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1、中文题目 单层轻钢结构工业厂房设计 外文题目 DESIGN OF LIGHT STEEL CONSTRUCTION WITH SINGLE PAIR INTER INDUSTRIAL BUILDING 毕业设计 论文 共 89 页 其中 外文文献及译文 25 页 图纸共 4 张 完成日期 2011 年 6 月 答辩日期 2011 年 6 月 摘要 本设计结构形式为门式钢架的单层双跨厂房 设计中通过对厂房整体结构 建筑使 用功能 防火等级要求 抗震等级要求及耐久年限要求的综合分析 本次毕业设计的最 终的方案采用装配式预应力排架结构形式 根据建筑设计用途和设计依据 使构配件标 准化 系列化 通用化
2、的原则 设计时力求技术先进 经济合理 安全使用 施工方便 确定建筑设计方案设计的主要内容有 构件选型 柱子尺寸初定 结构平面布置和剖面 设计 单项荷载作用下的结构内力计算 最不利内力组合 构件截面设计 主要包括最 不利内力作用下上柱 下柱的配筋计算 柱下独立基础设计 完成用顶点位移法计算结 构自振周期 完成用底部剪力法计算水平地震作用 施工阶段验算及施工图绘制 关键词 门式钢架 单层双跨厂房 内力计算 配筋计算 ABSTRACT The course design was completed for the Single double cross workshop of gabled fram
3、e The design of comprehensive consideration of overall structure the functional requirements of building the fire code requirements safety regulatory requirements and durability code The final design used fabricated concrete simply supported According to the purpose and basis for building design The
4、 components and parts standardization serialization universal principles of design and strive to advanced technology economical safe easy construction Determine the architectural design of the main content component selection initially for column size structure layout and profile design single loads
5、 Structures complete with top displacement method to calculate natural period to complete the level with the bottom of the seismic shear method the most unfavorable combination of internal forces component cross section design including the most adverse effect of internal forces the column the next
6、column and corbel of Reinforcement calculation Checking the construction phase he construction drawing KeywordsKeywords gabledgabled frameframe SingleSingle doubledouble crosscross workshopworkshop internalinternal forceforce calculationcalculation reinforcementreinforcement calculationcalculation 目
7、录 前 言 1 1 绪论 2 1 1 轻型门式刚架结构体系在国内的发展概况 2 1 2 轻型门式刚架结构的研究现状 3 1 3 设计的理论知识 5 1 3 1 单层厂房结构组成 5 1 3 2 荷载取值 6 2 单层轻型钢结构厂房设计 10 2 1 设计资料 10 2 1 1 生产工艺要求 10 2 1 2 工程气象条件 10 2 1 3 工程地质条件 10 2 1 4 建筑构造 10 2 2 结构构件选型及柱的尺寸确定 11 2 2 1 结构构件的选型 11 2 2 2 柱截面尺寸确定 12 3 排架内力计算 14 3 1 荷载计算 14 3 1 1 恒载计算 14 3 1 2 屋面活荷载
8、15 3 1 3 吊车荷载 15 3 1 4 风荷载 16 3 2 内力计算 17 3 2 1 剪力分配系数的计算 17 3 2 2 恒载作用下的排架内力分析 18 3 2 3 屋面活荷载作用下排架内力分析 20 3 2 4 吊车荷载作用下排架内力分析 不考虑厂房整体空间 22 3 2 5 风荷载作用 27 4 柱的设计 29 4 1 最不利内力组合 29 4 2 柱的设计 32 4 2 1 上柱配筋计算 32 4 2 2 下柱配筋计算 35 4 2 3 箍筋的配置 38 4 2 4 柱的裂缝宽度验算 38 4 2 5 柱的吊装验算 40 4 3 牛腿设计 41 4 4 A 柱施工图 43 5
9、 抗震计算 44 5 1 荷载抗震计算 44 5 1 1 横向计算所需载荷 44 5 1 2 纵向计算所需荷载 45 5 1 3 横向抗震计算 46 5 1 4 纵向抗震计算 48 6 围护墙刚度计算 52 6 1 围护砖墙侧移刚度计算 52 6 2 砖围护墙的抗震验算 53 7 基础设计 55 8 结论 62 致 谢 63 参考文献 64 附录 A 65 附录 B 76 前 言 相对与其他结构 钢结构具有轻质高强 塑性韧性好 安全可靠 工业化程度高 施工速度快等优点 更具有在 高 大 轻 三个方面发展的独特优质 钢结构以其自 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 1 单
10、层工业厂房比较容易组织生产工艺流程和车间内部运输 地面上能够放置较重的 机器设备和产品 所以其在工业建筑设计中得到广泛的应用 2 目前 我国钢产量超过 1 亿吨 钢结构在我国的应用与发展已与国际接轨 有着广 阔的发展前景 随着我国市场经济发展的需要 外国公司的涌入和技术设备引进 大大 加速了我国轻钢结构建筑体系的发展步伐 但是由于轻钢结构的科研 设计 施工管理相对滞后 所以在发展的过程还存在不 少问题 和国外轻钢结构房屋公司的技术水平相比还存在较大的差距 产品质量管理好 没有走上正轨 市场还不规范 今后 10 年钢结构的发展将会更快 为了使我国轻钢结 构在新世纪经济领域中发挥更大作用 缩小和国
11、外同行的差距 除了政府部门加强管理 以外 科研 设计 施工单位和轻钢结构厂家要团结合作 共同促进我国轻钢结构事业 的发展 通过本毕业设计总结在校期间的学习成果 从中学习 掌握和提高综合应用所学的 理论知识进行分析问题和解决工程实际问题的能力 深入掌握房屋建筑钢结构设计规范 的设计原理和方法 可以进行专业外文资料的翻译 并能熟练运用 Auto cad 制图软件 达到能够独立依照国家相关规范设计的目的 最后进行工程实例设计 分别从荷载选取 建立计算模型 内力分析 截面验算等 方面进行分析 进而得出最终符合力学要求的设计信息 完成本双跨轻钢门式钢架的设 计 1 绪论 1 1 轻型门式刚架结构体系在国
12、内的发展概况 由于科技的飞速发展以及钢材品质的进步 钢结构的重要性己经被先进国家所肯定 随着我国国民经济的快速发展 我国钢铁工业与建筑钢结构的应用也取得了长足的发展 中国钢产量自 1996 年突破 l 亿吨后 至今已实现 七连冠 2000 年中国钢产量占到世 界钢产量份额的巧 23 钢材消费量也一跃成为世界大国 到了 2004 年 我国的钢产 量已达到 2 6 亿吨 中国钢产量占到世界钢产量份额的 25 随着中国钢材实现了从短缺 到充裕的大跨度飞跃 国家相继出台了 发展钢结构 开发钢结构造和安装施工新技术 等产业技术政策 至此 中国的钢结构产业摆脱了由于钢材数量不足对钢结构应用的束 缚 驶上积
13、极发展的快车道 由从前的限制使用钢结构到现在鼓励建筑钢结构的发展 由于国家政策 钢材生产 设计研发等诸多方面的有利因素 近几年我国的建筑钢 结构处于建国以来最好的发展时期 而且还会在相当长时期内得到长足的发展 建设部 原国家冶金工业局成立的建筑用钢技术协调小组制定的建筑用钢发展计划指出 争取到 2010 年我国建筑钢结构用钢达到钢材总产量的 5 而发达国家建筑用钢占钢产量的比例 目前都在 10 以上 建设部 1997 年 H 月发布了新的 中国建筑技术政策 1996 2010 具体提出了发展钢结构的要求 这是几十年来的第一次 近几年来采用钢结构的工业与民用建筑年平均用量呈迅猛发展的态势 其中轻
14、型钢 结构房屋所占比重在迅速增加 并且由于其突出的特点及适应我国现阶段国民经济发展 的需要而得到飞速发展 据有关部门统计 1999 年中国建筑用钢约 2500 多万吨 占全部钢材产量的 20 一 25 其中钢筋混凝土用钢筋 钢丝 钢绞线约 2000 万吨 钢结构约 200 万吨 金属门窗及设 备支架约 300 万吨 包括桥梁 石油管线及各专业工业部门使用钢材 其总量约为 4000 万一 5000 万吨 占全国钢材产量 45 左右 据统计 2000 年中国每年大约有 300 多万平 方米轻钢结构建筑竣工 包括门式钢架 轻钢房屋和压型钢板 拱壳屋盖 轻型钢结构所用钢板大量为涂层钢板 2000 年
15、我国涂层钢板表现消费量达 86 4 万 吨 而当年涂层板产量只有 35 4 万吨 市场满足率只有 41 而到了 2004 年 我国仅新 增彩色涂层板生产能力 143 万吨 年 轻型钢结构体系中擦条和墙梁一般采用 Z 型或 C 形冷弯薄壁型钢 4 目前 我国冷弯型钢年产量在 30 万吨左右 钢结构新兴产业方兴未艾 国产钢结构用钢发展迅速 这几年 为适应钢结构产业 对钢材的需求 一大批新型钢结构用种相继问世 产量在不断扩大 宝钢开发出新型的 耐火耐候钢 初步形成了具有国际先进水平的和中国特点的系列产品 B27O 一 B57ONQ 并 在国内的大型厂房 民居 商务楼等应用 受到钢结构加工 施工单位好
16、评 马钢也研 制出耐火热轧 H 型钢 能耐 600 高温 并在上海一幢高层建筑上应用 上海大通钢结构 有限公司采用宝钢的材料开发出耐火耐候高频焊接 H 型钢 我国的热轧 H 型钢从零开始 发展到 2002 年的 100 多万吨 其他钢结构用的中厚板 型钢 钢管 冷弯型钢 涂镀层 钢板等产品 都有明显的增长 基本满足国内钢结构行业的需求 为其不断发展做出了 贡献 然而 应该看到 尽管国产的钢结构用钢在研制 开发和产能上有了长足进展 但 与钢结构产业未来发展趋势和要求还存在一定的差距 目前国产的轻型薄壁型钢材与我 国钢结构建筑业的发展还不能完全相适应 比如 板材的焊接能力差 16Mn 板材在焊接 时往往出现层状撕裂 高强度低合金结构钢在冷弯薄壁型钢中的应用尚未解决 不能满 足轻型房屋钢结构的需要 我国生产的大多为镀锌薄板 而镀铝锌薄板几乎没有 在轻 钢房屋中 用户多选用抗蚀性能更好的镀铝锌薄板 我国的型材品种规格还不能满足建 筑需要 H 型钢的规格不多 对其推广应用带来一定影响 近年来 方钢管在建筑建筑工 程应用增多 但这种型材的规格不够齐全 尤其是大规格的很少 对推广应用有一定影 响 目
