钢结构毕业设计方案开题报告双跨轻型门式刚架结构.doc

1．结合毕业设计课题状况，依照所查阅文献资料，每人撰写字左右文献综述：

一、本课题简介
本工程为元氏五金厂生产车间设计，采用是两连跨全钢轻型门式刚架构造。该工程位于石家庄元氏县内，两连跨2×21m，长度102m，每跨各设桥式吊车一部，为单层钢构造厂房。最大冻土深度0.55m；稳定地下水埋深约15.5m，属潜水类型，对混凝土构造不具腐蚀性。建筑场地持力层属粉质粘土，地基承载力特性值165 kN/m2；场地类别为Ⅲ类。地基解决方案：依照场地地质条件和建筑物荷载特点，本工程采用天然地基。
吊车起重量5吨桥式吊车一部，起吊高度6m，吊车参数如下：吊车跨度19.5m，软钩，A3工作制，吊车为2轮，最大轮压7.9吨，最小轮压2.95吨，小车重1.7吨，轨道选用铁路重轨38（轨高134，底宽114，重量380N/m），吊车宽度4650mm，轮距3550mm。
二、本课题设计背景和意义
（一）课题背景
钢构造建筑具备轻质高强、力学性能好、抗震性能优越、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次运用及符合可持续发展等诸多长处。近年来钢构造建筑在国内浮现了非常快发展势头，应用范畴不断扩大。当前，国内钢构造建筑发展处在建国以来最佳时期。但和发达国家相比，国内在许多方面还存在着明显差距，例如：钢构造建筑占整个建筑比重，美国是40%，国内还不到5%。，由此可见，此后国内钢构造建筑市场有着巨大发展空间。
（二）课题意义
钢构造厂房是近十年来发展最快领域，这种构造工业化、商品化限度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，当前已有各种低层、多层和高层设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，并且施工速度快、抗震有利特点，必将对国内老式厂房构造模式产生较大冲击。
考虑到门式刚架轻型钢构造厂房具备自重轻、用钢量省、造价低等特点，在抗震设防烈度为7度及如下地区不需要考虑抗震设计。而该种构造可以跨越较大跨度，形式美观有当代感，能充分满足规定，周期短且不需要大型施工机具。因而，本工程采用了此种构造。
通过本次毕业设计过程，一方面可理解实际操作，掌握详细流程以及有关软件等工具,进一步将理论和实际相结合，对此后工作有着很大协助；另一方面，也锻炼了自己独立分析、阅读文献能力、组织管理和社交能力；同步，对学生思想品德、工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。总之，毕业设计是检查咱们四年来所学到东西，是一种让咱们把所学知识系统化较好平台，也是为咱们此后出去工作提供一种良好桥梁，对咱们有很重大意义。
三、设计现状及发展趋势
（一）设计现状
门式刚架为一种老式构造体系，该类构造上部主构架涉及刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。
门式刚架轻型房屋钢构造具备受力简朴、传力途径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因而广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。当前国内门式刚架构造分析设计和制作安装技术成熟，初期重要应用于各类工业厂房，并形成各种定型成套体系。
轻型门式刚架围 护 结 构 采 用 压 型 金 属 板 、玻 璃 棉 及 冷 弯 薄 壁 型 钢 等 材 料 组 成 ，屋面、墙 面 质 量 都 很 轻。根 据 国 内 工 程 实 例 统 计 ，单 层 轻 型 门 式 刚 架 房 屋 承 重 结 构 用 钢 量 一 般为 10--30 kg／㎡ ，在相似跨度和荷载状况下自重仅约为钢筋混凝土构造 1/20—1/30 。由于构造质量轻，相应地基本可以做得较小，地基 处 理 费 用 也 较 低 ，同 时 在 相 同 地 震 烈 度 下 结 构 地 震 反 应 小 。
刚架由于横梁与立柱整体刚性连接，节点是刚性节点，可以承受并传递弯矩，这样就减少了横梁中跨中弯矩峰值。钢架普通由直杆构成，制作以便，应此，在实际工程中应用非常广泛。除了它性能良好之外，轻型门式钢架构造自身也有某些缺陷，如耐久性和耐火性比较差，用于工业厂房时，吊车起重量不适当超过10t，设计时应考虑它合用范畴。
（二）发展趋势
门式刚架工厂化限度高，施工周期短，钢构造制作简便，因门式刚架梁、柱等基本构件均在加工厂定型制作，在现场按规定拼装而成，加快了施工进度，建设周期缩短，比钢筋混凝土排架构造工期至少缩短60%以上，因此轻型门式刚架构造在施工周期上站很大优势，符合工业化发展规定与需求，在当前以及后来都会迅速发展，在建筑中会得到广泛运用，具备较好发展潜力。
四、设计需要解决问题
（一）建筑某些
厂房布局，在工艺、货流和人流组织、交通等方面考虑及解决；立面、出入口、建筑外形考虑解决，外墙面装饰材料及颜色选用；关于防火疏散及安全等办法；建筑设计满足方案设计阶段﹑施工图设计阶段深度。
（二）构造某些
依照建筑设计和构造承重、抗震方面规定，以及场地地质条件、现场材料供应和施工技术条件等，合理进行构造选型和构造布置，拟定各构件定位尺寸，绘制构造布置图。拟定刚架计算简图、荷载计算、内力分析和组合、截面设计计算、连接构造办法设计，刚架侧移验算等。
五、设计进度筹划
毕业设计任务起止日期：3月1日到5月31日，详细进度筹划安排如下：
（一）开题报告、外文翻译 2周
（二）完毕方案设计 1周
（三）完毕所有建筑施工图纸 1周
（四）完毕电算和某些构造施工图纸 3周
（五）完毕手算和所有构造施工图纸 4周
（六）毕业成果汇总、修改、整顿、装订 1周
参照文献
1同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编. 房屋建筑学. 北京：中华人民共和国建筑工业出版社，
2 陈少蕃，顾强.钢构造（上册）. 第1版. 北京：中华人民共和国建筑工业出版社，
3 陈少蕃.钢构造（下册）. 第1版. 北京：中华人民共和国建筑工业出版社，
4 夏志斌等.钢构造-原理与设计. 第1版. 北京：中华人民共和国建筑工业出版社，
5 李一凡，刘福胜,孙勇.门式刚架轻型构造房屋发呈现状.钢构造.,21（2）:2-4
6 何文波，扬洪杰,常虹.单层轻型门式刚架构造设计要点. 钢构造. ,33（5）:24-25
7 秦连，施飞.门式拱架轻型房屋钢构造及其应用.钢构造. ，20（3）:54-56
8 陈志华. 建筑钢构造设计. 天津：天津大学出版社，
9 张志国，张庆芳. 钢构造课程设计指引. 武汉：武汉理工大学出版社，
10 龚思礼.建筑抗震设计手册. 第2版. 北京：中华人民共和国建筑工业出版社，

２．本课题要研究或解决问题和拟采用研究手段及途径：

一、建筑某些
（一）厂房布局解决
重要任务是把整个厂房作为一种系统，依照厂区地形和生产工艺流程规定，统筹兼顾，全面安排厂内各物品位置，以利于生产正常进行和经济效果提高。其总目的为：单一流向，最短距离，最大运用空间，满足生产、运送、安全及建筑工程经济、美观和合用等多方面规定。
（二）厂房面积、高度及采光通风解决
合理设计进、排气口面积。厂房自然通风是运用厂房内外空气温度差所形成热压作用和室外空气流动时产生风压作用，使厂房内外空气不断互换，形成自然通风。但由于风压作用受自然条件限制，具备多变性，无风时即无风压作用，因而不适当作为厂房自然通风动力考虑。厂房自然通风设计，绝对不能停留在只是依照既定建筑布局，单纯通过通风计算来决定天窗开口面积。依照国内《工业公司采光设计原则》规定可知，本厂房采光级别为III级。本厂房拟采用双侧天然采光。
二、构造某些
（一）构造方案设计
依照建筑设计和构造承重、抗震方面规定，以及场地地质条件、现场材料供应和施工技术条件等，合理进行构造选型和构造布置，拟定各构件定位尺寸，绘制构造布置图。
门式刚架高度应取柱轴线和斜梁轴线焦点至地坪高度，宜取4.5-9m，必要时可恰当放大；还应依照使用规定室内净高拟定，有吊车厂房应依照轨顶标高和吊车净空拟定。合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用规定等因素，普通宜取6m、7.5m、或9m。
某些初步方案如下：外围护构造采用压型钢板+矿棉板保温层+压型钢板构造。屋面采用压型钢板有檩体系，即在钢架斜梁上放置C型冷轧薄壁钢檩条，再铺设压型钢板屋面。
（二）构造计算
拟定刚架计算简图、荷载计算、内力分析和组合、截面设计计算、连接构造办法设计，刚架侧移验算等。
1.荷载效应组合
（1）屋面均布活荷载不与雪荷载同步考虑，应取两者中较大值。
（2）积灰荷载应与雪荷载或屋面均布荷载中较大值同步考虑。
（3）当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同步考虑。
2.内力计算
依照不同荷载组合下内力分析成果，找出控制截面内力组合，控制截面位置普通在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中档截面，控制截面内力组合重要有：
（1）最大轴压力和同步浮现弯矩及剪力较大值。
（2）最大弯矩和同步浮现剪力及轴力较大值。
3.侧移计算
柱顶侧移采用弹性分析办法拟定。计算时荷载取原则值，不考虑荷载分项系数。侧移计算可以和内力分析同样在计算机上进行。如果最后验算时刚架侧移不满足规定，即需要采用下列办法之一进行调节：放大柱或梁截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚。
三、途径与手段
依照任务书规定，对类似建筑实地调研、资料收集、熟悉有关规范进行方案设计。建筑设计采用天正CAD软件进行图纸绘制，采用PKPM进行构造建模以及计算檩条、支撑等构件稳定性，实现设计成果。构造设计采用手算一榀典型刚架，并采用通用程序进行电算校核。