戴南新源環(huán)保公司廠房設計

1、1緒論自20世紀90年代以來，我國鋼結構建筑的發(fā)展十分迅速，特別是一些代表城市 標志性高層建筑的建成，為鋼結構在我國的發(fā)展揭開了新的一頁。近十年輕鋼建筑工 程得到迅速的發(fā)展，其具有施工周期短、綜合經(jīng)濟效益好、抗震性能好、宜于拆卸搬 遷等優(yōu)點，而且隨著近年來防火、防腐新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，已較好地解決了輕鋼結構 抗腐蝕性差的缺點，使得它在工業(yè)廠房以及民用設施中獲得了更廣泛的應用。本次畢業(yè)設計課題為戴南新源環(huán)保有限公司廠房設計，結構類型采用門式鋼架結構，其目的是培養(yǎng)我們綜合運用所學基礎知識、專業(yè)知識與技能去分析和解決工程中 實際問題，使自己了解和掌握工程問題的力學建模以及工程結構的計算機分析，培養(yǎng) 自

2、己的綜合素質和能力，提高從事本專業(yè)的實際工作能力，為今后走上工作崗位打下 扎實的基礎。畢業(yè)設計過程中，需要我們熟悉結構體系的類型并能根據(jù)建筑的特點選擇合理的 結構形式；具備綜合運用所學的專業(yè)知識及相關的參考資料、規(guī)范設計出合理實用的 建筑方案的能力；通過對門式剛架進行荷載計算，運用3D3s軟件進行內力分析掌握門式剛架設計要點。最后，基于任務書所給的條件及要求：本廠房地處泰州市，根據(jù)2建筑結構荷載規(guī)范（GB 50009-2012）的有關規(guī)定，基本風壓為 0.4kN/m ,基本 雪壓為0.35kN/m2,地面粗糙程度為B類。對本次設計采用的結構形式為輕鋼門式剛 架結構。門式剛架結構體系通常由輕型焊

3、接 H形鋼（等截面或變截面）、冷彎薄壁型鋼等 構成的門式剛架作為主承重結構，配套用冷彎薄壁型鋼（槽鋼）作為屋面楝條和墻楝； 屋面和墻面為壓型鋼板；以及相應的支撐系統(tǒng)所組成的結構體系。豎向荷載由圍護結 構傳遞至門式剛架梁及柱，隨后傳遞給基礎?？v向承載結構由縱向柱列、吊車梁、柱 間支撐和基礎等組成，廠房承受的水平荷載經(jīng)由吊車梁、柱間支撐等構件傳遞至縱向 柱列，再傳遞給基礎。本次設計將首先進行廠房的建筑布置及結構布置，根據(jù)鋼結構設計手冊和門式剛架的一些規(guī)范，采用3D3s輔助結構設計軟件進行計算機建模，根據(jù)建模數(shù)據(jù)設計驗 算楝條、支撐、抗風柱等構件，選一幅標準板剛架計算內力并校核梁柱截面是否滿足 要求

4、，最后設計計算節(jié)點域基礎，完成整體設計。2建筑方案設計根據(jù)設計要求，廠房整體采用雙跨等跨矩形平面布置。 兩跨均為30m,廠房設15t 橋式吊車兩臺（選用大連重工起重集團有限公司 DQQD型），吊車工作級別為A5級， 軌頂標高為8.2m。因此，在考慮門窗洞口布置的同時，也應該考慮吊車的空間使用要 求和采光通風的需要。具體方案如圖 2.1所示。圖2.1建筑平面圖2.1 定位軸線及柱網(wǎng)布置參照任務書，本次設計為雙跨等跨門式剛架廠房結構，跨度都為30m。根據(jù)GB50006-2010廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準，縱向柱距布置為6.0m,橫向間距為6m。定位 軸線及柱網(wǎng)的詳細布置方案詳見建施 02。2.2 立面設

5、計建筑立面布置體現(xiàn)了建筑的外部形象。作為廠房，建筑外觀的美觀要求較低，但 是需要布置大氣雄偉。為了保證人員與物資的流通，在兩側山墻各布置了兩扇門?；诓晒饧巴L的考慮，在山墻與縱墻都布置大量平開窗，兩側縱墻均布置有封閉高窗 用來提高采光效果。基于出入方便考慮，在門洞處均設置有斜坡和雨棚。廠房的立面詳細布置方案如圖2.2所示。Im rmrmrmrmrmrmrmrnirmta rm rm rm rm he rm rm rm he nummi圖2.2建筑立面圖2.3 剖面設計根據(jù)任務書要求，軌頂標高8.2m,則柱頂標高：H H1 H2其中H2為軌頂?shù)街數(shù)母叨?，H2=H6+H7+H8。H6為軌頂?shù)叫?/p>

6、車頂面的距離，根 據(jù)門式剛架輕型房屋鋼結構（有吊車）查吊車規(guī)格表可知為2185mm； H7為小車頂面到梁的距離，規(guī)范規(guī)定應300mm,此處取315mm； H8為梁高，由前知為800mm, 則有：H 8.2 2.185+0.315+0.8 11.5m根據(jù)任務書要求，廠房室內外高差為 300mm。本設計的屋面結構形式采用單脊雙坡方式，在其他條件都相同的情況下，屋脊兩 側各需要一根楝條，而內大溝兩側也各需要一根楝條，因此，多一個屋脊就需要多一 根楝條；多一個內天溝也需要多一根楝條。同時也需要增加內天溝、落水管、室內排 水溝的用料，設置內大溝還容易因積水、積雪而加大荷載，甚至導致滲漏。如果因為 室內排

7、水溝淤塞需要疏通，還將影響正常使用，而對多級多坡不等高剛架，上述的問 題更加嚴重，應盡可能不采用。剖面圖如圖 2.3所示。L-E Llhl圖2.3廠房剖面圖2.4 采光通風設計根據(jù)廠房的設計與生產(chǎn)要求，廠房四面都設有窗戶，由于廠房中設有吊車，光線 不能很好地進入室內，在吊車梁的上下段布置窗戶，下段為平開窗，上段為固定的高 窗。這樣的設計既解決了廠房的采光問題，又解決了通風問題。2.5 屋面排水設計屋面采用有組織排水，由規(guī)范知坡度為1/101/20,取1/10。每個剛架布置一個直徑為120mm勺PVCW水管，大溝縱向坡度取1.5%。2.6 廠房的圍護設計(1)外墻設計外墻在1.2m以下部分采用2

8、40厚的灰砂磚墻，墻下設基礎梁支撐在基礎上。外 墻在1.2m以上部分采用壓型鋼板，型號為 YX28-205-820-0.6。(2)屋面設計屋頂采用壓型鋼板，型號為：YX35-125-750-0.6,用C型楝條與剛架梁連接, 楝距為1.5m。(3)地面設計根據(jù)任務書的所給條件，廠房內對地面沒有特殊要求，由規(guī)范可知采用水泥砂漿 地面即可。3結構方案設計為了加強廠房結構的空間整體剛度和穩(wěn)定性，廠房一般會適當?shù)夭贾弥误w系， 支撐系統(tǒng)包括柱間支撐和屋蓋支撐兩大部分，其主要作用是傳遞水平風荷載以及吊車 間產(chǎn)生的沖切力。輕型門式剛架廠房由承重結構系統(tǒng)、圍護結構系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)等三 大部分組成，如圖3.1所示

9、。其中，主結構有：橫向剛架（包括中部和端部剛架）和 支撐體系，次結構有：屋面楝條和墻面楝條等；圍護結構包括：屋面板和墻板；另外 還有基礎。圖3.1輕型門式剛架結構組成3.1 結構形式本廠房為鋼結構廠的門式剛架結構。當廠房設有吊車時，為了節(jié)省材料和有效的 發(fā)揮鋼結構的特點，采用變截面梁，變截面梁分三段，根據(jù)以往的工程實際情況，分 段處大致為反彎點處，以減小跨中彎矩帶來的危害，至結構失穩(wěn)，故變截面梁分段比 為 2:62根據(jù)鋼結構設計手冊，一般鋼結構的廠房使用較接柱腳，當用于工業(yè)廠房且有5t以上橋式吊車時，宜將柱腳設計成剛接。本廠房的吊車為A5工作制15t橋式吊車，故設計為剛接柱腳。設兩對地腳螺栓。

10、對于有橋式吊車的廠房，中柱不宜采用搖 擺柱。結構設計計算簡圖如圖3.2所示:圖3.2結構計算簡圖3.2結構平面布置根據(jù)任務書要求，廠房全長60米，則設計柱距為6m,共11幅剛架。在廠房兩層山墻處需要布置抗風柱抵抗側向風載。由于廠房兩跨等跨均為 30m, 根據(jù)門式剛架輕型房屋鋼結構(帶吊車)(04SG518-3)的規(guī)定，抗風柱的柱距 設計為 6m, 6m, 6m, 6m。根據(jù)門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程(CECS102: 2002)規(guī)定，門式剛架 輕型房屋的屋面坡度宜取1/101/20。具體坡度可詳見建施03。門式剛架輕型鋼結構自重輕，且廠房所處地理位置土質良好，因此選用淺基礎中 的柱下獨立基

11、礎。柱腳采用剛接柱腳，基礎設計為臺階基礎?；A的平面布置方式詳 見結施02,基礎的具體參數(shù)及形式詳見結施 04。(1)伸縮縫溫度變化將引起結構變形，使廠房結構產(chǎn)生溫度應力。故當廠房平面尺寸較大時 為避免產(chǎn)生過大的溫度變形和溫度應力，應在廠房的橫向或縱向設置溫度伸縮縫。本 次設計的廠房長度為60m,無需在橫向上設置伸縮縫。(2)柱距的布置根據(jù)廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則和建筑統(tǒng)一模數(shù)制可知，對廠房橫向，當 廠房跨度L18m時，其跨度宜采用6m的倍數(shù)。所以本次設計廠房的柱距取 6m。(3)抗風柱布置根據(jù)門式剛架輕型房屋鋼結構(帶吊車)04SG518-3規(guī)定抗風柱的間距為：6m, 6m, 6m, 6m。(

12、4)柱間支撐布置根據(jù)門式剛架輕型房屋鋼結構(帶吊車)04SG518-3規(guī)定，在廠房的兩端開間分別布置兩道柱間支撐，上柱和下柱各一道。上柱柱間支撐為單片，連接于柱腹板 中心，下柱柱間支撐為雙片，連接于柱兩側翼緣里側。(5)基礎布置本次設計內容是鋼結構廠房，根據(jù)任務書給出的地質條件，本次設計采用階形式 的柱下獨立基礎。4 3D3s輔助結構設計3D3s軟件一款專業(yè)的鋼結構軟件，對設計門式剛架輕鋼來說，3D3s可以簡單迅速的建模，在節(jié)點計算方面更有著異常強大的功能，能自動設計相關節(jié)點并且校核優(yōu) 選，由于是基于CAD的一款鋼結構設計軟件，可以直接在 CAD出圖。在輔助設計方 面更是可以直接校核支撐，設計

13、并出基礎圖。3D3s軟件進行設計時，首先設計剛架模板，然后將模板配置到設定好的柱網(wǎng)中， 接著分別對單極框架進行材性定義和截面定義、荷載布置并計算其內力，再進行圍護 結構設計如門窗、屋面楝條、墻面楝條、屋面支撐和抗風柱等構件，最后對整體模型 進行后處理編輯并輸出相應的圖紙以及計算書。4.1 剛架布置進入3D3S建模界面，進入模板生成界面，輸入相應的模板信息，包括跨度、檐 口高、牛腿標高、梁分段比等。接著進入荷載信息界面，輸入相應的荷載信息，包括 包載、活載、基本風壓等。模板信息和荷載信息輸入完成后，建模部分基本完成。進入軸網(wǎng)生成界面，把軸線數(shù)和軸線間距輸入，軸線就生成完畢。進入剛架布置界面，點擊

14、生成的軸線，剛架就可以布置上去。具體操作如圖4.1所示?；匏氖掳?】二用刷盤招氏比 T古雕幽 ，雄婦揩懿前的一 15H占啷共 11標期購1 Of麗在崩崖壇制iiE蛀i雎群嶺豌沙*的口覆圖4.1模板生成4.2 吊車布置吊車荷載參數(shù)中有相應的吊車信息，如施加吊車的節(jié)點和位置，吊車規(guī)格等，可根據(jù)工程實際情況選用合適的吊車。具體操作如圖4.2所示比輪崎兄齊點弊1的亙耳IBw用到左柱郵依量偏心1?匚n到的特朗am餐偏口 mi7 cm一向力至牛艮脂商izijflm第:吊車環(huán)打篙艮曜J.在 卸）2卜號F市前A】配IB 1汪元詠1EJ1D4 6涉及一一展任|3燈呆*水三刃庫土加5.5a.L Qa7175DD0

15、iiSQn)C書主工他1：4 M-A50-才白吊車吊3髀：.帕狂禱吊車祟目更足效：匚吊車附用小川“與園吊江津營口:不等箝百嘉I電調I圖4.2吊車荷載參數(shù)信息4.3 抗風柱布置首先從截面庫中選擇抗風柱的截面，然后按照要求輸入抗風柱間距，再選擇布置抗風柱的主剛架即可。具體操作如圖 4.3所示。-104240410利料撇山 H 襁聞而半亡；皿司苒*正昌安防） aw 68（16Kli 破e izflco sum, arc.8典圖4.3抗風柱布置4.4 屋面橡條和支撐設計布置順序首先布置屋面楝條，其次進行門窗布置，然后布置墻楝，最后布置屋面 支撐、系桿和柱間支撐。在本次畢業(yè)設計中，屋面楝條設計的一些參數(shù)

16、如圖4.4所示, 柱間支撐的一些參數(shù)如圖4.5所示。結構模型如圖4.6所示。圖4.5柱間支撐布置信息圖4.4圖4.6廠房結構模型屋面楝條布置信息詹對 瓶宓4.5 圍護結構的計算圍護結構布置完成之后要運用軟件進行計算，查看各構件是否滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的要求。屋面楝條計算如圖 4.7所示，墻面楝條計算如圖4.8所示。第位H立目富標座高3甲7 ?l ifOCWM 怛等君虞M 日H軍曲) 口 Tig：?|必和HtWWHNIMi 4朝起暈雁口里前戶城陡也峭三-Z.Hi匕乳燈的煩苦駐信司為泉電上Mt-星而喊事用黑kHHQ. i jMluiaa 2上第JM*盯上直曷 - ii- 、M4V卜例如中間 -胸

17、二卷目taWilEw 口志過的星0L日*4聞”加川艮依廿十mm吁但國內i:AMArLiOwnsE o二崛iH句式IcftEU TT 匚 Q*hbtWQ%; *曄刀的HD*3 El尤t x+BftSdfl 如聞B4為Eq KrgtitteK由地喟MT，也0 3：M4hOA，& 5kF%的，制iI期心.巴“鼻制|學串硼,眼1理gEJgDJTl ：1+d*W恒*1VWtWl Hl1r1*3.由1-第Jt.不考也0止芋美觸bWSi同骨算IIT5酒*而*燃EKd拈：市值0J141 1 3xwr寸司士區(qū)由M:囿面世明度上 1iRWEsair 1Mm 電1希磔電二SISItM 1 mMlfcrtlta 整v

18、toin.K 1If與蛤：盟I例 iT *工i圖4.7屋面楝條計算圖4.8墻面楝條計算胸刪 巧ana-i J脂i4.6 門式剛架的后處理單極設計完成之后，對剛架進行后處理。先對齊模型并生成實體模型，接著進行主結構節(jié)點計算參數(shù)的設置、主結構節(jié)點連接形式的選擇（如圖 4.4所示）、圍護結 構節(jié)點設計和牛腿設計（如圖4.10所示），然后對節(jié)點歸并，主鋼架命名和構件編號， 最后繪制施工圖。包皿一；期M辰而期事 三晤廣耐田出越住理期迪氏肺，則yig/:懈用加47V三鼾*二4+，定晦陰可m叫435d糖月松N芍叫閭3*2業(yè)Kk式宮合口墻臬慢播f：F%nx俏隹牛菁析不HI浙）73牛田英3日加m仙依面再i339

19、皿抻修目厘Ugri10w*國更州而.a豈句忙曲上與Wt.ID麹同擾小船子恒: 一300牛 5七的ID牛找七方取奇彳;F-：14fi砒網(wǎng)卡=SEm0場基析卮厘廠時j0叱室戛I400結根囪型LfJID空占世切生整：-7t電百圖4.10 牛腿設計5構件設計在構件設計中主要包括楝條設計、墻梁設計、抗風柱設計、支撐設計、吊車梁設 計。設計包括荷載計算、截面選擇以及截面特性的計算、截面驗算等。部分構件還需 進行穩(wěn)定性驗算、焊縫計算等。5.1屋面楝條設計楝條選用冷彎薄壁型鋼C型，屋面坡度為1/10 ( a571 )。楝條跨度6.0m,楝 距1.5m,在橫梁與屋面楝條之間設置一道拉條。材料采用Q235-BF。

20、(1)荷載計算根據(jù)屋面板的受力情況，分別計算永久荷載、屋面均布活荷載和風荷載：(a)永久荷載：屋面壓型鋼板自重：0.12kN/m2楝條及支撐(含拉條)自重：0.05kN/m2(b)可變荷載：根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范GB50092012，當屋面均布活荷載和雪荷載同時存在時，應取兩者中的較大值。屋面活荷載 0.5 kN/m2,雪荷載0.35 kN/m2。即可變荷載 取 0.5 kN/m2。(c)風荷載：本次設計的廠房位于泰州市海陵工業(yè)園區(qū)，基本風壓為0.40 kN/m2。廠房的檐口標高為11.5m,根據(jù)地面粗糙度為B類，由風壓高度變化系數(shù)表可知俘=1.039。根據(jù)門式剛架房屋技術規(guī)程可知，風荷載體型系

21、數(shù)取邊緣帶計算，A=6X 1.5=9m2,又 6.3 Ax235fy4320 8.48 18118.62 46.691.452 0.71.350.7應以bx值代替MX0.274限=1.091-=1.091- 0.102 0.933 0.10235235bx，0.274=0.9021.452風吸力使下翼緣受壓，則穩(wěn)定性為:Mx My 6.09 1060.15 106bxWex W 0.902 46.69 103 25.82 103150.42N/mm2 f 205N/mm2所以穩(wěn)定性滿足要求。(c)撓度驗算,5 qkyl450.66 60004y384 EIx384 2.06 105 420.2

22、0 10412.87mm v l 30mm200所以撓度滿足要求。(d)構造要求l 0xix30042.67.04200300118.62.53200所以此楝條在平面內、外均滿足要求。5.2 墻楝設計在本次設計中考慮到墻梁的設計方法與屋面楝條的設計方法一致，墻梁采用C型楝條，由于篇幅的限制，在本次設計中采用的墻梁由軟件直接生成，截面為140X60X20X3.0,經(jīng)驗算其強度、剛度、穩(wěn)定性等均滿足要求。5.3 屋面支撐設計門式剛架跨度為30m,柱距為6.0m,鋼材為Q235?；撅L壓為0.40kN/mm22,在 廠房兩端共設置2道水平支撐以抵抗風荷載的作用。(1)荷載及內力計算本設計地處泰州市，

23、其基本風壓為m=0.4 kN/m2,地面粗糙度為B類，查表知風壓高度變化系數(shù)取 z=1.039。迎風面s=+0.8,背風面s= 0.5 o _ _2k 1.05 0.8 1.039 0.40 0.35kN/m由于風荷載一半傳遞給柱腳，一半傳遞到支撐，所以，風荷載設計值為：Fw1 11.4 kS 1 1.4 0.35 (11.5+3.0) 6 10.63kN w 1k0.5FwiFwFwFwFw0.5Fwi15.03kNFwicos10.63cos45o(2)桿件強度驗算交叉斜桿(拉桿)：N1 15.03kN，l0 l,62 62 =8.49m選用圓鋼12,其截面特性為A 1.131cm23N1

24、15.03 1022- 132.9N /mm f 215N /mmAn 1.131 102因為張緊的圓鋼不考慮長細比限制，因此根據(jù)計算結果可知強度滿足要求。5.4吊車梁計算(1)設計資料起重量為15t,工作級別為A5的橋式吊車兩邊跨各一臺，吊車梁跨度為 6.0m,跨度為s=28.5m。鋼材采用Q235鋼，焊條為E43型?；境叽鐬椋簩挾菳=6434mm,輪距W=5000 mm,軌頂以上高度 H=2180mm,軌道型號43kg/m,總重G=36.372t,小車重g=6.227t,最大輪壓Pmax 196kN ,最小輪壓Pmin78.7kN。(2)吊車荷載吊車荷載的動力系數(shù)為1.05,吊車荷載的分

25、項系數(shù)q 為 1.40。吊車荷載設計值為:QPmax 1.05 1.4 196 288.12kN0.05 Q gQ- 1.4 0.05 15 6.227 9.8/2Q n7.28kN(3)內力計算(a)吊車梁的最大彎矩及相應的剪力因輪距為5m,所以一臺吊車的兩個輪子同時作用在梁上時產(chǎn)生最大彎矩，梁上所有吊車荷載的合力P的位置，其產(chǎn)生最大彎矩的荷載簡圖如圖 5.4：U2EPOrbiO圖5.4吊車梁計算示意圖(a)彎矩(b)剪力a W 5000mm, a2 a1 45000 / 4=1250mm ?？紤]吊車自重對內力的影響,由跨度 6m查表得,自重影響系數(shù) w 1.03 ,則最a2288,12 2

26、大彎矩為：M max W1.03261.253一一-302.95kN6最大彎矩處相應的剪力為:a?Vmax1.036288.12 21.253173.11kN(b)吊車最大剪力:VmaxRaw bP Pl1.036 5 288.12 288.12346.22kN6(c)由水平荷載產(chǎn)生的最大彎矩:MhHMmaxP7.28302.95(4)截面選擇(a)288.121.037.43kN m經(jīng)濟高度按公式計算:_31.2 302.95 1067：W 300 73 300 533.94mm215(b)按容許撓度值計算，由中級工作制橋式吊車，查表得容許撓度值為l1000.16一則 hmin0.6 fl

27、10 6 0.6 215 6000v1000 10 6 774mm,所以選取高度為650mm。(c)吊車梁月g板厚度tw按公式計算:2 163.57.10mm按剪力確定腹板的厚度:1.2V max1.2 346.22 103(d)吊車梁翼緣尺寸:Wh0tw1.2Mmaxhtw采用(5)(a)V。Ixh06420 16。截面特性毛截面特性:hof42 1.6 25 1.6 61.842 1.6 64.2 25 1.612421.63421.20.8181.361.6h0 fV618 1251.2 302.95 106215 6182181.36cm61.8 1.2 32.5265 37.25 0

28、.8126185.38mm ,取 12mm。122一 1500mm37.25cm225 1.63 25 1.6 37.25 0.861.8121.261.81.237.25 竺 22127.25 103 cm4S 42 1.6 (65 37.250.8)_ 一 一 _ 2(65 37.25 1.6)1.233- 2.22 10 cm233310 cm皿 127.25 10Wx4.5960 35.37(b)吊車梁凈截面特性:設螺栓孔直徑為24mm,螺栓孔中心距吊車梁中心線為 90mm。2An42 2 2.4 1.6 25 1.6 65 3.2 1.2 173.68cm2Vn0(42 2 2.4)

29、 1.6 65 0.8 25 1.6 0.8 65 1.6 2 1.2 32.534.07mm 173.68I nx142 2.4 2121.6342 2.4 2 1.6 65 36.1 0.8 21o25 1.6312251.6 36.1 0.8121.2 61.8 1.2 61.8 36.1 32.5 2121.4 103上Wnx121.4 10365 36.14201cm3121.4 10333363cm36.1上翼緣對y軸的特性:A上=42 1.6=67.2cm2如上 2An = 42-2 2.4 1.6=59.52cm2Iy11.6 423 9878cm412I ny9878 2 2

30、.4 1.6 9 9808.88cm4竺竺個467cm3 42/2Wy98783470cm42/2(6)強度計算(a)正應力上翼緣最大正應力為:Mmax上Wnx302.95MhWny106一 一 34201 10363- 88.02N / mm2 215N / mm2467 103卜翼緣的正應力為:Mmax 302.95 1063Wn X3363 1032290.1N/mm2 215N/mm2(b)剪應力平板支座的剪應力為:VmaxS 346.22 103 2.22 106I xtw127.25 107 12250.33N/mm2 125N/2 mm(c)腹板的局部壓應力為:采用43kg/m鋼

31、軌，軌高為140mmlz a 5hy 2hR 50 5 16 2 140 410mm集中荷載增大系數(shù)為:1.0; F P 288.12kN腹板局部壓應力為:F 1.0 288.12 10322twl z12 410- 58.56N / mm f 215N / mm(d)腹板計算高度邊緣處的折算應力為:MxWnXh0 _ 302.95 106 650 16 2h 4201 10368.56N/mm2650VS 346.22 103 2.22 103 103I xtw127.25 103 104 12250.33N/mm2c 3 268.562 58.562 68.56 58.56 3 50.33

32、22-108.87N / mm 1f_ 21.1 215 236.5N / mm(7)穩(wěn)定性驗算(a)梁的整體穩(wěn)定性11/b 6000 / 420 14.213J235/ fy 13 ,應計算梁的整體穩(wěn)定性此 6000 16 0.352 2.0b1h 420 6500.73 0.18 0.3520.793I1_ 31.6 423129878cm4(受壓翼緣對y軸的慣性矩)1.6 2531242083cm4(受拉翼緣對y軸的慣性矩)iyI111 I 298789878 20830.8260.800.352 0.5, b 0.90.8(2 b 1) 0.8 (20.7930.7140.8261)

33、0.5229878 2083 8.12cm181.36l/iy 6000/8.12 73.9梁的整體穩(wěn)定性系數(shù)b為:4320 Ah 1 yt1TW 1,4.4h235b三0.793432073.92181.36 654.59103173.9 1.64.4650.5222.5840.6對其進行修正,仔：0.282b1.071.070.2820.9612.584整體穩(wěn)定性為:MxM ybWx Wy302.95 1060.9614.59 103 1037.43106470 1032284.5N/mm 2 215N/mm 2(b)腹板的局部穩(wěn)定性h0/tw (65 1.6 2)/1.251.5 80,

34、則可按構造配置橫向加勁肋加勁肋間距為:amin0.5h00.5 (65016 2) 309mm ,amax2h0 2 (650 216) 1236mm則取a1000mmbs h-30650 1640 302 40 60.6mm ,則取bs80mmt bss 1580 5.3mm15則取ts10mm(8)剛度驗算M k,maxll 10EIx302.95 106 600010 2.06 105 127.25 103 1046.9 104 口 l 1000經(jīng)驗算，剛度滿足要求。(9)撓度驗算M k,max-22Pmax(l/2 a2)23 1.25-JmaxA- 196 2 200.08kN m2

35、M k,maxl200.08 106 6000210EIx 10 2.06 105 127.25 103 1042.75mm2.75l 6000-44.6 101000經(jīng)驗算，撓度滿足要求。(10)焊縫驗算(a)上翼緣與腹板的連接焊縫:hf1 VS 2 p2 0.7ftw I lz12 0.7 1603.06mm1.0 196 103 2410hf346.22 103 42 1.6 (65 37.25 0.8) 103 2127.25 103 104取焊縫的焊腳尺寸為6mm。(b)下翼緣板與腹板的連接焊縫:-VS1346.22 103 25 1.6 (37.25 0.8) 103hf-34 1

36、.77mm2 0.7ftwIx 2 0.7 1 60 1 27.25 1 03 1 04取焊縫的焊腳尺寸為6mm。(c)支承加勁肋與腹板的連接焊縫:31.25mmRmax346.22 10n0.7ftwlw4 0.7 160 650 2 16取焊縫的焊腳尺寸為6mm。5.5抗風柱設計抗風柱通過彈簧鋼片與屋面梁較接，底端與基礎較接，則柱的計算長度系數(shù)=1.0,檐口設計標高為11.5m(屋面坡度為1/10),抗風柱頂標高12.1m,柱底位于地 面以下-0.300m。(1)荷載計算根據(jù)抗風柱的受力情況，分別計算永久荷載和風荷載：(a)永久荷載：墻面壓型鋼板自重：0.1kN/m2；墻梁自重：0.07k

37、N/m。(b)風荷載：基本風壓0 0.40kN/m2,地面粗糙度為B類，廠房的檐口標高為風荷載體型系數(shù)取中間區(qū)段計算，則:0.6511.5m,則風壓高度變化系數(shù)z 1.039。迎風面寬度取抗風柱間距為 6m。則垂直房屋墻面的風荷載標準值:1.05 1.039 0.65 0.4 0.28kN /m2qwkkB 0.28 6 1.68kN /m抗風柱計算簡圖見圖5.5：圖5.5抗風柱計算簡圖(2)截面選擇及內力計算選用寬翼緣H型鋼柱350X2408X10,則截面特性為：244A 74.4cm ; Ix 16271.8cm ; 1y 2305.4cm ; ix 14.78cm;iy 5.56cm;

38、Wx 929.81cm3; Wy 192.11cm3抗風柱的自重為58.4kg/m,即0.584kN/m?？癸L柱上下端均為較接，則計算長度Iol 1.0 12.4 12.4m忽略墻架垂直荷載的偏心，則抗風柱最大彎矩：Mmax I 8 1 1.68 14 1242 45.21kN m抗風柱最大軸力：Nmax 12.4 (0.28 6 0.584) 1.4 1.4 0.07 6 12.4/1.5 44.16kN(3)截面驗算(a)強度驗算不考慮截面削弱，凈面積參量取值同毛截面。自由外伸寬度與其厚度之比，b1240 8235- 11.6 13 一t 2 10 fy需要考慮塑性發(fā)展系數(shù)的影響，即x 1.05。N Mx 44.16 10345.21 10622-52.2N / mm f 215N / mmAnxWnx74.4 1021.05 929.81 1055.0N/mm2 f 215N/mm2所以，平面內穩(wěn)定滿足要求。(c)彎矩作用平面外整體穩(wěn)定性驗算:則強度滿足要求。(b)彎矩作用平面內整體穩(wěn)定性驗算12400x 83.914.78 10150x 0.758Nex22_5_22EA 3.142 2.06 105 74.4 1021.1_283.92