毕业设计开题报告

题 目： 五金厂生产车间设计 学生姓名： 5555555555学 号： 55555555555 专 业： 土木工程专业 指导教师： 7777777777

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）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”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10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—94《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“20xx年2月26日”或“2004-02-26”。

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1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

一、本课题介绍

本工程为五金厂生产车间设计，采用的是两连跨全钢轻型门式刚架结构。该工程两连跨2×21m，长度102m，每跨各设桥式吊车一部，为单层钢结构厂房。最大冻土深度0.55m；稳定地下水埋深约15.5m，属潜水类型，对混凝土结构不具腐蚀性。建筑场地持力层属粉质粘土，地基承载力特征值165 kN/m2；场地类别为Ⅲ类。地基处理方案：根据场地地质条件和建筑物荷载特点，本工程采用天然地基。

吊车起重量5吨桥式吊车一部，起吊高度6m，吊车参数如下：吊车跨度19.5m，软钩，A3工作制，吊车为2轮，最大轮压7.9吨，最小轮压2.95吨，小车重1.7吨，轨道选用铁路重轨38（轨高134，底宽114，重量380N/m），吊车宽度4650mm，轮距3550mm。

二、本课题设计的背景和意义

（一）课题的背景

钢结构建筑具有轻质高强、力学性能好、抗震性能优越、施工速度快、外形美观、投资回收快、可再次利用及符合可持续发展等诸多优点。近年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大。目前，我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的时期。但和发达国家相比，我国在许多方面还存在着明显的差距，比如：钢结构建筑占整个建筑的比重，美国是40%，我国还不到5%。，由此可见，今后我国钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。

（二）课题的意义

钢结构厂房是近十年来发展最快的领域，这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，目前已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的厂房结构模式产生较大冲击。

考虑到门式刚架轻型钢结构厂房具有自重轻、用钢量省、造价低等特点，在抗震设防烈度为7度及以下地区不需要考虑抗震设计。而该种结构可以跨越较大的跨度，形式美观有现代感，能充分满足要求，周期短且不需要大型的施工机具。因此，本工程采用

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了此种结构。

通过此次的毕业设计过程，一方面可了解实际的操作，掌握具体的流程以及相关软件等工具,进一步将理论和实际相结合，对今后的工作有着很大的帮助；另一方面，也锻炼了自己的独立分析、阅读文献的能力、组织管理和社交能力；同时，对学生的思想品德、工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。总之，毕业设计是检验我们四年来所学到的东西，是一个让我们把所学知识系统化的很好的平台，也是为我们今后出去工作提供一个良好的桥梁，对我们有很重大的意义。

三、设计现状及发展趋势

（一）设计现状

门式刚架为一种传统的结构体系，该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。

门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力路径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点，因此广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。目前我国门式刚架结构的分析设计和制作安装技术成熟，初期主要应用于各类工业厂房，并形成多种定型成套体系。

轻型门式刚架围 护 结 构 采 用 压 型 金 属 板 、玻 璃 棉 及 冷 弯 薄 壁 型 钢 等 材 料 组 成 ，屋面、墙 面 的 质 量 都 很 轻。根 据 国 内 工 程 实 例 统 计 ，单 层 轻 型 门 式 刚 架 房 屋 承 重 结 构 的 用 钢 量 一 般为 10--30 kg／㎡ ，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的 1/20—1/30 。由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基 处 理 费 用 也 较 低 ，同 时 在 相 同 地 震 烈 度 下 结 构 的 地 震 反 应 小 。

刚架由于横梁与立柱整体刚性连接，节点是刚性节点，能够承受并传递弯矩，这样就减少了横梁中的跨中弯矩峰值。钢架一般由直杆组成，制作方便，应此，在实际工程中应用非常广泛。除了它的性能良好之外，轻型门式钢架结构的自身也有一些缺陷，如耐久性和耐火性比较差，用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过10t，设计时应考虑它的适用范围。

（二）发展趋势

门式刚架工厂化程度高，施工周期短，钢结构制作简便，因门式刚架的梁、柱等基本构件均在加工厂定型制作，在现场按要求拼装而成，加快了施工进度，建设周期缩短，比钢筋混凝土排架结构工期至少缩短60%以上，所以轻型门式刚架结构在施工周期上站

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很大优势，符合工业化发展要求与需求，在当前以及以后都会快速发展，在建筑中会得到广泛运用，具有很好的发展潜力。

四、设计需要解决的问题

（一）建筑部分

厂房的布局，在工艺、货流和人流的组织、交通等方面的考虑及处理；立面、出入口、建筑外形的考虑处理，外墙面装饰材料及颜色的选用；关于防火疏散及安全等措施；建筑设计满足方案设计阶段﹑施工图设计阶段深度。

（二）结构部分

根据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求，以及场地地质条件、现场材料供应和施工技术条件等，合理进行结构选型和结构布置，确定各构件的定位尺寸，绘制结构布置图。确定刚架计算简图、荷载计算、内力分析和组合、截面设计计算、连接构造措施的设计，刚架的侧移验算等。

五、设计进度计划

毕业设计任务起止日期：20xx年3月1日到20xx年5月31日，具体进度计划安排如下：

（一）开题报告、外文翻译 2周

（二）完成方案设计 1周

（三）完成全部建筑施工图纸 1周

（四）完成电算和部分结构施工图纸 3周

（五）完成手算和全部结构施工图纸 4周

（六）毕业成果汇总、修改、整理、装订 1周

参考文献

1同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编. 房屋建筑学. 北京：中国建筑工业出版社，2005

2 陈少蕃，顾强.钢结构（上册）. 第1版. 北京：中国建筑工业出版社，2003 3 陈少蕃.钢结构（下册）. 第1版. 北京：中国建筑工业出版社，2003

4 夏志斌等.钢结构-原理与设计. 第1版. 北京：中国建筑工业出版社，2004 5 李一凡，刘福胜,孙勇.门式刚架轻型结构房屋的发展现状.钢结构.2006,21

（2）:2-4

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6 何文波，扬洪杰,常虹.单层轻型门式刚架结构设计要点. 钢结构. 2005,33

（5）:24-25

7 秦连，施飞.门式拱架轻型房屋钢结构及其应用.钢结构. 2005, 20（3）:54-56 8 陈志华. 建筑钢结构设计. 天津：天津大学出版社，2004

9 张志国，张庆芳. 钢结构课程设计指导. 武汉：武汉理工大学出版社，2010 10 龚思礼.建筑抗震设计手册. 第2版. 北京：中国建筑工业出版社，2002

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径：

一、建筑部分

（一）厂房的布局处理

主要任务是把整个厂房作为一个系统，根据厂区地形和生产工艺流程要求，统筹兼顾，全面安排厂内各物品的位置，以利于生产的正常进行和经济效果的提高。其总目标为：单一的流向，最短的距离，最大的利用空间，满足生产、运输、安全及建筑工程的经济、美观和适用等多方面要求。

（二）厂房面积、高度及采光通风的处理

合理设计进、排气口面积。厂房自然通风是利用厂房内外空气的温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用，使厂房内外空气不断交换，形成自然通风。但由于风压作用受自然条件限制，具有多变性，无风时即无风压作用，因此不宜作为厂房自然通风的动力考虑。厂房自然通风设计，绝对不能停留在只是根据既定的建筑布局，单纯的通过通风计算来决定天窗开口面积。根据我国《工业企业采光设计标准》规定可知，本厂房的采光等级为III级。本厂房拟采用双侧天然采光。

二、结构部分

（一）结构方案设计

根据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求，以及场地地质条件、现场材料供应和施工技术条件等，合理进行结构选型和结构布置，确定各构件的定位尺寸，绘制结构布置图。

门式刚架的高度应取柱轴线和斜梁轴线焦点至地坪的高度，宜取4.5-9m，必要时可适当放大；还应根据使用要求的室内净高确定，有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空确定。合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、或9m。

部分初步方案如下：外围护结构采用压型钢板+矿棉板保温层+压型钢板的构造。屋面采用压型钢板有檩体系，即在钢架斜梁上放置C型冷轧薄壁钢檩条，再铺设压型钢板屋面。

（二）结构计算

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确定刚架计算简图、荷载计算、内力分析和组合、截面设计计算、连接构造措施的设计，刚架的侧移验算等。

1.荷载效应组合

（1）屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值。

（2）积灰荷载应与雪荷载或屋面均布荷载中的较大值同时考虑。

（3）当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。

2.内力计算

根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，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，控制截面的内力组合主要有：

（1）最大轴压力和同时出现的弯矩及剪力的较大值。

（2）最大弯矩和同时出现的剪力及轴力的较大值。

3.侧移计算

柱顶侧移采用弹性分析方法确定。计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。侧移计算可以和内力分析一样在计算机上进行。如果最后验算时刚架侧移不满足要求，即需要采用下列措施之一进行调整：放大柱或梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚。

三、途径与手段

根据任务书要求，对类似建筑实地调研、资料收集、熟悉相关规范进行方案设计。建筑设计采用天正CAD软件进行图纸绘制，采用PKPM进行结构建模以及计算檩条、支撑等构件的稳定性，实现设计成果。结构设计采用手算一榀典型刚架，并采用通用程序进行电算校核。

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第二篇：钢结构厂房毕业设计开题报告

开 题 报 告

钢结构单层工业厂房设计

一、选题背景与文献综述

被喻为“绿色工厂”的钢结构厂房体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构厂房以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用，所以钢结构厂房的发展前景美好。

钢结构厂房是近十年来发展最快的领域，在美国采用轻型钢结构厂房占非住宅建筑投资的50%以上。这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，已引起结构设计人员认识。目前已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的厂房结构模式产生较大冲击。

目前还存在着种种不尽人意或有待提高的方面，但钢结构厂房的发展潜力巨大，前景广阔。我国 xx年来的改革开放和经济发展，已经为钢结构厂房体系的应用创造极为有利的发展环境。首先，从发展钢结构厂房的主要物质基础来看，自19xx年开始我国钢的总产值就已超过1亿吨，居世界首位。而且随着钢材产量和质量持续提高，其价格正逐步下降，钢结构厂房的造价也相应有较大幅度的降低。与之相应的是，钢结构厂房配套的新型建材也得到了迅速发展。其次，从发展钢结构厂房的技术基础来看，在普通钢结构厂房、薄壁轻钢结构厂房、高层建筑钢结构厂房、门式刚架轻型房屋钢结构厂房、网架结构、压型钢板结构、钢结构厂房焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土组合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨（型钢）混凝土结构等方面的设计、施工、验收规范规程及行业标准

已发行。有关钢结构厂房的规范规程的不断完善为钢结构厂房体系的应用奠定了必要的技术基础，为设计提供了依据。第三，从发展钢结构厂房的人才素质来看，经过几年来的发展，专业钢结构厂房设计人员已经形成一定的规模，而且他们的专业素质在实践中得到不断提高。而随着计算机在工程设计中的普遍应用，国内外钢结构厂房设计软件发展迅猛，软件功能日臻完善，为协助设计人员完成结构分析设计，施工图绘制提供了极大的便利条件。

二、设计任务

该设计任务为设有双层重级工作制吊车的单跨厂房设计计算。其内容包括刚接排架、柱、屋架、托架、吊车梁、制动桁架、辅助桁架、抗风柱、抗风桁架、柱间支撑及节点连接等计算。图纸包括：平、立、剖三视图，柱、吊车梁及屋盖平面布置图，以及柱子安装节点图、吊车梁施工图和屋架图。

厂房的设计参数如下：

厂房跨度 34m

柱子间距 排架柱的间距为12m(每6m设有墙架柱)，山墙抗风柱间距为6m 屋架间距 6m(设有跨度为12m的托架)

屋面结构 采用1.5m×6m的预应力混凝土大型屋面板（无檩体系）

屋架坡度 1:10

上层吊车 设有两台Q=75t/30t重级工作制吊车

上层吊车轨高 26m

下层吊车 设有两台Q=75t/30t重级工作制吊车

下层吊车轨高 17m

基本风压 50kg/m2

基本雪压 50kg/m2

使用钢材 除吊车梁采用16Mn钢外，其他构件均为3号钢

墙面材料 采用1.2m×6m×0.16m厚的钢筋混凝土空心墙板

三、拟采用的研究方法

1、总体设计思想

我国现行《钢结构设计规范》（GB 50017-20xx）采用以概率理论为基础、用分项系数表达的极限状态设计法。设计中考虑结构的承载能力的极限状态和正常使用的极限状态。由于设有吊车，对于直接承受动力荷载的结构，需要相应规范考虑动力系数，计算疲劳和变形。

2、关键理论

该钢结构单层工业厂房跨度大，且设有双层共4台重级工作制的吊车，所以构件的设计计算较为繁琐、复杂。但设计步骤亦为结构设计的一般步骤 ，即结构布置选型、单位荷载下的内力计算、实际荷载作用下的内力计算、内力组合、截面选择或校验、绘制施工图。在设计过程中需要计算大量构件，以下简要叙述几个关键理论。

排架计算：厂房排架由柱和它支撑的屋架（横梁）组成，是厂房的主要承重体系，是厂房设计的最重要内容。在进行刚性排架的内力分析时，一般需首先求解两端为刚性固定的变截面柱在单位线位移、单位角位移及各种荷载作用下两端的固端弯矩和剪力（相当于支座反力）。求解的方法可以采用变位移法、似柱法、虚功原理等方法。为便于计算也可按相关计算手册的双阶柱的有关公式计算。

屋架内力分析：通常假定屋架的节点为理想的铰接点，屋架所有的杆件的轴线都在同一个平面内且相交于节点的中心，以及荷载全部作用在节点上（如荷载作用在弦杆的节间，则应将节间弯矩按比例分配在该节间相邻的节点上）。这样，就可利用图解法或数解法来计算屋架杆件的轴心力，但对有节间荷载作用的杆件，尚须考虑节间局部弯矩的影响。

吊车梁设计：各类吊车梁军应设计强度、稳定性和变形；对于重级工作制吊

车梁尚应计算疲劳强度。计算吊车梁的强度、稳定性和变形时，吊车梁一般应按同一跨间内起重量最大的两台吊车来确定（当工艺有特殊要求时，则应按实际情况考虑）。在计算吊车梁及其连接的强度和吊车梁的稳定性时，吊车的竖向荷载应乘以动力系数α（α=1.1）。

墙架构件计算：包括墙架柱的计算和上层抗风桁架的计算。墙架柱承受风荷载及作用在墙架柱上的墙体自重或平台传来的荷载（当平台梁支承在墙架柱上时），应按偏心受压构件计算强度和稳定性。抗风桁架承受墙架柱传来的水平风荷载和走道的竖向荷载，计算抗风桁架在水平风荷载作用下时的内力按静定桁架分析。

3、完成课题的主要方案

根据设计任务书内容，首先明确相应的设计内容，复习钢结构设计的知识。查找资料，认真学习相关参考文献，如《钢结构设计手册》、《钢结构结构设计规范》。然后制定详细的进度计划，在老师的指导和监督下按质按量完成毕业设计的内容。加强与同组设计同学的交流，及时发现问题，互相促进。同时在设计过程中，重视校核避免不必要的返工，除了内力计算的校验外，利用结构力学求解器等电算工具校核手算的结果。

四、进度安排

四、参考文献

[1] GB50017－20xx 钢结构设计规范，北京：中国计划出版社，20xx

[2] GB 50009-20xx 建筑结构荷载规范，北京：中国计划出版社，20xx

[3] GB/T 50001—20xx 房屋建筑制图统一标注，北京：中国计划出版社，20xx

[4] 赵风华主编. 钢结构设计原理，北京：高等教育出版社，20xx

[5] 马人乐等编著. 建筑钢结构设计（第二版），上海：同济大学出版社，20xx

[6] 本书编委会. 钢结构设计数据资料一本全，北京：中国建筑工业出版社，1982

[7] 龙驭球、包世华主编编著. 结构力学教程（Ⅰ），北京：高等教育出版社，20xx