轻型门式钢架厂房焊接结构及工艺设计跨度40长100米吊车10t.ppt

专 业： 材料成型及控制工程 学生姓名： 唐诗普 指导教师： 赵铁钧 题目： 轻型门式钢架结构厂房设计 The design of lightweight steel structural workshop 　 　 轻型门式钢架结构厂房实例 内容提纲 绪论 背景意义： 轻型门式刚架结构，专指主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、无桥式吊车或有起重量不大于200kN的A1~A5工作级别桥式吊车或30kN悬挂式起重机的单层房屋钢结构。 被喻为“绿色工厂”的钢结构厂房体系具有自重轻、安 装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构厂房以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用，所以钢结构厂房的发展前景美好。众所周知，建筑钢结构是一个复杂的系统工程，它包括钢结构设计等13个主要工艺流程，焊接应用技术对整个工艺流程起到决定性的作用。 设计方案 现在拟在沈阳建一轻型门式钢结构厂房，其结构形式为单跨钢结构，跨度40米，长100米。内设吊车梁轨顶标高9米，并排设有两台起重量为10t跨度分别为22.5米和跨度13.5米的软钩中级工作制（A5）吊车（吊车采用北京起重机运输研究所10t吊钩LDB型电动单梁起重机）。 结构设计 主刚架设计 荷载计算 内力计算与组合 刚架柱和刚架梁设计 梁柱节点设计 次结构及辅助设计 吊车梁设计 牛腿设计 檩条、墙梁设计 柱脚设计 精心调研，参考大量工程实例和图纸； 计算严谨，严格按照规范条例和公式； 注重分析，多种结构软件验算并比较； 出图详细，注重节点连接和构造做法； 三维建模，工程设计更加形象和具体。 焊接工艺， 注重焊接方法和节省焊材。 本结构设计特点： 结构形式 屋面坡度宜取1/8~1/20 门式刚架形式示例 结构平面布置 本设计厂房跨度为40m，由相关文献可知道门式刚架跨度一般单跨为9-36m，所以该厂房设计为单跨，为形式对称再设计为单跨双坡的常见形式。有起重机的厂房高度一般为9-12m，所以定厂房牛腿高度9m，厂房具体高度由起重机轨顶标高及起重机所需净空高度进一步确定，由高度9-12m确定为单层轻型门式刚架厂房。另外考虑到温度区段长度问题，由《钢结构设计手册》表2-17查得采暖和非采暖地区纵向温度区段长度为220m，横向温度区段长度为120m，本结构横向40m纵向100m都在以上范围内所以不用加设温度伸缩缝。 屋面维护体系选择 屋面维护体系选择 　　　檩条间距选择最常用的1.5m，并且选择应用最普遍，用钢量省，制造和安装方便且跨度小于等于6m的冷弯薄壁卷边槽钢（C型）檩条。檩条高度的确定见公式 　　　 式中 L — 檩条跨度为6m。 　　　其高度在171.43mm附近，由《钢结构设计手册》表7-3选择檩条截面规格为：C180*70*20*3.0的檩条。 柱网布置 　由车间的长，宽尺寸，柱距的要求确定柱子的位置，柱在平面中排列所形成的网络为柱网。柱网的选择实际上是厂房跨度和柱距的选择。 一般情况下柱距即刚架的最优距离为6-9m，超过9m时，屋面檩条与墙架体系用钢量增加太多，综合造价并不经济，现在我国应用的基本柱距为6m，本结构厂房选择6m和5m的两种相搭配的柱距。其中6m柱距为中间15个，5m柱距为两边2个。 节点设计 焊接工艺 柱和梁工字钢焊缝位置： 　适合Q235材料的焊接方法通常为埋弧焊，焊条电弧焊，气体保护焊，本结构中的柱与梁是较长的焊接工字钢，几何形式对称且简单，所以选择焊接电流大，电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速度高的丝极埋弧焊，且选用自动焊机进行施焊，这样的焊接方法生产效率高而且焊接环境较好。采用埋弧焊的焊接方法进行施工。 埋弧焊: 是种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。优点：生产效率高，埋弧焊所用焊接电流大，相应电流密度大；焊接质量好；劳动条件好。缺点：埋弧焊采用颗粒状焊机进行保护，只适用与平焊和角焊缝的焊接； 焊接时不能直接电弧与坡口的相对位置，需要采用焊缝自跟踪装置来保证焊炬对准焊缝不焊偏；埋弧焊是用电流较大，电弧的电厂强度较高。 焊接工艺 其余钢架结构焊缝的位置： 本结构中的梁、柱、牛腿处工字钢以外的部分由于尺寸较小以及位置难于进行自动焊，所以选择手工焊，那么考虑到焊条电弧焊所用的焊条在使用前要进行烘干，费时费力，每焊完一根焊条还要重新起弧，这样使得焊接接头