建设地点为7度抗震地区，抗震设防等级为二级，建筑物安全等级为二级。2规范（1）、建筑结构荷载规范（GB50092012）（2）、混凝土结构设计规范（GB500102002）（3）、建筑地基基础设计规范（GB50072002）（4）、抗震设计规范（GB500102002）（5）、钢结构设计规范GB50017200322结构设计（1）、本工程根据房屋高度，采用门式刚架结构。（2）、梁、柱均采用焊接工字型钢，连接采用高强度螺栓连接。23结构材料混凝土C10C30钢筋HPB235HPB335焊条E43砌体普通粘土砖MU75砂浆混合砂浆M5M1524拉条和墙檩的设置檩条和墙檩均采用冷弯薄壁型钢，檩条水平间距为15M，屋脊处顺屋面左右偏移200MM，墙檩间距为15M，用螺栓连接在刚架上。（1）檩条的设置因柱距为80M，在屋面檩条和墙面檩条中部设置二道拉条。为了更好的传递力，在屋脊处设置斜拉条。（2）支撑的设置厂房长度为80M，设置了两个温度区段，在端部的第一开间和中部设置三道水平支撑，相应柱间设置三道上柱支撑，考虑温度应力的影响和抗震需要，只在中部牛腿设5置一道柱间支撑（3）系杆的设置在屋面转折处设置通长刚性系杆，端部的第一开间水平支撑处有檩条充当刚性系杆，系杆材料为1143的钢管。（4）隅撑的设置檩条和墙檩靠隅撑将其与屋架梁牢固连接，以保证其稳定性。檩条和墙檩每间隔一根设置一道隅撑，隅撑采用Q235钢L504，角度为45。屋面结构布置图和柱间支撑布置图详见结构施工图。6三、结构设计计算31屋面檩条设计冷弯薄壁型钢檩条设计输出文件输入数据文件肖输出结果文件肖设计时间5/21/2014设计依据建筑结构荷载规范GB500092001冷弯薄壁型钢结构技术规范GB500182002设计数据屋面坡度度10000檩条跨度M8000檩条间距M1500设计规范门式刚架规程CECS1022002风吸力下翼缘受压稳定验算按附录E验算檩条形式卷边槽形冷弯型钢C250X75X20X20钢材钢号Q345钢拉条设置设置两道拉条拉条作用能约束檩条上翼缘净截面系数1000檩条仅支承压型钢板屋面承受活荷载或雪荷载,挠度限值为1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩M40200000E06建筑类型封闭式建筑分区中间区基本风压0368风荷载高度变化系数1130风荷载体型系数11507风荷载标准值KN/M20478屋面自重标准值KN/M20046活荷载标准值KN/M20700雪荷载标准值KN/M20450积灰荷载标准值KN/M20000检修荷载标准值KN1000截面及材料特性檩条形式卷边槽形冷弯型钢C250X75X20X20B75000H250000C20000T2000A08430E03IX07710E05IY05846E06IT01125E08IW06945E08WX106168E04WX206168E04WY103025E04WY201050E04钢材钢号Q345钢屈服强度FY345000强度设计值F300000考虑冷弯效应强度F311046截面验算|12恒载14活载09积灰组合|弯矩设计值KNMMX12859弯矩设计值KNMMY0050有效截面计算结果AE07311E03IEX06499E05IEY05522E06WEX104665E04WEX204665E04WEX305872E04WEX405872E04WEY102747E04WEY201006E04WEY302747E04WEY401006E04截面强度N/MM2MAX277496L/F1000000|梁截面加劲肋计算|梁腹板高厚比H0/TW46286|计算不需要配加劲肋,只需按构造设置|A1横向加劲肋的最大容许间距|BP,TP横向加劲肋的宽度,厚度A1BPTP129000900006|突缘式支座端板和角焊缝计算|SB支座端板的宽度|ST支座端板的厚度|HF1吊车梁下翼缘与腹板的角焊缝厚度|HF2支座端板与吊车梁腹板的角焊缝厚度SBSTHF1HF20270001200060010|平板式支座加劲肋和角焊缝计算|PSB平板式支座加劲肋的宽度18|PST平板式支座加劲肋的厚度|HF3支座加劲肋与吊车梁腹板的角焊缝厚度PSBPSTHF3019000160010|吊车梁总重量和刷油面积计算|WW吊车梁总重量包括加劲肋,端板等T|BPF刷油面积M2WWBPF144025861|吊车轮压传至柱牛腿的反力计算|结果为标准值,单位KN,用于计算排架|RMAX吊车最大轮压传至柱牛腿的反力|RMIN吊车最小轮压传至柱牛腿的反力|TMAX吊车横向荷载传至两侧柱上的总水平力|WT最大的一台吊车桥架重量|WT吊车总重额定起重量硬钩吊车07额定起重量|MM1产生最大反力时压在支座上的轮子的序号RMAXRMINTMAXWTMM1391685113164246962844033制动桁架与柱的连接计算TQMAXK吊车横向荷载产生的最大水平剪力标准值|TQMAX吊车横向荷载产生的最大水平剪力设计值|NHSBOLT制动桁架与柱的连接需要高强度螺栓个数摩擦型高强度螺栓D20109级钢丝刷除绣表面处理TQMAXKTQMAXNHSBOLT10524154711设计满足19计算结束34抗风柱的设计341设计资料由于厂房跨度较大，即山墙面积大，为增强厂房纵向刚度，保证山墙稳定性，应在每跨中间设置柱距为9M的山墙抗风柱，计算时，应取用靠近中柱，较高的两根抗风柱中的一根门式刚架边柱高为15M，中柱为172M，经计算较高的抗风柱高度为163M。342荷载计算|抗风柱设计|构件KFZ1|日期2010/01/22|时间123546|设计信息钢材等级Q345柱距M5500柱高M16650柱截面焊接组合H形截面HB1B2TWT1T2400300300101212铰接信息两端铰接柱平面内计算长度系数1000柱平面外计算长度6000强度计算净截面系数1000设计规范钢结构设计规范容许挠度限值L/40041625MM风载信息基本风压W0KN/M20368风压力体形系数S11000风吸力体形系数S21000风压高度变化系数Z125020柱顶恒载KN0830柱顶活载KN3850墙板自承重风载作用起始高度Y0M0000设计依据1、建筑结构荷载规范GB5000920012、钢结构设计规范GB500172003抗风柱设计1、截面特性计算A10960E002XC15000E001YC20000E001IX31536E004IY54031E005IX16963E001IY70213E002W1X15768E003W2X15768E003W1Y36021E004W2Y36021E0042、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值KN/M2530抗风柱上风吸力作用均布风载标准值KN/M25303、柱上各断面内力计算结果组合号1135恒0714活断面号1234567弯矩KNM0000000000000000000000000000轴力KN24109225082090619305177041610314501断面号8910111213弯矩KNM000000000000000000000000轴力KN12900112999697809664954893组合号212恒14风压0714活断面号1234567弯矩KNM0000375046818992055109102119331122740轴力KN2185020426190031757916156147332113309断面号8910111213弯矩KNM1193311091029205568189375040000轴力KN11886104639039761661924769组合号312恒0614风压14活断面号1234567弯矩KNM0000225024091355233654617159873644轴力KN23467220432062019196177731635014926断面号8910111213弯矩KNM71598654615523340913225020000轴力KN135031208010656923378096386组合号412恒14风吸0714活断面号1234567弯矩KNM0000375046818992055109102119331122740轴力KN21850204261900317579161561473313309断面号8910111213弯矩KNM1193311091029205568189375040000轴力KN11886104639039761661924769组合号512恒0614风吸14活断面号1234567弯矩KNM0000225024091355233654617159873644轴力KN23467220432062019196177731635014926断面号8910111213弯矩KNM71598654615523340913225020000轴力KN135031208010656923378096386柱底剪力设计值风压力作用KN29487风吸力作用KN29487224、抗风柱强度验算结果控制组合2设计内力弯矩KNM122740轴力KN21850抗风柱强度计算最大应力N/MM279834B/T1238压杆,平面内长细比102180压杆,平面外长细比119180构件重量KG134847钢柱2截面类型16布置角度0计算长度LX2129,LY1050长细比X730,Y1187构件长度1050计算长度系数UX203UY100抗震等级三级截面参数B1400,B2400,H700,TW10,T112,T212轴压截面分类X轴B类,Y轴C类构件钢号Q345验算规范门规CECS1022002柱下端柱上端54组合号MNVMNV12670160103922633542039226702902039226345200393267016010392263354203942670290203922634520039511378139541771721912012177161137812652177172191103417717796513087124050531090212408113781395417717219120121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