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《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《轻型钢结构设计手册》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，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达到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 内容摘要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AbstractThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxis2、3、7、8.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.Keywords:frames,structuraldesign,anti-seismicdesign 毕业设计进度计划安排:第三周组成设计组，查阅资料，搜集规范。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，基础设计。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，为答辩做准备。目录第一部分：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第二部分：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第三部分：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第四部分：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第五部分：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第六部分：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第七部分：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第八部分：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第九部分：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第十部分：科技资料翻译………………………………………………104科技资料原文…………………………………………………………………104原文翻译………………………………………………………………………113第十一部分：设计心得……………………………………………………120参考资料…………………………………………………123 第一部分：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，如下图所示：'