1、 1 南 京 理 工 大 学 毕业设计 (论文 )前期工作材料 学生姓名 : 韦保华 学 号： 532110140316 教学点 : 南理工继续教育学院 专 业 : 土木工程 设计 (论文 )题目 : 长兴机械装配车间设计 指导教师 : 惠颖 教授 (姓 名 ) (专业技术职务 ) 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备 注 1 毕业设计 (论文 )选题、审题表 1 2 毕业设计 (论文 )任务书 1 3 毕业设计 (论文 )开题报告含文献综述 1 4 毕业设计 (论文 )外文资料翻译含原文 1 5 毕业设计（论文）中期检查表 1 2015 年 11 月 2 南 京 理 工 大 学 毕业设计
2、(论文 )开题报告 学 生 姓 名： 韦保华 学 号： 532110140316 专 业 ： 土木工程 设计 (论文 )题目 ： 长兴机械装配车间设计 指 导 教 师 : 惠颖 2015 年 11 月 26 日 3 开题报告填写要求 1 开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从继续教育学院网站上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述
3、”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇（不包括辞典、手册）； 4有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408 2005数 据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2007 年 3 月 15 日”或“ 2007-03-15”。 4 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 随着科技的发展和人民生活水平的提高，人们对居住环境以及住宅的功能和安全性的要求越来越高。科技日新月异的发展带来的建
4、筑材料的革命，出现了钢结构这一新兴的结构形式。钢结构建筑的优点在于施工速度快、节约能源、建筑重量轻、抗震效果好等。适用于 高层或超高层建筑。本次毕业设计设计的住宅适合于各个消费阶层人群的居住习惯，并满足人们对户型以及建筑面积的要求。本工程共设置三个单元，九种户型，建筑地上部分共 11 层，地下部分 2 层。在建筑设计说明中对“理想居所”的概念进行了介绍。在结构设计当中，本着节约能源、环境保护和经济与安全相结合的原则，沿着楼层高度的变化，钢柱截面面积有所变化；随着跨度的不同，钢梁构件选型主要有有 2种类型，主梁两种，次梁两种，大跨度和小跨度严格区分钢梁种类，使结构设计更加合理。 关键词 钢结构
5、建筑设计 结构概念设计 构件选型 构件校核 5 Title High-rise steel residence of Zhuangwei garden Abstract Along with the development and the improvement of peoples living standards, People on the living environment and residential functions and safety of the increasing demands. In modern technology-driven background of
6、Rapid changes in technology bringing about a revolutionary construction materials. Steel construction is to the advantage of faster construction, energy conservation, building light weight, good seismic effects. Applied to senior or high-rise building. Based on the merits of domestic steel in the co
7、nstruction of part of my philosophy is “ideal home“ . To meet the varied crowd to life and the basic living conditions of the request, I would like to design convenience for the residential, all crowd outside the living habits, and to meet people and the right sized area of construction. The project
8、 has set up three units, the typical nine sized, 11-storey building and 2-storey of the basement. Note the architectural design of “ideal home“ concept introduced in detail. In structural design, the spirit of energy conservation, environmental protection and economic and security integration princi
9、ple, along the height of the floors, steel-sectional area of change; With span, made steel have selected two types, the two main beam. According to span strict distinction between the types of steel beam in order to make the structure effectively reduces waste and make the design more reasonable. Ke
10、y words Steel construction design concept design Component Selection Component Check 6 一、课题研究的背景及意义 本次单层工业厂房毕业设计，对于我们来说，是对大学四年来学习成果的一次检验。通过几个月的设计过程，使我们更加了解工业厂房，为了以后的工作打基础。厂房是机械装配车间的核心，合理设计厂房结构方式与体系，对保证工程质量、降低材料消耗和工程造价，加速施工进度和保证电厂安全运行等具有决定性作用。随着科学技术的进步与发展，工业厂房结构型式应当不断改进，使之更科学、更经济、更合理，为我国电力工业的高速发展做贡献
11、1 。 二、 单层工业厂房设计之前的准备 在本次设计之前，首先我们要确定自己的设计 方案。准备与之相关的设计资料，例如规范和相应的专业书籍。然后确定自己所设计的厂房选在哪个城市，根据相应的城市查 找相对应的基础数据，留作正式设计的时候使用。熟悉整个设计步骤，按部就班的进行单层工业厂房设计 2。 三、工业厂房结构设计现状 混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，是土木工程结构设计中的首选形式，其应用范围非常广泛。虽然，随着新的结构计算理论的提出和新型建筑材料的出现，将来还会出现许多新的结构形式，但可以肯定的是，混凝土结构仍然是最常用的结构形式之一 3。 近年来，随着控制粘土实心砖的 使用，
12、新型砌体材料不断涌现，如混凝土小型空心砌块，结多孔砖，蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖，轻骨料混凝土砌块等。按照砌体结构中的配筋率大小可将其分为无筋砌体、约束砌体和配筋砌体三类。含筋量在 0.07%以下时，配筋量很少称为无筋砌体；约束砌体的配筋量为 0.07%-0.17%左右，此类砌体的特点是在砌体周边均设置配筋混凝土约束构件，此种做法是为增强墙体性能而采取的构造手段，不是因强度不足进行的配筋；配筋砌体的配筋率为 0.2%，接近于现浇钢的混凝土剪力墙结构，是近年来新兴的砌体结构形式，适用于 10 层以上的中高层建筑， 其实质是一种砌筑成的剪力墙结构，施工方便、快捷 3。 轻钢结构建筑在建筑规模的表现上
13、，表现得相当出色，特别是一脊双玻或带女儿墙的大跨度轻钢结构建筑，具有恢弘的建筑气势。这种用建筑规模表现建筑风格的作品，出自国内企业之手的，目前还不多见。 由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点，同时经济效益好，使其得7 到了广泛的应用。 20 世纪 60 年代在国外由于各种彩色钢板和 H 型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发展 4。 门式钢架轻型房屋结构在我国的应用大约始于 20 世纪 80 年代初期。主要用于轻型的厂房 、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。目前，国内大约每年有上千万平方米的轻钢建筑竣工。 在此背景下， 国外轻钢结构生
14、产厂商也纷纷在我国设分公司、制造厂，获得了很大的销售量。而其中轻型门式刚架的设计建造就大力推动了轻钢结构的发展 5。 随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产，我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期。目前，普通钢结构建筑的受力性能分析和设计方法已比较成熟，轻型钢结构和普通钢 - 混凝土组合结构也处于进一步开发和完善阶段。近年来， 轻钢建筑 以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、应用面广、造价低等优势获得了迅猛发展 6。 轻型钢结构是近十年来发展最快的领域，美国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上，日本的轻钢住宅已占住宅建筑的 25%7。轻型钢结构专用设计软件可
15、在短时间内完成设计、绘图、工程量统计及工程报价，在制作上也实现了高度的标准化及工厂化 8。钢结构工业化、商品化程度高，施工速度快，综合效益高，市场需求量大，已成为工程各界的共识。我国的轻钢结构发展较晚，特别是门式轻型钢结构在我国的应用发展大约始于 20 世纪 80 年代初期 9。今二十年来特别特别是中国工程建设标准化协会编制的门式刚架轻型房屋钢结构技术规程于 1998 年颁布实施后，其应用得到迅速发展。钢结构作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目 10。特别是在我国大中城市中，人多、土地资源少，而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下，较大范围应用钢结构，是我国生产力发展到一
16、定阶段的必然产物。目前，我国钢材产量已居世界首位，而且国家也在逐步调整政策鼓励发展钢结构，我国大力发展钢结构的条件已经成熟，正步入钢结构发展的黄金时期 11。 采用轻型屋面，不仅可减少梁 柱截面尺寸，基础也相应减小；在多跨建筑中可做成一个屋脊的大双坡屋面，为长坡面排水创造了条件。设中间柱可减少横梁的跨度，从而降低造价 12。中间柱采用钢管制作的上下铰接摇摆柱，占空间小；刚架的侧向刚度籍檩条的隅撑保证，省去纵向刚性构件，并减小翼缘宽度 13；刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比；变截面时根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度，做到材尽其用；8 刚架的腹板可按有效宽度设计，即允许部分腹板失稳，并
17、可利用其屈曲后强度，故腹板高度比可比钢结构设计规范（ GB50017-2003）规定为大，即可减少 腹板厚度；竖向荷载通常是设计的控制荷载，但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视 14。在轻屋面门式刚架中，地震作用一般不起控制作用；支撑可做得较轻便，将其直接或用水平节点连接在腹板上，可采用张紧的圆钢；构构件可全部在工厂制作，工业化程度高。构件单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓连接，安装方便快捷，土建施工量小 15。 参考文献： 1 李国强，何天森 .钢结构在 现代 住宅中的应用 J.工程 建设与设计， 2005（ 2） . 2 孙生玉 .钢结构焊接中的常见问题探讨 J.中国
18、 新技术新产品， 2009,（ 2） . 3 王彩华，张丽娜 .钢结构的腐蚀与防护 J.建材技术与应用， 2009,（ 2） . 4 胡孜华 .浅谈我国钢结构住宅的应用与发展 J.中国建设 教育 ， 2007,（ 9） . 5 王明贵钢结构住宅的发展研究 J钢结构， 2007,（ 1） . 6 王军钢结构住宅的研究与开发 J建筑技术开发， 2004,(3). 7 胡建琴，常自昌 .钢结构施工技术与实训 M.北京：化学工业出版社， 2010. 8 高琼英 .建筑材料 M.武汉：武汉理工大学出版社， 2009. 9 高光虎 .多高层轻型钢结构住宅设计 J.建筑结构， 2009， 31(8):16-
19、20. 10 吴洁，杨天春 .建筑施工技术 M.北京：中国建筑工业出版社， 2009. 11 肖亚明 .我国钢结构建筑的发展现状及前景 J.合肥工业大学学报， 2003，（ 1）：112-115. 12 牛莉 .我国高层钢结构的发展 J.山西建筑， 2009， 31(8):89-90. 13 王元清，石永久 .多层轻钢房屋钢结构的设计与应用研究 J.建筑结构， 1999，29(6):6-8. 14 王元清，石永久 .现代轻钢结构建筑及其在我国的应用 J.建筑结构学报， 2002，23(1):2-8. 15 蓝天 .空间钢结构的应用与发展 J.建筑结构学报， 2001， 22(4):2-8. 9
20、 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本 课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 要解决的问题：本工程为长兴机械装配车间，建厂地址为无锡，其跨度为 36m，长 132m，总建筑面积 4752m2。设计使用年限： 50 年；采光等级：三级；火灾危险性：戊类；耐火等级：一级；屋面防水等级：三级。采用轻钢围护结构。内容包括装配车间的建筑设计、结构设计、支撑布置、内力计算与组合、屋架设计和施工图绘制。 单跨实腹门式刚架建筑设计。根据设计工艺要求，完成建筑尺寸设计，平面图、立面图、剖面图。 单跨实腹门式刚架结构设计。要对单跨实腹式刚架进行内力分析，构件截 面设计计算和节点设计。 轻型屋盖
21、设计。屋盖檩条设计，屋面板选择设计及其他辅助设计（保暖、防水措施）。 轻型外墙及墙梁设计及布置。 解决思路： 1、钢架的建筑尺寸和布置。本设计拟采用单脊双坡单跨刚架，跨度 36m，刚架间距 6m，高度 12m，长度 132m。屋面坡度 1/12。 2、檩条和墙梁的布置。檩条间距的确定综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定，一般等间距布置，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道，在天沟附近布置一道。侧墙墙梁的布置考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求 确定。 3、支撑和刚性系杆的布置。在每个区段中，分别设置独立构成空间稳定结构的支撑体系。在刚架的转折处沿房屋全长设
22、置刚性系杆。刚性系杆可由檩条兼做，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在刚架斜梁间设置 H 型钢或其他截面形式的杆件。结合我国地震分布广阔的实际情况，屋盖支撑一律采用圆钢未免过分极端，根据现有的经验，建议 8 度地震区应用型钢截面， 7 度及 7 度以下视刚架跨度和荷载大小可考虑是否一律采用型钢。 4、荷载及荷载组合。屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中较大值。当需要考虑地震作用时，风 荷载不与地震作用同时考虑。 10 5、钢架内力和侧移计算。内力计算时控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。变截面门式刚架的柱顶侧移采用弹性分析方法确定，计算
23、时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。 6、刚架柱和梁的设计。刚架梁柱构件的强度验算，梁腹板加劲肋的配置，变截面柱在刚架平面内的计算长度确定，变截面柱在刚架平面内（外）的整体稳定计算以及节点设计。 7、压型钢板设计。压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面按受弯构件 计算 。 8、檩条设计。檩条应进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。檩条多采用大断面的冷弯薄壁型钢，高度可达 300mm，厚度达 3.0mm。但当跨度大于 12m 时，采用卖腹式檩条变得很不经济或规格常受到限制，宜采用桁架式。檩条不仅增加厂房的纵向刚度，而且传递纵向水平力。 9、墙梁、支撑设计。墙梁采用冷弯卷边槽钢或卷边 Z 形钢。为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度，拟在墙梁上设置拉条，并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。 10、屋面防水设计。轻型厂房的屋面排水宜尽量不用天沟。屋面坡度宜取 1 8 1 20，在雨水较多的地区宜取其中的较大值。根据市场调查情况得知，对于暗扣式和咬合式的板型，只要现场安装得当，防水效果比较好。
