食品加工厂轻型厂房设计(附件)【字数：17081】
2、中英文各一份（不少于300字）；2、中英文各一份（不少于300字）；3、结构体系设计计算书一份；4、建筑图、结构体系主要施工图一套（设计说明、基础、梁板、柱、屋盖、特征节点施工图等）；其中沿垂直方向剖面图和任意立面图需手工绘制，其它图纸均用AutoCAD软件绘制。5、外文资料翻译一份（不少于5000英文单词）。三、完成日期及进度 2016年12月12日至2017年6月9日，共17周。进度安排1．调研，收集并消化资料，开题报告。 1.5周2．建筑方案设计及建筑施工图绘制 3 周3．结构设计与计算 5 周 4．结构施工图绘制 3.5周5．检查、修改 2.5周6．总结、校对 1.0周7．答辩 0.5周四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）: 1、《建筑结构可靠度设计统一标准》 （GB500682001）2、《建筑结构荷载规范》 （GB500092012）3、《建筑抗震设计规范》 （GB500112010）4、《钢结构设计规范》 （GB500172003）5、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 （GB500182002）6、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (CECS102:2015)7、《轻型钢结构设计指南》 中国建筑工业出版社 20018、《轻型钢结构设计手册》 中国建筑工业出版社 20019、《钢结构设计》 郑廷银等 重庆大学出版社201310、《钢结构基本原理》 董军等 重庆大学出版社201111、《钢结构钢结构基础》 陈绍蕃 中国建筑工业出版社 200312、《建筑地基基础设计规范》 （GB 500072011）13、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 （GB 502022013）14、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》 (JGJ 82-91)15、《钢结构焊接规范》 (GB 50661-2011)16、《高层民用建筑钢结构技术规程》 （JGJ99-98） 系(教研室)主任 / （签章） 2017年 1月 2日 学院主管领导 / （签章） 2017年 1月 2日摘 要摘 要本工程为等跨轻型门式刚架单层食品加工厂厂房，根据任务书设计要求加上深思熟虑后决定将该厂房采用双跨双坡轻型门式刚架体系，两跨的跨度均为24m，设计的总高度为11.4m，其中柱距间隔为7.5m，厂房总长度为150m。钢结构设计不同于简单的结构设计，它本身就是一种外观，所以应该设计得简洁外观，其后也没有机会再修改。在实际生活中，又不得不顾及采光通风性能。在更本质更原始的需求上，又不能不满足其生产的需要，即功能性，在此文中便是食品加工厂的功能需要。论文主要由以下设计部分构成建筑设计（本文第2章）、结构设计（本文第3章）、构件设计（本文第4章）、节点设计（本文第5章）、次构件设计（本文第6章）、基础设计（本文第7章）。其中建筑设计部分主要对厂房的平面布局、门窗布置、建筑选材等进行设计，在满足生产需求的第一前提下还是要在艺术审美层面上使厂房简洁美观大方。结构设计部分主要包括荷载取值计算与布置、内力计算、内力组合和刚架水平位移各种验算（主要是力学方面考虑）四个部分，主要参考《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》等国家规范（限值验算条件都是满足规范的），同时综合考虑厂房的规模和用途，决定结构的体系，布置结构的构件，并借用辅助软件PKPM进行内力分析和参考构件的截面尺寸。构件设计部分包括刚架柱设计和刚架斜梁设计。节点设计部分包括边柱梁柱节点设计、中柱梁柱节点设计、边柱柱脚节点设计、中柱柱脚节点设计。次构件设计部分由以下构成屋面板设计、隅撑设计、檩条设计、墙梁设计、拉条设计、吊车梁设计、支撑设计（包括屋面水平支撑设计和柱间支撑设计）。本次借助的计算机辅助软件是PKPM和清华大学研究开发的结构力学求解器，在设计的后面最后阶段可以利用在CAD软件和天正插件来绘制出了厂房建筑平面图、立面图、剖面图，最后根据计算结果绘制了结构施工图以及各构件施工详图。关键词轻型门式刚架；计算书；钢结构；毕业设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题意义 1
1.2 研究现状 2
1.3 研究内容 4
第二章 建筑设计 6
2.1 工程概况 6
2.2 平面设计 7
2.2.1 平面布置 7
2.2.2 变形缝布置 7
第三章 结构设计 8
3.1 刚架内力计算 8
3.1.1 荷载标准值计算与布置 8
3.1.2 内力计算 13
3.1.3 内力组合 20
3.2 刚架水平位移验算 25
第四章 构件设计 26
4.1 刚架柱设计 26
4.2 刚架斜梁设计 30
第五章 节点设计 34
5.1 梁柱节点设计 34
5.1.1 边柱梁柱节点设计 34
5.1.2 中柱梁柱节点设计 36
5.2柱脚节点设计 39
5.2.1 边柱柱脚节点设计 39
5.2.2 中柱柱脚节点设计 41
第六章 次构件设计 44
6.1 屋面板设计 44
6.2 隅撑设计 46
6.3檩条设计 47
6.4 墙梁设计 52
6.5 拉条设计 53
6.6 吊车梁设计 53
6.7 支撑设计 61
6.7.1 屋面水平支撑设计 61
6.7.2 柱间支撑设计 62
6.8 牛腿设计 64
第七章 基础设计 67
7.1 边柱基础设计 67
7.2 中柱基础设计 71
结 语 76
致 谢 77
参 考 文 献 78
第一章 绪论
1.1选题意义
我国自从改革开放以来,经济建设飞快发展,钢结构的应用在建筑领域里已成为极其重要不可或缺的部分。但是，在我国的钢结构产业发展的背后,从用钢量、应用范围和结构体系等各个方面来考量都存在着一些不可忽视的问题。与西方发达国家的技术水平相比，还存在着巨大的差距，同时也说明我国钢结构建筑市场有着巨大的发展前景。
轻型门式刚架是一种极为常见的钢结构体系，相较其他结构形式有着显著优点：造价低、自重轻、用钢省和抗震性能优越（在设防烈度7度以下的地区甚至不需要考虑抗震的设计）。而且这种结构的跨度一般较大，可以在满足现代化生产生活需要。因此该结构有更短的施工周期而且一般不需要大型的施工器具，因此本设计采用了门式刚架轻型房屋钢结构形式。
本课题是设计轻型门式刚架结构的食品加工厂车间，选定采用门式刚架结构形式。本次设计培养我正确的设计思路、严谨的设计态度、掌握基本的设计方法（结合PKPM钢结构设计软件及力学求解器的学习），会使用各种现行规范标准，通过实际设计操作可以更好地贯彻、理解和应用各种规范标准，力求设计既经济又合理；通过解决具有一定复杂程度的实际制造问题，可以更好的理解设计的合理性，应综合考虑各种因素对整个结构生产安装的后续影响。
本次毕业设计有利于培养自身综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练自身的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。且让自己对一般土木工程的土建设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。
1.2 研究现状
目前钢结构已经在我国经济各部门获得非常广泛的应用。不仅在传统工业部门，如工业与民用建筑业的建筑结构，交通运输业的船舶、车辆、飞机、桥梁、电力部门的高架塔桅，水工建筑中的闸门、大型管道以及机械工业中的工程机械、重型机械等方面，而且在近年来新兴的航空业、海洋工程中都大规模应用了钢结构。并且钢结构厂房具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好，投资回收快、环境污染少的综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，被喻为“绿色工厂”。
轻型门式刚架厂房是近十年来发展最快的领域，在美国采用轻型钢结构厂房占非住宅建筑投资的50%以上。这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，已引起结构设计人员认识。目前已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的厂房结构模式产生较大冲击。
钢结构厂房的发展潜力巨大，前景开阔。首先，发展钢结构厂房的钢材产量和质量持续提高，且价格正持续下降，得以造价大幅度降低。其次，发展钢结构厂房的所需的规范，标准都已发行。第三专业钢结构厂房设计人员已经形成一定的规模，专业素质在实践中得到不断提高。第四，随着计算机在工程设计中的普遍应用，国内外钢结构厂房软件发展迅猛，软件功能日臻完善，为协助设计人员完成结构分析设计，施工图绘制提供了极大的便利条件。
门式刚架钢结构与钢筋混凝土结构及一般钢结构相比具有以下特点：
（1）自重轻
（2）柱网布置灵活
门式刚架结构的维护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量的经济型来确定。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题意义 1
1.2 研究现状 2
1.3 研究内容 4
第二章 建筑设计 6
2.1 工程概况 6
2.2 平面设计 7
2.2.1 平面布置 7
2.2.2 变形缝布置 7
第三章 结构设计 8
3.1 刚架内力计算 8
3.1.1 荷载标准值计算与布置 8
3.1.2 内力计算 13
3.1.3 内力组合 20
3.2 刚架水平位移验算 25
第四章 构件设计 26
4.1 刚架柱设计 26
4.2 刚架斜梁设计 30
第五章 节点设计 34
5.1 梁柱节点设计 34
5.1.1 边柱梁柱节点设计 34
5.1.2 中柱梁柱节点设计 36
5.2柱脚节点设计 39
5.2.1 边柱柱脚节点设计 39
5.2.2 中柱柱脚节点设计 41
第六章 次构件设计 44
6.1 屋面板设计 44
6.2 隅撑设计 46
6.3檩条设计 47
6.4 墙梁设计 52
6.5 拉条设计 53
6.6 吊车梁设计 53
6.7 支撑设计 61
6.7.1 屋面水平支撑设计 61
6.7.2 柱间支撑设计 62
6.8 牛腿设计 64
第七章 基础设计 67
7.1 边柱基础设计 67
7.2 中柱基础设计 71
结 语 76
致 谢 77
参 考 文 献 78
第一章 绪论
1.1选题意义
我国自从改革开放以来,经济建设飞快发展,钢结构的应用在建筑领域里已成为极其重要不可或缺的部分。但是，在我国的钢结构产业发展的背后,从用钢量、应用范围和结构体系等各个方面来考量都存在着一些不可忽视的问题。与西方发达国家的技术水平相比，还存在着巨大的差距，同时也说明我国钢结构建筑市场有着巨大的发展前景。
轻型门式刚架是一种极为常见的钢结构体系，相较其他结构形式有着显著优点：造价低、自重轻、用钢省和抗震性能优越（在设防烈度7度以下的地区甚至不需要考虑抗震的设计）。而且这种结构的跨度一般较大，可以在满足现代化生产生活需要。因此该结构有更短的施工周期而且一般不需要大型的施工器具，因此本设计采用了门式刚架轻型房屋钢结构形式。
本课题是设计轻型门式刚架结构的食品加工厂车间，选定采用门式刚架结构形式。本次设计培养我正确的设计思路、严谨的设计态度、掌握基本的设计方法（结合PKPM钢结构设计软件及力学求解器的学习），会使用各种现行规范标准，通过实际设计操作可以更好地贯彻、理解和应用各种规范标准，力求设计既经济又合理；通过解决具有一定复杂程度的实际制造问题，可以更好的理解设计的合理性，应综合考虑各种因素对整个结构生产安装的后续影响。
本次毕业设计有利于培养自身综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练自身的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。且让自己对一般土木工程的土建设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。
1.2 研究现状
目前钢结构已经在我国经济各部门获得非常广泛的应用。不仅在传统工业部门，如工业与民用建筑业的建筑结构，交通运输业的船舶、车辆、飞机、桥梁、电力部门的高架塔桅，水工建筑中的闸门、大型管道以及机械工业中的工程机械、重型机械等方面，而且在近年来新兴的航空业、海洋工程中都大规模应用了钢结构。并且钢结构厂房具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好，投资回收快、环境污染少的综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，被喻为“绿色工厂”。
轻型门式刚架厂房是近十年来发展最快的领域，在美国采用轻型钢结构厂房占非住宅建筑投资的50%以上。这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，已引起结构设计人员认识。目前已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的厂房结构模式产生较大冲击。
钢结构厂房的发展潜力巨大，前景开阔。首先，发展钢结构厂房的钢材产量和质量持续提高，且价格正持续下降，得以造价大幅度降低。其次，发展钢结构厂房的所需的规范，标准都已发行。第三专业钢结构厂房设计人员已经形成一定的规模，专业素质在实践中得到不断提高。第四，随着计算机在工程设计中的普遍应用，国内外钢结构厂房软件发展迅猛，软件功能日臻完善，为协助设计人员完成结构分析设计，施工图绘制提供了极大的便利条件。
门式刚架钢结构与钢筋混凝土结构及一般钢结构相比具有以下特点：
（1）自重轻
（2）柱网布置灵活
门式刚架结构的维护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量的经济型来确定。
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