厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计［中文摘要］本工程为厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计。根据毕业设计任务书的要求，分建筑和结构两部分进行设计。
建筑部分，通过查阅《福建省建筑设计标准图籍》等相关资料，将门式刚架厂房设计为12跨，每跨的间距为24m，总的建筑面积为1900m2。该单层门式刚架结构是以轻型焊接H型钢（变截面）作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（C型）做檩条、墙梁；以压型钢板做屋面、墙面；采用75mm 玻璃棉作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
结构部分，根据已形成的建筑图及其相关要求，查阅《建筑结构荷载规范GB50009-2001》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》、《钢结构连接节点设计手册》、《房屋建筑钢结构设计》等相关规范和一定量的实际工程设计图，对每榀刚架的最不利荷载进行计算，使用PKPM软件完成刚架的合理截面计算，然后通过设计规范的相关要求，对刚梁、柱、支撑、檩条等构件进行稳定性计算，用AUTOCAD2005分别绘制出设计图。最后，整理计算书并出图。
［关键词］轻型钢结构门式刚架建筑结构规范设计图
District of Xiamen city processing plant design of truss [Abstract]This works for the District of Xiamen city processing plant design of truss. According to the graduation design task book requirements, construction and structure of the two part design.
Part of the building, through the consult" Fujian architectural design standard atlas" and other relevant information, a door type rigid frame workshop design for 12 spans, each span spacing 24m, total floor area is 1900m2. The single door type rigid frame structure with light welding of H steel ( tapered ) as the main load-bearing framework, using cold-formed steel purlin ( type C ) do, wall beams with profiled steel sheet roof; do, wall; adopting the 75mm glass wool as insulation materials with appropriate settings for supporting a light house structure system.
Part of the structure, according to the form of construction graph and its related requirements, refer to the" code for the design of building structures of GB50009 - 2001"," technical code of cold-formed thin-wall steel structures GB50018 - 2002"," connection joints of steel structure design manual"," housing construction steel structure design" and other related specifications and a certain amount of actual engineering design for each frame, two of the most unfavorable load calculation, using PKPM software frame of reasonable cross section calculation, and then through the design code requirements, the rigid beam, column, support, and other components for the stability calculation of purlins, respectively with AUTOCAD2005 drawing design. Finally, finishing the calculation and drawing.
[Key Words] Lightweight,gabled,Building,Structure,Specification.Design Sketch
目录
引言----------------------------------------------------------- 1
厦门大学嘉庚学院毕业设计任务书--------------------------------- 2第一章工程概况------------------------------------------------ 8第二章结构选型与结构布置-------------------------------------- 9
2.1结构选型 ------------------------------------------------ 9 2.2结构布置 ------------------------------------------------ 9
第三章荷载取值及荷载组合------------------------------------- 10
3.1荷载取值 ----------------------------------------------- 10
（1）永久荷载 --------------------------------------------- 10 （2）可变荷载 --------------------------------------------- 10 3.2荷载组合 ----------------------------------------------- 11
3.2.1 荷载计算 ------------------------------------------- 11
3.2.2 荷载组合（设计值） --------------------------------- 12 第四章内力计算----------------------------------------------- 16
4.1设计主要依据 ------------------------------------------- 16 4.2PKPM电算信息------------------------------------------- 16 4.3刚架内力组合表 ----------------------------------------- 17
第五章内力包络图--------------------------------------------- 18 第六章截面计算----------------------------------------------- 21
6.1截面选择 ----------------------------------------------- 21 6.2截面信息 ----------------------------------------------- 21 6.3截面验算 ----------------------------------------------- 23
6.3.1 梁、柱构件的宽厚比 --------------------------------- 23
6.3.2 梁、柱构件的腹板屈曲后的强度利用 ------------------- 24
6.3.3 强度验算 ------------------------------------------- 25
6.3.4 稳定验算 ------------------------------------------- 26 第七章连接节点计--------------------------------------------- 29
7.1梁柱节点设计 ------------------------------------------- 29
（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 30 （2）节点内力 --------------------------------------------- 30 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 30 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 31 （5）梁柱相交的节点域剪力验算 ----------------------------- 31 7.2斜梁与斜梁的拼接节点设计 ------------------------------- 32
（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 32 （2）节点内力 --------------------------------------------- 32 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 33
（4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 33 7.3屋脊梁梁拼接节点设计 ----------------------------------- 33
（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 34 （2）节点内力 --------------------------------------------- 34 （3）螺栓杆轴方向受拉受剪验算 ----------------------------- 34 （4）端板厚度计算 ----------------------------------------- 34 7.4钢柱柱脚设计 ------------------------------------------- 35
（1）节点连接方式 ----------------------------------------- 36 （2）柱脚节点内力 ----------------------------------------- 36 （3）柱脚地板的尺寸确定 ----------------------------------- 36 （4）柱脚水平抗剪计算 ------------------------------------- 36
第八章檩条设计与计算----------------------------------------- 37
第九章隅撑设计与计算----------------------------------------- 40
第十章支撑设计与计算----------------------------------------- 41
11.1水平支撑 ---------------------------------------------- 41 11.2柱间支撑 ---------------------------------------------- 42
第十一章PKPM挠度验算--------------------------------------- 43
第十二章PKPM建模输出的计算结果附件------------------------- 45
结论---------------------------------------------------------- 69
引言
随着社会的发展，生产力水平的提高，我国钢产量的不断提高、品种不断丰富。彩色压型钢板生产的迅速发展，为轻型钢结构房屋的发展奠定了良好的物质基础。轻型钢结构房屋具有跨度大、空间大、用钢量少、造价低廉、施工方便易安装、施工周期短、施工污染环境少、建筑造型简洁美观、以及可回收利用等优点，在工业厂房、仓库、展览厅等工业与民用建筑中得到越来越多的应用和发展。
厦门大学嘉庚学院毕业设计任务书
一、毕业设计的性质和目的
毕业设计是学生在系统学完全部规定课程后，是大学生踏入社会前将所学知识系统应用到实际工程中的锻炼机会，是毕业生必须要进行的一项重要的实践性环节。
通过毕业设计教学工作，使学生能够综合运用所学过的基本理论、专业基础知识，对一般土木工程进行建筑、结构、设备设计，培养学生解决一般实际工程设计问题、培养学生综合运用、巩固扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生树立正确的设计思想和经济观点，理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度。使学生在查阅文献和收集资料、理论分析和方案制定、手工和计算机绘图、计算说明书编制、外文阅读、文字表达等基本技能方面得到进一步的训练和提高，提高学生独立分析、解决实际土木工程设计问题的能力。
二、毕业设计题目
厦门市集美区厦工工业园管桁架加工车间厂房设计结构形式为门式刚架轻型钢结构房屋，用作仓储（或机械加工），结构形式为门式刚架轻型钢结构房屋。
三、设计条件
1、本设计为一新管桁架的加工车间，为单层单跨钢结构厂房，位于厦门市集美区，厂房为 24m，柱距为6.5m，檐口高9米。
2、设计原始资料
1）工程地质勘探资料
拟建场区地形起伏较小，最大高差2m，地下水主要为第四系松散堆积物中的耕土、粘土、中粗砂中的上层滞水和泥岩中的基岩裂隙水。上层滞水主要接受大气降水和邻区渗流补给，排泄方式主要为排向邻区。稳定水位埋深2.42～12.11m，水位标高12.03～12.24m，水位年变化幅度约为0.50m。根据抽样化验分析结果，场地地下水对混凝土无腐蚀性。
2）气候条件
厦门属于亚热带海洋性气候，四季温和且多雨。市区常年平均气温为21℃左右，最低2℃，最高38℃。夏无酷暑，冬为严寒，年平均降雨量为1200mm 左右，冬季主导风为东北风，夏季主导风为西南风。
3）根据工程经验，其他有关荷载取值如下：
屋面活荷载： 0.30kN/m2
风荷载（基本风压）： 0.80kN/m2
屋盖自重（标准值，坡向）
0.5mm厚压型钢板+75mm厚玻璃棉+钢丝网 0.15 kN/m2
檩条及支撑 0.10 kN/m2
刚架斜梁自重 0.15 kN/m2
4）工程地质及水文地质资料
地基容许承载力 180kPa
最高地下水位：自然地坪下3.00m
地下水性质：有弱硫酸盐侵蚀；地面土质：盐碱土；
自然地面绝对标高：18.00m，相对标高:－0.30m
5）地震烈度
本工程建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防基本烈度为7度，设计基本加速度为0.15g ，所在场地设计地震分组为第一组，II类场地，地面粗糙度为B类。
四、建筑设计要求和内容
1、建筑设计的要求
平面设计要求：根据工艺要求确定车间平面及柱网尺寸；选择柱形式，初步确定柱截面；确定横向、纵向定位轴线的位置；门、窗位置，尺寸及选用；围护结构的设计；标注剖面图的剖切位置，必要的详图，索引标注三道尺寸（外部）及必要的标高尺寸等；
剖面设计要求：厂房的高度的确定：门架檐口标高；侧窗窗台标高；
立面设计要求：门窗条及内外墙面的设计；屋顶平面设计要求；屋面排水方案的确定。
2、建筑设计的内容
平面图：比例1：200
立面图：比例1：200（正立面，背立面，侧立面）
剖面图：比例1：200
屋顶平面图：比例1：200
建筑设计说明书1份
五、结构设计的要求和内容
1、结构设计的要求
结构方案的确定：平面柱网；承重结构，门式刚架，檩条，支撑系统：柱间支撑；屋盖横向及纵向支撑；结构计算。
2、结构设计的内容
门架计算前的准备工作；门式刚架计算单元的选择；门架的受力计算简图；荷载计算：门架恒载、风荷载及屋面均布活荷载；内力计算及内力组合；计算最不利荷载组合的内力值；门架计算；屋脊节点计算；柱梁接点计算；基础设计；抗风柱；柱间支撑；完成完整结构施工图一套。
3、设计的深度要求
3.1 图纸内容：
结构设计说明书；
柱、梁、柱间支撑等布置图；比例：1：200
屋面檩条布置图、墙面檩条布置图；比例：1：200
节点图（柱脚、檩托、柱和梁交接处）；
刚架详图；比例：1：30
结构计算书1份
注：本毕业设计按施工图设计深度要求进行，全部用AUTOCAD软件计算
机制图，以上任务书中未尽说明可自己根据设计规范确定。
3.2编写结构设计说明书
1）结构方案选择，包括结构选型、结构布置和材料选用等。
2）结构设计依据。
3）结构设计计算的具体内容和步骤，包括计算简图选取、荷载计算、内力分析和组合、抗震验算、构件截面设计及结构构造说明等。
4）计算中所用必要数据和表格。
3.3 计算部分
要求完成厂房刚架（横向及纵向）内力分析及一榀刚架的完整设计，其具体内容为：
内力分析及截面设计
檩条、墙架及柱间支撑的设计
采用PKPM中的STS程序计算刚架内力
3.4 计算书要求：
书写工整、计算准确、必要的示意图不得徒手画、应有大概的比例
4、毕业设计提交成果
（1）提交建筑、结构计算书1份
（2）提交建筑、结构设计说明书和施工图
六、设计方法与步骤
1、分析研究设计任务书，明确目的、要求及条件。
2、广泛查阅相关设计资料，参观已建成的住宅建筑，扩大眼界，广开思路。
3、在学习参观的基础上，根据厂房的功能要求及设备的相互关系进行平面组合设计
4、在进行平面组合时，要多思考，多动手（即多画），多修改。
5、在平面组合设计的基础上，进行立面和剖面设计，继续深入，发展为定稿的平、立、剖草图。
七、毕业设计进度安排（共13周）
1、建筑设计（3周）
1）方案比较、分析、确定（1周）
2）绘制建筑施工图（２周半）
3）编写建筑设计说明书（半周）
2、结构设计（9周）
1）结构选型及结构布置（1周）
2）主要刚架的荷载计算、内力分析、截面设计（２周半）
3）檩条、墙板的计算（1周）
4）绘制结构施工图（2周半）
5）整理计算书、打印、装订、答辩准备（1周）
3、准备答辩（1周）
注：根据进展情况，酌情安排具体时间。
八、主要参考资料
1、建筑设计部分
1）建筑设计资料集，（第二版，第1册和第5册）；1994年6月，中国建筑工业出版社；
2）现行建筑规范大全，中国建筑工业出版社；
3）建筑构造图集，福建省标准图集；
4）建筑做法说明，福建省标准图集；
5）有关教材（房屋建筑学、结构力学、钢筋混凝土结构、地基与基础、画法几何、高层建筑、抗震设计）；
6）建筑工程专业毕业设计指南。
2、结构设计部分
1）《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001；
2）《建筑制图标准》GB/T50104-2001；
3）《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
4）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版，局部修订）；
5）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；
6）《钢结构设计规范》GB50017-2003；
7）《钢结构施工及验收规范》GB50205-2001；
8）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002；
9）《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144-2002；
10）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002；
11）《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002；
12）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
13）《砌体结构设计规范》GB50003-2001；
14）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
15）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
16）《建筑用压型钢板》GB/T12755-1991；
17)《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-1991；
18）《钢结构防火涂料》GB14907-2003；等。
第一章工程概况
厦工公司欲建一座轻型门式刚架厂房。该厂房位于福建省厦门市内郊区，场地类别为B类，主要用于工业生产的需要，从经济上带动郊区的发展。
该厂房共一层，建筑面积为1900m2。厂房无吊车梁，屋面按上人屋面设计，屋面采用YX56-180-720压型钢板加75mm厚玻璃丝棉保温层，刚架梁柱均采用变截面，柱与基础为铰接，结构采用主要的材料为Q345钢材，考虑积灰荷载0.3 KN/m2。
1）当地的气候条件：
平均月气温：21℃，最高气温38℃，最低气温2℃。
基本风压：0.8 KN/m2。
降雨量：年均降雨量1200mm；
主导风向：冬季为东北风，夏季为西南风。
2）活荷载：
屋面：按上人屋面采用；
其他活荷载按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取值。
3）建筑材料：
材料供应：型钢Q235、Q345钢，焊条E43、E50；钢筋（HPB235，HRB335，HRB400）I～III级；水泥400#～600#；其他材料市场供应。
第二章结构选型与结构布置
2.1 结构选型
该轻型门式刚架厂房的结构形式采取的是双坡单跨门式刚架。
2.2 结构布置
该厂房共一层，建筑面积为1900m2。厂房无吊车梁，屋面按上人屋面设计，屋面采用0.5mm厚压型钢板+75mm厚玻璃丝棉保温层+钢丝网。
该厂房总共12跨，跨度选用24m，柱距为6.5m，厂房的高度选用9m；屋面坡度为1/10；柱脚与基础采用铰接；刚架梁、柱均采用变截面。
（以上均是根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS.102-2002
4.1.5门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中的较大值。
4.2.2门式刚架宜采用9~36m。当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。
4.2.2门式刚架的平均高度宜采用4.5~9.0m。当有桥式吊车时，不宜大于12m。
4.2.2门式刚架的柱距，即柱网轴线间的纵向距离宜采用6~9m。
4.3.1 门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度（伸缩缝间距），应符合下列规定：纵向温度区段不大于300m；横向温度区段不大于150m。) 结构网格草图如下：
第三章荷载取值及荷载组合
3.1 荷载取值
（1）永久荷载：
0.5mm厚压型钢板+75mm厚玻璃丝绵+钢丝网 0. 15 KN/m2
钢梁斜梁自重 0.15 KN/m 2 檩条及支撑 0.10 KN/m 2 总计 0.40 KN/m 2 （以上材料查《建筑结构荷载规范》GB 50009—2001附录A ）
（2）可变荷载：
屋面均布活荷载（上人屋面）： 2.0 KN/m 2 积灰荷载： 0.30 KN/m 2 风荷载：
基本风压 0.80 KN/m 2 （以上分别根据《建筑结构荷载规范》GB 50009--2001
4.2.2 工业建筑楼面(包括工作平台)上无设备区域的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷载考虑，采用2.0 KN/m 2。生产车间的楼梯活荷载，可按实际情况采用，但不宜小于3.5 KN/m 2。)
3.2 荷载组合
3.2.1 荷载计算
计算简图如下图：
根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS.102-2002附录A 风荷载计算，0z s k ωμ1.05μ=ω，
式中k ω：风荷载标准值（2/m kN ）；
0ω：基本风压，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB5009的规定采用；
z μ：风荷载高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB5009的规定采用,当高度小于10m 时,应按10m 的高度处的数值采用； 以柱顶为准，h=9m ，风压高度变化系数1z μ=1.00；
以屋顶为准，h=10.2m ，风压高度变化系数2z μ=1.014。
取该轻型门式钢架中间区的中间榀计算风荷载：风荷载体型系数s μ
（1） 恒荷载标准值（沿水平投影面）：
p 0.40 6.51/cos 2.61/KN m α=??=，(其中：tan α=0.1)
（2）活荷载标准值：
屋面活荷载：q1 2.0 6.513/KN m =?=
积灰荷载：q20.3 6.5 1.95/KN m =?=
风荷载：
左柱：k s z 0q3ω=1.05μμω0.25 1.00 1.050.8 6.5 1.365==????=m kN /（压力）
左屋面：k s z 0q4=ω=1.05μμω=1.0 1.014 1.050.8 6.5 5.54????=m kN /（吸力） 右柱：k s z 0q5=ω=1.05μμω=0.55 1.00 1.050.8 6.5 3.003????=m kN /（吸力） 右屋面：k s z 0q6=ω=1.05μμω=0.65 1.014 1.050.8 6.5 3.60????=m kN /（吸力）
3.2.2 荷载组合（设计值）
根据建筑结构荷载规范GB 50009--2001的要求，永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4。
（1）恒载+屋面活载（全跨）+积灰荷载
S1=1.2恒载+1.4（屋面活载+积灰），如图1
（2）恒载+屋面活载（半跨）+积灰荷载
S1=1.2恒载+1.4（屋面活载+积灰），如图2
（3）恒载+风荷载
S2=1.0恒载+1.4风载（风载对结构有利时），
S3=1.2恒载+1.4风载（风载对结构不利时），如图3
（4）恒载+风荷载+积灰荷载+屋面活载（全跨）
S4=1.2恒载+0.9*1.4（屋面活载+积灰+风载），如图4
（5）恒载+风荷载+积灰荷载+屋面活载（半跨）
S4=1.2恒载+0.9*1.4（屋面活载+积灰+风载），如图5
根据以上荷载组合的计算结果，取较不利组合（恒+活+风）。
第四章内力计算
通过结构常用设计软件PKPM电算：
4.1 设计主要依据
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);
《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001);
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002);
4.2 PKPM电算信息
结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构
设计规范: 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》计算结构重要性系数:1.00
节点总数:7
柱数:2
梁数:4
支座约束数:2
标准截面总数:5
活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置
风荷载计算信息: 计算风荷载
钢材:Q345
梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算
恒载作用下柱的轴向变形: 考虑
梁柱自重计算增大系数:1.20
基础计算信息: 不计算基础
梁刚度增大系数:1.00
钢结构净截面面积与毛截面面积比:0.85
门式刚架梁平面内的整体稳定性: 按压弯构件验算
钢结构受拉柱容许长细比:300
钢结构受压柱容许长细比:180
钢梁(恒+活)容许挠跨比:l/180
柱顶容许水平位移/柱高:l/60
地震作用计算: 不考虑地震作用
窄行输出全部内容
4.3 刚架内力组合表
计算简图如下：
通过PKPM电算结果输出并进行数据整理，详见下表：
构件
弯矩（KN·m）轴力（KN）剪力（KN）
梁上端、
柱外侧
梁下端、
柱内侧
梁上端、
柱左侧
梁下端、
柱右侧
梁上端、
柱外侧
梁下端、
柱内侧
柱1 A 0 0 351 0 12.3 -141.7
B -1275.6 33.0 -321 22 0 141.7
梁1 B 1275.6 -33.0 173 0 305.8 -
C -192.5 233.9 -94 0 83.9 -
梁2 C 192.5 -233.9 94 0 83.9 -
D -44.3 454.9 -141 3 - -14.1
梁4 D 44.3 -454.9 141 -5 21.1 -
E -147.6 255.3 -94 3 - -83.9
梁3 E 147.6 -255.3 94 -3 - -83.9
F -1275.6 155.0 -173 0 - -305.8
柱2
F 1275.6 -155.0 -321 16 0 -141.7
G 0 0 351 0 -36.1 141.7
（数据来源详见附件。）
第五章内力包络图
由PKPM计算结果，可得一下弯矩包络图，剪力包络图，轴力包络图，
用于后期的截面取值和截面验算。
第六章截面计算
6.1 截面选择
根据弯矩包络图，剪力包络图，轴力包络图可初步选定截面。 选用H 型钢，截面参数如右图标注。
柱子和梁都采用变截面构造，以下是截面信息。
6.2 截面信息
下面计算截面的有关信息。 柱子大头的有关截面信息为：
x I =209443.844cm ，y I =1707774cm ，x W =5585.163cm ，y W =853.853cm ，
x i =31.27cm ， y i =8.92cm ，A=214.162cm 。
柱子小头的有关截面信息为：
x I =105176.44cm ，y I =17074.124cm ，x W =3824.593cm ，y W =85.373cm ，
x i =23.51cm ，y i =9.47cm ，A=190.162cm 。
梁1大头的有关截面信息为：
x I =164095.444cm ，y I =10010.184cm ，x W =4375.873cm ，y W =572.013cm ，
H （mm ） B(mm) Tw(mm) T(mm) 柱子 大头 750 400 12 16 小头 550 400 12 16 梁1 大头 750 350 10 14 小头 550 350 10 14 梁2
大头 750 350 10 14 小头
550
350
10
14
x i =31.05cm ， y i =7.66cm ，A=170.22cm 。
梁1小头的有关截面信息为：
x I =82256.584cm ，y I =10008.514cm ，x W =2991.143cm ，y W =571.913cm ，
x i =23.4cm ，y i =8.16cm ，A=150.192cm 。
梁2大头的有关截面信息为：
x I =164095.444cm ，y I =10010.184cm ，x W =4375.873cm ，y W =572.013cm ，
x i =31.05cm ， y i =7.66cm ，A=170.22cm 。
梁2小头的有关截面信息为：
x I =82256.584cm ，y I =10008.514cm ，x W =2991.143cm ，y W =571.913cm ，
x i =23.4cm ，y i =8.16cm ，A=150.192cm 。
则整个结构的计算简图如下图：
6.3 截面验算
钢材的强度设计值按照《钢结构设计规范》GB 50017—
6.3.1 梁、柱构件的宽厚比 柱的宽厚比限值：
工字形截面构件受压翼缘板的宽厚比限值：15235/y b
f t
≤；
工字形截面梁、柱构件腹板的宽厚比限值：250235/w
y w
h f t ≤。） 翼缘：
(400-12)/212.12515235/15235/34512.3816
y b f t ==<==， （满足要求）
腹板：
75021660250235/250235/345206.312
w y w h f t -?==<==， （满足要求）
梁1的宽厚比限值：
翼缘：(35010)/2
12.1415235/15235/34512.3814
y b f t -==<==，
（满足要求） 腹板：
75021472.2250235/250235/345206.310
w y w h f t -?==<==， （满足要求）
梁2的宽厚比限值验算同梁1
故，截面的宽厚比都满足要求的。 6.3.2 梁、柱构件的腹板屈曲后的强度利用 （1）柱：
腹板的高度变化=750550/1216.67mm/m 60mm/m -=<（），因此可按以下计算：
柱的腹板平均高度：()()75032500325932
w h mm -+-=
=，
按不设横向加劲肋来计算： 5.34k τ=
则，37235y
h t k f ωω
ωτλ=
=0.7<0.8,故此时
'f υ=f υ=1802N mm ，
而，'1280.88d w w v V h t f kN ==>117.4KN （内力图得出的剪力设计值）， （满足要求） （2）梁1：
腹板的高度变化=750550/1020mm/m 60mm/m -=<（），因此可按以下计算：
柱的腹板平均高度：()()75028550286222
w h mm
-+-=
=，
按不设横向加劲肋来计算： 5.34k τ=
则，0.880.837235y
h t k f ωω
ωτλ=
=>,,且小于1.4，故此时
'f υ=[1-0.64（ωλ-0.8）]f υ=166.22N mm ，
钢结构工业厂房设计计 算书 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
钢结构工业厂房设计 计算书 单层工业厂房设计计算书 一、设计概况 单层工业厂房，长60米，宽30米，梁与柱均为桁架结构，屋面只有雪荷载和活荷载。 二、设计条件 1.设计使用年限：50年 2.自然条件 （1）地理位置：兰州市某郊区 （2）环境条件：除雪荷载外不考虑其他环境条件 3.荷载条件 ①结构自重（Q235）：容重7.698×10-5N/mm3 ②静力荷载（雪荷载）：50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2 ③动力荷载（吊车）：起重最大量10吨 4.材料 （1）Q235碳素结构钢 （2）①热轧普通槽钢（格构式柱） ②冷弯薄壁方钢管（横梁、檩条） ③热轧普通工字钢（吊车梁） ④热轧普通H型钢（吊车轨道） ⑤钢板（缀板）
⑥压型钢板（屋面） 4.安装条件：梁与柱铰接，柱与基础固定连接，其他连接部分焊接。 二、结构尺寸 ①模型透视图 ①俯视图 长宽A×B=60m×30m ②左视图 柱高H=5.5m 单跨宽度b=30m/3=10m 吊车梁高度h=5m 桁架屋盖高h'=2m ③正视图 单跨长度a=60m/8=7.5m 吊车轨道支柱距离a'=60m/12=5m 三、内力计算及构件设计 1.格构式轴心受压柱设计 由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN ①对实轴计算，选择截面尺寸 假定λ y =50,按Q235钢b类截面查表得：ψ=0.856，f=215N/mm2 所需截面面积： A=N/(ψf)=50000/(0.856×215)N/cm2=2.7cm2 回转半径： i y =l oy /λ y =500cm/50=10cm 查表试选： 2[25a A=2×34.91=69.82cm2，i y =9.81cm，i 1 =2.42cm,Z =2.07cm,I 1 =175.9cm4 验算绕实轴稳定：λ y =l oy /i y =500cm/9.81cm=50.97<[λ]=150,满足要求 查表得：ψ=0.852(b类截面)
第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力
1 污水处理工程初步设计说明 1.1 设计要求 （1）设计规模 污水处理厂处理能力3015m3/d （2）设计进水水质 （3）设计出水水质 经污水处理工程处理后出水水质主要指标应达到《纺织染整工业水污 染排放标准》（GB4287-92）要求的一级水质标准，主要水质指标如表 2所示。 1.2工艺简介及工艺流程 针对*****生产废水和生活污水混合后形成综合废水的水质水量特征，采用以“絮凝沉淀—水解酸化池—交叉流好氧接触氧化池—脱色反应池”为主体的工艺对综合废水进行处理。其工艺流程图如下：
生产废水和生活污水先经过格栅、格网，截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入调节池；再经泵提升后，污水进入中和池，调节污水pH值；加入絮凝剂，出水进入初沉池沉淀大部分COD、SS和色度；出水流入水解酸化池，水解酸化池主要是分解大的有机物，然后进入二级
好氧池进行生物处理，二级好氧池主要是去除COD 、色度。从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性炭池进行进一步脱色，达标后出水排放。生化污泥浓缩池的污泥一部份用于污泥回流，剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥和物化污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机进行脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则进入调节池。 2 主要构筑物计算 2.1筛网 设计说明 1选定网眼尺寸 污水中的悬浮物为纤维素类物质，所以筛网的网眼应小于2000um 。 2筛网的种类 根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，材料为不锈钢，水力负荷0.6~2.4m 3/(min*m 2) 3所需筛网面积A 参数 水力负荷q= 2.0m 3/(min*m 2) 设计流量Q=3015m 3/d=2.1m 3/min 面积 2.1 1.05 2.0 Q A q = ==m 2 设计取A=1.1m 2 2.2调节池 1在周期的平均流量为 33015125.625/24 W Q m h T = ==设计取130m 3/h 2水力停留时间t=8h
课 程 设 计 专业： 土木工程（本科） 学号： 姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日 一、设计资料 1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。 2、钢筋混凝土结构设计手册。 二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高： 室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。 根据设计资料得： 上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离 =900+200+2734+166=4000=4m 全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高 =++4+= 故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035 .100 .4===H H u λ 柱截面尺寸：
因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500?=? B 列柱：mm mm h b 700500?=? 下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500??=?? B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500??=?? （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425 6350 25=<==（符合） B 列柱： mm b mm H l 50025425 635025=<==（符合） 对于下柱截面高度： A 、C 及 B 列柱皆有： mm h mm H l 120052912 6350 12=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱 上柱 49310208.5500500121 mm I u ?=??= 下柱 33800200121 21200500121???-??=l I +]502002 1 )27005032(50200361[423???+?+???41010067.7mm ?= 比值：074.010067.710208.510 9 =??==l u I I η 排架B 列柱 上柱 410310429.1700500121 mm I u ?=??= 下柱 33120020012 1 21600500121???-??=l I
单层钢结构厂房毕业设计 绪论 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。 本组毕业设计题目为《单层钢结构厂房实际》在毕业设计前期，我温习了《结构力学》《钢结构设计原理》《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《钢结构规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在地震期间，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了天正建筑、AutoCAD、PKPM 等建筑软件，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 零零八年六月十日
结构设计计算书 1工程概况 1.1设计条件 1. 工程水文地质条件 水文地质条件：从上到下依次为淤泥0.5m，16.5kN/m3；粘粒含量 c 8%的粉土厚5 m，18.2kN/m3，f ak 170kF＞，可不考虑地下水的影响。 2.6度抗震，近震，U类场地。 3. 某机加工车间基本数据：车间长度72m,厂房为单跨，跨度30m,厂房框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离H大于9m,但不超过18m,每个车间设两台30/5吨桥式吊车。 4. 屋面基本要求：该普通机加工工厂在南方某地，年平均气温在21度左右，最高气温39度，最低气温0度，主导风向为东南风，屋面采用轻质屋面板(如压型钢板)，屋面坡度i?1/3。 2 5. 屋面活荷载标准值0.7KN/m 。 6. 材料：屋架和柱：Q235、Q345,基础：C10、C20、C25，钢筋：I、U 级，砂浆：混合砂浆、水泥砂浆。 7. 建筑场地(如图1.1 ) 1.2题型及要求 1. 题型：三角形钢屋架+实腹式柱 2. 要求 (1)厂房的平面设计、立面设计与剖面设计； (2)屋架与柱设计； (3)基础设计。
目录 第一部分设计原始资料 0 第二部分结构构件选型 0 一、梁柱截面的确定 0 二、横向框架的布置 (1) 三、横向框架的跨度和柱高 (2) 第三部分横向框架内力计算 (2) 一、风荷载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (2) 三、竖向恒载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (10) 四、竖向活载作用下的横向框架(KJ-14)内力计算 (21) 第四部分梁、柱的内力组合 (28) 一、梁的内力组合 (28) 二、柱的内力组合 (30) 第五部分梁、柱的截面设计 (34) 一、梁的配筋计算 (34) 二、柱的配筋计算 (35) 第六部分楼板计算 (38) 第七部分楼梯设计 (40) 第一节楼梯斜板设计 (40) 第二节平台板设计 (41) 第三节楼梯梁设计 (41) 第八部分基础设计 (43) 第一节地基承载力设计值和基础材料 (43) 第二节独立基础计算 (43) 参考文献 (48) 致谢 (49)
第一部分 设计原始资料 建筑设计图纸：共三套建筑图分别为：某办公楼全套建筑图：某五层框架结构。 1．规模：所选结构据为框架结构，建筑设计工作已完成。总楼层为地上3~5层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。 2．防火要求：建筑物属二级防火标准。 3．结构形式：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详分组名单。 4．气象、水文、地质资料： （1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W 0详分组名单。 （2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。 （3）自然地面-10m 以下可见地下水。 （4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数I 1=0.90，场地覆盖层为1.0 M ，场地土壤属Ⅱ类场地土。地基承载力详表一。 （5）抗震设防：该建筑物为一般建筑物，建设位置位于6度设防区，按构造进行抗震设防。 （6）建筑设计图纸附后，要求在已完成的建筑设计基础上进行结构设计。 第二部分 结构构件选型 一、梁柱截面的确定 1、横向框架梁 (1)、截面高度h 框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=)8 1 ~121(L 。 h=)81~121( L 1=)8 1 ~121(×9200＝767~1150mm 取h=750mm (2)、截面宽度 b=)2 1~3 1(h=)2 1~3 1(×750＝250~375mm 取b=250mm 2、纵向连系梁 (1)、截面高度 h=11( ~)1218L 1=11 (~)1218×3600＝300~200mm 取h=300mm (2)、截面宽度
钢结构课程设计2016/3/20 目录 一、设计资料????????????????（1） 二、结构形式与布置?????????????（1） 三、荷载计算????????????????（2） 四、内力计算????????????????（2） 五、杆件设计????????????????（3） 六、节点设计????????????????（8）参考文献???????????????????（12）
钢屋架设计 一．设计资料 人字形屋架跨度19.8 m，屋架间距6 m，铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm ×400 mm，混凝土强度等级为C 25。厂房长度51.45。屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条的水平间距为6 m，屋面积灰核载0.91kN/m2,.屋面离地面高度15 m，雪荷载为0.1 kN/m2。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型。 二．结构形式与布置 屋架计算跨度L0=L-400=19400mm，端部及中部高度均取做2500 mm。屋架杆件几何长度及支撑布置如下图所示：
三．荷载计算 1．永久荷载（水平投影面） 压型钢板0.15×101/10=0.151 kN/m2 檩条0.1 kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011×36=0.516 kN/m2 合计0.767 kN/m2 2．因屋架受荷水平投影面积超过60 m2，故屋面均布活荷载为0.30 kN/ m2大于雪荷载，顾不考虑雪荷载。 3．风荷载：风荷载高度变化系数为1.14，屋面迎风面的体形系数为-0.6，背风面为-0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为 迎风面：ω1=-1.4×0.6×1.14×0.55=-0.52668 kN/m2 背风面：ω2=-1.4×0.5×1.14×0.55=-0.4389 kN/m2ω1和ω2垂直于水平面的分力未超过荷载分项系数取1.0时的永久荷载，故将拉杆的长细比依然控制在350以内。 4．上弦节点集中荷载的设计值按可变荷载效应控制点组合为： Q=（1.2×0.767+1.4×0.3）×6×6=48.2544 kN · 四．内力计算 跨度中央每侧各两根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。 因杆件较少，以数解法（节点法）求出各杆件的内力（见图1）。
一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风
该工程为某大学实验楼，钢筋混凝土框架结构；建筑层数为8层，总建筑面积11305.82m2，宽度为39.95m,长度为60.56m ；底层层高4.2m ，其它层层高3.6m ，室内外高差0.6m 。 该工程的梁、柱、板、楼梯、基础均采用现浇，因考虑抗震的要求，需要设置变形缝，宽度为130mm 。 1.1.1设计资料 (1)气象条件 该地区年平均气温为20 C o . 冻土深度25cm ，基本风压m2，基本雪压 kN/m2，以西北风为主导方向，年降水量1000mm 。 (2)地质条件 该工程场区地势平坦，土层分布比较规律。地基承载力特征值240a f kPa 。 (3)地震烈度 7度。 (4)抗震设防 7度近震。 1.1.2材料 梁、柱、基础均采用C30；纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；单向板和双向板均采用C30，受力筋和分布筋均为HPB235；楼梯采用C20，除平台梁中纵筋采用HRB335外，其余均采用HPB235。 工程特点 本工程为8层，主体高度为29m 左右，为高层建筑。其特点在于：建造高层建筑可以获得更多的建筑面积，缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种管线的长度，从而节省城市建设于管理的投资；其竖向交通一般由电梯来完成，这样就回增加建筑物的造价；从建筑防火的角度来看，高层建筑的防火要求要高于中低层建筑；以结构受力特性来看，侧向荷载（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用，因此无论从结构分析，还是结构设计来说，其过程都比较复杂。
在框架结构体系中，高层建筑的结构平面布置应力求简单，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部突变，并尽可能降低建筑物的重心，以利于结构的整体稳定性；合理地设置变形缝，其缝的宽度视建筑物的高度和抗震设防而定。 该工程的设计，根据工程地震勘探和所属地区的条件，要求有灵活的空间布置和较大的跨度，故采用钢筋混凝土框架结构体系。 本章小结 本章主要论述了本次设计的工程简况和工程特点，特别对于高层建筑的优点和框架结构中高层建筑的布置原则作了详细阐述。 2 结构设计 框架设计 2.1.1 工程简况 该实验楼为八层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积11305.82m2，建筑平面
《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定 由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度 l H、上柱高度Hu分别为： H=12.4m+0.5m=12.9m， l H=8.6m+0.5m=9.1m Hu=12.9m－9.1m=3.8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。 表1 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数柱号截面尺寸 /mm 面积 /mm2 惯性矩 /mm4 自重 /(KN/ m) A , B 上柱矩400×400 1.6×10521.3×108 4.0 下柱I400×900×100×150 1.875×105195.38×108 4.69 本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。
1.2 荷载计算 1.2.1 恒载 (1).屋盖恒载： 两毡三油防水层0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2 100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2 一毡二油隔气层0.05 KN/m2 15mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m2 2.900 KN/m2 天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为： G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN (2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值： G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN
毕业设计说明书（毕业论文） 毕业设计（论文）题目 专业：土木工程专业 学生：赵鹏 指导教师：王羡农 河北工程大学土木工程学院 2013年05月29日
摘要 本设计工程为邯郸地区一67.5米双跨钢结构。主要依据《钢结构设计规范})GB50017-2003和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GECS 102:2002等国家规范，综合考虑设计工程的规模、跨度、高度及用途，依据“适用、经济、在可能条件下注意美观”的原则，对各组成部分的选型、选材、连接和经济性作了比较，最终选用单层门式钢架的结构形式。梁、柱节点为刚性连接的门式钢架具有结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点，便于工业化，商品化的制品生产，与轻型维护材料相配套的轻型钢结构框架体系己广泛应用于建筑结构中，本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平而内外的稳定性;梁柱均采用Q235钢，10. 9级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。 关键词:轻型钢结构门式钢架内力分析双层彩色聚苯乙烯夹芯板节点
Abstract This project in handan area is a 67.5m double-span steel structure. The project designed strictly complies with the relavant stipulations of the "CODE FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES (GF50017-2003)" and "TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT WEIGHT BUILDINGS WITH GABLED FRAMES (CECS 102:2002)", and some others. Synthesize the scale of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as" applying, economy, under the possible term attention beautifully", Connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the construction form that use single layer a type steel. The beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction Simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. characteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. Next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235-B.F steel. Rod for manual welding usually adopts E43..Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the Bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in the design of brace, tension rod, and tension rod jpints. Keywords:Lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; The double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint
第2章、单层工业厂房设计计算书 2.1设计条件 1.金加工车间跨度21m ，总长60 m ，柱距6 m 。 2.车间设有2台200/50kN 中级工作制吊车，其轨顶设计标高9 m 。 3.建筑地点：市郊区。 4.车间所在场地：低坪下0.8 m 为填土，填土下4 m 为均匀亚黏土，地基承载力设计值2200/a f kN m ，地下水位-4.05 m ，无腐蚀。 基本风压W=0.45KN/ m 2，基本雪压S=0.40KN/m 2。 5.厂房中标准构件选用情况： （1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在）标准值1,4KN/m 2，屋面板上做二毡三油，标准值为20.35/kN m 。 （2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为2.02/kN m 。 （3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA —21，屋架辎重标准值91KN 每榀。 （4）.吊车梁采用G425标准图集中的先发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m ，翼缘宽500 m m ，梁腹板宽200 m m ，自重标准值45KN/根，轨道及零件重1/kN m ，轨道及垫层构造要求200 m m 。 （5）材料： A.柱：混凝土C30 B.基础.混凝土C30 C.钢筋.Ⅱ级。 2.2结构构件选型及柱截面尺寸确定 因该厂房跨度在1536m 之间，且柱顶标高大于8m ，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表： 表2.1主要承重构件选型表
1 工程概况 1、1 建设项目名称:龙岩第一技校学生宿舍 1、2 建设地点:龙岩市某地 1、3 建筑类型:八层宿舍楼,框架填充墙结构,基础为柱下独立基础,混凝土C30。 1、4 设计资料: 1.4.1 地质水文资料:由地质勘察报告知,该场地由上而下可分为三层: 杂填土:主要为煤渣、石灰渣、混凝土块等,本层分布稳定,厚0-0.5米; 粘土:地基承载力标准值fak=210Kpa, 土层厚0、5-1.5米 亚粘土:地基承载力标准值fak=300Kpa, 土层厚1、5-5.6米 1.4.2 气象资料: 全年主导风向:偏南风夏季主导风向:东南风冬季主导风向:西北风 基本风压为:0、35kN/m2(c类场地) 1.4.3 抗震设防要求:七度三级设防 1.4.4 建设规模以及标准: 1 建筑规模:占地面积约为1200平方米,为8层框架结构。 2建筑防火等级:二级 3建筑防水等级:三级 4 建筑装修等级:中级 2 结构布置方案及结构选型 2、1 结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用横向框架承重方案,框架梁、柱布置参见结构平面图,如图2、1所示。 2、2 主要构件选型及尺寸初步估算 2.2.1 主要构件选型 (１)梁﹑板﹑柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构
图2、1 结构平面布置图 (２)墙体采用:粉煤灰轻质砌块 (３)墙体厚度:外墙:250mm,内墙:200mm (４)基础采用:柱下独立基础 2.2.2 梁﹑柱截面尺寸估算 （１）横向框架梁: 中跨梁(BC跨): 因为梁的跨度为7500mm,则、 取L=7500mm h=(1/8~1/12)L=937、5mm~625mm 取h=750mm、 4 7.9 750 7250 > = = h l n= =h b) 3 1 ~ 2 1 (375mm~250mm 取b=400mm 满足b>200mm且b 750/2=375mm 故主要框架梁初选截面尺寸为:b×h=400mm×750mm 同理,边跨梁(AB、CD跨)可取:b×h=300mm×500mm （２）其她梁: 连系梁: 取L=7800mm h=(1/12~1/18)L=650mm~433mm 取h=600mm = =h b) 3 1 ~ 2 1 (300mm~200mm 取b=300mm 故连系梁初选截面尺寸为:b×h=300mm×600mm 由于跨度一样,为了方便起见,纵向次梁截面尺寸也初选为: b×h=300mm×600mm
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
湖南科技大学 毕业设计（论文） 题目 作者 学院 专业 学号 指导教师 二〇〇年月日
湖南科技大学 毕业设计（论文）任务书 院系（教研室） 系（教研室）主任:（签名）年月日 学生姓名: 学号: 专业: 1 设计（论文）题目及专题： 2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 4 设计（论文）应完成的主要内容： 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 6 发题时间：年月日 指导教师：（签名） 学生：（签名）
湖南科技大学 毕业设计（论文）指导人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价] 指导人：（签名） 年月日指导人评定成绩：
湖南科技大学 毕业设计（论文）评阅人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价] 评阅人：（签名） 年月日评阅人评定成绩：
湖南科技大学 毕业设计（论文）答辩记录 日期： 学生：学号：班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页 毕业设计（论文）答辩委员会评语： [主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价] 答辩委员会主任：（签名） 委员：（签名） （签名） （签名） （签名）答辩成绩： 总评成绩：
单层厂房设计 一、设计依据： 1、建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 2、混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 4、房屋建筑制图统一标准(GB/T5001-2001) 5、建筑结构制图标准(GB/T50105-2001) 6、国家建筑设计标准图集04G410-1 ~ 2 7、国家建筑设计标准图集05G511 8、国家建筑设计标准图集05G335 9、国家建筑设计标准图集05G325 10、有关规范、标准、设计手册及教材 二、设计资料 某机械加工装配车间。为两跨等高厂房（18m+24m），柱距6m，厂房全长60m。24m跨设有20t/5t中级桥式吊车，18m跨设有两台10t 4A级桥式吊车。轨顶标高8.7m。地质情况：地下水位在-4m以下，地基土为沙质粘土，地基承载力特征值为220KN/m2。 三、主要结构构件的选型及布置 1、屋面结构布置。包括屋面板、天沟板、屋架及其支架、天窗架等构件的选型和布置。 （1）屋面板（包括檐口板、嵌板） 屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面板自重）的设计值，查04G410-1。 屋面荷载标准值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2 外加荷载基本组合设计值 q=1.35×（0.35+0.48+0.4）+1.4×0.7×0.50 = 2.204 kN/m2采用预应力混凝土屋面板。查04G410-1屋面板选用：Y-WB-2Ⅱ，允许荷载：2.50 kN/m2>2.204 kN/m2,板自重1.4 kN/m2，灌缝重标准值0.1 kN/m2。 不设天窗架和天沟板，采用自由排水方式。 （2）屋架及支撑 本厂房跨度为24m和18米，宜采用梯形钢屋架，跨度为6m。 荷载设计值： 防水层G ik =0.35kN/m2 保温层G2k =0.48kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层G3k =0.40kN/m2 屋面板Y-WB-2Ⅱ（含灌缝）G4k =1.50kN/m2 屋架悬挂管道G5k =0.10kN/m2 Q ik =0.50kN/m2 雪荷载（沈阳地区）Q2k =0.50kN/m2
钢结构课程设计---王子涵
一、设计资料 该设计为单层厂房设计，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值。刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，详细做法见建筑专业设计文件；考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。 二、荷载计算 （一）荷载取值计算 1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面） 2．屋面可变荷载标准值 3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等） KN/m2 4．风荷载标准值 按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。 =× KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑基本风压ω
结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数 值采用，μ z =。风荷载体型系数μ s ：迎风面柱及屋面分别为＋和－，背风面柱及屋面 分别为＋和－(CECS102：2002中间区)。 5．地震作用 据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第 （二）各部分作用的荷载标准值计算 三、内力分析 考虑本工程刚架跨度较小、厂房高度较低、荷载情况及刚架加工制造方便，刚架采用等截面，梁柱选用相同截面。柱脚按铰接支承设计。采用弹性分析方法确定刚架内力。引用《钢结构设计与计算》（包头钢铁设计研究院编著，）中表2－29（铰接柱脚门式刚架计算公式）计算刚架内力。 1．在恒荷载作用下 λ=l/h=18/6=3 ψ=f/h=6= k=h/s=6/= μ=3+k+ψ(3+ψ)=3++×(3+=