【正文】 期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）質(zhì)量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質(zhì)量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日浙江大學城市學院畢業(yè)設計 開題報告教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格對答辯問題的反應、理解、表達情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生答辯過程中的精神狀態(tài)□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）質(zhì)量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格評定成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日1. 選題的背景和意義鋼結構建筑具有輕質(zhì)高強、力學性能良好、抗震性能優(yōu)越、工業(yè)化程度高、施工速度快、外形美觀、投資回收快、可再次利用及符合可持續(xù)發(fā)展政策等一系列的優(yōu)點。但是，與國外的一些發(fā)達國家相比，我國在許多方面還存在著明顯差距，如美國、日本、德國等國家，在工程建設中廣泛采用鋼結構，鋼結構建筑占整個建筑的40%以上，而目前我國的鋼結構建筑所占比重還不到5%。[1]考慮到門式剛架輕型鋼結構房屋具有自重輕，用鋼省，造價低，抗震性能好的特點，在抗震設防烈度為7度及以下地區(qū)不需要考慮抗震設計。本工程是實際工程，通過此次的設計過程，可了解實際的操作，掌握具體的流程以及相關軟件等工具。另一方面，也鍛煉了自己的獨立分析，閱讀文獻（包括外文）的能力，為自身將來的發(fā)展做下基礎。一些國外的公司采用計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)相結合的一體化生產(chǎn)技術，在國內(nèi)市場有很大的優(yōu)勢。在大學四年學習期間我已完成鋼結構設計課程，對鋼結構設計有一定專業(yè)了解。同時我也已經(jīng)仔細閱讀了設計資料，了解工程概況。我相信在老師的指導和同學的幫助下我能完成預定設計任務。該工程位于位于浙江省嘉善市，其中3號廠房總面積4032m2，為單層鋼結構廠房，屋面和墻分別采用輕鋼和壓型鋼板外包，177。設計使用年限為鋼結構25年，抗震等級為Ⅲ級，抗震設防烈度為6度。 設計的工作路線查閱文獻、前期準備文獻綜述和外文翻譯開題報告C設計（論文）撰寫畢業(yè)設計論文論文的修改與答辯 設計的主要內(nèi)容（1）建筑設計（平面圖、立面圖、剖面圖）；（2）結構形式及布置；（3）荷載計算；（4）內(nèi)力分析；（5）位移計算；（6）節(jié)點設計（包括梁梁合縫板的計算、梁柱合縫板的計算，初選截面后要進行螺栓承載力驗算、合縫板（端板）厚度驗算、節(jié)點域計算）；（7）檁條、墻梁、隅撐設計；（8）基礎設計；（9）繪制各種施工圖，包括結構平面布置圖、柱間支撐布置圖、屋面檁條布置圖、墻梁檁條布置圖、剛架及節(jié)點詳圖。4．2研究的主要方法在對工程概況和門式剛架的受力形式有了初步的了解之后，即可通過PKPM系列的STS對結構進行電算。手算和電算的依據(jù)是《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》?？紤]到對今后發(fā)展的需要，對書本上和現(xiàn)行設計中所采用的不同的設計方法，大部分以現(xiàn)行的方法為依據(jù)從而與實際工作能有更好的結合。5．預期研究成果開題報告書（包括開題報告、文獻綜述、外文翻譯）圖紙：圖紙目錄；結構設計總說明；屋面結構布置圖剛架詳圖；；柱間支撐布置圖；屋面檁條布置圖；墻梁布置圖；柱腳錨栓布置圖計算書：結構整體計算。 中間榀剛架計算；剛架梁柱連接、柱腳計算。6．設計工作進度計劃設計起止時間：2011年11月10日 至 2012年5月20日詳細進度安排如下：（以周為單位）第七學期第10－11周：查閱文獻，準備開始畢業(yè)設計；第12－15周：文獻綜述，外文翻譯；第16－17周：了解工程的基本情況，完成開題報告；第八學期第1－8周：設計、開發(fā)，包括結構總說明，建筑平面，立面圖的繪制，以及結構布置圖、柱間支撐布置圖、檁條和墻梁布置圖、框架詳圖的繪制等；第9－12周：撰寫畢業(yè)設計論文；第13－14周：論文的修改與答辯。日本和歐洲門式剛架輕型結構體系的應用也較多，但美國的門式剛架輕型結構體系發(fā)展最快，應用也最廣泛。國外輕型鋼結構發(fā)展較早，隨著新型建筑材料的出現(xiàn)、加工設備的不斷改善、設計形式的多樣化，門式剛架輕型結構體系漸漸普及到大型工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、交通設施等建筑中，實現(xiàn)了設計、分析、出圖的程序化(如大型通用化設計軟件包Loseke Building System Software)，構件加工、安裝施工、經(jīng)營管理一體化流程。據(jù)統(tǒng)計，歐美各國由輕鋼結構體系建造的非住宅單層建筑物占總數(shù)的50%以上，日本新建的14層建筑大都采用輕鋼結構。其中，美國門式剛架輕型結構體系應用在各領域比例為:1)商業(yè)(倉庫、小賣店、事務所、銀行、車庫設施)占42%。3)文化娛樂業(yè)(學校、教堂、娛樂、福利設施)占9%。[2][3]在日本，門式剛架輕型結構體系有兩種類型:第一種是日本自身發(fā)展起來的，已實現(xiàn)了構件標準化、定型化、裝配化。第二種是1989年以來，在從美國引進的輕鋼結構體系的基礎上發(fā)展起來的。首先，從發(fā)展鋼結構的主要物質(zhì)基礎來看，自1996年開始我國鋼的總產(chǎn)值就已超過1億噸，居世界首位。與之相應的是，輕鋼結構配套的新型建材也得到了迅速發(fā)展。有關規(guī)范規(guī)程的不斷完善為輕鋼結構體系的應用奠定了必要的技術基礎。[5]目前國內(nèi)常用的輕鋼結構承重體系包括：焊接門式剛架結構體系、冷彎薄壁型結構體系、多層房屋鋼結構體系、金屬拱型波紋屋蓋體系等。L為第構件的長度。而和互為第i構件兩端的腹板高度。為該點標高。為第m號梁在第l工況下的撓度。和分別為第s截面在第l工況下的強度及其限值。其它尚有構件穩(wěn)定性等要求也須考慮，此處不一一列出。所謂“最優(yōu)設計”，指的是一種方案可以滿足所有的設計要求，而且所需的支出（如重量，面積，體積，應力，費用等）最小。也就是說，最優(yōu)方案就是一個最有效率的方案。如功能、吊車噸位、建筑高度、柱距、跨度、屋面荷載等。在設計中對建筑的具體功能和工藝要求一定要做到非常地熟悉。過跨平車對柱距的約束。在滿足功能的基本前提下，做到空間不要浪費。吊車噸位往往是功能的特定要求，但吊車的選擇對建筑投資卻起到非常重要的作用。在生產(chǎn)允許的情況下，應盡可能選擇自重輕，輪壓小的吊車，單梁橋式吊車較雙梁橋式吊車對廠房的經(jīng)濟性更為有利。(3) 結構構件優(yōu)化結構構件的優(yōu)化是在給定的類型、材料、布局和外形的情況下，優(yōu)化各個組成構件的截面尺寸，使結構最輕或最經(jīng)濟。一是用最優(yōu)化理論來解決，把問題歸結為一個單目標規(guī)劃問題，優(yōu)化的目標函數(shù)是用鋼量最少或造價最低，各種設計條件如結構反應(應力、位移等)的允許范圍等都可作為約束條件，用數(shù)學規(guī)劃的理論來尋求最優(yōu)解或最滿意解。如門式剛架常采用變化構件的截面來適應彎矩變化以達到節(jié)約鋼材的目的。上下翼緣可用不同截面。因此，影響整個剛架用鋼量的因素有上翼緣的寬度、厚度。腹板的厚度。而且這些因素之間也互相影響，互相不獨立。實際上，結構設計中起重要作用的并不是那些運算方法和數(shù)學處理，而是一系列難以用精確的計算解決的，具有主觀色彩的決策問題，所以，完全用最優(yōu)化理論來實現(xiàn)截面優(yōu)化設計有一定的復雜性，還需要進一步的理論研究。當設計者確定了結構形式后，截面優(yōu)化比較簡單易行的方法是按照構件的內(nèi)力來調(diào)整截面尺寸，經(jīng)過試算確定重量最小的截面。[11]近二十年來，鋼結構在我國進入了快速的全面的發(fā)展和應用時期。[12]真因為其發(fā)展的快速性，我們不得不去研究除優(yōu)化以為的所存在的問題，包括荷載，屋脊垂度，柱子，檁條等。有的業(yè)主甚至要求輕鋼生產(chǎn)廠家根據(jù)自己的使用功能，確定較為經(jīng)濟的跨度，在盡可能滿足生產(chǎn)工藝和使用功能的基礎上，應根據(jù)房屋的高度確定較為合理的跨度。通過大量計算發(fā)現(xiàn)當檐高為6m、,荷載情況完全一致情況下(，無吊車)，跨度在1848m之間的剛架單位用鋼量(Q235B)為1835kg/m。（2）剛架最優(yōu)間距的確定剛架的間距與剛架的跨度、屋面荷載、檁條形式等因素有關，在剛架跨度較小的情況下，選用較大的剛架間距，增加檁條的用鋼量是不經(jīng)濟的，因此從綜合經(jīng)濟分析的角度看，確定合理的柱距才能既節(jié)約鋼材，又使設計真正作到定型化、專門化、標準化以及輕型化，從而推動門式剛架輕鋼房屋結構體系在我國的發(fā)展。而其他如檁條、吊車梁、墻梁的用鋼量隨著柱距的增大而增加，就房屋的總用鋼量而言，隨柱距的增大先下降而后又上升。表1所列即為一般情況下，柱高為6m，各種跨度對應的剛架最優(yōu)間距。[13] 剛架設計非優(yōu)化問題研究（1）屋面活荷載取值，不打算修改。門式剛架一般符合此條件，與鋼結構設計規(guī)范保持一致?，F(xiàn)在有的框架梁太細，檁條太小，明顯有人為減少荷載情況，應特別注意，決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”?，F(xiàn)在應該是計算的?？缰写苟确从澄菝尕Q向剛度，剛度太小豎向變形就大。有的工程由于屋面豎向剛度過小，第一榀剛架與山墻間的屋面出現(xiàn)斜坡，使墾面變形。（3）鋼柱換硂柱少數(shù)單位設計的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與硂柱中的預埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節(jié)省鋼材和降低造價。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。還有的單位，在門式剛架設計好之后，又