单层钢结构工业厂房毕业设计

建筑设计部分

1、工程概况

根据生产发展需要，决定于2009年7月1日在咸阳市新建一除锈喷漆单层钢结构工业厂房。厂房建筑面积为3060 m2。

1.1设计原始资料

（一）气象条件

1. 冬季采暖室外计算温度－5°C。

2. 主导风向：东北，基本风压0.35kN/m2。

3. 基本雪压：0.25kN/m2。

4. 年降雨量：632mm；日最大降雨量：92mm；时最大降雨量：56mm；雨季集中在9、10月份。

5. 土壤最大冻结深度450mm。

（二）工程地质条件

1.建筑场地地貌单元属黄土梁南缘，场地工程地质条件见附录2。

2.地下水稳定埋深8.4～9.6m，属潜水类型。地下水对钢结构和混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，但在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。场地水位以上土质对钢结构和混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。

3.I级非自重湿陷性黄土，地基承载力特征值为170kPa。

4.抗震设防烈度7度0.15g，建筑场地类别为II类。

5.根据场地岩土工程条件和建筑物荷载特点，建议本工程采用换土垫层法处理地基，基础形式采用柱下独立基础。

（三）施工条件

1. 建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。

2. 拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。

2、厂房平面设计

2.1建筑平面形式的选择

由于本厂房的生产工艺流程为直线型，即原材料由厂房一端进入，除锈区间－喷漆区间，再由另一端运出，考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性，本厂房采用矩形平面形式，单跨结构。

2.2柱网的选择

厂房建筑面积是3060平米，由于厂房荷载较小，故选择质量较轻，工业化程度较高施工周期短，结构形式较简单的轻型门式钢架结构。柱距取为经济柱距7.5m。对于跨度的选择，根据《厂房建筑模数协调标准》的要求，本厂房跨度大于18m，按60M模数增长，考虑到生产设备的大小和布置方式，为了有效提高厂房面积的利用率及吊车的服务范围，跨度选择为24m

2.3定位轴线的划分

本厂房设计中纵向定位轴线由下向上依次定为A，B，C，D；横向定位轴线从左向右依次定为1，2，3，4，5……，18 。

1、横向定位轴线

为了使吊车梁、屋面檩条等一系列纵向构件的的标志长度均与柱距相同，使构件规格一致，便于统一构造连接，本厂房中柱的中心线与横向定位轴线重合。

2、纵向定位轴线

a、有吊车的柱与纵向定位轴线的联系

由于工艺要求，本厂房1~14轴线间为有吊车区间，此区间的柱子截面较大，纵向定位轴线与柱的中心线重合。

b、无吊车的柱与纵向定位轴线的联系

在15~18轴线间没有吊车，故柱子截面较小，柱中心线与纵向定位轴线不重合，柱子翼缘与外墙内缘重合。

3、厂房剖面设计

3.1厂房高度的确定

根据设计资料，本厂房轨顶标高为8.5m，查《钢结构设计手册》中大连重工吊车技术资料的，轨顶到吊车顶面距离H=1585mm，取吊车顶面至斜梁与柱相交处最低点间的安全净空尺寸为315mm，则厂房高度为：8.5+1.585+0.315+0.75+1.450=12.60m。

3.2室内外高差的确定

考虑到运输工具及厂房的便利，防止雨水侵入室内，取厂房室内外高差为150mm。

4、厂房天然采光设计

根据《建筑采光设计标准》规定可知，本厂房的采光等级为III级。拟采用双侧采光，窗地面积比应大于1/4。

由于侧面采光的效果较好，应用较多，且经计算侧面开窗满足采光面积，不必开天窗，所以本厂房采用侧面采光。为了满足采光面积又不使窗高过大，本厂房将纵墙侧窗开为上下两层，窗宽都取为4.8m，低侧窗窗台高度取在厂房底部砌体的顶面以便于施工，窗高3.6m；高侧窗下缘标高为8.8m，窗高1.2m。为满足采光面积还应在两边上墙上给设一道高窗，窗边距纵向轴线750mm，窗高及窗台标高与纵墙上高侧窗相同。

则纵墙上的开窗的面积:

4.8⨯3.6⨯30+4.8⨯1.2⨯34=714.24 m²

山墙上的开窗面积为：

（24-0.75⨯2）⨯1.2⨯2=54m²

则开窗总面积为：714.24+54=768.24

建筑面积为3060m；768.24>3060/4=765

所以采光面积足够。

5、厂房屋面排水设计

根据厂房原始设计资料，为了减少室内排水设施，避免排水管道对生产工艺的影响，本厂房采用有组织外排水方式。考虑到咸阳地区的气象条件以及厂房最大高度的限制，厂房屋面排水坡度取1/10，天沟纵向坡度取5‰ 。

6、厂房立面设计

立面上采用蓝色为主色调，底部为1200mm 高的砖砌体，表面用水泥砂浆抹面。门窗框口包角板采用蓝色钢板。

7、厂房的构造设计

7.1外墙

本厂房外墙下部为1200mm 高240的砖砌墙体，上部为压型钢板，以避免压型钢板直接着地而产生锈蚀。压型钢板采用双层彩色压型钢板内填保温材料，工厂复合板。压型钢板外墙构造力求简单，施工方便，与墙梁连接可靠。转角处以包角板与压型钢板搭接，搭接长度为350mm ，以保证防水效果。

7.2外维护结构的保温设计

咸阳地区冬季室内温度较低，对生产工人的健康不利，应考虑采暖要求。为节约能源，不使外围护结构流失的热量过多，外墙，屋面应采取保温措施。此外，为了防止热量过多流失，还应提高门窗缝隙的密封性能防止冷风渗透，以改善室内热环境。

本厂房外维护结构采用压型钢板+矿棉板保温层+压型钢板的构造，室内相对适度Φ=55%，冬季室内计算温度为16C ︒，室外计算温度为-5C ︒。压型钢板的厚度为0.53 mm ，矿棉板的导热系数为0.07w k m /2，维护结构内表面感热阻Ri 取0.115w k m /2，外表面感热阻Re 取0.043w k m /2，根据规范规定室内相对湿度Φ=55%的车间外墙室内与围护结构内表面之间的允许温差为7.5C ︒，则可