大学毕业设计-轻钢结构厂房毕业设计论文样板

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1、毕业设计(论文)毕业设计(论文)任务书专业(班级): 姓名: 指导教师: 下发日期:题目某给水设备厂生产车间专题轻型门式刚架单层工业厂房一、主要内容、任务及要求拟在某开发区内建造一生产车间。结构形式:采用轻钢结构单层工业厂房形式,围护结构采用双面复合彩钢夹心板。立面应时尚、简洁、美观;平面应满足生产工艺的制作要求。应认真贯彻“适用、安全、经济、美观的设计原则,设计中应掌握建筑与结构设计全过程的基本方法和步骤,认真考虑影响设计的各项因素,认真处理好结构与建筑的总体与细部关系,了解和掌握与本设计有关的设计规范和规定,并在设计中正确运用它们。选择合理的结构与构造型式、结构体系和结构布置,掌握工业建筑

2、钢结构的计算方法和基本构造要求。养成独立分析思考的习惯,勇于创新,小组成员方案有所不同。玩具厂拟建人民路民主路农田北 图1 厂区总平面图 图2 平面布置图图2 平面布置图二、主要技术参数(一)工程概况 1、建筑面积:2000m210%,土建总投资:250万元。2、建筑等级:结构安全等级级,耐火等级为级,采光等级为级。 3、结构形式与结构体系:单层带吊车的轻钢结构体系,跨度24m。 4、生产工艺概况(1) 工艺流程如下:材料库 机械加工(包括焊接) 部件组装,半成品检验 总装 成品检验。平、立面布置图见附图1。(2) 定员:车间一班制,总人数200人,其中女工占20,管理人员占10。(3) 生活

3、间设计要求:按照工作人员人数设置卫生间和淋浴室。(4) 层高、层数:生产区为单层,生活区为二层,层高自定。室内外高差自定。(5) 生产特征:采光可选用自然采光与人工采光相结合。生活间每层设有男女厕所、存衣室、盥洗室及办公室等,生活间要与车间联系方便。(二) 自然条件1、 气温:冬季采暖计算温度7,夏季通风计算温度27。2、 风向:夏季主导风向东南,冬季主导风向西北。3、 降雨量:年降雨量767.4mm,小时最大降雨量120.4mm。4、 雨季施工起止日期:7月1日8月31日。5、 冬季施工起止日期:12月10日次年3月10日。(三)地质条件及地理情况1、地形平坦,自然地表标高76.0m。2、根

4、据勘察报告,场区土层按自上而下顺序表述如下: 残积土,土层平均厚度1.1m,可塑,标准地基承载力特征值fak =120kPa,不宜作为天然地基持力层; 全风化角砾岩,土层平均厚度2.1m,遇水软化,地基承载力特征值fak =260kPa,可作为天然地基持力层; 强风化角砾岩,土层平均厚度2.2m,遇水不易软化,地基承载力特征值fak =400kPa,良好的地基持力层和下卧层; 中风化角砾岩,土层厚度大,遇水不软化,地基承载力特征值fak =1000kPa,良好的地基持力层和下卧层。3、拟建场地地下水为基岩裂隙水,勘查期间在勘探深度内各孔均未见地下水。4、地基基础方案分析:宜采用天然地基,全风化

5、角砾岩、强风化角砾岩或中风化角砾岩为地基持力层,建议采用-1.0m3.0m柱下独立基础。5、抗震设防烈度为7度,拟建场地土类型为中硬场地土,场地类别为II类。6、最大冻土深0.5m.7、场地位置图见附图2。(四)荷载1、基本风压:0.55kN/m2。2、基本雪压:0.4kN/m2。3、其他荷载按建筑结构荷载规范GB50009-2001选用。(五)设备1、 中级(软钩)工作制吊车Q5T一台。吊车技术指标见附图3所示。2、 轨道选用铁路重轨(轨高170mm)。三、毕业设计各阶段任务及要求建筑设计部分:总平面图1:1000;平面图1:100;立面图1:100;剖面图1:100;外墙大样图及节点大样图

6、;门窗表;材料表;建筑设计说明书。结构设计部分:确定结构方案;结构设计计算;结构构造设计与结构图纸绘制。基础平面布置图;结构布置图;屋面结构布置图;立面围护结构布置图;柱间支撑布置图;柱间支撑施工图;隅撑施工图;楼面施工图;吊车梁施工图;刚架结构图;刚架节点详图;柱脚节点详图;结构设计计算书。外文翻译:围绕课题内容,学生查找并阅读相关英文资料,并对其翻译(3000个汉字左右),交付原文及译文。(打印)四、毕业设计(论文)工作进度计划起 迄 日 期工 作 内 容10年3月15日4月4日 10年4月5日6月20日10年6月21日6月27日建筑设计阶段:平面图1:1000;平面图1:100;立面图1

7、:100;剖面图1:100;外墙大样图及节点大样图;门窗表;材料表;建筑设计说明书结构设计阶段:确定结构方案;结构设计计算;结构构造设计与结构图纸绘制。基础平面布置图;标准层结构布置图;屋面结构布置图;立面围护结构布置图;柱间支撑布置图;刚架结构图;刚架节点详图;吊车梁施工图;柱脚节点详图;结构设计计算书。设计答辩:公开答辩、小组答辩、二次答辩3个环节。指导教师签字日期教研室主任签字日期教学院长签字日期指 导 教 师 评 语指导教师: 年 月 日本科毕业设计(论文)评阅意见设计(论文)题目评价项目评价标准(A级)满分评 分ABCDE文献资料利用能力能独立地利用多种方式查阅中外文献;能正确翻译外

8、文资料;能正确有效地利用各种规范、设计手册等。10109876综合运用能力研究方案设计合理;设计方法科学;技术线路先进可行;理论分析和计算正确;动手能力强;能独立完成设计(论文);能综合运用所学知识发现和解决实际问题;研究结果客观真实。20192017181516131412设计(论文)质量设计(论文)结构严谨;逻辑性强;语言文字表准确流畅;格式、图、纸(表)表达规范;有一定的学术水平或工程应用价值。4037-4032-3628-3125-2724创新能力有较强的创新意识;所做工作所突破;设计(论文)有独到见解,具有独立工作能力。151513-1411-12109工作量工作量饱满;圆满完成了任

9、务书所规定的各项任务和指标。151513-1411-12109总分是否同意将该设计(论文)提交答辩:是( ) 否( )具体评阅及修改意见: 评阅人: 年 月 日注:1.请按照A级标准,评出设计(论文)各项目的具体得分,并填写在相应项目的评分栏中; 2.计算出总分。若总分60分,“设计(论文)质量”24分,建议不能提交论文评阅乃至答辩。该设计(论文)须限期修改合格后重新申请答辩。 3.评阅意见栏不够可另附页。答 辩 委 员 会 评 语评定成绩周 记说明书(或论文)图 纸答 辩总 评答辩委员会主席签字(5%)(65%)(30%)百分制等级制摘 要本次设计的题目为生产车间,位于经济开发区。采用轻钢结

10、构门式刚架的结构形式。厂房跨度24,柱距。围护结构采用彩钢夹芯板。本设计由建筑设计和结构设计两部分组成。建筑设计是根据整个工程的工程概况、生产工艺概况、自然条件、地理情况以及荷载情况来确定建筑设计方案并优化设计方案。建筑设计包括单层厂房平面设计、立面设计、剖面设计、采光设计、通风设计、屋面排水设计、防腐防锈和防火设计等内容。其中,平面设计由平面形式选择、柱网布置等;立面设计主要是门窗的布置;剖面设计主要有柱顶标高的确定等。结构设计是本次设计的核心内容,其设计的原则是确保厂房的安全、适用、耐久,同时使设计经济合理。结构设计的主要内容有吊车梁设计、荷载统计、内力计算、内力组合、梁柱截面的选取和验算

11、、节点设计、檩条设计、墙梁设计和基础设计等。 关键词:结构形式;建筑设计;结构设计;内力组合;设计原则The design of a workshop of the water supply equipment factory of YantaiAbstractThe project is named as a workshop of the water supply equipment factory which lies in the economic development zone of Yantai.The type of the structure is a rigid frame

12、 of light-weight steel structures form. The span of the building is 24m while that of the column is 6m . Double-sided composite sandwich panels are used as retaining structure. This design can be divided into two parts: the architectural design and structural design . Architectural design , based on

13、 the general situation of the project and technics , natural conditions, geographical conditions and load conditions, is to determine and optimize the architectural design plan. In this design, the architectural design of the single-storey factory building is composed of graphic design, facade desig

14、n, profile design, lighting design, aeration design, drain design, antisepsis design, antirust design, fire evacuation design and so on. The graphic design includes the choices of plane form, net column layout; Facade design is mainly about the layout design of the doors and windows while profile de

15、sign is consist of the setting of the height of the column.The structural design is the core of the whole design, the principle of which is to ensure security, application, durability, meanwhile making the design economic and rational. The main contents of the design are the design of crane beam, lo

16、ad statistics, the calculateion of internal forces, the combination of internal forces, selecting and checking of the beams cross-section, the design of the nodes, purlin design and wall-beam design . In addition, my design also contains foundation design. KEY WORDS: type of the structure architectu

17、ral design, structural design, combination of internal forces,principle of the design第 40 页目 录第1章 建筑设计11.工程概况12.单层厂房平面设计12.1平面形式的确定12.2柱网布置的确定22.3厂房门的确定22.4散水的确定22.5生产辅助用房33.单层厂房剖面设计33.1柱顶标高的确定33.2室内地坪标高的确定33.3采光、通风的确定43.4屋面排水的确定44厂房立面设计55其他建筑构造55.1屋顶的确定55.2女儿墙的确定55.3地面的确定65.4门口坡道做法75.5雨棚的确定75.6屋脊的确

18、定75.7门窗表8第2章 结构设计91、吊车梁设计91.1设计资料91.2吊车荷载计算91.3内力计算101.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力101.3.2吊车梁的最大剪力111.3.3水平方向最大弯矩111.4截面选择111.5截面特性131.6梁截面承载力验算131.7连接计算151.8支座加劲肋计算162、门式刚架设计172.1设计资料172.2荷载计算172.3内力计算192.3.1永久荷载作用下的内力192.3.2可变荷载作用下的内力252.3.3 风荷载作用下的内力272.3.4吊车荷载作用下的内力(水平向右,最大轮压在左)302.3.5吊车荷载作用下的内力(水平向右,最大轮压在

19、右)322.3.6吊车荷载作用下的内力(水平向左,最大轮压在左)332.3.7吊车荷载作用下的内力(水平向左,最大轮压在右)342.4内力组合362.5截面验算403、节点设计473.1梁柱节点473.2梁梁节点503.3牛腿节点523.4柱脚节点564、檩条设计644.1截面初选644.2荷载计算644.3内力计算654.4截面验算665、墙梁设计725.1截面初选725.2荷载计算725.3内力计算745.4截面验算766、基础设计816.1基础梁设计816.2基础设计83结束语89外文翻译90致谢103参考文献104附录105第1章 建筑设计1.工程概况给水设备厂生产车间位于开发区,建筑

20、面积1800,土建总投150万元,结构形式采用轻钢结构单层单跨工业厂房形式,厂房内设有中级(软钩)吊车两台,起重量5t,设备的技术指标为:表1-1 吊车技术指标台数起重量级别钩制吊车跨度吊车总量小车重最大轮压15t中级软钩22.5m19.2t1.8t8.5t结构安全等级为级,耐火等级为级,采光等级为级。围护结构采用双面复合彩钢夹心板。工业建筑设计的任务就是根据我国建筑方针和政策,按照“安全适用,技术先进,经济合理”的设计原则,在满足工艺要求的前提下,处理好厂房的平面、立面、剖面,选择合适的建筑材料,确定合理的承重结构、围护结构和构造做法,同时要满足生产工艺的要求及有关的技术、良好的经济效益、卫

21、生等要求。厂房的平面、立面、剖面设计是不可分割的整体,设计时必须统一考虑,在设计平面的同时要考虑剖面和立面的设计问题,为了叙述方便和设计的先后顺序,现分项说明。2.单层厂房平面设计2.1平面形式的确定厂房的平面设计除首先满足生产工艺的要求外,在建筑设计中应使厂房的平面形式规整以便节省投资和占地面积,选择经济合理和技术先进的柱网使厂房具有较大的通用性,并使厂房符合工业化施工的要求,正确解决采光和通风,合理地布置生活用房,妥善处理安全疏散及防火措施等。该工业厂房的平面形式采用矩形。这种平面形式较其他形式平面各工段之间靠的较紧,运输路线短捷,工艺联系紧密,工程管线较短,形式规整,占地面积少。且该厂房

22、的宽度不大,室内采光通风都较容易解决。2.2柱网布置的确定柱网尺寸不仅在平面上规定着厂房的跨度、柱距的大小,而且还规定着刚架,屋面板,吊车梁的尺寸。在厂房中为支承屋顶和吊车必须设柱子,6米柱距是我国目前的基本柱距,在实际中应用较广泛,经济效果也较好,同时考虑纵横向都能布置生产线,且工艺上需要进行技术改造,更新设备和重新布置生产线时,十分灵活,不受柱距的限制,使厂房具有更大的通用性,厂房柱距取6m,跨度24m,长度66m。2.3厂房门的确定结构耐火等级为级,厂房生产类别为丁类,防火规范中对此种建筑的最远点至疏散门的允许距离要求为不限,考虑到工艺设计及行走方便,厂房开设三个门,平面位置详见建筑平面

23、图,门的宽度和高度为,厂房门采用双扇平开门。门与主要交通干道相近,能方便运输设备进出与人流疏散。2.4散水的确定为保护外墙不受雨水的侵蚀,在外墙的四周将地面做成向外倾斜的坡度,以便将屋面雨水排至远处,所以设置了散水,散水的坡度为5%,宽度取为900,散水的构造做法为:素土夯实,70厚1:3:6碎石(砖)三合土,10水泥砂浆抹面,散水面距地面的距离为20。散水做法见下图。图1-1 散水做法2.5生产辅助用房生产辅助用房包括办公室、男女洗手间、男女换衣间、工具室、材料库等,采用内隔墙隔开,内隔墙采用轻质隔墙,墙厚150,辅助用房分隔及门窗洞口位置详见平面图。3.单层厂房剖面设计3.1柱顶标高的确定

24、由于厂房内有吊车作业,柱顶标高按下式来确定:式中: 柱顶标高(),必须符合3M的模数; 吊车轨顶标高(),一般由设计人员提出; 吊车轨顶至小车顶面的高度(),根据吊车资料查出; 小车顶面至屋架下弦底面之间的安全净空尺寸()。此间隙尺寸,按国家标准及根据吊车起重量可取300,400,1200。根据设计要求,取6,查吊车资料可得:取1764,取1200。确定柱顶标高为:H=6+1.764+1.2=8.964,取9.3米,符合3M要求.。3.2室内地坪标高的确定在一般情况下,单层厂房室内地坪与室外地面需设置高差,以防止雨水倒灌侵入室内。但为了便于运输工具出入厂房和不加长门口坡道的长度,这个高差又不宜

25、太大,在该厂房设计中高差取值为300。确定室内地坪标高为,室外标高为。3.3采光、通风的确定该厂房设计中采用天然采光,采光设计就是根据采光等级,查规范确定窗地比来确定窗子的面积,从而布置窗户的形式及标高,以保证室内采光强度、均匀度及避免眩光。该厂房的采光等级为级,由于单侧采光不均匀,衰减幅度大,由此考虑采用双侧开窗。根据采光等级查得窗地比为1:4,且厂房内部设置了吊车,同时采用高低窗。为了便于工作和不使吊车梁遮挡阳光,高侧窗下沿距吊车梁顶面不应太高或太低,规范规定至少高出吊车梁顶面600,在该厂房中取600。低侧窗下沿一般略高于工作面的高度9001200,在该厂房中取值为900。窗的确定:厂房

26、的总面积:,由采光等级查得窗地比为1:4。根据厂房的面积确定采光所需的窗户的总面积为:,采用南北立面双侧开带窗,则窗户总高度为,窗户设计兼顾墙梁位置,故设置高窗高度为0.9,距吊车梁顶面1200;低窗高度为1.8,距地面900。窗户总高度为2.7,满足总高2.2米的要求,考虑到带形窗到墙边的距离,再加上由于南北立面开门,带形窗需隔断(距门的距离为1000),为了补偿带形窗隔断的采光面积,在两侧山墙开高窗,高窗高度为0.9,也采用带形窗,到两侧轴线距离为1500,两侧对称布置,窗口高度与南北立面的高窗平齐。南北立面窗户具体标高位置见剖面图,山墙窗高具体位置详见侧立面图。该厂房的采用自然通风。在夏

27、季车间的热源主要来自设备散热、焊接加工散热、围护结构(包括门窗)向室内传递热量。为排出这些热量,一般采光和运输要求开设的门窗面积已经足够,故低侧窗和中侧窗做成开闭式的,高侧窗封闭式就可以满足厂房的通风要求。3.4屋面排水的确定屋面排水形式与屋顶坡度密切相关,主要取决于屋面承重结构的型式和屋面构造形式,屋面排水采用有组织天沟外排水,有组织排水系统主要是由有天沟,雨水斗,雨水管组成。天沟的构造形式与屋面构造有关,该屋面采用压型钢板,属于大型版,其接缝处容易做到密实不渗漏,可直接在屋面板上做天沟。为使天沟内的雨水能顺畅的流向雨水斗,天沟应做垫坡,其坡度不应小于0.5%,也不宜大于2.0%,在该厂房的

28、天沟垫坡取1.0%,由于采用槽型天沟,分水线设置应不低于天沟沟壁顶面50,以免积水高出分水线而导致渗漏。由房屋建筑学(第一版)中表19-6查得,雨水管确定为直径100,雨水管最大集水面积为363。根据设计该厂房的屋顶面积约为2000,则需要的雨水管数量为,取6根,雨水管在南北立面对称布置,雨水管及排水布置详见屋面排水示意图;天沟截面选用,坡度为1%,。布置详见屋面排水示意图。4厂房立面设计立面设计是平面、剖面设计的继续,它和平面、剖面是不可分割的整体。平面、剖面设计中,重点从平面组合等方面,解决生产使用和经济之间的关系;在立面设计中,则主要从外观形象方面,反映平面、剖面功能,使形式与内容得到统

29、一。该厂房的跨度、长度和柱距以及门窗的位置及屋盖形式等,都在平面设计和剖面设计上已经确定,在立面设计中就是要根据平面设计和剖面设计,确定门窗洞口的标高及位置,室内外高差等;选用墙体、墙面材料和构造形式表示明确,反映其处理方法,以及在已有的体型基础上利用柱子、门窗、墙面、线脚、雨篷等部件,结合建筑构图规律进行有机的组合与划分,使立面简洁大方,比例恰当,达到完整匀称,节奏自然,色调质感协调统一的效果。详见立面图。5其他建筑构造5.1屋顶的确定本设计中厂房屋面采用有檩体系,即在刚架斜梁上设置C型冷弯薄壁型钢檩条,再铺设彩钢夹芯板屋面,它施工速度快,重量轻表面带有色彩涂层、防锈、耐腐蚀、美观。屋顶坡度

30、考虑屋面排水需要,屋面坡度取为10% 。5.2女儿墙的确定由于屋面排水采用内天沟外排水,需设女儿墙。女儿墙高度不得超过屋顶高度,取女儿墙标高为10.1米,没有超过屋顶标高,符合要求。女儿墙位置详见剖面图。图1-2 天沟及女儿墙构造详图5.3地面的确定由于厂房内有重型物品的堆放或车辆行驶,由此考虑建筑物的地面构造采用混凝土实铺地面。地面在铺设时,将开挖的土回填夯实后,在上面铺设碎石或三合土,然后用1:3水泥砂浆找平,然后再铺设混凝土面层。由于在该厂房中有焊接,会产生火花,为了避免出面意外,地面采用特殊的不发光地面。地面做法如下图所示。图1-3 厂房地面做法5.4门口坡道做法在车间的大门外,应做行

31、车坡道。一般坡度取1:51:10之间,在该厂房中取较小值1:10,则外坡道的水平长度为3000。坡道的构造做法是:素土夯实,20厚1:3水泥砂浆面层,50C20混凝土填层,坡道布置下图:图1-4 门口坡道示意图图1-5 坡道做法示意5.5雨棚的确定 雨棚高出门洞300,即标高为4.300。雨棚尺寸确定如下:厚度为300,外挑为1500,宽度略比门洞尺寸宽,取为5000。5.6屋脊的确定屋面板采用彩色夹芯板,屋面连接形式及构造见下图:图1-6 屋脊连接构造5.7门窗表表2-1 门窗表名称编号大小类型数量窗C1带形窗 (低窗)1C2带形窗(低窗)1C3带形窗(低窗)1C4带形窗(低窗)1C5带形窗

32、(低窗)1C6平开窗(高窗)3C7平开窗(低窗)3C8带形窗(高窗)2C9带形窗(高窗)1门M1平开门2M2平开门1M1420平开门8第2章 结构设计1、吊车梁设计1.1设计资料光华集团生产车间,跨度24m,柱距6m,吊车梁钢材采用Q235钢,焊条为E43型,跨度为6m,计算长度取6m,无制动结构,支撑于钢柱,采用突缘式支座,。光华集团生产车间的吊车技术参数如表2-1所示:表2-1 吊车技术参数台数起重量级别钩制吊车跨度吊车总量小车重最大轮压15t中级软钩22.5m19.2t1.8t8.5t吊车轮压及轮距如图2-1所示:图2-1吊车轮压示意图1.2吊车荷载计算吊车荷载动力系数,吊车荷载分项系数

33、=1.40。则吊车荷载设计值为 竖向荷载设计值 =1.051.48.59.8=122.45 横向荷载设计值 =1.4=2.82 1.3内力计算1.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力最不利轮位如图所示,梁上所有吊车轮压的位置为:图2-2 C点最大弯矩Mmax对应的截面位置简图考虑吊车梁自重对内力的影响,将内力乘以增大系数=1.03,则最大弯矩和剪力设计值分别为:=1.03=187.62 1.3.2吊车梁的最大剪力荷载位置如图2-3,图2-3 两个轮压作用到吊车梁时剪力计算简图=1.03122.45,。1.3.3水平方向最大弯矩=8.58 。1.4截面选择141梁高初选容许最小高度由刚度条件决定,

34、按容许挠度值()要求的最小高度为:由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩梁的经济高度为:。取142 确定腹板厚度按抗剪强度要求计算腹板所需的厚度为:。由经验公式确定的腹板厚度 取143 确定翼缘尺寸初选截面时,由公式通常可按选择翼缘厚度,所以可确定受压翼缘的厚度满足b=25t=250mm 依据近似公式上翼缘取。当时,验算悬伸宽厚比梁翼缘板的局部稳定可以保证且截面可以考虑部分塑性发展。所以,下翼缘面积取上翼缘面积的取下翼缘宽 厚度为14。初选截面如图2-5所示图2-4 吊车梁截面1.5截面特性151 毛截面特性上翼缘对中和轴的毛截面面积矩152 净截面特性,上翼缘对轴的截面特性:1.6梁截面承载力验

35、算161 强度验算1) 正应力上翼缘正应力:下翼缘正应力2) 剪应力计算突缘支座处剪应力3) 局部压应力采用钢轨,轨高。;集中荷载增大系数, 计算的腹板局部压应力为4) 折算应力腹板与受压翼缘交点处需要计算折算应力,为计算方便偏安全的取最大正应力和最大剪应力验算。,则折算应力为当与同号时,取1.1162 梁的整体稳定性验算由于工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比故不需计算梁的整体稳定性163 腹板局部稳定验算,因有局部压应力,则应按构造配置横向加劲肋,在腹板的两侧对称布置。加劲肋的间距应满足,所以取加劲肋间距为。加劲肋截面尺寸按下列经验公式确定外伸宽度:,取。厚度:,取为6mm。16

36、4 翼缘局部稳定验算受压翼缘自由外伸长度与其厚度之比为: 局部稳定满足要求165 挠度计算等截面简支吊车梁计算挠度时按标准值计算,由荷载计算出的设计值换算成标准值并不乘以动力系数,则计算吊车梁的挠度为:满足。1.7连接计算1) 上翼缘板与腹板连接焊缝取6mm。2) 下翼缘与腹板连接焊缝 下翼缘实际采用。3) 支座加劲肋与腹板的连接焊缝 ,采用。1.8支座加劲肋计算取平板支座加劲板的宽度为,厚度为,承压面积:计算支座加劲肋的端面承载力:对于平板支座由轴心受压截面分类确定为b类,查表得,则计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性为,均满足要求。吊车梁施工图见附录图纸。2、门式刚架设计2.1设计资料光华集

37、团生产车间单层厂房采用单跨双坡门式刚架,刚架跨度24,柱高10.3,共有12榀刚架,柱距6,屋面坡度0.1,抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值0.05g。刚架计算简图如图2-8所示。屋面及墙面板为彩钢夹芯板;檩条、墙梁为冷弯薄壁卷边C型钢,钢材采用Q235B钢,焊条为E43型,手工焊。图2-6 刚架计算简图2.2荷载计算(1)永久荷载标准值(对水平投影面): 彩色钢板岩棉夹心板(100厚) 檩条及悬挂物 支撑自重 总计: 0.5所以,永久荷载标准值为: (2)可变荷载标准值活载 按不上人屋面,取0.30雪载 雪荷载标准值;可变荷载取屋面活荷载与雪荷载中较大值: (3)风荷载标准值基本风压

38、为;地面粗糙度系数按B类取值;风载体形系数按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)取值,迎风面及柱及屋面分别为+0.80和-0.60;背风面柱及屋面分别为-0.50和-0.50, 如图2-7所示。图2-7风载体型系数风荷载高度变化系数按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用,当高度为10m时,数值,当高度为10-13.2m时,数值。风振系数取。风荷载体型系数。由,可得:风荷载作用见图2-8图2-8 风荷载作用简图(4)吊车荷载最大轮压: ,最小轮压:吊车竖向荷载标准值:图2-9 吊车梁支座求、时的吊车位置吊车横向水平荷载标准值: 对于软钩吊车,起重量,2.3内力计算2.3

39、.1永久荷载作用下的内力刚架上的永久荷载如图2-9所示。在本设计中柱和梁采用相同的截面形式,抗弯刚度均为EI,用结构力学中的力法对结构进行计算。现取半边体系和基本体系如图2-11a,b所示。 图2-10永久荷载标准值作用计算简图(kN/m)图2-11a 半边体系(kN/m)图2-11b 基本体系(kN/m)作图如图2-12a,b,c所示 图2-12a (kNm)图2-12b (kNm)图2-12c (kNm)列力法典型方程用图乘法计算各系数如下把各系数代入力法典型方程并化简后得:解得:,由叠加法得半跨弯矩图图2-13 半边体系弯矩图(kNm)由对称性可得弯矩图图2-14 永久荷载标准值作用下的

40、弯矩图由弯矩图可得剪力图和轴力图图2-15 永久荷载标准值作用下的剪力图图2-16 永久荷载标准值作用下的轴力图2.3.2可变荷载作用下的内力图2-17 活荷载标准值作用下的计算简图图2-18a 活荷载标准值作用下的弯矩图图2-18b 活荷载标准值作用下的剪力图图2-18c 活荷载标准值作用下的轴力图2.3.3 风荷载作用下的内力图2-19 左风荷载标准值作用计算简图 图2-20a 左风荷载标准值作用下的弯矩图图2-20b 左风荷载标准值作用下的剪力图图2-20c 左风荷载标准值作用下的轴力图图2-21 右风荷载标准值作用计算简图(kN/m) 图2-22a 右风荷载标准值作用下的弯矩图图2-2

41、2b 右风荷载标准值作用下的剪力图图2-22c 右风荷载标准值作用下的轴力图2.3.4吊车荷载作用下的内力(水平向右,最大轮压在左)图2-23 吊车荷载标准值(水平向右最大在左)作用下的计算简图(kN)图2-24a 吊车荷载标准值(水平向右最大在左)作用下的弯矩图图2-24b 吊车荷载标准值(水平向右最大在左)作用下的剪力图图2-24c 吊车荷载标准值(水平向右最大在左)作用下的轴力图2.3.5吊车荷载作用下的内力(水平向右,最大轮压在右)图2-25a 吊车荷载标准值(水平向右最大在右)作用下的弯矩图 图2-25b 吊车荷载标准值(水平向右最大在右)作用下的剪力图图2-25c 吊车荷载标准值(

42、水平向右最大在右)作用下的轴力图2.3.6吊车荷载作用下的内力(水平向左,最大轮压在左)图2-26a 吊车荷载标准值(水平向左最大在左)作用下的弯矩图图2-26b 吊车荷载标准值(水平向左最大在左)作用下的剪力图图2-26c 吊车荷载标准值(水平向左最大在左)作用下的轴力图2.3.7吊车荷载作用下的内力(水平向左,最大轮压在右)图2-27a 吊车荷载标准值(水平向左最大在右)作用下的弯矩图图2-27b 吊车荷载标准值(水平向左最大在右)作用下的剪力图图2-27c 吊车荷载标准值(水平向左最大在右)作用下的轴力图2.4内力组合按四类荷载组合,分别如下 恒载+活载 恒载+风载 恒载+活载+风载+吊

43、车荷载 恒载+活载+吊车荷载内力组合表见表2-2,最不利内力表见表2-3图2-28 截面布置截面内力1恒载2活载3左风4右风5吊车水平向左最大在左6吊车水平向左最大在右7吊车水平向右最大在右8吊车水平向右最大在左1.2*1+1.4*21.0*1+1.4*31.0*1+1.4*4左柱1-1M84.4354.03-155.5947.532243.9514.14-14.65176.96 -133.40 150.97 Q-22-14.0840.52-9.36-10.36-10.08-4.44-4.44-46.11 34.73 -35.10 N-52.73-28.829.120.68-116.83-50

44、.99-50.19-116.07-103.60 -11.99 -23.78 2-2M-52.18-33.442.622.84-50.55-18.83-13.51-42.21-109.38 7.46 -20.20 Q-22-14.0823.311.41-10.36-10.08-4.44-4.44-46.11 10.63 -20.03 N-48.07-28.829.120.75-116.83-50.99-50.19-116.07-98.00 -7.33 -19.02 3-3M-52.18-33.442.0622.8437.518.4223.7445.83-109.38 6.70 -20.20 Q-

45、22-14.081.411.41-10.36-10.08-4.44-4.44-46.11 -20.03 -20.03 N-48.07-28.829.120.750.56-1.32-0.521.32-98.00 -7.33 -19.02 4-4M-142.15-90.98114.7443.0810.85-13.28-3.6518.45-297.95 18.49 -81.84 Q-22-14.0811.978.49-7.54-7.26-7.26-7.26-46.11 -5.24 -10.11 N-45-28.829.120.680.56-1.32-0.521.32-94.32 -4.26 -16.

46、05 左梁5-5M-142.15-90.98116.3143.0810.85-13.28-3.6518.45-297.95 20.68 -81.84 Q42.5927.26-28.15-19.8-1.310.59-0.21-2.0489.27 3.18 14.87 N-26.3-16.8710.910.38-7.45-7.35-7.27-7.09-55.18 -11.04 -11.77 6-6M101.4564.93-58.44-60.64-4.9-6.13-6.13-6.13212.64 19.63 16.55 Q-2.19-1.4-2.972.97-1.310.59-0.21-2.04-4

47、.59 -6.35 1.97 N-21.89-14.0110.910.38-7.45-7.35-7.27-7.09-45.88 -6.63 -7.36 1.2*1+1.26*2+1.26*51.2*1+1.26*2+1.26*61.2*1+1.26*2+1.26*71.2*1+1.26*2+1.26*81.2*1+1.26*(2+3+5)1.2*1+1.26*(2+3+6)1.2*1+1.26*(2+3+7)1.2*1+1.26*(2+3+8)1.2*1+1.26*(2+4+5)1.2*1+1.26*(2+4+6)1.2*1+1.26*(2+4+7)1.2*1+1.26*(2+4+8)150.

48、93 224.77 187.21 150.93 -45.11 28.73 -8.83 -45.11 210.82 284.66 247.10 210.82 -49.74 -56.84 -49.74 -49.74 1.32 -5.79 1.32 1.32 -61.53 -68.64 -61.53 -61.53 -245.81 -163.81 -162.80 -245.81 -209.15 -127.15 -126.14 -209.15 -219.76 -137.75 -136.75 -219.76 -157.88 -128.43 -121.72 -157.88 -104.21 -74.75 -6

49、8.05 -104.21 -129.11 -99.65 -92.94 -129.11 -49.74 -56.84 -49.74 -49.74 -20.36 -27.47 -20.36 -20.36 -47.96 -55.07 -47.96 -47.96 -240.22 -158.22 -157.21 -240.22 -203.55 -121.55 -120.55 -203.55 -214.08 -132.07 -131.07 -214.08 -46.95 -81.49 -74.79 -46.95 6.04 -28.50 -21.79 6.04 -18.18 -52.71 -46.01 -18.

50、18 -49.74 -56.84 -49.74 -49.74 -47.96 -55.07 -47.96 -47.96 -47.96 -55.07 -47.96 -47.96 -92.31 -95.64 -94.63 -92.31 -55.64 -58.97 -57.96 -55.64 -66.16 -69.49 -68.48 -66.16 -261.97 -301.95 -289.81 -261.97 -117.40 -157.38 -145.24 -117.40 -207.69 -247.67 -235.53 -207.69 -53.29 -53.29 -53.29 -53.29 -38.2

51、1 -38.21 -38.21 -38.21 -42.59 -42.59 -42.59 -42.59 -88.62 -91.95 -90.94 -88.62 -51.96 -55.29 -54.28 -51.96 -62.57 -65.89 -64.89 -62.57 -261.97 -301.95 -289.81 -261.97 -115.42 -155.40 -143.26 -115.42 -207.69 -247.67 -235.53 -207.69 82.89 86.20 85.19 82.89 47.42 50.73 49.72 47.42 57.94 61.25 60.24 57.

52、94 -61.75 -62.08 -61.98 -61.75 -48.02 -48.34 -48.24 -48.02 -48.67 -49.00 -48.90 -48.67 195.83 195.83 195.83 195.83 122.19 122.19 122.19 122.19 119.42 119.42 119.42 119.42 -6.96 -3.65 -4.66 -6.96 -10.70 -7.39 -8.40 -10.70 -3.22 0.09 -0.91 -3.22 -52.85 -53.18 -53.08 -52.85 -39.12 -39.45 -39.35 -39.12

53、-39.78 -40.10 -40.00 -39.78 表2-3最不利内力表截面内力Mmax及相应的N,VMmin及相应的N,VNmax及相应的M,VNmin及相应的M,V柱-M284.6586-8.8332150.9348-133.396N-137.7546-126.1374-245.8122-11.99V-68.63521.32-49.735234.728-M-157.88467.46-157.88467.46N-240.2202-7.33-240.2202-7.33V-49.735210.634-49.735210.634-M-109.3766.0414-109.3766.704N-98

54、.004-55.6428-98.004-7.33V-46.112-47.9586-46.112-20.026-M-301.947618.486-297.95218.486N-91.9512-4.26-94.32-4.26V-53.2884-5.242-46.112-5.242梁-M-301.947620.684-301.947620.684N-62.0772-11.04-62.0772-11.04V86.1993.1886.1993.18-M212.64216.554195.82819.634N-45.882-7.358-53.1816-6.63V-4.5881.968-3.6486-6.348青岛理工大学毕业设计(论

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