鋼結構廠房畢業(yè)設計開題報告

1、<p><b>　　開 題 報 告</b></p><p>　　鋼結構單層工業(yè)廠房設計</p><p>　　一、選題背景與文獻綜述</p><p>　　被喻為“綠色工廠”的鋼結構廠房體系具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢，與鋼筋混凝土結構相比，更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢。最

2、近在我國建筑工程領域中已經出現了產品結構調整，長期以來混凝土和砌體結構一統(tǒng)天下的局面正在發(fā)生變化，鋼結構廠房以其自身的優(yōu)越性引起業(yè)內關注，已經在工程中得到合理的、迅速的應用，所以鋼結構廠房的發(fā)展前景美好?！　?</p><p>　　鋼結構廠房是近十年來發(fā)展最快的領域，在美國采用輕型鋼結構廠房占非住宅建筑投資的50%以上。這種結構工業(yè)化、商品化程度高，施工快，綜合效益高，市場需求量很大，已引起結構設計人員認識。目前

3、已經有多種的低層、多層和高層的設計方案和實例。因其可做到大跨度、大空間，分隔使用靈活，而且施工速度快、抗震有利的特點，必將對我國傳統(tǒng)的廠房結構模式產生較大沖擊?！?lt;/p><p>　　目前還存在著種種不盡人意或有待提高的方面，但鋼結構廠房的發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。我國 20年來的改革開放和經濟發(fā)展，已經為鋼結構廠房體系的應用創(chuàng)造極為有利的發(fā)展環(huán)境。首先，從發(fā)展鋼結構廠房的主要物質基礎來看，自1996年開始我國鋼的

4、總產值就已超過1億噸，居世界首位。而且隨著鋼材產量和質量持續(xù)提高，其價格正逐步下降，鋼結構廠房的造價也相應有較大幅度的降低。與之相應的是，鋼結構廠房配套的新型建材也得到了迅速發(fā)展。其次，從發(fā)展鋼結構廠房的技術基礎來看，在普通鋼結構廠房、薄壁輕鋼結構廠房、高層建筑鋼結構廠房、門式剛架輕型房屋鋼結構廠房、網架結構、壓型鋼板結構、鋼結構廠房焊接和高強度螺栓連接、鋼與混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結構及鋼骨（型鋼）混凝土結構等方面的設計、施工、驗收

5、規(guī)范規(guī)程及行業(yè)標準已發(fā)行。有關鋼結構廠房的規(guī)范規(guī)程的不斷完善為鋼結構廠房體系的應用奠定了必要的技術基礎，為設計提供了依據。第三，從發(fā)展鋼結構廠房的人才素質來看，經過幾年來的發(fā)展，專業(yè)鋼結構廠房設計人員已經形成一定的規(guī)模，而且他們的專業(yè)素質在實踐中得到不斷提高。而隨著計算機在工程設計中的普遍應用，國內外鋼結構廠房設計軟件發(fā)展迅猛</p><p><b>　　二、設計任務</b></p&g

6、t;<p>　　該設計任務為設有雙層重級工作制吊車的單跨廠房設計計算。其內容包括剛接排架、柱、屋架、托架、吊車梁、制動桁架、輔助桁架、抗風柱、抗風桁架、柱間支撐及節(jié)點連接等計算。圖紙包括：平、立、剖三視圖，柱、吊車梁及屋蓋平面布置圖，以及柱子安裝節(jié)點圖、吊車梁施工圖和屋架圖。</p><p>　　廠房的設計參數如下：</p><p><b>　　廠房跨度 34m&

7、lt;/b></p><p>　　柱子間距 排架柱的間距為12m(每6m設有墻架柱)，山墻抗風柱間距為6m</p><p>　　屋架間距 6m(設有跨度為12m的托架)</p><p>　　屋面結構 采用1.5m×6m的預應力混凝土大型屋面板（無檁體系）</p><p>　　屋架坡度 1:10</p>&

8、lt;p>　　上層吊車 設有兩臺Q=75t/30t重級工作制吊車</p><p>　　上層吊車軌高 26m</p><p>　　下層吊車 設有兩臺Q=75t/30t重級工作制吊車</p><p>　　下層吊車軌高 17m</p><p>　　基本風壓 50kg/m2</p><p>　　基本雪壓 50

9、kg/m2</p><p>　　使用鋼材 除吊車梁采用16Mn鋼外，其他構件均為3號鋼</p><p>　　墻面材料 采用1.2m×6m×0.16m厚的鋼筋混凝土空心墻板</p><p>　　三、擬采用的研究方法</p><p><b>　　1、總體設計思想</b></p><

10、p>　　我國現行《鋼結構設計規(guī)范》（GB 50017-2003）采用以概率理論為基礎、用分項系數表達的極限狀態(tài)設計法。設計中考慮結構的承載能力的極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。由于設有吊車，對于直接承受動力荷載的結構，需要相應規(guī)范考慮動力系數，計算疲勞和變形。</p><p><b>　　2、關鍵理論</b></p><p>　　該鋼結構單層工業(yè)廠房跨度大，且設有

11、雙層共4臺重級工作制的吊車，所以構件的設計計算較為繁瑣、復雜。但設計步驟亦為結構設計的一般步驟 ，即結構布置選型、單位荷載下的內力計算、實際荷載作用下的內力計算、內力組合、截面選擇或校驗、繪制施工圖。在設計過程中需要計算大量構件，以下簡要敘述幾個關鍵理論。</p><p>　　排架計算：廠房排架由柱和它支撐的屋架（橫梁）組成，是廠房的主要承重體系，是廠房設計的最重要內容。在進行剛性排架的內力分析時，一般需首先求解

12、兩端為剛性固定的變截面柱在單位線位移、單位角位移及各種荷載作用下兩端的固端彎矩和剪力（相當于支座反力）。求解的方法可以采用變位移法、似柱法、虛功原理等方法。為便于計算也可按相關計算手冊的雙階柱的有關公式計算。</p><p>　　屋架內力分析：通常假定屋架的節(jié)點為理想的鉸接點，屋架所有的桿件的軸線都在同一個平面內且相交于節(jié)點的中心，以及荷載全部作用在節(jié)點上（如荷載作用在弦桿的節(jié)間，則應將節(jié)間彎矩按比例分配在該節(jié)間

13、相鄰的節(jié)點上）。這樣，就可利用圖解法或數解法來計算屋架桿件的軸心力，但對有節(jié)間荷載作用的桿件，尚須考慮節(jié)間局部彎矩的影響。</p><p>　　吊車梁設計：各類吊車梁軍應設計強度、穩(wěn)定性和變形；對于重級工作制吊車梁尚應計算疲勞強度。計算吊車梁的強度、穩(wěn)定性和變形時，吊車梁一般應按同一跨間內起重量最大的兩臺吊車來確定（當工藝有特殊要求時，則應按實際情況考慮）。在計算吊車梁及其連接的強度和吊車梁的穩(wěn)定性時，吊車的豎向

14、荷載應乘以動力系數α（α=1.1）。</p><p>　　墻架構件計算：包括墻架柱的計算和上層抗風桁架的計算。墻架柱承受風荷載及作用在墻架柱上的墻體自重或平臺傳來的荷載（當平臺梁支承在墻架柱上時），應按偏心受壓構件計算強度和穩(wěn)定性。抗風桁架承受墻架柱傳來的水平風荷載和走道的豎向荷載，計算抗風桁架在水平風荷載作用下時的內力按靜定桁架分析。</p><p>　　3、完成課題的主要方案</

15、p><p>　　根據設計任務書內容，首先明確相應的設計內容，復習鋼結構設計的知識。查找資料，認真學習相關參考文獻，如《鋼結構設計手冊》、《鋼結構結構設計規(guī)范》。然后制定詳細的進度計劃，在老師的指導和監(jiān)督下按質按量完成畢業(yè)設計的內容。加強與同組設計同學的交流，及時發(fā)現問題，互相促進。同時在設計過程中，重視校核避免不必要的返工，除了內力計算的校驗外，利用結構力學求解器等電算工具校核手算的結果。</p>&l

16、t;p><b>　　四、進度安排</b></p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1] GB50017－2003 鋼結構設計規(guī)范，北京：中國計劃出版社，2003</p><p>　　[2] GB 50009-2001 建筑結構荷載規(guī)范，北京：中國計劃出版社，2001</p&g

17、t;<p>　　[3] GB/T 50001—2001 房屋建筑制圖統(tǒng)一標注，北京：中國計劃出版社，2001</p><p>　　[4] 趙風華主編. 鋼結構設計原理，北京：高等教育出版社，2005</p><p>　　[5] 馬人樂等編著. 建筑鋼結構設計（第二版），上海：同濟大學出版社，2008</p><p>　　[6] 本書編委會. 鋼