钢结构毕业设计

全言随着我国经济和科学技术的快速发展，钢结构逐渐被工业厂房、商业建筑、民用住宅、大型体育场和其他公共建筑广泛采用。钢的强度高，结构大小小，建筑的实用空间更大。钢结构可以制作预制装配套，建设方便。钢可以作为高炉重复使用，所以钢结构再生很好。钢结构有很多优点，我国的钢结构事业也在发展。除了具有普通钢结构的材料外，轻钢结构均匀，可靠性高。强度高，重量轻。塑料韧性好，抗震性能好；便于机械化制造，工期短。具有可回收、美观的建筑外观和其他功能，一般是方便的材料、更少的材料、更轻的重量等特性。特别是中小企业的建设、现有企业的发掘潜力、创新、改造等工作，可以起到相当大的作用，在建设单位，尤其是工业建筑中，普遍受到欢迎。轻钢结构的经济指标好，总成本降低，结构自尊与重型机械一起创造了重型设备改革的条件。因此，轻钢结构是很有发展性的结构型国家。基于上述对轻钢的理解，毕业设计课题中选择了轻钢设计。此次设计是万联集团民间工业园区的轻钢结构住宅工程。通过此次设计，希望对钢结构的计算原理、轻钢结构的特点及施工要求有更系统的理解。与此同时，通过这次设计，培养了自己的理论与实践相结合的能力，积累了工程经验，为以后走向工作岗位奠定了坚实的基础。摘褥子近年来，轻钢结构由于其材料方便、材料少、零件批量生产、现场施工速度快、周期短等诸多特点，在我国取得了很大的发展。其中，门户框架造型因其整洁美观的布局、灵活的安装、满足各种生产工艺和使用功能的要求等原因，被越来越多的钢结构住宅建设使用。本工程是以结构形式配备轻型门式钢架的单层产业工厂。工厂各有两座桥式软吊钩起重机。厂房是双坡屋顶，除了基础和基础梁上的混凝土、外墙标高1.2米以下的240厚砖墙外，所有主要和次要构件都是钢结构。首先，根据现有资料进行建筑计划的比较和建筑的平面、垂直和剖面设计。然后基于结构布局、静态计算、框架设计、节点设计、柱脚设计、跨度支撑设计、吊车梁设计和基础设计。建筑设计为结构设计提供初步计算数据，结构设计将更新的数据传递回建筑设计，循环显示最终设计结果。结构设计中各种构件的基本设计理念如下：(1)建立确定计算大纲的合理机械模型。(2)计算各种条件下组件危险截面的内力。(3)进行荷载效应组合，获得可能的最不利内力。(4)确定零部件危险截面的内力检查和相应大小，包括截面大小、板厚度、螺栓直径和间隙、焊脚大小和长度、疲劳检查等。零部件的尺寸选择通常通过经验公式进行初始选择，然后进行检查，直到满足要求。人工设计结束后，使用3D3S钢结构设计软件对设计进行建模。首先，对手检查和检查设计的主要组件，然后使用软件的信封设计模块完成工厂设计，主要包括支柱、女儿墙和其他组件。最终，可以自动生成施工图并根据需要进行修改，以施工图纸集和组合图纸集的形式表示整个设计。关键字：轻量级门户框架；荷载组合；内力分析；结构设计和检查；3D3S建模列表第一章简介11.1轻钢结构的特点和发展现状11.2毕业设计内容和方法2第二章建筑设计22.1项目概述22.2设计准则22.2.1 .自然条件22.2.2 .负载条件22.2.3 .材料规格32.2.4 .建筑和安装条件32.3建筑设计32.3.1 .设计基础和设计准则32.3.2设计特性和程序42.3.3 .营造注记5第三章内力计算63.1结构设计数据63.2结构部署73.2.1柱网布局和风柱布局73.2.2水平框架结构的主要尺寸73.2.3 .在柱之间放置支撑73.2.4墙框架布局83.2.5。屋顶支撑93.2.6。部署支持93.3静态计算113.3.1。计算图113.3.2负荷计算123.3.3梁柱截面估算143.3.4内力分析14第四章框架设计234.1柱设计234.1.1 .侧柱截面设计234.1.2 .中间柱剖面设计274.1.3 .变更柱剖面设计294.2梁设计344.2.1内力组合344.2.2 .中间交叉剖面选取354.2.3梁末端剖面选取364.2.4梁法兰和腹板连接焊接374.2.5梁可变截面设计374.2.6加强筋设计384.3主要节点设计394.3.1梁柱连接和梁连接形式和要求394.3.2梁柱连接404.3.4牛腿设计和检查454.4支柱脚设计474.4.1。底板尺寸474.4.2肋计算484.4.3计算靴子光束484.4.4锚定螺栓计算504.4.5工厂横向移动计算51第五章墙框架和风柱设计515.1山墙墙梁设计515.1.1荷载和墙板设计515.1.2墙梁设计525.2纵向墙梁设计525.2.1荷载和墙板设计525.2.2墙梁设计535.3抗风柱设计535.3.1。截面选择545.3.2单面检查54第六章檩条设计556.1负荷计算556.2内力计算556.2.1永久荷载和屋顶活荷载组合556.2.2考虑风荷载吸力的组合566.3截面选择566.4有效截面确定和强度验证566.5风吸组合稳定性计算586.6绕组计算586.7长税费计算58第七章支柱之间的支撑设计597.1支柱间支撑的形式597.2柱之间的支撑设计597.2.1 .负载计算597.2.2 .支撑构件的内力计算(设计值)607.2.3 .截面选择和检查607.2.4工厂纵向刚度计算61第八章吊车梁和地基梁设计618.1吊车梁设计618.1.1吊车梁数据618.1.2起重机载荷计算61内力计算618.1.4 .剖面选取628.1.5。强度计算648.1.6 .稳定性计算658.1.7 .挠曲计算678.1.8 .支撑加强板计算678.1.9 .焊缝计算688.1.10。疲劳检查688.2地基梁设计698.2.1 .纵向基础梁698.2.2山墙基础梁70第九章基本设计719.1地质条件719.2基本设计719.2.1 .侧柱基础设计719.2.2 .中心柱基础设计77第10章3D3S软件计算过程82第11章回顾与展望9511.1轻型门式刚架结构设计9511.2轻钢结构开发建议96参考资料96附录I 98附表ii 99第一章简介1.1轻钢结构的特点及发展现状轻钢结构建筑系统是以使用轻型h型钢(焊接或轧制)的单一非住宅中小工厂、仓库、商品、大型超市为主要对象的建筑1。可变截面或其他截面)门框、c型、z型冷弯薄壁型钢墙、屋顶、墙围护的压力板或轻质夹层板、高强度螺栓、普通螺栓和自攻螺钉等连接器和密封材料制造的承重结构，以及现场装配围护构件的预制钢房屋系统。这种轻钢结构的特点如下：(1)结构简单，材料单一。设计标准化容易，零部件加工产业化，预制装配化水平高。销售、设计、生产都可以采用计算机控制，产品质量好，生产效率高。(2)自重和减少基本材料的数量。有利于零件运输，减少安装工作量，还有利于结构的地震。(3)工期短。组件标准定型组装水平高，现场安装简单、快速，一般工厂仓库签订合同后2-3个月内交付使用。没有湿作业，现场安装不受气候影响。(4)能满足各种生产工艺和使用功能的要求。轻钢结构建筑系统在建筑造型、颜色和结构跨度、柱距离等选择上为设计师提供了充分展示才能的条件。(5)轻钢结构是环保节能的产品，工厂可以搬迁，材料可以回收利用。(6)价格便宜。随着我国钢铁产量的增加，钢铁价格下降，竞争日趋激烈，轻钢结构与其他类似的砖混结构相比，价格还是相同或较低的。代替现有混凝土和热轧钢材制作的屋面板、檩条等轻钢结构系统，通过减小梁、柱和基础截面尺寸，减轻了整体结构质量，达到了样式美观、产业化的程度，工程速度快，经济效果显著。轻钢结构由于其卓越的优点，已有工业农业建筑、商业、服务建筑、标准办公楼、学校、医院建筑、别墅、观光建筑、各种仓库型建筑、娱乐、体育场地、地震地区建筑、活动式可拆除建筑、建筑材料不足地区的建筑、工期坚实的建筑、旧房屋改造门户框架的特点和发展在这次毕业设计过程中，我主要进行了门户轻钢结构车间的设计和计算工作。门式刚架轻钢结构是一种常用的结构形式，用途很广。h型钢出现后，门户框架在角边具有可变截面和液的固定结构，扩大了跨度。许多西方发达国家将其商业化成为单跨、多跨、悬挂起重机等多种类型的经济建设系统。刚架的使用量与刚架的跨距、柱高度和屋顶荷载大小非常相关，特别是增加跨距，大幅增加钢量。因此，30米以下的轻型门式刚架、各种彩色压型板或压力铝板应采用屋面、墙和轻型维修材料，结构美观、轻便的特点。门户框架分为截面形态、实际腹部和晶格等。实际腹杆用钢稍高，但其构件整齐，每个亭子有四个梁柱构件用螺栓连接，构件刚度大，适合长途运输和多次拆装处理，生产管理职务，现场安装方便。在门式刚架结构体系中占最大比重。门式刚架的形式是用三块钢板焊接的I型截面实心腹板。截面形状简单，受力性能好，是典型的截面形状。使用滚动h型钢时，可以减少制造焊接工作量。z截面实心腹架、采用冷加工弯曲成形的截面、有利于定型生产的主要优点、焊接装配工作量小，可以重叠运输零件。但是，截面不对称，力性能下降。晶格框架主要用于范围更大的建筑，材料选择和截面配置更灵活，被切割成双腹板的矩形和三面腹板的三角形，例如普通角度、槽钢、冷弯薄壁型钢。是由薄壁钢组成的晶格型刚体框架经济，但制造费高，构件刚度低。此梁柱构件可以是相同剖面或可变剖面，与实际腹板或格线框架无关。跨距和负载较大时，通常使用等剖面结构。跨距和负载较大时，建议使用可变剖面结构使结构造型更接近负载弯矩图形，在剖面中更合理地分布材料，使结构更轻。对于网格框架，一般柱是可变剖面，梁可以使用相同剖面。近20多年来，随着我国经济建设的快速发展，由于生产的需要，门户轻钢结构凭借其诸多优点得到了广泛应用。但是我国目前还没有相应的轻钢设计规范，因此大部分都是沿用现有普通钢结构设计规范进行门式刚架轻钢结构的设计和计算，进行设计用钢材指标高，在理论基础不足的情况下，发生了经验求低钢材量的事故。因此，对门式刚架轻钢结构的系统研究和专业化设计代码的建立和完成是必要的。1.2毕业设计的内容和方法大学四年学习实践的最后和最重要的环节，近一学期，我在武汉大学钢结构研究所进行了毕业设计，指导老师郭耀章和陈小燕两位老师。按照老师分配的任务，我主要完成了万里集团轻钢结构住宅设计。钢结构研究所将实际工程作为学生毕业设计的课题，避免了简单的理论研究和虚假主题设计的空洞，使学生灵活全面地运用通过实际命题设计、实际问题解决所学的理论知识，初步积累了实际工程设计的经验，基本掌握了工程设计的方法，满足了毕业设计大纲的要求。此设计主要由建筑设计和结构设计两部分组成。建筑设计是基于现有数据的建筑计划的比较，以及建筑的平面、垂直和剖面设计。结构设计表示建筑设计基础之上的结构布局、静态计算、框架设计、檩条设计、柱之间的支撑设计、起重机梁设计和基础设计。毕业设计要完成厂房的建筑设计和结构设计，以手占术为主完成工厂计算，同时还要学习力学解释器、探险家结构CAD、PKPM、3D3S等软件，进行检查检查检查，制作账单，绘制建筑设计图和结构施工图。第二章建筑设计2.1项目概述万里集团轻钢结构住宅工程隶属于该集团工程民间工业园。该项目主要包括轻钢结构住宅、铝窗加工厂、加工厂、喷涂厂等四个工厂设计。毕业项目中完成轻钢结构住宅设计。该项目的具体要求如下：1.工厂内净高6米；工厂柱子9米远。工厂通道宽度8米；4.工厂门都使用推拉门，对满足消防等要求的辅门使用平开门(宽度小于1.5米)；5.工厂全部使用内部天构式排水，外墙为1.200米以下240砖墙；海拔1.200米以上是双层镀锌钢板。屋顶板采用双镀锌钢板锁屋顶系统；工厂里有两台10吨起重机和两台5吨起重机。所有建筑应尽可能使用铝合金隔热门窗。建筑外观美丽新颖，能充分体现轻钢结构建筑的美学特征。此项目的平面面积为15036=5400平方米。图中显示了主要结构平面和剖面布局。垂直方向共25个，柱距6米；横向为6跨，跨度为6米。厂房有双跨度，每个跨度内有两个5t