鋼結(jié)構(gòu)廠房課程設(shè)計

1、山東建筑大學(xué)課程設(shè)計計算說明書題目：某機加工車間設(shè)計課程：工業(yè)廠房課程設(shè)計院部：土木工程學(xué)院專業(yè)：土木工程班級：土木114學(xué)生姓名：趙東陽學(xué)號：2011011505設(shè)計期限：2014年7月8日至21日指導(dǎo)老師：楊大彬目 錄設(shè)計資料21、 結(jié)構(gòu)布置42、 鋼屋架設(shè)計53、 吊車梁設(shè)計194、 排架柱設(shè)計245、 基礎(chǔ)設(shè)計326、 參考資料37鋼 屋 架 設(shè) 計 計 算一、設(shè)計資料 車間基本參數(shù) 某公司因生產(chǎn)需要，擬在濟南郊區(qū)建設(shè)一座單層單跨機加工車間（設(shè)計使用壽命50年），車間建筑平面、剖面見下圖。圖1 車間建筑平面圖車間采用排架結(jié)構(gòu)，下部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱及獨立基礎(chǔ)，上部采用鋼屋架結(jié)構(gòu)，屋架與

2、排架柱鉸接。車間內(nèi)設(shè)有一臺A4工作制的軟鉤梁式吊車，屋架下弦距離牛腿頂面1.8m，軌道高度130mm?；炷僚偶苤捎脤嵏咕匦沃?吊車梁采用H形截面鋼吊車梁，抗風(fēng)柱為矩形截面鋼筋混凝土柱。車間屋面采用75mm厚彩色夾芯鋼板，屋面檁條為卷邊C型鋼（C180×70×20×2.5），檁條間距約1.5m;車間四周圍護墻采用240mm厚磚墻，內(nèi)外各抹灰20mm厚，表面刷涂料;縱墻塑鋼窗洞高為1.8m、寬為2.4m，共上下兩層。2、車間荷載、材料自重、抗震設(shè)防等級 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:0.5kN/m2(不上人屋面，無積灰荷載)； 基本風(fēng)壓：0.45kN/m2； 基本雪壓：0.3

3、0kN/m2； 屋面75mm厚夾芯鋼板及檁條自重標(biāo)準(zhǔn)值:0.25kN/m2（按投影面積）； 鋼屋架及屋面支撐自重標(biāo)準(zhǔn)值（估算）：0.35kN/m2（按投影面積）； 鋼筋混凝土自重25 kN/m3；磚及抹灰自重20 kN/m3；回填土自重20 kN/m3； 抗震設(shè)防等級：6度。3、荷載組合 鋼屋架為簡化計算，屋面暫不考慮風(fēng)荷載作用。首先計算一榀典型簡支屋架的內(nèi)力系數(shù)，然后分別計算下述三種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的桿件內(nèi)力：全跨永久荷載、全跨屋面活荷載、半跨屋面活荷載。最后列表進行下述兩種荷載組合：1.2×全跨永久荷載+1.4×（屋面活荷載，雪荷載）max；1.2×全跨永久荷

4、載+1.4×（半跨屋面活荷載，半跨雪荷載）max。 排架柱為簡化計算，不考慮車間的空間作用，將鋼屋架簡化成剛度無窮大的水平橫梁，兩端與排架柱鉸接連接。屋面永久荷載及活荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別等效作用到橫梁上。首先分別計算下述八種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下一榀典型排架的內(nèi)力：永久荷載、屋面活荷載、左（或右）墻面風(fēng)荷載、吊車左（或右）剎車力、吊車靠近左(或右)時的豎向荷載；然后列表進行排架柱的內(nèi)力組合。組合情況考慮以下六種：1.2×永久荷載+1.4×（屋面活荷載，雪荷載）max；1.2×永久荷載+1.4×墻面風(fēng)荷載；1.2×永久荷載+1.4×吊車豎

5、向荷載；1.2×永久荷載+0.9×1.4×（屋面活荷載，雪荷載）max+0.9×1.4×墻面風(fēng)荷載；1.2×永久荷載+0.9×1.4×（屋面活荷載，雪荷載）max+0.9×1.4×吊車豎向荷載；1.2×永久荷載+0.9×1.4×（屋面活荷載，雪荷載）max+0.9×1.4×墻面風(fēng)荷載+0.9×1.4×吊車豎向荷載+0.9×1.4×吊車水平荷載。4、地質(zhì)情況 經(jīng)勘測，地表土為人工填土，1.2m厚，不宜作為天然

6、地基土，建議全部挖除；其下為粘土，地基承載力特征值，壓縮模量，適宜作為地基持力層。場地地下水靜止水位埋深為10.5米，可不考慮水質(zhì)對基礎(chǔ)混凝土的侵蝕。最大凍土深度可按0.5m考慮。5、 吊車參數(shù) 起重量Q：3t；跨度S：22.5m；車寬B：3.5m；輪距W：3m；輪壓：Pk,max=29kN，Pk,min=9.3kN；總重量4.8t。6、主要構(gòu)件材料 鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋； 混凝土：C20 C30； 鋼材：Q235-B。7、鋼屋架形式為梯形鋼屋架，牛腿柱頂標(biāo)高為5.4m。二、結(jié)構(gòu)布置 采暖地區(qū)非采暖房屋 L=66m<180m 不設(shè)溫度縫 按

7、構(gòu)造設(shè)上弦橫向水平支撐，下弦橫向水平支撐，垂直支撐，柱間支撐 三、鋼屋架設(shè)計1、設(shè)計資料 取屋檐口高為2.0m，屋面坡度為1/12。2、屋架布置及幾何尺寸屋架幾何尺寸圖 屋架計算跨度=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H0=2000mm。3、荷載組合 設(shè)計屋架時，考慮以下兩種荷載組合：（1） 全跨永久荷載+全跨可變荷載（2） 全跨永久荷載+半跨可變荷載 恒載設(shè)計值按分項系數(shù)為1.2, q1=1.2×0.6=0.72 kN/m2 ，按1.35為1.35×0.6=0.81 kN/m2 活載計算：分項系數(shù)1.4，q2=.4×0.5=0.7 kN/m2 活

8、荷載0.5 kN/m2>雪荷載0.3 kN/m2 永久荷載控制的組合：0.81+0.7×0.7=1.30 kN/m2 可變荷載控制的組合：0.72+0.7=1.42 kN/m2>1.30 kN/m2 取可變荷載控制的組合，節(jié)點荷載p1=0.72×1.5×6=6.48kN 節(jié)點荷載p2=0.7×1.5×6=6.30kN4、內(nèi)力計算按力學(xué)求解器計算桿件內(nèi)力，然后乘以實際的節(jié)點荷載，屋架要上述第一種荷載組合作用下，屋架的弦桿、豎桿和靠近兩端的斜腹桿內(nèi)力均達到最大值，在第二和第三種荷載作用下，靠跨中的斜腹桿的內(nèi)力可能達到最大或發(fā)生變號，因此

9、，在全跨荷載作用下所有桿件的內(nèi)力均應(yīng)計算，而在半跨荷載作用下，僅需計算近跨中的斜腹桿內(nèi)力，取其中不利內(nèi)力（正、負最大值）作為屋架的依據(jù)。具體計算見圖屋架各桿內(nèi)力組合見表。 全跨荷載布置圖全跨荷載內(nèi)力圖桿 件名 稱桿內(nèi)力系數(shù)全跨永久荷載+全跨可變荷載,P=12.78kN全跨永久荷載+半跨可變荷載,P1=6.48kN,P2=6.30kNN左=P1×+P2×N右=P1×+P2×計算內(nèi)力KNP=1在左半跨在右半跨全跨上弦桿AB0000000BC-6.35-2.51-8.86-113.23-97.42-73.23-113.23CD-6.35-2.51-8.86-1

10、13.23-97.42-73.23-113.23DE-9.35-4.64-14.00-178.92-149.63-119.95-178.92EF-9.35-4.64-14.00-178.92-149.63-119.95-178.92FG-9.62-6.39-16.01-204.61-164.35-144.00-204.61GH-9.62-6.39-16.01-204.61-164.35-144.00-204.61HI-7.84-7.84-15.68-200.39-151.00-151.00-200.39下弦桿ab3.511.264.7660.8352.9638.7860.83bc8.223.6

11、211.84151.32128.5199.53151.32cd9.755.5415.29195.41160.50133.98195.41de8.927.1216.04204.99160.14148.80204.99斜腹桿Ba-6.54-2.54-8.89-113.61-98.81-73.61-113.61Bb4.892.177.0690.2376.5659.4290.23Db-3.54-2.09-5.63-71.95-57.78-49.65-71.95Dc2.061.883.9550.4838.5737.4450.48Fc-0.86-1.83-2.69-34.38-22.85-28.96-34

12、.38Fd-0.321.671.3517.256.7318.8318.83Hd1.44-1.63-0.19-2.437.84-11.50-11.50He-2.401.50-0.90-11.50-20.95-3.62-20.95豎桿Aa-0.500-0.50-6.39-6.39-3.24-6.39Cb-1.000-1.00-12.78-12.78-6.48-12.78Ec-1.000-1.00-12.78-12.78-6.48-12.78Gd-1.000-1.00-12.78-12.78-6.48-12.78Ie0.800.801.6020.4515.4110.3720.45內(nèi)力計算表5、桿件截

13、面設(shè)計（1）、上弦桿截面計算整個上弦桿采用同一截面，按最大內(nèi)力計算N = -204.61kN（壓力），查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊，節(jié)點板厚度選用8mm，支座節(jié)點板厚度選用10mm。計算長度 屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長度lox=150.5cm屋架平面外根據(jù)支撐和內(nèi)力變化取loy=4×150.5=602.0cm 因為，故截面宜選用兩個不等肢角鋼，且短肢相并。如圖1所示。yyxx8圖1上弦截面設(shè)，查軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表需要截面積需要回轉(zhuǎn)半徑 根據(jù)需要的A 、 ix 、iy ，查角鋼型鋼表，選用2，A = 44.6 c , ix = 2.56 cm , iy =6.69 cm。按所選角鋼進行驗算，滿足

14、長細比：的要求。由于只需求出，查軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，所選截面合適。（2）、下弦桿截面計算整個桿件采用同一截面，按最大內(nèi)力計算，N=204.99kN （拉力）計算長度 屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長度屋架平面外根據(jù)支撐布置取計算需要凈截面面積選用280×50×5（短肢相并），見圖2所示，A =12.74 c , ix =1.42 cm , iy =3.95cm 按所選角鋼進行截面驗算，取。8xxyy圖2 下弦截面 所選截面滿足要求。（3）、斜桿和豎桿截面計算 斜桿Ba和斜桿Db合并N = -113.61kN (壓力)， l0x =213.6cm , l0y = l =248.5

15、cm計算需要凈截面面積選用263×6，見圖3所示，A =1458mm2 , ix =1.93cm , iy = 2.84cmxxyy6圖3斜桿BM截面屬于b類截面 屬于b類截面滿足長細比：的要求。由于只需求出，查軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，所選截面合適。 斜桿Bb和斜桿Dc合并N = 90.23kN（拉力），l0x =0.8×l=0.8×222.6=178.1cm, l0y =245.5cm計算需要凈截面面積選用245×5，見圖4所示，A =8.58 c , ix = 1.37 cm , iy =2.11cmxxyy6圖 4斜桿MC截面驗算： 所選截面滿足

16、要求。 斜桿Fc和斜桿Hd合并N =-34.38kN (壓力)，l0x =0.8×2708=216.6cm l0y =296.4cm選用263×6，見圖5所示，A =14.58mm2 , ix =1.93cm , iy = 2.84cmxxyy6圖5斜桿QE截面 屬于b類截面 屬于b類截面滿足長細比：的要求。由于只需求出，查軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，所選截面合適。斜桿Fd .N =18.83kN（拉力），l0x = 0.8l =215.9cm, l0y = l =269.9cm計算需要凈截面面積選用245×5，見圖6所示，A =8.58 c , ix =1.37

17、cm , iy =2.11 cmxxyy6圖 6 斜桿OD截面驗算：所選截面滿足要求。豎桿Aa、豎桿Cb、豎桿Ec、豎桿Gd合并N =-12.78kN (壓力)，l0x =0.8×l=192cm l0y =l=240cm選用263×6，見圖7所示，A =14.58c , ix = 1.93cm , iy = 2.84cmxxyy6圖7 斜桿DQ截面 屬于b類截面 屬于b類截面滿足長細比：的要求。由于只需求出，查軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，所選截面合適。豎桿IeN =20.45kN (拉力)， l0x =216cm l0y =270cm 計算需要凈截面面積選用263×

18、6， A =14.58 c , ix = 2.43cm , iy = 1.24cm 滿足長細比：的要求。所選截面合適。圖中豎桿RE截面圖屋架桿件一覽表桿件桿內(nèi)力kN計算長度截面形式及角鋼規(guī)格截面積（m）回轉(zhuǎn)半徑長細比容許長細比系數(shù)min(N/m)loxloyix(mm) iy(mm)max上弦-204.6115056020短肢相并2L140×90×10446025.666.9901500.62173.88下弦204.9930006000短肢相并2L80×50×5127414.239.5211350160.90斜腹桿AK-113.61251625162L6

19、3×6145819.328.41301500.387201.35BM-71.95224728092L63×6145819.328.41161500.458107.75KB90.23208126012L45×585813.721.1152350105.16MC50.48224728092L45×585813.721.116435058.83CO-34.38241830232L63×6145819.328.41251500.41157.37QE-20.95259432432L63×6145819.328.41341500.37038.84

20、OD18.83241830232L45×585813.721.117635021.95DQ-11.50259432432L63×6145819.328.41341500.37021.32豎桿RE20.4524003000十字形2L63×6145824.312.424235014.03AJ-6.39201320132L63×6145819.328.41041500.5298.28BL-12.78180022502L63×6145819.328.4931500.60114.58CN-12.78200025002L63×6145819.32

21、8.41041500.52916.57PD-12.78220027502L63×6145819.328.41141500.47018.656、節(jié)點設(shè)計重點設(shè)計“”、“”、“”、“” “”五個典型節(jié)點，其余節(jié)點設(shè)計類同。（1）下弦節(jié)點這類節(jié)點的設(shè)計步驟是：先根據(jù)腹桿的內(nèi)力計算腹桿與節(jié)點連接焊縫的尺寸，即hf和lw 。然后根據(jù)lw的大小比例繪出節(jié)點板的形狀和大小，最后驗算下弦桿與節(jié)點板的連接焊縫。選用E43焊條，角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強度設(shè)計值160N/m，實際所需的焊腳尺寸可由構(gòu)造確定。 KB桿的內(nèi)力N=90.23KN，采用三面圍焊，肢背和肢尖焊縫hf=5mm，所需要的焊縫長度為：因

22、為，所以按兩面?zhèn)群缚p計算。肢背,取70mm肢尖，取50mm BM桿的內(nèi)力N=-71.95KN，采用三面圍焊，肢背與肢尖的焊縫hf=5mm，所需要的焊縫長度為：因為，所以按兩面?zhèn)群缚p計算。肢背,取60mm肢尖，取50mm 豎桿BL桿的內(nèi)力N=-12.78KN，采用三面圍焊，焊縫尺寸可按構(gòu)造確定取hf=5mm。所需要的焊縫長度為：因為，所以按兩面?zhèn)群缚p計算。肢背，取50mm肢尖，取50mm下弦桿焊縫計算下弦桿與節(jié)點板連接焊縫承受兩相鄰下弦內(nèi)力之差。N151.3260.8390.49kN，hf5mm，肢背焊縫，取80mm 肢尖焊縫，取50mm焊縫驗算:肢背焊縫f30.40N/mm2160N/mm2肢

23、尖焊縫f20.27N/mm2160N/mm2焊縫強度滿足要求。根據(jù)節(jié)點放樣，得節(jié)點板尺寸為120×180，節(jié)點圖如下圖所示。下弦節(jié)點各桿肢尖、肢背尺寸桿件hf（mm） 肢背(mm)hf（mm）肢尖(mm)KB566mm取70mm534mm取50 mm BM555mm取60mm529mm取50 mm MC542mm取50mm 524mm取50mmCO532mm取50mm520mm取50mm OD522mm取50mm 515mm取50mmDQ517mm取50mm513mm取50mm QE523mm取50mm516mm取50mm（2）上弦K節(jié)點：KB桿節(jié)點板連接的焊縫計算與下弦節(jié)點B中KB

24、桿計算相同。AK桿N-113.61 kN，采用三面圍焊，設(shè)肢背和肢尖 hf = 5mm，因為，所以按兩面?zhèn)群缚p計算。 lw11081，取lw190mm lw21041，取lw250m上弦節(jié)點各桿肢尖、肢背尺寸桿件hf（mm）肢背 (mm)hf（mm）肢尖 (mm)AK581mm取90mm541mm取50mm KB566mm取70mm534mm取50 mm BM555mm取60mm529mm取50 mm MC542mm取50mm 524mm取50mmCO532mm取50mm520mm取50mm OD522mm取50mm 515mm取50mmDQ517mm取50mm5 13mm取50mm QE52

25、3mm取50mm516mm取50mm考慮擱置檁條，節(jié)點板縮進上弦肢背6mm，用槽焊縫連接，槽焊縫按兩條角焊縫計算，P12.78kN。節(jié)點板尺寸為160200設(shè)肢尖焊縫=4mm，假定集中荷載P與上弦垂直，忽略屋架上弦坡度影響。肢背焊縫驗算：肢尖焊縫驗算：節(jié)點圖如下圖所示。（3）、屋脊R節(jié)點 弦桿一般都采用同號角鋼進行拼接，為使拼接角鋼與弦桿之間能夠密合，且便于施焊，需要將拼接角鋼的尖角削除，并截去垂直肢的一部分寬度（一般為t+hf+5mm）。拼接角鋼的部分削弱，可以借助節(jié)點板來補償。接頭一邊的焊縫長度按弦桿內(nèi)力計算。設(shè)ER桿與節(jié)點板的焊縫尺寸為：肢背hf=5mm，lw1=(0.7×20

26、.45×103)/（2×0.7×5×160）+10=23mm，取lw1=50mm，肢尖hf=5mm，lw2=（0.3×20.45×103）/（2×0.7×5×160）+10=15mm。取lw2=50mm。設(shè)焊縫高度hf=5mm，則所需要焊縫計算長度為：lw=（200.39×103）/（4×0.7×5×160）+10=100mm。取lw =120mm。拼接角鋼長度300mm2×120=240mm。 上弦與節(jié)點板間的焊槽，假定承受節(jié)點荷載，驗算略。上弦肢尖與節(jié)

27、點板的連接焊縫，應(yīng)按上弦內(nèi)力的15%計算，設(shè)肢尖焊縫hf=5mm，節(jié)點板長度為280mm，節(jié)點一側(cè)弦桿焊縫的計算長度為lw=280/2-5-10=125mm，焊縫應(yīng)力為：fN=（0.15×200.39×103）/（2×0.7×5×125）=34.35N/mm2，fM=(0.15×200.39×103×68.8×6)/(2×0.7×5×1252)=113.45N/mm2 =99.13kN/mm2160kN/mm2中豎桿與節(jié)點板的連接焊縫計算：N=20.45KN此桿內(nèi)力較小，焊縫

28、尺寸可按構(gòu)造確定，取焊縫尺寸hf=5 mm，焊縫長度lw=50 mm，節(jié)點圖如下圖所示。（4）、下弦跨中E節(jié)點設(shè)計 下弦接頭設(shè)于跨中節(jié)點處，連接角鋼取與下弦桿相同截面280×50×5，焊縫高度hf=5mm，焊縫長度為：lw=（204.99×103）/（4×0.7×5×160）+10=102mm，取lw=110mm連接角鋼長度lw=2×110+10=230mm，取lw=230mm下弦桿與節(jié)點板，斜點板之間的連接焊縫按構(gòu)造設(shè)計。 弦桿與節(jié)點板連接焊計算：按下弦桿內(nèi)力的15%計算。N=204.99×15%=30.75KN

29、設(shè)肢背、肢尖焊肢尺寸為5 mm，弦桿一側(cè)需焊縫長度為肢背lw=（0.75×30.75×103）/（2×0.7×5×160）+10=31mm，取50mm，肢尖lw=（0.25×30.75×103）/（2×0.7×5×160）+10=17mm。取50mm腹桿與節(jié)點板連接焊縫的計算方法與以上幾個節(jié)點相同，節(jié)點圖如下圖所示。（5）、支座A節(jié)點為了便于施焊，下弦桿角鋼水平肢的底面與支座底板的凈距離取160mm。在節(jié)點中心線上設(shè)置加勁肋。加勁肋取280×60×8mm，節(jié)點取280

30、5;200×8mm的鋼板。 支座底板的計算支座反力RA=RB=102.24KN 按構(gòu)造要求采用底板面積為a×b=200×160mm2如僅考慮加勁肋部分底板承受支座反力R，則承壓面積為200×（2×60+8）=25600mm2驗算柱頂混凝土的抗壓強度：=R/Au=102.24×103/25600=4N/mm2fc=12.5N/mm2滿足。 底板的厚度按屋架反力作用下的彎距計算，節(jié)點板和加勁肋將底板分成四塊，每塊板為兩相鄰邊支承，而另兩相鄰邊自由的板，每塊板單位寬度的最大彎距為：M=式中 底板下的平均應(yīng)力，=4N/mm2； 2兩支承邊之間

31、的對角線長度，2=113.14mm； 系數(shù)，由b2/a2決定。b2=60×150/113.14=79.55，b2/a2=79.55/113.14=0.703，查表得=0.085故M=0.085×4×113.142=4352.22Nmm。底板厚度t=11mm，取t=12mm。 加勁肋與節(jié)點的連接焊縫計算加勁肋高度取與支座節(jié)點板相同，厚度取與中節(jié)點板相同（即200×8×280），一個加勁肋的連接焊縫所承受的內(nèi)力為四分之一支座反力。R/4=102.24×103/4=25.56×103N，M=Ve=25.56×103

32、15;50=1.28×106Nmm設(shè)焊縫hf=5mm，焊縫計算長度lw=280-10-15=255mm，則焊縫應(yīng)力為f=(25.56×103)/(2×0.7×5×255)=14.32 N/mm2，f=(6×1.28×106)/(2×0.7×5×2552)=16.87 N/mm2， =19.91N/mm2160N/mm2 節(jié)點板、加勁肋與底板的連接焊縫設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R=102.24kN，其中每塊加勁肋各傳R/4=25.56kN，節(jié)點板傳遞R/2=51.12kN。節(jié)點板與底板的連接焊縫計算長

33、度=2×（160-10）=300mm，所需要的焊腳尺寸為h(51.12×103)/(0.7×300×160×1.22)=2.0mm，取h=5mm。每塊加勁肋與底板的連接焊縫長度為=（60-10）×2=100mm。所需要的焊縫尺寸為h(51.12×103)/(0.7×100×160×1.22)=4 mm，取h=5mm，節(jié)點圖如下圖所示。 其他節(jié)點設(shè)計方法與上述方法類似。具體見屋架施工圖。7、填板計算（1） 、上弦桿：填板厚度為8mm，40i=40×4.47=178.8cm，取間距150/

34、2=75cm；（2） 、下弦桿：填板厚度為8mm，80i=80×2.56=204.8cm，取間距300/3=100cm；（3） 、腹桿：斜桿AK、斜桿BM、斜桿CO、斜桿QE、斜桿DQ、豎桿AJ、豎桿BL、豎桿CN、豎桿PD，填板厚度均為6mm，40i=40×1.93=77.2cm，取間距75cm；（4） 、豎桿RE，填板厚度為6mm，80i=80×1.24=99.2cm，取間距300/4=75cm；（5） 、斜桿KB、斜桿MC、斜桿OD，填板厚度為6mm，40i=40×1.37=54.8cm，取間距50cm。4、 吊車梁設(shè)計1、 內(nèi)力計算： Pk,ma

35、x=29kN,Pk,min=9.3kN(1)、豎向力由鋼結(jié)構(gòu)計算手冊可知，產(chǎn)生最大彎矩時如圖，計算公式如下 帶入得Mk,max=3×29×(3-0.42)2/6-29×0.5=82.0kN·m產(chǎn)生最大剪力時如圖 Vk,max=29×(2.5+5.5+6)/6=67.7kN·m(2) 、水平力Tk=0.1Pk,max=2.9kNMky=82×2.9/29=8.2kNHk=67.7×2.9/29=6.77kN 4.8+3=7.8<10t.=12%每個輪上水平壓力：T=1.4g（Q+Q）/n=1.4×9.

36、8×12%×7800/4 =3.2kN(1)、P k,max =29kN, P k,min =9.3kN P max =1.4P k,max =1.4×1.05×29=42.63kN荷載吊車821.05x1.4x82=120.548.21.4x8.2=11.4867.71.05x1.4x67.7=99.52自重0.05x82=4.11.2x4.1=4.920.03x67.7=2.0311.2x2.031=2.4486.1125.4669.731101.962、截面尺寸確定：（1） 、采用Q235級鋼材，暫取吊車梁截面如右圖所示型號為HN390×

37、300×10×16查表得，截面特性為A=10700mm2 Ix =38900cm 4 Iy =7210cm 4 ix =16.9cmiy =7.26cmWx = 2000cm 3 Wy=481cm3Wx上=Wx下=Ix/21.1=38900/21.1=1843.6cm3（2）強度計算（1）上翼緣最大正應(yīng)力= Mmax / Wnx上+ My / Wny =125.46×106/1843600 + 11.48×106/481000 =74.27N/mm2215N/mm2下翼緣最大正應(yīng)力= Mmax / Wnx下=125.46×106/1843600

38、=68.05 N/mm2215N/mm2（2）腹板局部壓應(yīng)力lz =a+5 hy +2 hR =50+5×16+2×130=390mmc =P/ lz tw =1.0×29×103 /6.77×390=10.98N/mm2215N/mm2(3) 整體穩(wěn)定計算 l/b=6000/300=20>13,所以需驗算穩(wěn)定性= l1 t1 / b1 h=(6000×16)/ (300×422)=0.76<2 取b =0.73+0.18×0.76=0.87I1=I2=16×3003/12=3.6×

39、107b =I1 /(I1 +I2)=0.5 b =0.8(2b +1)=0y =6000/82=73.2mmy =215N/mm2 b =b ·(4320/y2) ·(Ah/ Wx)· 1+(y t/4.4h) 2 +b ·235/ y =0.87×(4320/173.22) ×(10700×390/1843.6×103)· 1+(73.2×16)/(4.4×390) 2 ×235/345=0.41<0.6b =0.41= Mmax / Wnx上+ My / Wny

40、=125.46×106/1843600 + 11.48×106/481000 =74.27N/mm2215N/mm2 =Mx /bWx + My /Wy =125.46×106 /( 0.41×2000×103 )+11.48×106 /481×103 =176.87/mm2 <215 N/mm2 滿足整體穩(wěn)定條件（5）加勁肋計算加勁肋h0 /tw =422/16=26.4<80 可按構(gòu)造配置0.5 h0a2 h0 取間距a=1.2 h0 =600mm截面尺寸外伸長度bs = h0 /30+40=57mm 厚度

41、ts =bs /15=3.8mm 采用80×8mm 支座反力 Rmax=165.4kN計算截面面積 A=1.8×1.2+15×0.8=33.6mm繞腹板中線的界面慣性矩 I=12×183 /12+15×0.83 /12=583.8cm4 i= I/A =4.17cm=l/i=50/4.17=12.0 查表=0.989N/A=165.4×103 /(0.989×33.6×102 )=49.8 N/mm2 <310 N/mm2 （6）焊縫計算上翼緣與腹板連接焊縫hf =1/ (2×0.7 fw )(VS

42、1 / Ix) 2 +(P/lz) 2 = 1/ (2×0.7×160) × (165.4×103×280×10×243/39545×104)+(1×110.25×103/360) 2 =1.94mm 取hf =6mm下翼緣與腹板連接焊縫hf =VS1 /(2×0.7 fw Ix )=165.4×103×280×10×243/（2×0.7×160×39072×103） =1.42mm 取hf =6mm支座加

43、勁肋與腹板連接焊縫hf =1.2 Rmax /(1.4 l w fw )=(1.2×165.4×103 )/(1.4×490×160)=1.81mm 同樣取hf =6mm吊車梁計算完畢5、 排架柱設(shè)計1、 設(shè)計資料：基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)地坪高度為0.5m，上柱高1.8m，下柱高0.5+5.4=5.9m，總高7.7m；，取400mm；，取600mm；所以：上下柱均采用實腹式矩形柱，上柱；下柱。2、 荷載統(tǒng)計：（1） 、恒荷載： 柱頂： 吊車梁：查表得，HM390×300理論重量為107kg/m， 107×6×9.8/1000=6.3

44、kN G3=(6.3+0.8×6)×1.2=13.32kN 柱自重： （2） 、活荷載： 吊車豎向：Dmax=(29×1+29×0.5)×1.4=60.9KN Dmax=(9.3×1+9.3×0.5)×1.4=19.53KN 吊車水平： 風(fēng)荷載： 3、 內(nèi)力計算： 采用剪力分配法 所以： （1） 、恒載作用下排架柱的內(nèi)力分析： G1=51.84KN G3=13.32KN G4=8.64KN G5=33.84KN 內(nèi)力如下圖所示：（2） 、屋面活荷載作用下排架柱的內(nèi)力分析： 內(nèi)力如下圖所示：（3） 、左面風(fēng)荷載作用下

45、： 所以： 所以： A柱： B柱： （4） 、吊車活荷載作用下作用于A柱時： 所以： 內(nèi)力圖如下：（5） 、在左向剎車作用下： 上柱： 下柱： 恒載屋面活載左風(fēng)右風(fēng)左剎車右剎車IM0.44-1.008-9.9112.24914.83214.8323.96-3.96N60.4850.400157.540.3200IIM3.576.552-9.9112.249-56.048-3.3083.96-3.96N72.7250.400157.540.3200IIIM-3.15-4.424-80.5075.221-9.90442.83640.92-40.92N106.5650.400157.540.3200V1.21.9617.98314.605-8.248.24-6.606.60恒載+一種活載恒載+0.9（兩種及以上活載）I+M最大+：15.