钢结构毕业设计.doc

前言伴随着我国经济与科学技术的快速发展,钢结构已逐步在工业厂房,商业大楼,民用住宅,大型场馆等公共建筑中被广泛采用。钢材的强度高,故在结构中占体积小,因而建筑的实用空间就较大;钢结构可以成套预制装配,故施工方便;钢材可以回炉重新利用,故钢结构的再生性好。钢结构有着非常多的优点,我国的钢结构事业也正处在蓬勃发展中。轻型钢结构除具有普通钢结构的材质均匀,可靠性高;强度高,重量轻;塑性韧性,抗震性能好;便于机械化制造,施工期短;可回收,建筑造型美观等特点以外,一般还具有取材方便,用料较省,自重更轻等特点。它对加快基本建设速度,特别对中小型企业的建设,以及对现有企业的挖潜、革新、改造等工作能够起到显著的作用,因而受到建设单位,尤其是在工业建筑中的普遍欢迎。由于轻型钢结构的经济指标很好,总造价较低,再加上结构自重轻为改革重型结构体系创造了条件。因此,轻型钢结构是很有发展前途的一种结构形势。基于以上对轻型钢结构的认识,我在毕业设计课题中选择了轻型钢结构设计。本次设计的是万利集团民用工业园的轻钢结构房屋工程。通过这次设计,我希望能对钢结构的计算原理、轻型钢结构的特点和构造要求有一个较系统的认识。同时,通过这次设计,培养自己理论结合实践的能力,积累工程经验,从而为将来走向工作岗位打下坚实的基础。摘要近年来,轻钢结构因其取材方便、用料省、自重轻、构件批量生产、现场施工速度快、周期短等诸多特点,在我国取得了长足的发展。其中,门式刚架造型由于其简洁美观、平面布置灵活、安装便利及可以满足多种生产工艺和使用功能的要求等特点,目前正被运用于越来越多的钢结构房屋建筑中。本工程是以轻型门式钢架作为结构形式的单层工业厂房。厂房共有两跨,每跨设有两台桥式软钩吊车。厂房为双坡屋面,除基础和地基梁使用混凝土、,其他所有主次要构件均为钢结构。首先根据现有资料进行建筑方案的比选及建筑的平、立、剖面的设计;然后建筑设计基础之上的结构布置、静力计算、框架设计、节点设计、柱脚设计、檩条设计、柱间支撑设计、吊车梁设计及基础设计等。建筑设计给结构设计提供初步的计算资料,结构设计又把更新的数据反馈给建筑设计,如此循环以得到最终设计结果。在结构设计中,对各种构件的基本的设计思路如下:(1)建立合理的力学模型,确定计算简图;(2)计算各种工况下构件危险截面的内力;(3)进行荷载效应组合,得到可能的最不利内力;(4)对构件危险截面进行内力验算,继而确定其具体尺寸(包括截面尺寸、板件厚度、螺栓直径及间距、焊脚尺寸及长度、疲劳验算等)。构件的尺寸选择一般是通过经验公式进行初选,然后进行验算调整直至其符合要求。在人工设计结束以后,利用3D3S钢结构设计软件建模设计。首先对手算设计的主体构件进行验算和校核,然后利用软件中围护结构设计模块对厂房总体设计进行完善,主要包括隅撑、女儿墙小立柱等构件。最终利用软件自动生成施工图并加以必要修改,以建施和结施图纸集的形式将总体设计表达出来。关键词:轻型门式刚架;荷载组合;内力分析;结构设计与验算;3D3S建模目录第1章引言 目前轻钢结构的特点及发展现状 毕业设计的内容与方法 2第2章建筑设计 工程概况 设计条件 . 自然条件 . 荷载条件 . 材料规格 . 施工与安装条件 建筑设计 . 设计依据及设计指导思想 . 设计特点及方案 . 构造说明 5第3章内力计算 结构设计资料 结构布置 . 柱网布置及抗风柱布置 . 横向框架结构主要尺寸 . 柱间支撑布置 . 墙架布置 . 屋面支撑 . 支撑的布置 静力计算 . 计算简图 . 荷载计算 . 梁柱截面估选 . 内力分析 14第4章框架设计 柱的设计 . 边柱截面设计 . 中柱截面设计 . 柱截面设计更改 横梁的设计 . 内力组合 . 跨中截面选择 . 梁端截面选择 . 梁翼缘和腹板的连接焊缝 . 梁变截面设计 . 加劲肋的设计 主要节点设计 . 横梁和柱连接及横梁拼接形式和要求 . 横梁和柱的连接 . 牛腿的设计与验算 柱脚设计 . 底板尺寸 . 肋板计算 . 靴梁计算 . 锚栓计算 . 厂房侧移计算 51第5