摘要：本次设计是我在调研过程中，徐州某机械工公司正在筹建的某机械配套车间的设计，设计按照《毕业设计任务书》的要求，进行了厂房结构布置和构件的设

计两个部分，各部分均按照钢结构设计规范设计。

门式刚架轻型结构是单层工业厂房、民用及仓储房屋中一种常见的结构形式，特别是近十多年来，随着我国经济的迅速发展，由于生产的需要，这类结构以其用钢量低、重量轻、造价低、适用范围广等特点而广泛应用，工程实践表明：门式刚架轻型钢结构的用钢量在20-50kg/m2左右，因此不仅国外是轻钢生产厂家纷纷将整套的厂房结构体系推向我国市场，国内的轻钢生产厂家、设计单位也纷纷转向这类结构的生产和设计。因此，作为结构工程专业毕业生，进行一次完整的钢结构厂房设计，具有重要意义。本次设计是对四年大学所学知识的检验，也为今后的工作奠定了坚实的基础。

本设计主要包括：通过方案比较，选择双跨双坡门式刚架结构；对结构布置进行设计，确定柱网布置图；通过内力计算及钢结构设计原理，确定梁、柱截面；通过钢结构设计原理及设计规范对各细部构件进行设计；对主要构件（非型钢）进行制造工艺设计。

关键词：门式刚架；结构设计；结构布置；制造工艺

 

目录

摘要

Abstract

1 设计资料-1

2 荷载计算-2

2.1荷载取值计算-2

2.1.2 屋面可变荷载标准值-2

2.1.4 风荷载标准值-2

2.1.5 地震作用-3

2.1.6 吊车荷载-3

2.2各部分作用的荷载标准值计算-3

3 内力分析与内力组合-5

3.1在恒荷载作用下-5

3.2在活荷载作用下-6

3.3在风荷载作用下-7

3.3.2在右荷载作用下-9

3.3.3在吊车水平荷载作用下-10

4 刚架设计-14

4.1截面设计-14

4.1.2大头端截面强度验算-15

4.1.3小头端截面的强度验算-16

4.2节点验算-23

4.2.1梁柱连接节点-23

4.2.2横梁跨中节点-24

4.2.3柱脚设计-26

5 吊车梁的设计和计算-29

5.1 设计资料-29

5.2吊车荷载计算-29

5.3内力计算-30

5.3.1 吊车梁中的最大弯矩及相应的剪力-30

5.3.2  吊车梁的最大剪力-31

5.3.3按下列公式计算的水平方向最大弯矩为-32

5.4   截面特性-32

5.4.1  毛截面特性-32

5.4.2净截面特性-33

5.5  强度计算-34

5.5.1 正应力-34

5.5.2 剪应力-34

5.5.3 腹板的局部压应力-34

5.5.4 腹板计算高度边缘处折算应力-34

5.6 稳定性计算-35

5.6.1  梁的整体稳定性-35

5.6.2腹板的局部稳定性-36

5.7  挠度计算-36

5.8   支座加劲肋计算-37

5.9  焊缝计算-38

5.9.1 上翼缘板与腹板的连接焊缝为-38

5.9.2下翼缘板与腹板的连接焊缝为-38

5.9.3支座加劲肋与腹板的连接焊缝为-38

6 其它构件设计-39

6.1隅撑的设计-39

6.2檩条的设计-40

6.2.1基本资料-40

6.3墙梁设计-44

6.3.1基本资料-44

6.3.2荷载计算-44

6.3.3内力计算-44

6.3.4强度计算-45

6.3.5挠度计算-45

6.4山墙抗风柱设计-45

6.4.1基本资料-45

6.4.2荷载计算-45

6.4.3内力计算-46

6.4.4验算构件的局部稳定性-46

6.4.5强度验算-46

6.4.6验算弯矩作用平面内的稳定性-46

6.4.7验算弯矩作用平面外的稳定性-47

6.4.8挠度验算-47

6.4.9柱脚设计-47

6.5柱间支撑的设计-47

6.6屋面支撑设计-48

7 基础设计-50

7.1刚架柱下独立基础设计-50

7.1.1地基承载力特征值和基础材料-50

7.1.2基础底面内力及基础底面积计算-50

7.1.3算基础变阶处的受冲切承载力按荷载效应基本组合求得的基础底面净反力为：-52

7.1.4基础底面配筋计算-52

7.2山墙抗风柱下独立基础设计-53

7.3墙下扩展基础设计-53

7.3.1基本资料-53

7.3.2荷载计算-53

7.3.3基础底面宽度的确定-54

7.3.4验算砖墙底部截面处的承载力-54

8 钢结构制造和防腐朽-55

8.1  材料准备-55

8.2构件的制作-56

8.2.1  放样、号料和切割-56

8.2.2  矫正和成型-57

8.2.3  焊接-57

8.2.4制孔-58

8.2.5  高强度螺栓连接的摩擦面处理-58

8.3 涂装-59

8.4  隔热-59

结论-60

致    谢-61

参考文献-62