东风公司2号厂房结构设计(含bim的详图设计)(附件)【字数：17031】
本次毕业设计是门式刚架厂房中单层工业厂房的设计，既镇江东风公司2号厂房的结构设计，设计按照《毕业设计任务书》的要求，且应当满足钢结构设计规范设计要求，设计包括厂房的两个部分结构设计和构件设计。结构设计包括厂房的主要框架布置、梁柱截面的选取，以及梁柱间的节点设计、柱脚的节点设计。构件设计包括能与主体结构形成整体体系的部件，主要涉及檩条、系杆支撑、吊车梁、牛腿、基础等相关部件的设计。优化方案设计，决定采用双跨四坡形式结构，根据计算选定其次要构件尺寸及其布置，从而确定形成一个完整的厂房。最后，绘制相应的施工图及详图，用PKPM电算验算及绘制施工图，用TEKLA建三维模型及绘制详图，从而保证该厂房的设计清晰明了。本设计属于工程案例设计，突出了理论的系统性，同时也突出了应用的可操作性，对于初学者具有很好的引导性意义。关键字轻型门式刚架；结构设计； 单层工业厂房
Single industrial workshop 目录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及其理论与实际意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3领域研究成果及现存问题 1
1.4主要研究内容 2
第二章 设计资料 3
第三章 荷载设计 5
3.1荷载设计值计算 5
3.2荷载标准值计算 7
第四章 内力分析 13
4.1恒荷载作用 13
4.2活荷载作用 14
4.3风荷载作用 15
4.3吊车载作用 17
4.5 内力组合 21
第五章 主要构件设计 22
5.1刚架梁柱 22
5.2节点设计 27
第六章 次要构件设计 35
6.1檩条设计 35
6.2墙梁构件设计 40
6.3隅撑设计 42
6.4拉条设计 43
6.5屋面支撑设计 43
6.6柱间支撑的设计 44
6.7牛腿设计 45
6.8吊车梁设计 46
第七章 基础设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
57
7.1刚架柱下独立基础设计 57
7.2抗风柱下的独立基础设计 61
7.3 PKPM电算 61
结语 66
致 谢 67
参考文献 68
附表:内力组合表 69
第一章 绪论
1.1 研究背景及其理论与实际意义
钢结构厂房是近十年来发展最快的领域，这种结构工业化、商品化程度高、施工快、综合效益高、市场需求量大，目前已经有许多的底层多层和高层额设计方案和实例。因其可以做到大跨度大空间、分隔使用灵活，而且施工速度快，抗震有利的特点，必将对我国传统厂房模式产生较大的冲击。
门式刚架轻型钢结构厂房具有自重轻，用钢量省、造价低等特点，在抗震设防烈度为7度以下地区不需要考虑抗震设防。而该结构可以跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足要求，周期短且不需要大型的施工工具，因此该结构在厂房类工程中具有很大的优势 ，在美、日、德等发达国家，工程建设广泛采用钢结构，钢结构建筑占整个建筑的40%以上，而我国比重还不到5%，由此可见，钢结构在我国建筑中具有巨大的发展空间。
1.2 国内外研究现状
目前，国内外大部分国家的轻型钢结构公司都具有自己的门式刚架轻型房屋钢结构系列，由于门式刚架结构的刚度良好，其平面内、外大刚度差别较小，为制作、运输、安装提供了有力的条件。结构构件可全部在工厂制作、工业化程度高、运输便捷、安装方便快捷、土建施工量小、综合经济效益高。在美国、日本等一些钢结构技术比较发达的国家，门式刚架轻型房屋钢结构体系已经作为一种既经济又快捷的建筑结构体系，以商品的形式对外出售。门式刚架结构优化设计研究领域从最初的尺寸优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程;针对实际情况,对门式刚架轻型结构体系在原材料供应、设计、技术力量等方面存在的问题进行了分析,提出了相应的解决措施。
1.3 领域研究成果及现存问题
目前门式刚架结构优化设计研究领域取得了相对比较好的成绩。研究了门式刚架工业厂房最优距离的问题，有了相对详细的参考数据。在优化法和敏度分析的研究上也取得了显著的成果。我国学者采用渐近满应力法，研究开发门式刚架结构优化设计软件SOA。采用GIG一般梯度法，研究了门式刚架在荷载作用下的优化，于传统设计方法相比，取得了较好的效果。3D3S软件的基础上编制了门式刚架结构优化设计。使用遗传算法，对门式刚架进行了包括离散和连续变量截面、形状混合优化的研究，并与PFCAD系统相结合，形成了一个完整的门式刚架轻型房屋设计与优化系统。同时国内的设计软件开发也大大提高，逐渐普及自行开发的软件，如PFCAD、PKPM及3D3S等软件。
存在的问题：（1）对钢结构产业是符合节能环保和可持续发展型的行业的认识还有待提高；（2）设计理念不能适应市场需要，兴许设计师的设计理念的确有独特的地方，但在连接点却过于复杂，或者在制作安装中存在诸多难题，更有者工程成本过大而适得其反；（3）钢结构科研开发资金不足，标准及规范修订周期太长；标准及应用规范规程缺项、滞后；钢材标准与工程设计、规范衔接不上；（4）钢结构加工和施工安装企业的装备、计算机管理水平、劳动生产率还需进一步改善和提高；（5）钢结构专业技术人员缺乏，尤其是中小型企业更缺少，企业产品质量和管理工作不能适应市场需求等等。
1.4 主要研究内容
本设计为单层双跨门式刚架钢结构厂房，该建筑拟建于镇江地区，跨度分别为18m，24m，长66m。吊车梁轨顶标高7.5m，每跨均布置两台Q=16t/3.2t中级工作制（A5）软钩吊车，（采用大连重工DSQD型）。
要求根据给出的地质条件、风荷载、雪荷载、抗震设防烈度等基本要求设计出满足条件的工业厂房，并绘制建筑平面图、立面图、剖面图。
Single industrial workshop 目录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及其理论与实际意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3领域研究成果及现存问题 1
1.4主要研究内容 2
第二章 设计资料 3
第三章 荷载设计 5
3.1荷载设计值计算 5
3.2荷载标准值计算 7
第四章 内力分析 13
4.1恒荷载作用 13
4.2活荷载作用 14
4.3风荷载作用 15
4.3吊车载作用 17
4.5 内力组合 21
第五章 主要构件设计 22
5.1刚架梁柱 22
5.2节点设计 27
第六章 次要构件设计 35
6.1檩条设计 35
6.2墙梁构件设计 40
6.3隅撑设计 42
6.4拉条设计 43
6.5屋面支撑设计 43
6.6柱间支撑的设计 44
6.7牛腿设计 45
6.8吊车梁设计 46
第七章 基础设计 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
57
7.1刚架柱下独立基础设计 57
7.2抗风柱下的独立基础设计 61
7.3 PKPM电算 61
结语 66
致 谢 67
参考文献 68
附表:内力组合表 69
第一章 绪论
1.1 研究背景及其理论与实际意义
钢结构厂房是近十年来发展最快的领域，这种结构工业化、商品化程度高、施工快、综合效益高、市场需求量大，目前已经有许多的底层多层和高层额设计方案和实例。因其可以做到大跨度大空间、分隔使用灵活，而且施工速度快，抗震有利的特点，必将对我国传统厂房模式产生较大的冲击。
门式刚架轻型钢结构厂房具有自重轻，用钢量省、造价低等特点，在抗震设防烈度为7度以下地区不需要考虑抗震设防。而该结构可以跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足要求，周期短且不需要大型的施工工具，因此该结构在厂房类工程中具有很大的优势 ，在美、日、德等发达国家，工程建设广泛采用钢结构，钢结构建筑占整个建筑的40%以上，而我国比重还不到5%，由此可见，钢结构在我国建筑中具有巨大的发展空间。
1.2 国内外研究现状
目前，国内外大部分国家的轻型钢结构公司都具有自己的门式刚架轻型房屋钢结构系列，由于门式刚架结构的刚度良好，其平面内、外大刚度差别较小，为制作、运输、安装提供了有力的条件。结构构件可全部在工厂制作、工业化程度高、运输便捷、安装方便快捷、土建施工量小、综合经济效益高。在美国、日本等一些钢结构技术比较发达的国家，门式刚架轻型房屋钢结构体系已经作为一种既经济又快捷的建筑结构体系，以商品的形式对外出售。门式刚架结构优化设计研究领域从最初的尺寸优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程;针对实际情况,对门式刚架轻型结构体系在原材料供应、设计、技术力量等方面存在的问题进行了分析,提出了相应的解决措施。
1.3 领域研究成果及现存问题
目前门式刚架结构优化设计研究领域取得了相对比较好的成绩。研究了门式刚架工业厂房最优距离的问题，有了相对详细的参考数据。在优化法和敏度分析的研究上也取得了显著的成果。我国学者采用渐近满应力法，研究开发门式刚架结构优化设计软件SOA。采用GIG一般梯度法，研究了门式刚架在荷载作用下的优化，于传统设计方法相比，取得了较好的效果。3D3S软件的基础上编制了门式刚架结构优化设计。使用遗传算法，对门式刚架进行了包括离散和连续变量截面、形状混合优化的研究，并与PFCAD系统相结合，形成了一个完整的门式刚架轻型房屋设计与优化系统。同时国内的设计软件开发也大大提高，逐渐普及自行开发的软件，如PFCAD、PKPM及3D3S等软件。
存在的问题：（1）对钢结构产业是符合节能环保和可持续发展型的行业的认识还有待提高；（2）设计理念不能适应市场需要，兴许设计师的设计理念的确有独特的地方，但在连接点却过于复杂，或者在制作安装中存在诸多难题，更有者工程成本过大而适得其反；（3）钢结构科研开发资金不足，标准及规范修订周期太长；标准及应用规范规程缺项、滞后；钢材标准与工程设计、规范衔接不上；（4）钢结构加工和施工安装企业的装备、计算机管理水平、劳动生产率还需进一步改善和提高；（5）钢结构专业技术人员缺乏，尤其是中小型企业更缺少，企业产品质量和管理工作不能适应市场需求等等。
1.4 主要研究内容
本设计为单层双跨门式刚架钢结构厂房，该建筑拟建于镇江地区，跨度分别为18m，24m，长66m。吊车梁轨顶标高7.5m，每跨均布置两台Q=16t/3.2t中级工作制（A5）软钩吊车，（采用大连重工DSQD型）。
要求根据给出的地质条件、风荷载、雪荷载、抗震设防烈度等基本要求设计出满足条件的工业厂房，并绘制建筑平面图、立面图、剖面图。
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