某中学体育馆钢屋盖设计和实验楼结构设计论文

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1、某中学体育馆钢屋盖设计和实验楼结构设计毕业论文前言近年来我国建筑业规模不断扩大，在国民经济中的地位越来越重要。2012年，全社会建筑业实现增加值35459亿元，占GDP比例达6.83%，建筑业支柱地位日益明显。2012年，全国建筑业总产值135303.4亿元，同比增长15.6%；建筑企业共实现利润4818亿元，比上年增长15.6%，增幅回落，产值利润率为3.56%，与2011年持平。2012年，建筑业13.53万亿元的产值，带动其他部门产出高达33.8万亿元，为全社会直接和间接创造产值高达47.3

2、6万亿元[1]。钢结构行业在我国处于新兴行业，近年来随着钢结构运用领域的不断扩大，建筑钢结构市场迅速增大；国家的“节能减排”政策的全面推进，使节能、环保、绿色的建筑钢结构大有用武之地，拉动了建筑市场对钢结构的需求；建筑业的结构安全和技术进步要求，是促进钢铁产品升级换代的强大动力，也是支撑钢结构市场趋好的内在动力；我国钢产量的快速增长，促进了我国建筑钢结构产业迅速稳健发展[2]。建筑结构设计是我国建筑业的重要组成部分，同时也是建筑业的基础。本文从MTS电算钢结构屋盖、PKPM电算混凝土框架、手算混凝

3、土框架结构部分概述了建筑结构设计的相关信息。从概念设计、理论计算等方面探索建筑结构设计方法，并掌握结构设计的主要流程步骤。一、钢屋盖设计我国现阶段常用的钢结构设计软件主要有中国建筑科学研究院的PKPM系列软件（STS）、同济大学的3D3S系列空间钢结构软件、浙江大学MST系列钢结构软件、同济大学STRAT系列有限元建筑通用设计软件、中国冶建总院SS2000、PS2000系列钢结构软件。而其中又以PKPM、3D3S、MST三种软件用户最多，因此我们此次选择MTS软件进行此次设计中的钢桁架（钢网架）设

4、计。主要用于网架和网壳工程结构设计的专业软件有：由浙江大学空间结构研究所开发的MSTCAD系列软件、由中国建筑科学研究院开发的MSGS系列软件、由北京云光设计咨询中心开发的SFCAD系列软件。其中又属MSTCAD软件有相对完善的升级系统和广大的用户群体，因此，我们此次采用MSTCAD系列软件进行设计钢架（钢网壳）[3]。钢结构设计软件STS是PKPM结构系列软件的一个功能模块，既能独立运行，又可以与PKPM结构系列软件的其他模块共享。可以完成钢结构的模型输入、优化设计、结构计算、连接节点设计与施4

5、工图辅肋设计。其优点是紧扣规范，参数详尽，规则结构上设计效率比较高，后处理节点设计类型比较全面，带支撑柱脚节点设计混乱是STS的一个缺憾[4]。3D3S钢结构—空间结构设计软件是同济大学独立开发的CAD软件系列，供以下四个系统：3D3S钢与空间结构设计系统、3D3S钢结构实体建造及绘图系统、3D3S钢与空间结构非线性计算与分析系统、3D3S辅助结构设计及绘图系统。3D3S钢与空间结构设计系统包括轻型门式刚架、多高层建筑结构、网架与网壳结构、钢管桁架结构、建筑索膜结构、塔架结构及幕墙结构的设计与绘图

6、等[5]。MSTCAD软件功能强大，其具有CAD前处理、图形处理、杆件优化设计、球节点设计、绘制施工图和机械加工图等大型模块。可方便建立各种网架模型，包括几何参数方程形成的空间曲面，建模可由CAD三维模型DXF格式导入，可自动分层，可通过上弦层自动生成腹杆层以及下弦层[6]。MSTCAD能进行一般内力分析、温度应力分析、吊车荷载、移动荷载分析、结构模态分析、地震效应分析，能考虑风振系数，截面库中可定义多种截面类型，可对其他非钢管截面空间结构进行分析，可能上部网架结构以及下部支撑体结构进行整体分析；

7、后处理中有多种基准孔定位方式以及曲面基准孔自动拟合方式，有多种网架配件库可供用户选择；后处理出图可选择施工图类型及加工图类型[7]。用MSTCAD进行网架设计的过程是其各个模块依次发生作用的过程，其主要过程是：建立工程名称→CAD前处理（几何图形、荷载、约束等输入）→结构分析计算（杆件截面设计、验算）→结果显示、球节点设计→生成施工图→生成加工图。二、混凝土框架主体结构设计1、手算混凝土框架手工计算校对主要是为了加强对结构设计的理解，更加熟练应用理论知识和建筑概念设计。其主要步骤有：布置柱网、截面

8、选择、确定计算简图、荷载计算、荷载组合、内力分析、截面优化、基础设计、楼梯设计等。1.1、布置柱网根据已有的建筑图和建筑使用功能确定合理的柱网间距。目前，民用建筑常用的柱网可划分为小柱网和大柱网两类。小柱网一般指一个开间为一个柱距，柱距一般为3.3m、3.6m、4.0m等；大柱网指两个开间为一个柱距，柱距通常为6.0m、6.6m、7.2m、7.5m等。常用跨度进深有4.8m、5.4m、6.0m、6.6m、7.2m、7.5m等[8]。1.2、梁柱截面选择框架梁、柱截面尺寸应当根据构件