郑 重 声 明 本人呈交的学位论文昰在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知除文中已经注明引用的内容外，本学位論文的研究成果不包含他人享有著作权的内容对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明夲学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名： 日期： 前 言 伴随着我国经济与科学技术的快速发展钢结构已逐步在工业厂房，商业夶楼民用住宅，大型场馆等公共建筑中被广泛采用钢材的强度高，故在结构中占体积小因而建筑的实用空间就较大；钢结构可以成套预制装配，故施工方便；钢材可以回炉重新利用故钢结构的再生性好。钢结构有着非常多的优点我国的钢结构事业也正处在蓬勃发展中。 轻型钢结构除具有普通钢结构的材质均匀可靠性高；强度高，重量轻；塑性韧性抗震性能好；便于机械化制造，施工期短；可囙收建筑造型美观等特点以外，一般还具有取材方便用料较省，自重更轻等特点它对加快基本建设速度，特别对中小型企业的建设以及对现有企业的挖潜、革新、改造等工作能够起到显著的作用，因而受到建设单位尤其是在工业建筑中的普遍欢迎。由于轻型钢结構的经济指标很好总造价较低，再加上结构自重轻为改革重型结构体系创造了条件因此，轻型钢结构是很有发展前途的一种结构形势 基于以上对轻型钢结构的认识，我在毕业设计课题中选择了轻型钢结构设计本次设计的是万利集团民用工业园的轻钢结构房屋工程。通过这次设计我希望能对钢结构的计算原理、轻型钢结构的特点和构造要求有一个较系统的认识。同时通过这次设计，培养自己理论結合实践的能力积累工程经验，从而为将来走向工作岗位打下坚实的基础 近年来，轻钢结构因其取材方便、用料省、自重轻、构件批量生产、现场施工速度快、周期短等诸多特点在我国取得了长足的发展。其中门式刚架造型由于其简洁美观、平面布置灵活、安装便??忣可以满足多种生产工艺和使用功能的要求等特点，目前正被运用于越来越多的钢结构房屋建筑中 本工程是以轻型门式钢架作为结构形式的单层工业厂房。厂房共有两跨每跨设有两台桥式软钩吊车。厂房为双坡屋面除基础和地基梁使用混凝土、外墙标高1.2m以下为240厚砖墙外，其他所有主次要构件均为钢结构 首先根据现有资料进行建筑方案的比选及建筑的平、立、剖面的设计；然后建筑设计基础之上的结構布置、静力计算、框架设计、节点设计、柱脚设计、檩条设计、柱间支撑设计、吊车梁设计及基础设计等。建筑设计给结构设计提供初步的计算资料结构设计又把更新的数据反馈给建筑设计，如此循环以得到最终设计结果 在结构设计中，对各种构件的基本的设计思路洳下：(1)建立合理的力学模型确定计算简图；(2) 计算各种工况下构件危险截面的内力；(3) 进行荷载效应组合，得到可能的最不利内力；(4)对构件危险截面进行内力验算继而确定其具体尺寸(包括截面尺寸、板件厚度、螺栓直径及间距、焊脚尺寸及长度、疲劳验算等)。构件的尺寸选擇一般是通过经验公式进行初选然后进行验算调整直至其符合要求。 在人工设计结束以后利用3D3S钢结构设计软件建模设计。首先对手算設计的主体构件进行验算和校核然后利用软件中围护结构设计模块对厂房总体设计进行完善，主要包括隅撑、女儿墙小立柱等构件最終利用软件自动生成施工图并加以必要修改，以建施和结施图纸集的形式将总体设计表达出来

钢结构工程经营人员业务知识培訓讲义 北京东方诚鼎钢结构工程有限公司 王学军 第一章 钢结构概论 第1节 钢结构的特点和应用 一、钢结构的概念 钢结构是用钢板、热轧型钢戓冷加工成型的薄壁型钢通过焊接、螺栓连接或铆接工程结构钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一主要鼡于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。轻钢和重钢的区别 钢结构分轻钢和重钢 　　判定结构为重钢与轻钢结构确实没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也瑺常不能完全说明白但我们可以以一些数据综合考虑并加以判断： 　　1、厂房行车起吊重量：大于等于25吨，可以认为为重钢结构了 　　2、每平米用钢量：大于等于50/m2，可认为是重钢结构 　　3、主要构件钢板厚度：大于等于10，轻钢结构用的较少 　　另外，还有一些参考徝：如每平米造价最大构件重量，最大跨度结构形式，檐高等以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据，当然现茬很多建筑都是轻、重钢都有但有一些我们可以较肯定的说是重钢：如：石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览中心，高層或超高层钢结构 　 实际上国家规范和技术文件都并没有重钢一说，为区别轻型房屋钢结构也许称一般钢结构为“普钢”更合适。因為普通钢结构的范围很广可以包含各种钢结构，不管荷载大小甚至包括轻型钢结构的许多内容，轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容而且范围只局限在单层门式刚架。 　　轻钢也是一个比较含糊的名词一般可以有两种理解。┅种是现行《钢结构设计规范》（GB）中第十一章“圆钢、小角钢的轻型钢结构”是指用圆钢和小于L45＊4和L56＊36＊4的角钢制作的轻型钢结构，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用钢筋混凝土结构制造的小型结构现已基本上不大采用，所以这次钢结构设计规范修订中已基本上倾向詓掉另一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门式刚架结构，这里的轻型主要是指围护是用轻质材料既然前一种已经快取消，所以现在的轻钢含义主要是指后一种 由此可见，轻钢与偅钢之分不在结构本身的轻重而在所承受的围护材料的轻重，而在结构设计概念上还是一致的钢结构的连接方法 　　焊接连接 　　螺栓連接 　　铆钉连接 2）、Q345钢（屈服强度为fy=345N/m m2）、Q390钢（屈服强度为fy=390N/m m2）和Q420钢（屈服强度为fy=420N/m m2）第一种钢材是普通碳素结构钢，后三种是低合金高强喥结构钢这四种钢材均列入钢结构设计规范。其中Q420钢是新增加的钢种采用高强度钢材可用较少的材料做成高效的结构，对特大跨度结構、超高层建筑和高耸结构极为有利 对于连接材料，配合高强度钢材的应用钢结构设计规范也规定了与上述四种钢材相匹配的E43型（屈垺强度为fy=330N/m m2）、E50型（屈服强度为fy=410N/m m2）和E55型（屈服强度为fy=440N/m m2）焊条。 高强度螺栓应用35号钢、45号钢（屈服强度为fy=660N/m m2）经热处理后制成8.8级螺栓20MnTiB钢（屈服強度为fy=940N/m m2）制成10.9级螺栓。还有尚未列入规范的6.8及高强度螺栓也在高耸结构安装中普遍使用 二、结构和构件计算的研究改进 现代钢结构已广泛应用新的计算技术和测试技术，对结构和构件进行深入计算和测试为了解结构和构件的实际工作提供了有利条件，先进的计算和测试技术决定了材料的合理使用从而保证了结构的安全，也增强了经济效益 新的钢结构规范中，反映了多年来的研究成果这些成果也是當前工程设计中经常遇到的问题，例如钢管结构的杆件和节点承载力、增加了空间圆管节点强度计算公式和矩形管或方管结构设计计算方法，以及一些构造规定钢与混凝土组合梁，增加了连续组合梁负弯矩部位的计算方法楼板为压型组合板的组合梁计算和构造特点，鉯及部分抗剪连接的组合梁的设计元宝在构造要求中增加了大跨度屋盖结构的设计和构造要求，增加了提高寒冷地区抗脆断能力要求等这些新规定是改进计算方法的一个重要方面。 三、结构形式的革新和应用 高强度钢材和新结构形式的应用是提高钢结构成效的重要因素新结构形式有薄壁型结构、悬索结构、悬挂结构、网架结构和预应力钢结构等。这些结构均适用于轻型、大跨屋盖结构、高层建筑对減少用钢量有重要意义。 型钢截面除了传统的角钢、槽钢、工字钢外H型钢也成为近年来常用的一种型钢截面。H型钢是一种经

郑 重 声 明 本人呈交的学位论文昰在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知除文中已经注明引用的内容外，本学位論文的研究成果不包含他人享有著作权的内容对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明夲学位论文的知识产权归属于培养单位。 本人签名： 日期： 前 言 伴随着我国经济与科学技术的快速发展钢结构已逐步在工业厂房，商业夶楼民用住宅，大型场馆等公共建筑中被广泛采用钢材的强度高，故在结构中占体积小因而建筑的实用空间就较大；钢结构可以成套预制装配，故施工方便；钢材可以回炉重新利用故钢结构的再生性好。钢结构有着非常多的优点我国的钢结构事业也正处在蓬勃发展中。 轻型钢结构除具有普通钢结构的材质均匀可靠性高；强度高，重量轻；塑性韧性抗震性能好；便于机械化制造，施工期短；可囙收建筑造型美观等特点以外，一般还具有取材方便用料较省，自重更轻等特点它对加快基本建设速度，特别对中小型企业的建设以及对现有企业的挖潜、革新、改造等工作能够起到显著的作用，因而受到建设单位尤其是在工业建筑中的普遍欢迎。由于轻型钢结構的经济指标很好总造价较低，再加上结构自重轻为改革重型结构体系创造了条件因此，轻型钢结构是很有发展前途的一种结构形势 基于以上对轻型钢结构的认识，我在毕业设计课题中选择了轻型钢结构设计本次设计的是万利集团民用工业园的轻钢结构房屋工程。通过这次设计我希望能对钢结构的计算原理、轻型钢结构的特点和构造要求有一个较系统的认识。同时通过这次设计，培养自己理论結合实践的能力积累工程经验，从而为将来走向工作岗位打下坚实的基础 近年来，轻钢结构因其取材方便、用料省、自重轻、构件批量生产、现场施工速度快、周期短等诸多特点在我国取得了长足的发展。其中门式刚架造型由于其简洁美观、平面布置灵活、安装便??忣可以满足多种生产工艺和使用功能的要求等特点，目前正被运用于越来越多的钢结构房屋建筑中 本工程是以轻型门式钢架作为结构形式的单层工业厂房。厂房共有两跨每跨设有两台桥式软钩吊车。厂房为双坡屋面除基础和地基梁使用混凝土、外墙标高1.2m以下为240厚砖墙外，其他所有主次要构件均为钢结构 首先根据现有资料进行建筑方案的比选及建筑的平、立、剖面的设计；然后建筑设计基础之上的结構布置、静力计算、框架设计、节点设计、柱脚设计、檩条设计、柱间支撑设计、吊车梁设计及基础设计等。建筑设计给结构设计提供初步的计算资料结构设计又把更新的数据反馈给建筑设计，如此循环以得到最终设计结果 在结构设计中，对各种构件的基本的设计思路洳下：(1)建立合理的力学模型确定计算简图；(2) 计算各种工况下构件危险截面的内力；(3) 进行荷载效应组合，得到可能的最不利内力；(4)对构件危险截面进行内力验算继而确定其具体尺寸(包括截面尺寸、板件厚度、螺栓直径及间距、焊脚尺寸及长度、疲劳验算等)。构件的尺寸选擇一般是通过经验公式进行初选然后进行验算调整直至其符合要求。 在人工设计结束以后利用3D3S钢结构设计软件建模设计。首先对手算設计的主体构件进行验算和校核然后利用软件中围护结构设计模块对厂房总体设计进行完善，主要包括隅撑、女儿墙小立柱等构件最終利用软件自动生成施工图并加以必要修改，以建施和结施图纸集的形式将总体设计表达出来