机械厂机械加工车间建筑结构设计说明.doc

轻型钢结构厂房结构设计 绪论 毕业设计是本科学生在学完教学计划规定的全部课程后必须进行的重要环节，是本科学生将所学的基础理论知识和专业理论知识与实际联系的重要过程。通过毕业设计，学生可以综合运用和深化所学理论知识，熟悉、理解、和运用培养学生《钢结构设计规范》 、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》等设计规范，培养独立分析和解决工程实际问题的能力。和以往的理论教学不同，毕业设计是要求学生在教师的指导下，独立地、系统地完成一个钢结构工程的设计，掌握工程设计的全过程，在巩固已学知识的基础上，培养考虑问题、分析问题和解决问题的能力，继续学习新的知识，并能做到举一反三。在毕业设计中，在独立思考问题的基础上，同学间可以相互讨论，培养团队精神，这对我们以后的学习和工作都是很有帮助的。 钢结构作为一种新兴的结构型式方兴未艾，由于其具有强度高、自重轻、安装方便、造型美观，施工周期短且不受季节变化影响，地基费用省等一系列优点，与混凝土材料相比，属环保型和可再次利用型材料，已被人们普遍接受。其中轻型钢结构以其外形美观、线条醒目、安装方便、节省钢材和易于实现构件制作标准化的特点，被广泛应用于单层工业厂房、超市、展览馆、体育馆或仓库式工业建筑，取得了非常好的经济与社会效益。 门式刚架轻钢厂房结构是轻钢结构的重要分支，这种房屋具有重量轻、用钢省、造价低、在7度及以下地区不需考虑抗震、形式美观具有现代感、用途广泛、制作简单、施工周期短，深受制作、施工企业和广大用户欢迎。这种结构已成为钢结构行业甚至整个建筑业中发展最快的一种结构类型，每年新增建筑面积400多万平米，已在很大程度上取代了传统的混凝土工业厂房，取得了重大的经济效益。轻型门式刚架作为轻钢结构建筑体系中最具有生命力的结构形式，正在把我国轻型钢结构体系的建设推向一个新高潮，可以预见不久的将来它的应用前景更为广阔。 本设计为崇阳县机械厂机械加工车间建筑结构设计。本设计即为单层双跨的轻钢结构工业厂房，采用了门式刚架结构。 1.吊车梁设计 1.1设计资料 东风船厂二号厂房，跨度18m，柱距6m，吊车梁钢材采用Q235钢，焊条为E43型，吊车梁跨度为6m，计算长度取6m，支撑于钢柱。 表2-1 吊车基本参数和尺寸 起重量 Q/t 跨度 S/m 宽度 B/mm 轮距 W/mm 轨顶以上高度 H/mm 轨道中心至端部距离 b/mm 最大轮压 Pmax/kN 最小轮压 Pmin/kN 总质量 m1/t 小车质量 m2/t 10 16.5 5550 4400 2140 230 115 2.5 18.8 3.8 吊车轮压及轮距如图2-1所示 图1-1 吊车轮压示意图 1.2吊车荷载计算 吊车荷载动力系数，吊车荷载分项系数 则吊车荷载设计值为 竖向荷载设计值 横向荷载设计值 1.3内力计算 1.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力 如图位置时弯矩最大 图1-2 C点最大弯矩Mmax对应的截面位置 考虑吊车来那个自重对内力的影响，将内力乘以增大系数，则最大弯矩好剪力设计值分别为： 1.3.2吊车梁的最大剪力 如图位置的剪力最大 图1-3 A点受到剪力最大时截面的位置 ，。 1.3.3水平方向最大弯矩 。 1.4 截面选择 1.4.1梁高初选 容许最小高度由刚度条件决定，按容许挠度值()要求的最小高度为：。 由经验公式估算梁所需要的截面抵抗矩 梁的经济高度为：。取。 1.4.2确定腹板厚度 。 按抗剪强度要求计算腹板所需的厚度为： 。取。 1.4.3 确定翼缘尺寸 初选截面时: 上翼缘尺寸取，下翼缘尺寸取。 初选截面如下图所示： 图2-4 吊车梁截面 1.5 截面特征 1.5.1毛截面特性 上翼缘对中和轴的毛截面面积矩 上翼缘对y轴的截面特性： 1.5.2净截面特征 上翼缘对y轴的截面特性： 1.6梁截面承载力验算 1.6.1强度验算 (1)正应力 上翼缘正应力： 满足要求。 下翼缘正应力： 满足要求。 剪应力 计算的突缘支座处剪应力： 满足要求。 腹板的局部压应力 采用QU80钢轨，轨高130mm。；集中荷载增大系数，腹板的局部压应力为： 1.6.2梁的整体稳定性验算 ，因此需要计算梁的整体稳定性。 梁的稳定性系数为： 整体稳定性为：（取） 满足要求。 1.6.3腹板的局部稳定性验算 ，应配置横向加劲肋。 加劲肋间距，取 外伸宽度：，取 厚度：，取 计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为： 腹板的平均剪应力为： 腹板边缘的局部压应力为： (1)计算 则 (2)计算 则 则 计算 则 则 计算跨中区格的局部稳定性为： ，满足要求。 其他区格，经计算均能满足要求，计算从略。 1.6.4挠度计算 1.7焊缝计算 上翼缘与腹板连