徐州地區(qū)某輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 編號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：徐州地區(qū)某輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì) 土木系：土木工程 專業(yè) 學(xué) 號(hào) ： 0881117 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二一二年五月中文摘要本工程為某輕型鋼結(jié)構(gòu)門(mén)式剛架設(shè)計(jì)。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，分建筑與結(jié)構(gòu)兩部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑部分，通過(guò)查閱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003、簡(jiǎn)明鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)、江蘇省建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖籍等相關(guān)資料，將門(mén)式剛架廠房設(shè)計(jì)為13跨，每跨的間距為30m，總的建筑面積為2160m2。該單層門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)是以輕型焊接h型鋼（變截面）作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼（c型）做檁條、墻梁；以壓型鋼板做屋面、墻面；采用80mm玻璃棉作為保溫隔熱

2、材料并適當(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)部分，根據(jù)已形成的建筑圖及其相關(guān)要求，查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范gb50018-2002、鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)、房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等相關(guān)規(guī)范和一定量的實(shí)際工程設(shè)計(jì)圖，對(duì)每榀剛架的最不利荷載進(jìn)行計(jì)算，利用pkpm軟件完成剛架的合理截面計(jì)算，然后通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)要求，對(duì)剛架梁、柱、支撐、檁條等構(gòu)件進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，用autocad2005分別繪制出設(shè)計(jì)圖。最后，整理計(jì)算書(shū)并出圖。關(guān)鍵詞輕型鋼結(jié)構(gòu)門(mén)式剛架 建筑 結(jié)構(gòu) 規(guī)范 設(shè)計(jì)圖 abstractthis project is a light steel p

3、ortal frame design. under the graduation requirements of the task book, divided into two parts building and structure design。 building part, by access to the steel structure design specification gb50017-2003、concise steel structure design manua、the jiangsu architectural design standard plansand othe

4、r relevant information, the gabled designed to 13 across each cross-a 30m, total construction area for 2160m2. the single-storey gabled structure is to light welding h-shaped steel (uniform) as the main load bearing frame, with cold-formed steel (type c) do purlin beams and walls; to steel do roofin

5、g, wall; a 80mm glass wool as an insulation material and appropriate settings supported a light house in architecture. structural elements, according to the established building plans and related requirements, consult thebuilding structure load code gb50009-2001、cold-formed steel structures specific

6、ation gb50018-2002、steel structure connection node design manual、the housing construction steel structure designand other related specifications and a certain amount of actual engineering design, each truss pin of the most unfavorable load calculations, use pkpm software complete the rigid frame of

7、reasonable section, and then through the design specifications of requirements on the rigid frame beams and columns, such as support, purlins, component for stability with autocad2005 respectively out design. finally, a finishing account book and plot. key words:lightweight gabled building structure

8、 specification design sketch目 錄第一部分 設(shè)計(jì)資料5(一)1. 工程概況5(二)2. 設(shè)計(jì)原始資料5(三)3. 設(shè)計(jì)任務(wù)要求51.1.1建筑設(shè)計(jì)部分52.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分63.1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)成果6(四)4. 設(shè)計(jì)其他資料6第二部分 建筑設(shè)計(jì)7第三部分 結(jié)構(gòu)計(jì)算7(五)1.結(jié)構(gòu)體系的選擇74.1.1 門(mén)式剛架75.1.2 屋面系統(tǒng)76.1.3 吊車梁系統(tǒng)87.1.4 基礎(chǔ)88.1.5 圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系8(六)2.材料選擇89.2.1 鋼材種類810.2.2 保證項(xiàng)目911.2.3 連接材料9(七)3. 檁條的設(shè)計(jì)912.3.1 檁條的選擇和在屋架上的布置和擱置913.

9、3.2 檁條計(jì)算9(八)4. 墻架設(shè)計(jì)1114.4.1 墻架的選擇與布置1115.4.2 墻架內(nèi)力計(jì)算1116.4.3 墻梁內(nèi)力計(jì)算1217.4.4 截面選擇與驗(yàn)算12(九)5 .柱間支撐設(shè)計(jì)13(十)6. 吊車梁設(shè)計(jì)1418.6.3 內(nèi)力計(jì)算14(十一)7. 剛架內(nèi)力分析及設(shè)計(jì)18(十二)8. 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及計(jì)算3819.8.1 梁柱節(jié)點(diǎn)螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算3820.8.2 橫梁跨中節(jié)點(diǎn)3921.8.3 柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)4022.8.4 牛腿設(shè)計(jì)41(十三)9. 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4323.9.1 剛架柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4324.9.3 抗風(fēng)柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)44第四部分 pkpm驗(yàn)算、校核以及優(yōu)化45第一部分 設(shè)計(jì)資料(一) 1

10、. 工程概況本設(shè)計(jì)為一新建的全鋼結(jié)構(gòu)門(mén)式剛架輕型廠房，廠房位于徐州市境內(nèi)，廠房長(zhǎng)54m，寬18m，柱距9m。軌頂標(biāo)高6.8m,屋面坡度1/20。設(shè)有起重量為20噸，工作級(jí)別為a3的橋式吊車1臺(tái)。剛架為等截面的梁、柱，柱腳為剛接。(二) 2. 設(shè)計(jì)原始資料材料采用q235鋼材，焊條采用e43型。自然條件：基本風(fēng)壓：，基本雪壓： 地面粗糙度b類 ，地震設(shè)防烈度：6度（設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)明確注明抗震設(shè)防烈度為6度。另根據(jù)最新抗震規(guī)范，同一個(gè)市的抗震烈度分區(qū)不是一概而論的，不同的縣區(qū)常常有不同的設(shè)防烈度，此處取的6度我理解為是根據(jù)實(shí)際情況取之的。故仍選用6度設(shè)防。）根據(jù)對(duì)建筑基地的勘察結(jié)果，地質(zhì)情況見(jiàn)表1。表

11、中給定土層深度由自然地坪算起：地下穩(wěn)定水位-6.0m以下：地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。建筑場(chǎng)地類別：類場(chǎng)地土。 表1 地質(zhì)情況表序號(hào)巖土分類土層厚度（m）厚度范圍（m）地基承載力特征值fk(kpa)土的重度r(kn/m3)1雜填土0.0-0.60.610017.52粘土0.6-1.91.3170193粗土1.9-4.52.631020.54礫土455.034022(三) 3. 設(shè)計(jì)任務(wù)要求1. 1.1建筑設(shè)計(jì)部分1.1.1使用要求單跨廠房：跨度為18米，柱距9米，屋面坡度120，軌頂標(biāo)高6.8米。設(shè)有20噸、工作級(jí)別為a3的橋式吊車1臺(tái)。1.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容(a)建筑平面、立面圖和剖面設(shè)計(jì)。(b)主

12、要部位的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)及材料、作法。1.1.3成果形式(a)建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(b)繪制圖紙：一層平面圖、屋頂平面圖、正面和側(cè)立面圖。剖面圖12個(gè)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)與柱連接構(gòu)造，屋面構(gòu)造以及其他必要的節(jié)點(diǎn)大樣圖共56個(gè)。2. 1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分1.2.1內(nèi)容要求(a)確定結(jié)構(gòu)方案：上部承重結(jié)構(gòu)方案與布置，屋蓋結(jié)構(gòu)方案與布置，基礎(chǔ)方案布置，結(jié)構(gòu)措施及其特殊部位的處理等。(b)完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一份，內(nèi)容包括:荷載匯集：永久荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載。荷載組合和內(nèi)力分析：墻梁及屋面檁條計(jì)算，吊車梁計(jì)算，一榀標(biāo)準(zhǔn)剛架計(jì)算，梁柱連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算，柱間支撐計(jì)算，屋蓋支撐計(jì)算，基礎(chǔ)及基礎(chǔ)梁計(jì)算，其他必要構(gòu)件計(jì)算。1.2

13、.2成果形式(a)建筑結(jié)構(gòu)說(shuō)明書(shū)(b)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)(c)繪制圖紙：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明，基礎(chǔ)平面布置圖和基礎(chǔ)詳圖，結(jié)構(gòu)平面布置圖，吊車梁及制動(dòng)結(jié)構(gòu)平面布置圖，柱間支撐布置及詳圖，墻架及屋面結(jié)構(gòu)布置圖，一榀剛架結(jié)構(gòu)圖，吊車梁及結(jié)構(gòu)詳圖，其它必要節(jié)點(diǎn)詳圖35個(gè)。3. 1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)成果1.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)部分（采用統(tǒng)一稿紙，宜打印輸出）(a)文獻(xiàn)綜述（5000字左右）(b)中外文摘要（300字左右）(c)建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（約兩萬(wàn)字，含圖表）(e)列出參考資料和文獻(xiàn)(f)外文資料翻譯5000字（要與結(jié)構(gòu)工程相關(guān)，可自選）1.3.2設(shè)計(jì)圖紙部分繪制圖紙：圖紙規(guī)格a1（白圖），1012張。（門(mén)式剛架國(guó)內(nèi)外

14、研究現(xiàn)狀開(kāi)題報(bào)告已有涉及，不再贅述。）(四) 4. 設(shè)計(jì)其他資料20t a3吊車性能參數(shù)起重量q（t）跨度lk(m)基本尺寸（mm）起重機(jī)量（t）最大輪壓（kn）車寬b車輪距k軌面至車頂高度h軌中心至車外邊緣b12.47135.4420 16.5597050001390180第二部分 建筑設(shè)計(jì)該廠房長(zhǎng)度54m，跨度18m，柱距9m，共有7榀剛架，由于縱向溫度區(qū)段不大于300m、橫向溫度區(qū)段不大于150m，因此不用設(shè)置伸縮縫。檁條間距為1.5m。在廠房第一開(kāi)間和中部設(shè)置屋蓋橫向水平支撐；并在屋蓋相應(yīng)部位設(shè)置檁條、斜拉條、拉條和撐桿；同時(shí)應(yīng)該在與屋蓋橫向水平支撐相對(duì)應(yīng)的柱間設(shè)置柱間支撐，由于柱高4

15、m設(shè)一道；跨度6m在檁跨三分點(diǎn)出各設(shè)一道）。注：i是指屋面坡度！6. 1.3 吊車梁系統(tǒng)在本設(shè)計(jì)中，車間內(nèi)設(shè)一輛起重量為20t的橋式軟鉤輕級(jí)工作制吊車，考慮到其起重量不小，吊車梁采用9m跨度的焊接工字形截面。為增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性，保證橋式吊車在梁上的平穩(wěn)行駛，采用加強(qiáng)受壓翼緣且沿梁全長(zhǎng)均為同一截面的吊車梁。通過(guò)計(jì)算確定梁的截面尺寸使之滿足承載力的要求。7. 1.4 基礎(chǔ)由于柱腳處荷載較小，故考慮采用獨(dú)立基礎(chǔ)。階梯形的剛性獨(dú)立基礎(chǔ)為主要的選擇形式，在剛性角的范圍內(nèi)確定臺(tái)階的高寬尺寸，墊層采用c10混凝土厚度為100，基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)不小于c25，構(gòu)造鋼筋直徑為810，間距為150200。8. 1.5

16、 圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系1.5.1 壓型鋼板墻所有墻體均采用彩色夾心保溫壓型鋼板，根據(jù)門(mén)窗尺寸和墻架間距選用合適的壓型剛板來(lái)滿足輕質(zhì)、美觀、耐用、保溫、施工簡(jiǎn)便、抗震、防火等方面的要求。墻架墻架的截面形式選為c型，跨度同柱距選為9m，開(kāi)口方向參見(jiàn)墻梁布置圖。在墻梁的跨中設(shè)一道拉條，作為墻梁的豎向支撐，在最上端的兩相鄰墻梁間設(shè)斜拉條將其以下拉條所受的拉力傳于柱。墻板與墻梁的連接采用自攻螺栓，對(duì)于單側(cè)掛板的墻梁，板的自重會(huì)對(duì)墻梁產(chǎn)生偏心，為消除偏心的作用，拉條連接在掛板一側(cè)1/3板與柱間距處。拉條直徑為812。(六) 2.材料選擇9. 2.1 鋼材種類鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要有兩個(gè)種類，即碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度

17、結(jié)構(gòu)鋼。在本設(shè)計(jì)中選用碳素結(jié)構(gòu)鋼作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要用鋼。鋼材強(qiáng)度主要由其中碳元素含量的多少來(lái)決定，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)用鋼而言，在滿足強(qiáng)度的前提下，還要具有一定的塑性和韌性，隨著含碳量的增加，碳素鋼的強(qiáng)度也在提高，而塑性和韌性卻在降低。在由q195到q275的所有碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)中，且綜合考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的重要性，荷載性質(zhì)，連接方法，工作條件等方面，q235鋼是較理想的鋼號(hào)。鋼結(jié)構(gòu)的元件是型鋼及鋼板，在本設(shè)計(jì)中門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)用鋼結(jié)構(gòu)體系中，首選型鋼，其次為焊接鋼板制作構(gòu)件，考慮到剛架梁柱截面較大，沒(méi)有合適的型鋼可造，故采用焊接工字形截面的焊接成型鋼來(lái)滿足結(jié)構(gòu)用鋼的要求，還有吊車梁用鋼也只能選用焊接鋼板組成的

18、工字形鋼。其余的小柱，檁條，墻架，小梁，板材均可直接由熱軋型鋼，冷彎薄壁型鋼和熱軋鋼板表中選用，這樣可以減少制作工作量，提高工業(yè)化水平，加快施工速度，進(jìn)而降低工程造價(jià)。10. 2.2 保證項(xiàng)目本設(shè)計(jì)中的門(mén)式剛結(jié)構(gòu)廠房用鋼的主要牌號(hào)是q235鋼，依據(jù)所處的不同環(huán)境和所承受的荷載效用以及結(jié)構(gòu)的重要性，采用不同的質(zhì)量等級(jí)，同時(shí)也具備不同的保證項(xiàng)目。鑒于廠房所處環(huán)境，冬季室外計(jì)算溫度-10，冬季室外最低氣溫-15.7。對(duì)于需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)，如剛架，吊車梁，由于計(jì)算溫度-10，處于0和-20之間，應(yīng)選用由-10沖擊性能和合格c級(jí)鋼，對(duì)無(wú)需驗(yàn)算疲勞的其他構(gòu)件，宜采用q235a鋼的保證項(xiàng)目中，碳含量，

19、冷彎試驗(yàn)合格和沖擊韌性值沒(méi)有必要的保證條件。11. 2.3 連接材料在本設(shè)計(jì)中所涉及的所有連接所用鋼材，如焊條，螺栓的鋼材應(yīng)與主體金屬的強(qiáng)度相適應(yīng)。焊條選用e43系列焊條，采用手工電弧焊，連接螺栓分為普通螺栓和高強(qiáng)螺栓兩種。橫梁跨中拼接點(diǎn)，梁柱拼接點(diǎn)所用螺栓一律為高強(qiáng)螺栓，其余為普通螺栓連接。初步確定高強(qiáng)螺栓為10.9級(jí)，柱腳與基礎(chǔ)的剛性連接采用錨栓，錨栓鋼號(hào)也為q235。(七) 3. 檁條的設(shè)計(jì)12. 3.1 檁條的選擇和在屋架上的布置和擱置實(shí)腹式檁條的截面高度h，一般為跨度的1/351/50，故初步選用檁條為卷邊槽形冷彎薄壁型鋼c18070202.5。實(shí)腹式檁條的截面均垂直于屋面坡面，且卷

20、邊c型槽鋼的上翼緣肢尖（即卷邊）朝向屋脊方向（以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩）。屋脊檁條的布置采取雙檁方案，雙脊檁之間的間距為0.24m，雙脊檁與跨中線等距（0.12m），其余檁條水平鄰距為1.5m，跨度9m，于1/3跨度處設(shè)一道拉條，在檐口處還設(shè)有撐桿和斜拉條。屋面為壓型鋼板，屋面坡度i=1/20（=2.86），為限制檐缺口處邊檁向上或向下兩個(gè)方向的側(cè)向彎曲所設(shè)的撐桿的要求為長(zhǎng)細(xì)比200，選用外徑20，壁厚3的鋼管。13. 3.2 檁條計(jì)算3.2.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 永久荷載 壓型鋼板（按水平投影） 0.30kn/ 檁條（包括拉條） 0.05kn/ 0.35kn/ 可變荷載屋面均布活荷載0.50

21、kn/，雪荷載0.35kn/，計(jì)算是兩者取較大值為0.50kn/。3.2.2 內(nèi)力計(jì)算 永久荷載與屋面活載組合檁條線荷載彎矩設(shè)計(jì)值 ： 永久荷載與風(fēng)荷載吸力組合風(fēng)荷載高度變化系數(shù)取z=1.0（高度小于10m，b類地面粗糙度），按門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（cecs102:2002）表a-2,風(fēng)荷載體型系數(shù)取邊緣帶s=-1.40（吸），則垂直屋面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：檁條線荷載彎矩設(shè)計(jì)值3.2.3 截面選擇及截面特性選用卷邊槽形冷彎薄壁型鋼c18070202.5近似取200n/2,截面上翼緣有效寬厚比b2/t=23, b2=57.5,應(yīng)考慮有效截面，同時(shí)跨中截面有孔洞削弱，同時(shí)考慮用0.9的折減系

22、數(shù)，則有效截面抵抗矩為： 既定屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，由此計(jì)算檁條截面兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的強(qiáng)度為： 穩(wěn)定性計(jì)算屋面能阻止檁條的側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在此吸力的作用下計(jì)算檁條的穩(wěn)定性，受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。查表：跨中無(wú)側(cè)向支撐 由以上計(jì)算可知內(nèi)力設(shè)計(jì)值由永久荷載與屋面活荷載組合控制，因屋面對(duì)上翼緣的約束為有利因素，故可將公式中屋面自重在y方向的分量忽略，即認(rèn)為在y方向產(chǎn)生的彎矩全部由受拉翼緣承受。 撓度計(jì)算（簡(jiǎn)支梁） 構(gòu)造要求故此檁條在平面內(nèi)、外均滿足要求。(八) 4. 墻架設(shè)計(jì)14. 4.1 墻架的選擇與布置墻梁選擇帶卷邊的冷彎薄壁型鋼（c型鋼），跨度9m，墻架采用高頻焊接輕型h型鋼，墻梁與焊于柱

23、上的角鋼支托連接，為防止c型鋼槽內(nèi)積灰積水引起銹蝕，采用開(kāi)口向下同時(shí)，為減小橫梁豎向計(jì)算跨度和增強(qiáng)穩(wěn)定性，在橫梁間設(shè)置拉條。墻面板采用彩色鍍鋅薄鋼板，厚度0.40.7之間，山墻處的墻架布置圖如圖。15. 4.2 墻架內(nèi)力計(jì)算4.2.1計(jì)算數(shù)據(jù)和資料輕型門(mén)式剛架，跨度18m，柱高8.7m，屋面坡度i=1/20（=2.86）,計(jì)算最大梁間距1.8m，基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值0=0.45kn/，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范地面粗糙度系數(shù)按b類取值，高度510m之間，風(fēng)壓高度變化系數(shù)s=1.0，風(fēng)荷載體型系數(shù)s按cecs102：2002中，對(duì)封閉式房屋，端墻風(fēng)壓力的體型系數(shù)為0.9，風(fēng)吸力的體型系數(shù)s為-0.2，偏安全

24、地取s=-1.1或+1.0。垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 均布風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：則作用在墻梁上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：墻梁自重： 標(biāo)準(zhǔn)值：0.07kn/m 設(shè)計(jì)值：0.071.2=0.084kn/（落地墻不計(jì)墻重，因墻梁先裝不計(jì)拉條作用）墻梁間距1.8m，墻板上均布風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值qx=0.70kn/，由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)表6-1選用yx15-118-826型壓型鋼板，鋼板厚度0.6，可滿足要求。16. 4.3 墻梁內(nèi)力計(jì)算墻板下端基礎(chǔ)相連接，且板與板之間有可靠的連接，因此，墻梁只承受自重，不考慮拉條作用，墻梁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算17. 4.4 截面選擇與驗(yàn)算4.4.1 截面選擇由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-1選用cql6.

25、0-1.8-1即c18070202.0型冷彎薄壁型鋼作為墻梁。 4.4.2 強(qiáng)度驗(yàn)算，c18070202.0平放，開(kāi)口朝上b/t=70/2.0=35 , b/t=b1/t 全截面有效h/t=180/2.0=90, h/t=h1/t 全截面有效4.4.3 風(fēng)荷載作用下的撓度4.5 抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)墻梁c18070202.0，自重5.39kg/m。墻梁自重設(shè)計(jì)值：5.399.81.2=0.0634kn/m作用于柱各支托處的垂直力為: 0.06349=0.3804kn按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-2選用的是普通高頻焊接h型鋼h3001503.24.5，因?yàn)橐雎詨艽怪焙奢d的偏心矩，柱重為17.919.81.2

26、=0.21kn/m。墻架柱的最大彎矩=（1/8）4.399.32=47.46knm墻架柱的最大軸力n=70.3904+9.30.21=4.686kn彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計(jì)算=1.0,按鋼結(jié)構(gòu)手冊(cè)查表4-8得，由附表值查的=0.716（b類） 彎矩作用平面外的穩(wěn)定性基于墻梁和墻板的支撐作用，可不驗(yàn)算其穩(wěn)定性。 撓度驗(yàn)算由于柱為上端鉸接，下端固定，一般可不驗(yàn)算其在水平荷載的撓度。(九) 5 .柱間支撐設(shè)計(jì)柱頂風(fēng)荷載取的作用力，迎風(fēng)力取=16.52背風(fēng)力近似的取16.520.15/0.65=3.81計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖r=16.52+3.81=20.33=31.51計(jì)算內(nèi)力：=16.52（壓）=r16.52

27、+3.81=20.33（壓）=31.76（拉）=21.54（拉） 選擇截面 圖5-8 選用，q235a=10.46 ，i=161.3，=8.21，w=28.30，=3.93強(qiáng)度：=19.43=215長(zhǎng)細(xì)比：= 152.6=220穩(wěn)定性：a類截面查表=0.333=58.37=215選用a=2.01 =1.567強(qiáng)度：=202.68=215長(zhǎng)細(xì)比：= =240 =400(十) 6. 吊車梁設(shè)計(jì)6.1 吊車梁選用焊接工字形截面的簡(jiǎn)支吊車梁系統(tǒng)，跨度為9m，無(wú)制動(dòng)結(jié)構(gòu)，支撐與鋼柱。焊接吊車梁的鋼材型號(hào)為q235鋼，焊條為e43鋼，橋式吊車性能參數(shù)如下表所示：20t a3吊車性能參數(shù)（見(jiàn)上面設(shè)計(jì)資料）6

28、.2 按一臺(tái)吊車計(jì)算吊車荷載的動(dòng)力系數(shù)=1.05，吊車荷載分項(xiàng)系數(shù)q=1.4,n=2（一側(cè)輪子數(shù)）吊車荷載設(shè)計(jì)值為：18. 6.3 內(nèi)力計(jì)算6.3.1 吊車梁的最大彎矩及相應(yīng)力剪力分析： 兩個(gè)輪子作用在梁上 最大彎矩點(diǎn)（c點(diǎn)）的位置為： a1=5752=1150a2= a1/4=1150/4=287.5最大彎矩為：在處的相應(yīng)剪力為：6.3.2 最大剪力（梁端支座處） 6.3.3 有水平荷載產(chǎn)生的最大彎矩6.4 截面選擇6.4.1 腹板高度的確定按容許撓度值?。毫焊遠(yuǎn)值應(yīng)接近經(jīng)濟(jì)高度hhec=6006.4.2 吊車梁腹板厚度的確定因兩種結(jié)果均小于8，故按規(guī)范要求取=8。6.4.3 吊車梁翼緣尺寸

29、的確定b（1/31/5）=（1/31/5）576=192115.2,但應(yīng)大于200，故采用30012（考慮軌道寬度的要求）。6.5 截面特性吊車梁截面如圖：6.5.1 毛截面特性 a=30012+22012+8476=102482=102.4826.5.2 凈截面特性（預(yù)選螺栓為21.5）an=10248-221.512=97322=97.322 上翼緣對(duì)y軸的特性：6.6 強(qiáng)度計(jì)算6.6.1 正應(yīng)力 6.6.2 剪應(yīng)力6.6.3 腹板的局部壓應(yīng)力集中荷載增大系數(shù)=1.0，f=p=95.55kn6.7 穩(wěn)定計(jì)算6.7.1 梁的整體穩(wěn)定性則整體穩(wěn)定性： 6.7.2 腹板的局部穩(wěn)定性6.8 撓度計(jì)

30、算按一臺(tái)吊車計(jì)算撓度，因一臺(tái)輪距為3.5m，所以求一臺(tái)吊車的最大彎矩只能一個(gè)吊車輪壓作用在梁上。6.9 支座加勁肋計(jì)算支座加勁肋分為平板式支座加勁肋和突緣支座加勁肋，其中后者在工程上使用較為廣泛。取支座加勁肋為：21008。端面承壓應(yīng)力為：穩(wěn)定計(jì)算:a=101.21+120.8=21.62屬于b類截面，查表得=0.996則計(jì)算支座加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定性：6.10 焊縫計(jì)算6.10.1 上翼緣與腹板的連接焊縫 5.10.2下翼緣與腹板的連接焊縫5.10.3 支座加勁肋與腹板的連接焊縫采用=8。(十一) 7. 剛架內(nèi)力分析及設(shè)計(jì)7.1 門(mén)式剛架資料單層廠房采用單跨雙坡門(mén)式剛架，剛架跨度18m，

31、柱高8.7m，共有7榀剛架，柱距9m，屋面坡度1/20，地震設(shè)防烈度為6度，屋面及墻面板為壓型鋼板，中間夾有80厚的聚苯板保溫層，檁條墻梁為薄壁卷邊c型鋼，間距1.5m，鋼材采用q235鋼，焊條e43型，剛架尺寸及風(fēng)荷載體型系數(shù)（取端區(qū)）如下圖所示：7.2 荷載取值7.2.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面） 壓型鋼板 0.30kn/ 檁條（包括拉條） 0.05kn/剛架斜梁自重 0.15kn/ 0.50 kn/7.2.2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面均布活荷載0.50kn/，雪荷載0.35kn/，計(jì)算是兩者取較大值為0.50 kn/。7.2.3 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值基本風(fēng)壓0=0.45 kn/，地面粗糙系數(shù)按b類考慮

32、，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb500092001的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于10m時(shí)，按10m高度處的標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50092001的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于10m時(shí)，按10m高度的數(shù)值采用，z=1.0，風(fēng)荷載體型系數(shù)s取值見(jiàn)上圖。7.3 各部分作用荷載7.3.1 屋面荷載恒載 標(biāo)準(zhǔn)值 0.509=4.5kn/m 設(shè)計(jì)值 4.51.2=5.4 kn/m活載 標(biāo)準(zhǔn)值 0.359=3.15kn/m 設(shè)計(jì)值 3.151.4=4.41 kn/m7.3.2 柱荷載恒載 標(biāo)準(zhǔn)值 0.6098.7+0.36=49.32kn 設(shè)計(jì)值 49.321.2=59.18 kn活載 標(biāo)準(zhǔn)值 3.15

33、9=28.35kn 設(shè)計(jì)值 28.351.4=39.69kn7.3.3 風(fēng)荷載向風(fēng)面 柱上 標(biāo)準(zhǔn)值 qwk=0.451.000.59=1.35 kn/m 設(shè)計(jì)值 qw=1.351.4=1.89 kn/m 橫梁上 標(biāo)準(zhǔn)值 qwk=0.451.00（-1.4）9=-3.78 kn/m設(shè)計(jì)值 qw=（-3.78）1.4=-5.29 kn/m背風(fēng)面 柱上 標(biāo)準(zhǔn)值 qwk=0.451.00（-0.7）9=1.89 kn/m 設(shè)計(jì)值 qw=1.891.4=2.65 kn/m 橫梁上 標(biāo)準(zhǔn)值 qwk=0.451.00（-0.8）9=-2.16kn/m設(shè)計(jì)值 qw=2.161.4=3.02 kn/m7.4 剛

34、架內(nèi)力計(jì)算7.4.1恒載作用 恒載作用下的軸力圖待添加的隱藏文字內(nèi)容2 恒載作用下的剪力圖7.4.2 活載作用 活載作用下的彎矩圖 活載作用下的軸力圖 活載作用下的剪力圖7.4.3 風(fēng)荷載作用 左半跨吸力 左半跨吸力 右半跨吸力 左屋面高度吸力 右屋面高度吸力 風(fēng)作用組合內(nèi)力 7.4.4 吊車荷載作用吊車梁及軌道自重 g=1.2（38+0.7+86.4）9.86=8.83kn吊車荷載根據(jù)b與k及反力影響線，可算得各輪對(duì)應(yīng)的反力影響線豎標(biāo)，于是可求的作用于柱上的吊車垂直荷載： 作用于每個(gè)輪子上的吊車水平制動(dòng)力設(shè)計(jì)值作用于牛腿上的吊車水平荷載值水平制動(dòng)力到柱頂?shù)拇怪本嚯x則作用在左側(cè)柱牛腿處豎向最大

35、集中力此集中力在牛腿處產(chǎn)生的最大彎矩在左側(cè)柱產(chǎn)生豎向最大集中力，相應(yīng)的在右側(cè)柱出現(xiàn)最小集中力：作用在牛腿處產(chǎn)生的最小彎矩 吊車最大水平荷載，從左向右且僅作用在左側(cè)柱時(shí)剛架內(nèi)力計(jì)算： 集中力出產(chǎn)生的最大彎矩： 吊車最大水平荷載從左向右作用時(shí)剛架的總內(nèi)力圖為分別作用在左側(cè)柱和右側(cè)柱上兩內(nèi)力圖的疊加，疊加結(jié)果如下： 最大豎向荷載作用在左側(cè)柱時(shí)剛架內(nèi)力計(jì)算作用處上柱，下柱的彎矩分別為： 相應(yīng)于作用在右側(cè)柱時(shí)，最小豎向荷載作用在左側(cè)柱產(chǎn)生的內(nèi)力作用處上柱，下柱的彎矩分別為：如上兩圖內(nèi)力圖疊加，即得作用在左側(cè)柱上的總內(nèi)力圖，疊加圖如下： 內(nèi) 力 組 合 表構(gòu)件號(hào)截面荷載 項(xiàng)目?jī)?nèi)力恒荷載活荷載吊車荷載風(fēng)荷載

36、內(nèi)力組合dmax在左側(cè)dmin在左側(cè)tmax左風(fēng)右風(fēng)nmax及m,vnmin及m,vmmax及n,v項(xiàng)目組合值項(xiàng)目組合值項(xiàng)目組合值1-1m(knm)-31.3-25.561517.9115.357.3214.51+-57.16+0.9(+)50.15+57.16n(kn)21.617.64000-38.1-15.8939.2412.639.242-2m(knm)-16.89-14.2564.3149.0115.335.21.78+48.47+0.9(+)86.44+0.9(+)86.44n(kn)33.8417.64000-38.1-15.8951.480.450.453-3m(knm)17.

37、1213.9811.2967.2437.7674.3941.94+80.15+91.59+0.9(+)161.95n(kn)59.2918.84251.38173.092.54-38.1-15.89332.0521.19220.01v(kn)5.574.5419.8519.858.59-23.3614.7638.55-17.7948.541-1m(knm)-31.3-25.5615-17.9115.357.3214.51+0.9(+)5.03+0.9(+)62.06+90.07h(kn)5.574.5419.8519.858.59-23.3614.7648.5414.2338.55v(kn)21.617.64-1.76-1.762.54-38.1-15.8923.883.8940.022-2m(knm)31.325.56-5.43-5.430-40.46-40.46+0.9(+)13+0.9(+)13+56.86h(kn)5.574.5419.8519.858.59-