2023年宁波某轻型钢结构门式刚架厂房毕业设计计算书.doc

宁波某轻型钢结构门式刚架厂房毕业设计 专业：土木工程 姓名：张骁 学号：3020913094 指导教师：吴姗姗，查支详 前 言 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宁波市某厂房设计。在毕业设计设前期，我温习了房屋建筑学、结构力学、钢结构设计等知识，并借阅了钢结构设计标准、混凝土结构设计标准、建筑结构荷载标准、建筑地基根底设计标准、轻型钢结构设计手册等标准。在毕业设计中期，我们通过所学的根本理论、专业知识和根本技能进行建筑、结构设计，本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的输入，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，加深了对新标准、规程、手册等相关内容的理解。稳固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Word,Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，天正，PKPM，STS，以上所有这些从不同方面到达了毕业设计的目的与要求。 轻型门式刚架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。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。 二零零六年六月十五日 内容 本设计主要进行了结构方案中横向框架2、3、7、8轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力〔弯矩、剪力、轴力〕。接着计算竖向荷载〔恒载及活荷载〕作用下的结构内力，。 是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。 关键词： 框架 结构设计 抗震设计 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 2、3、7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. Keywords : frames, structural design, anti-seismic design 毕业设计进度方案安排: 第三周 组成设计组，查阅资料，搜集标准。 第四周 熟悉AutoCAD,天正软件。 第五周 绘制建筑平、立、剖面及建筑详图。 第六周 确定建筑方案，构思结构布置。 到七周 结构方案布置，熟悉结构分析计算软件PKPM。 第八周 选择梁柱截面，荷载分析和组合。 第九周 内力和变形计算。 第十周 构件设计，构件验算，根底设计。 第十一周 中期报告与检查。 第十二周 熟悉有限元软件ANSYS〔选做〕 第十三到十六周 编制完成设计计算书，绘制施工详图，毕业设计文档整理，为辩论做准备。 目 录 第一局部：工程概况…………………………………………………………1 建筑地点、建筑功能、建筑类型、建筑介绍、门窗使用、地质条件 ……………………1 柱网与层高 ………………………………………………………………………1 框架结构承重方案的选择 ………………………………………………………2 框架结构的计算简图 ……………………………………………………………2 梁、柱截面尺寸的初步确定 ……………………………………………………3 第二局部：框架侧移刚度的计算…………………………………………5 横梁、纵梁、柱线刚度的计算 …………………………………………………5 各层横向侧移刚度计算 …………………………………………………………6 各层纵向侧移刚度计算…………………………………………………………12 第三局部：重力荷载代表值的计算 ……………………………………13 资料准备…………………………………………………………………………13 重力荷载代表值的计算…………………………………………………………14 第四局部：横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算……23 横向自振周期的计算……………………………………………………………23 水平地震作用及楼层地震剪力的计算…………………………………………24 多遇水平地震作用下的位移验算………………………………………………27 水平地震作用下框架内力计算…………………………………………………28 第五局部：竖向荷载作用下框架结构的内力计算…………………32 计算单元的选择确定……………………………………………………………32 荷载计算…………………………………………………………………………33 内力计算…………………………………………………………………………40 梁端剪力和柱轴力的计算………………………………………………………45 横向框架内力组合………………………………………………………………46 框架柱的内力组合………………………………………………………………54 柱端弯矩设计值的调整…………………………………………………………57 柱端剪力组合和设计值的调整…………………………………………………60 第六局部：截面设计…………………………………………………………62 框架梁……………………………………………………………………………62 框架柱……………………………………………………………………………68 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算……………………………………………78 第七局部：楼板设计…………………………………………………………82 楼板类型及设计方法的选择……………………………………………………82 设计参数…………………………………………………………………………82 弯矩计算…………………………………………………………………………83 截面设计…………………………………………………………………………87 第八局部：楼梯设计…………………………………………………………91 设计参数…………………………………………………………………………91 楼梯板计算………………………………………………………………………91 平台板计算………………………………………………………………………93 平台梁计算………………………………………………………………………94 第九局部：框架变形验算…………………………………………………96 梁的极限抗弯承载力计算………………………………………………………96 柱的极限抗弯承载力计算………………………………………………………97 确定柱端截面有效承载力Mc……………………………………………………98 各柱的受剪承载力Vyij的计算 …………………………………………………99 楼层受剪承载力Vyi的计算……………………………………………………100 罕遇地震下弹性楼层剪力Ve的计算 …………………………………………101 楼层屈服承载力系数ξyi的计算………………………………………………101 层间弹塑性位移验算 …………………………………………………………103 第十局部： 科技资料翻译………………………………………………104 科技资料原文 …………………………………………………………………104 原文翻译 ………………………………………………………………………113 第十一局部：设计心得……………………………………………………120 参考资料 …………………………………………………123 第一局部：工程概况 建筑地点：宁波市 建筑功能：某集团拟建设一单层轻型钢结构厂房，拟做检测产品用。 建筑类型：单层轻型门式钢结构。 建筑介绍：建筑总面积约3000平方米，跨度为2×15m，设置3吨单轨吊车，柱网间距6.0米，建筑平、立、剖面图详见建施图。屋面板采用彩色压型钢板〔双波型W-600，岩棉填充〕，外墙板采用彩色压型钢板夹聚苯乙烯保温板，外墙底部采用陶粒混凝土空心砌块，内墙采用轻质隔墙。 门窗使用： 地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑抗震设防烈度为6度，场地为2类，地面粗糙度B。 柱网与层高：本厂房为单层厂房，采用柱距为6m，跨度为2×15m，在10轴和11轴处设置一道宽30mm伸缩缝，如以下列图所示：