大型变压器厂设计.doc

一 建筑设计 建筑简介： 本设计为大型变压器厂房, 建筑等级II级,厂房长度为120m，宽为36m,耐久年限50年。 1.1 设计依据及指导思想 设计依据：任务书和厂房建筑模数标准，建筑模数协调标准和参考类似设计。 指导思想：安全适用，经济合理，技术先进。 1.2 平面设计： 1. 平面形式为矩形，长120m, 宽为36m。 2. 柱网布置 柱距采用12m，理由如下： A工艺方面，大柱距满足工艺要求，扩大了建筑的通用性和灵活性，利于生产设备更新。 B建筑与结构方面，12m柱距符合建筑统一模数，减少了柱子，可减少设备基础与柱子其础的冲突，可节约厂房面积。 C发展趋势，已有工程实例说明大型厂房采用大柱距是可行的，如中元国际设计研究院的“北方某重型容器车间”。卢黎红的“大柱距变压器厂房”也说明大柱距是大型厂房的发展趋势. 1.3 定位轴线 1. 横向定位轴线：两端部柱中心线内偏横向定位轴线 600mm，中间柱与横向定位轴线重合。 2. 纵向定位轴线： 因柱距大，起重量大，采用封闭式结合不能满足吊车运行所需的安全间隙要求。将柱自定位轴线外移300mm. 1.4 剖面设计： 柱顶标高 ，为柱顶标高23。 ＝ 檐口标高： 屋脊标高： 上肩梁标高： 下肩梁标高： 室内地坪用相对标高 室外为。 1.5 立面设计 采用竖向波形压型钢板外墙及彩板钢窗，形成竖向线条的立面效果，改变厂房长度和高度尺度扁平的视觉效果，使厂房显得和谐. 立面图详见施工图纸。 1.6 门窗布置及通风设计 根据生产要求，分别在沿厂房长度方向第三跨设4.8m×4.8m大门在山墙设大门，具体位置见厂房立面图。 另据厂房生产状况，查表拟定厂房的采光等级为Ⅲ级。采用双侧窗采光，其窗地面积比为1/3.5。当每个柱距（除布置门的除外）都设侧窗进行采光. 本厂房设计无特殊要求，采用自然通风，如需要可在厂房内设风扇，迫使室内空气流动，提高室内舒适感。 1.7 屋面排水设计 屋面排水方式采用内天沟有组织排水，屋面排水坡度取为1/10，檐沟底面坡度取2%。 1.8 构造设计 1.8.1 外墙构造 外墙底部窗台以下部分采用 240 厚空心砖墙，高度为 1.2m，墙下设基础梁支承在独立基础上。窗台以上部分外墙采用保温型压型钢板外墙，墙板用墙梁(C 型钢)与刚架柱连接。 1.8.2 屋面构造 屋顶采用金属夹芯板高频焊接H型薄壁檩条与刚架斜梁相连接，屋面檐口采用有组织排水。 1.8.3 地面构造 因厂房内生产对地面无特殊要求，故采用水泥沙浆地面。 1.8.4变形缝 温度变化将引起结构变形，使厂房结构产生应力。本厂房为冬季采暖钢结构厂房，且柱顶刚接，经查阅相关资料，此种情况当纵向温度区段（垂直于屋架方向）大于220m，按规范规定需布置横向温度伸缩缝；当横向温度区段（沿屋架方向）大于120m时，按规范规定需布置横向温度伸缩缝。本厂房纵向温度区段为120m，横向温度区段为36m小于120m，故不需设温度伸缩缝。 本单层工业厂房建立在同一地基上，基础底部压力差别不大，因此不需设置沉降缝；又本厂房平面尺寸为矩形，单一简单，立面没有6m以上的高差，承重结构材料相同，因此也不需设防震缝。 二 结构设计 2.1构件选型及支撑布置 2.1.1结构体系选型 选框排架结构体系，横向为框架，纵向为排架，即柱与基础和屋架均为刚接，纵向为排架。 由于厂房高度大，双层吊车起重量大，若采用传统的单层厂房横向排架承重结构，即柱与基础刚接，与屋架铰接，很难满足吊车水平刹车力引起的柱顶和轨顶位移要求，柱底弯距也很大，造成柱子截面过大，从而影响使用面积和工艺布置，且增加了用钢量和工程造价。为此，本厂房采用全钢刚接框架结构。 2.1.2 主要构件选型 屋盖采用有檩体系，檩距6m,屋架采用T型屋架，屋面采用夹芯板。 框架柱为双阶柱，上段柱和中段柱为实腹式，下段柱为格构式。 柱脚采用分离式柱脚。 上下层吊车梁都采用焊接工字形梁，上层的制动结构为制动板，下层的为制动桁架。 框架柱间加一墙架柱，墙架柱自承重。 2.1.3屋盖支撑布置 见附页,檩条间距，拉条4设一道。 2.1.4柱间支撑 见附页 2.2框架计算 2.2.1构件截面几何特性 初选构件截面尺寸 初选构件截面尺寸（如图2.2.1所示） 截面几何特性 上柱 中柱 下柱 整体 吊车肢 屋盖肢 屋架 图2.2.1,框架柱和屋架 截面的刚度 表2.2.1 截面积() 抗拉刚度() 惯性矩() 抗弯刚度() 屋架 95.152 1960131.2 3066194 6316395.64 上柱段 430 8858000 725117 1493741.02 中柱段