畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書二八

學(xué)士學(xué)位論文PAGE48輕鋼結(jié)構(gòu)單層房屋設(shè)計(jì)1、建筑設(shè)計(jì)1.1、工程概況1.1.1、本工程為xxxx廠的裝配車間，室內(nèi)相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高及定位由建設(shè)單位定。墻面標(biāo)高1.2米以下采用240厚磚墻，標(biāo)高1.2米以上為壓型墻面板，屋面采用太空輕質(zhì)大型屋面板。1.1.2、該建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)為三級(jí)。1.1.3、建筑面積：1814.63㎡；建筑高度：8.86m；使用年限：50年。1.1.4、結(jié)構(gòu)形式：門式剛架結(jié)構(gòu)。1.2、平面設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，廠房平面為單跨矩形平面。其柱網(wǎng)采用6m×21m.其橫向定位軸線除兩端部與柱翼緣外側(cè)重合外，其余均與柱中心線重合，縱向定位軸線與柱外緣相重合。廠房內(nèi)通道根據(jù)載重汽車出入需要及人員安全疏散要求，寬度取為3.6m。廠房兩端出入洞口尺寸取為3600×3600，兩側(cè)的洞口為4200×3600。1.3、剖面設(shè)計(jì)①.廠房高度確定廠房高度選擇7500mm。室內(nèi)外高差取為150mm。②.采光通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)廠房生產(chǎn)狀況，廠房的采光等級(jí)為Ⅲ級(jí)，采用雙側(cè)窗采光，其窗地面積比取1/3.5。當(dāng)每個(gè)柱距都設(shè)側(cè)窗進(jìn)行采光時(shí)，其采光窗面積為A=6×21/3.5=36㎡則每側(cè)窗的面積為18㎡。當(dāng)取窗寬為4.8m時(shí)，需要窗高為3.75m,近似取3.6m.勉強(qiáng)滿足要求。由于廠房的跨度只有21m,可以直接利用穿堂風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)。③.屋面排水設(shè)計(jì)屋面排水方式采用女兒墻有組織排水，屋面的排水坡度取1/10，落水管每側(cè)5根，分別位于2、5、8、11、14軸線處（詳見圖紙部分），用直徑100mm的PVC管。1.4、立面設(shè)計(jì)采用豎向波形壓型鋼板外墻及彩板鋼窗，形成豎向線條的立面效果，改變廠房長度和高度尺度的扁平視覺效果，使廠房顯得莊重、挺拔，注意墻體的外觀處理。1.5、建筑做法1、 屋面做法：II級(jí)防水，不上人，保溫隔熱.2、 地面做法：01ZJ001，水磨石地面。總厚150mm.3、 踢腳做法：01ZJ001，踢22（150高），面磚踢腳，總厚30mm，4、 散水做法：01ZJ001，散4，水泥砂漿散水，總厚120mm。2、主剛架設(shè)計(jì)剛架設(shè)計(jì)計(jì)算2.1、結(jié)構(gòu)選型及布置因?yàn)闆]有吊車，屋面恒載和活載都不大，跨度較大，故采用輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，造價(jià)較低，施工速度快，施工難度較低。廠房長度為84m,故只設(shè)一個(gè)溫度區(qū)段，柱間支撐設(shè)在兩端部的第一個(gè)開間各設(shè)一道，在廠房縱向中央設(shè)一道，在有柱間支撐的地方均設(shè)屋蓋的橫向支撐，以形成幾何不變體系，在剛架轉(zhuǎn)折處（柱頂和屋脊處）設(shè)置剛性系桿。屋面采用1.5m×6.0m的太空板，墻梁的間距取為1.5m,截面尺寸根據(jù)計(jì)算得到，在跨中設(shè)置一道拉條，在屋脊和側(cè)墻的頂部還應(yīng)設(shè)置斜拉條，詳見屋面結(jié)構(gòu)布置圖。2.2、主剛架設(shè)計(jì)計(jì)算21m跨剛架簡圖如下所示，屋面采用1.5m×6.0m的太空板，剛架柱為等截面鉸接柱腳，梁柱節(jié)點(diǎn)處采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，平面外設(shè)柱間支撐及隅撐于a,b點(diǎn)，分別提供梁、柱的側(cè)向支撐點(diǎn)，剛架的間距6000mm，材料采用Q235B,焊條E43型。荷載條件（標(biāo)準(zhǔn)值）：雪荷載0.65KN/㎡,積灰荷載0.3KN/㎡，屋面活荷載0.5KN/㎡，基本風(fēng)壓0.45KN/㎡。注意:（1）由于活荷載承載面積為21m×6m=126㎡>60㎡,故計(jì)算時(shí)取活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.3KN/㎡,但是對(duì)于太空輕質(zhì)大型屋面板取0.5KN/㎡(2)風(fēng)荷載體型系數(shù)按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102:2002）封閉式建筑類型中間區(qū)的風(fēng)荷載體型系數(shù)采用。確定Z值：1）Z=0.1×B=0.1×21=2.1m2Z=4.2m2)Z=0.4×H=0.4×7.5=3m2Z=6.0m取較小值為4.2m，根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》表A.0.2-1注3，因?yàn)橹?m>4.2m,故風(fēng)荷載取中間區(qū)。風(fēng)荷載體型系數(shù)如下圖所示2.3、荷載計(jì)算荷載的取值計(jì)算：屋蓋自重標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面）大型屋面板及保溫層0.65KN/㎡防水層0.10KN/㎡懸掛設(shè)備0.05KN/㎡小計(jì)0.80KN/㎡屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值雪荷載0.65KN/㎡積灰荷載0.30KN/㎡小計(jì)0.95KN/㎡輕質(zhì)墻面及柱自重（包括柱、墻骨架）0.50KN/㎡風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓w=1.05×0.45KN/㎡=0.47KN/㎡,按地面粗糙度為B類。以屋頂及柱頂為準(zhǔn)風(fēng)壓高度變化系數(shù)u=1.0,w=0.47KN/㎡.(2)各部分作用的荷載1）屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.80×6=4.8KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.95×6=5.7KN/m2）柱荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5×6=3.0KN/m3）風(fēng)荷載（垂直于構(gòu)件的表面）迎風(fēng)面柱上：q=0.47×6×0.25=0.71KN/m；橫梁上：q=0.47×6×（-1.0）=-2.82KN/m背風(fēng)面柱上：q=0.47×6×（-0.55）=-1.55KN/m橫梁上：q=0.47×6×（-0.65）=-1.83KN/m2.4、內(nèi)力分析計(jì)算剛架內(nèi)力計(jì)算見下表1中所示表1、等截面剛架在各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算簡圖及內(nèi)力力圖（M,N,,V）恒荷載作用活荷載作用風(fēng)荷載作用備注：以上的計(jì)算過程略，請(qǐng)參考《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南（實(shí)例與圖集）》第751頁14.18單跨等截面門式剛架彎矩剪力計(jì)算公式。附：用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到的計(jì)算結(jié)果如下表中所示計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算簡圖及內(nèi)力力圖（M,N,,V）恒荷載作用活荷載作用風(fēng)荷載作用由上比較可知用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到的內(nèi)力與套用公式得到的結(jié)果相差無幾。2.5、內(nèi)力組合（1）剛架柱1）柱頂（B點(diǎn)）截面，因因風(fēng)荷載內(nèi)內(nèi)力與豎向向荷載內(nèi)力力符號(hào)相反反，故剛架架柱只考慮慮豎向橫荷荷載+活荷載的的組合，按按M的二種組組合比較：：①由永久荷載效應(yīng)應(yīng)控制的組組合1..35×永久荷載載＋1.44×相應(yīng)的組組合值系數(shù)數(shù)×可變荷載載。②由可變荷載效應(yīng)應(yīng)控制的組組合①M(fèi)=1.35×1138.668＋1.4××164..7×=363..2KN..mN=1.35×（-50..4）＋1.077×（-59..9）=-1332.1KKNV=1.35×（--18.449）＋1.077×（-21.96）=-488.5KNN②M=1.2××138..68＋0.9××1.4××164..7=3773.9KN.mmN=1.2×（--50.44）＋0.9××1.4××（-59..9）=-1335.9KNV=1.2×（--18.449）＋0.9××1.4××（-21..96）=-499.9KNN2)柱底（AA點(diǎn)）截面面，按N的二種組組合比較：：①N=1.355×72..9＋1.077×59..9=1662.5KNV=11.35××（-18..49）＋1.077×（-21..96）=-48..5KNN②N=1.2×72..9＋0.9××1.4××59.99=1622.95KKNV=11.2×（-18..49）＋0.9××1.4××（-21..96）=-499.86KKN有上述可知本本剛架內(nèi)力力組合由②控制對(duì)錨栓的的計(jì)算及是是否要抗剪剪連接件，應(yīng)應(yīng)考慮恒載載與風(fēng)荷載載的組合，此此時(shí)取恒荷荷載的分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)為1.0，按N計(jì)算組合合M=0N=1.00×（-72..9）＋1.4××29.66=-311.46KKNV=1.00×（-18..49）＋1.4××15.11=2.665KN（）對(duì)柱腳是否設(shè)抗抗剪件按V組合V=1.22×18..49＋0.9××1.4××21.996＋0.9××1.4××15.11=68..9KNN=1.22×72..9＋0.9××1.4××59.99－0.9××1.4××29.66=1255.7KNN（2）剛架橫梁支點(diǎn)（B點(diǎn)）截截面，同理理只考慮豎豎向恒荷載載＋活荷載載，按M取可變荷荷載效應(yīng)控控制時(shí)的組組合：M=M=373..9KN..mN=-1.2×223.4－0.9××1.4××27.88=-633.11KKNV=1.2×488.31＋0.9××1.4××57.44=1300.3KNN按力學(xué)原理：構(gòu)構(gòu)件的反彎彎點(diǎn)的計(jì)算算用荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值M=138.688＋164..7=3003.4KKN.mN=-23.4--27.88=-511.2KNNV=48.31＋＋57.44=1055.7KNNq=（4.8＋＋5.7）×cos（arcttan）=10..448KKN/m橫梁計(jì)算簡圖見見如下所示示2）屋脊（CC點(diǎn)）截面面，荷載組組合同上，只只考慮豎向向恒荷載＋＋活荷載，按M取可變荷載效應(yīng)控制的組合：M=1..2×1006.511＋0.9××1.4××126..5=2887.200KN/mmN=1..2×（-18..4）＋0.9××1.4××（-21..9）=-499.67KKNV=1..2×（-18..4）＋0.9××1.4××（-2.2）=-4..98KNN內(nèi)力均小于B點(diǎn)點(diǎn)截面，且且平面外支支撐條件相相同，故可可不驗(yàn)算本本截面。3）設(shè)校核反彎點(diǎn)距距支點(diǎn)B的距離為x,反彎點(diǎn)的的彎矩：M==Vx－M－qx=1005.7xx－303..4－1/2××10.4448×xx=0x===3.466m或16.777m（舍舍去）橫梁端部平面外外隅撐支點(diǎn)點(diǎn)距離設(shè)定定為3m<3.466m,可認(rèn)為合合適。4）距屋脊5m處的的F點(diǎn)的內(nèi)力力計(jì)算：q==1.2××4.8＋0.9××1.4××5.7==12.99KN/mmM==V×5＋M－q×5ccos（arcttan1//10）×1/22×5coos（arcttan1//10）=4.998×5＋287..20－12.99×5×ccos5..71×55/2×ccos5..71=1152.445KN//mN==-N-664.188sin（arcttan1//10）=-499.67--64.118×siin5.771=-556.066KNV==-V＋64.118coss（arcttan1//10）=-4..98＋64.118×coos5.771=588.88KKN內(nèi)力均小于B點(diǎn)點(diǎn)截面，可可不驗(yàn)算本本截面。2.6、截面的的選擇與強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算按設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算考慮梁梁、柱選用用相同截面面H6000×2880×8××12截面尺尺寸見圖示示（1）剛架柱1）截截面特性A=2×2880×122＋576××8=111328㎜I=×6600-×5766=7.00833××10㎜I=2×××2800＋×5788×8=44.3933×10㎜㎜i====250..1㎜,i===62..3㎜W====2.36611×110㎜W====3.13378×110㎜平面內(nèi)有效長度度計(jì)算K====2.881（I=I）K=0..0（柱腳與與基礎(chǔ)混凝凝土鉸接）查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》表表D-2得u=22.12H==u×H==2.122×75000=155900㎜===63.57平面外計(jì)算長度度H=44000㎜,==64..212)截面的寬厚比翼緣；==111.33〈15=155腹板：按壓彎構(gòu)構(gòu)件計(jì)算，取B點(diǎn)處====12.01558.4==N/㎜==1.861..6<1..86<22.0要求==72<<（48+0..5-266.2）=48××1.866+0.55×64..21-226.2==95.1185。符合要求。因772＞70，故可可以考慮屈屈曲后強(qiáng)度度。3）強(qiáng)度驗(yàn)算B點(diǎn)不考慮屈曲后后強(qiáng)度的計(jì)計(jì)算=+=+=162.8N/㎜<f=2215N//㎜考慮屈曲后強(qiáng)度度===-0.86h==h=×5766=3100㎜K==20.56==0.500<0.88=1全截截面有效?？辜魪?qiáng)度度驗(yàn)算：設(shè)全長不不設(shè)加勁肋肋KK=5.334===00.84>>0.8V=htffff=f=121..8N//㎜V=5766×8×1121.88=5.6613×110N=5561.33KN>>V=449.9KKN因?yàn)閂=49..9KN==0.5VV=2800.6KNNM=M-NWW/A((M=Wf,W=WW)M=2.36111×10××215--135..9×100×2.33611××10/1113288=4.793××10(NN.㎜)>M=3773.9KKN.m滿足要求求。4）穩(wěn)定性驗(yàn)算M作用平面面內(nèi)的穩(wěn)定定，按下式式計(jì)算：+f由=63.57按按B類截面查查《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》附表C-2得：=0..788N===5181KNN=1.00則有+=169.3NN/㎜<ff=2155N/㎜M作用平面外穩(wěn)定定，按公式式+f由=64.21及及C類截面查查《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》附表C-3得=0..681=0.65+00.35××=0.8813=1..07-==1.077-×1==0.9776則+1.0×=1149.553N/㎜<f(2)剛架橫橫梁1）強(qiáng)度驗(yàn)算B點(diǎn)按不考慮屈曲后強(qiáng)強(qiáng)度=+=+=1566.5N//㎜<f====28..3N//㎜<f=1225N//㎜考慮屈曲后強(qiáng)度度,按梁考慮慮，====5.571558.366===-0.93K==22..23===0.4760..8=1全截面有有效.抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算：：===0.884＞0.8（不不設(shè)橫向加加勁肋，K=5.334）f=f=×1255=1211.8N//㎜V=htf=5576×88×1211.8=5561.33KN＞V=1330.3KKN因V=130.33KN＜0.5V=2880.6KKNM=M-NW/AA=W=2..36111×10××=4944.48KKN.m＞373..9KN..m滿足要求.2）平面外穩(wěn)定校校核一般剛架平面外外穩(wěn)定靠支支撐來保證證；本設(shè)計(jì)計(jì)采取以下下三個(gè)措施施：作為梁下翼緣受受壓時(shí)橫梁梁的穩(wěn)定由由從檐口起起的第二塊塊太空板的的碼腳處設(shè)設(shè)隅撐于接接近負(fù)彎矩矩零點(diǎn)處，處處時(shí)間距33m＜16×00.25==4m屋脊點(diǎn)往下第二二塊太空板板的碼腳處處亦設(shè)隅撐撐以保證屋屋脊負(fù)彎矩矩使下翼緣緣受壓時(shí)有有支撐。屋脊橫向的支撐撐間距為55m，并在在支撐點(diǎn)處處設(shè)隅撐以以保證橫梁梁全截面受受支承，則則橫梁成為為了平面外外為5m支撐的的壓彎構(gòu)件件，取CF段，BF段分別計(jì)計(jì)算。計(jì)算公式為：++fCF段===80..26及C類截面查查《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》附表C-3得：式中M=M=0.5576由于有端端彎矩與橫橫向荷載，則則取=1..0=1..07-==1.007-×11=0.9924由于內(nèi)力沿桿件件線性變化化，取端中中值N====-522.87KKN+1.0×=1139.77N/㎜<f=2215NN/㎜FB段：=00.5766=1.00=0.9224M==MNN===-599.59KKN+1.0×=1180.55N/㎜<f=2215NN/㎜3)截面特性性及截面寬寬厚比i.截面的特性與剛剛架一樣，在在此不再贅贅述。ii.截面的寬寬厚比翼緣：==111.33〈15=155腹板：按壓彎構(gòu)構(gòu)件取B點(diǎn)處====422.18=====1.93要求=722〈（48+0..5）=48××1.933＋0.5××80.226-266.2=1106.5572.7、位移驗(yàn)驗(yàn)算（荷載載采用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值）由結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)計(jì)軟件計(jì)算算得數(shù)值如如下：風(fēng)荷載作用下的的柱頂水平平位移風(fēng)荷載作用下位位移計(jì)算桿端位移值(乘子子=11)桿端端1桿端2單元碼u-水水平位移v-豎直位位移-轉(zhuǎn)角u-水平位位移v-豎豎直位移-轉(zhuǎn)角100.00000000000.0000000000-00.002213066900.00993952200.000009934700.0000419440200.00993952200.000009934700.000041944000.00882522280.001209949600.0000165113300.00882522280.001209949600.000016511300.00771060040.0000066050-00.0011415227400.00771060040.0000066050-00.001141522700.00000000000.0000000000-00.0000805116由上圖可知.柱柱頂B點(diǎn)在風(fēng)荷荷載作用下下的位移最最大=9.339㎜/H=9.399/75000=<,滿足要求求（2）豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值值作用下的的橫梁豎向向撓度（1.0恒載+1.0活載）恒荷載和活荷載載作用下的的位移計(jì)算算桿端位移值(乘子子=11)桿端端1桿端2單元碼u-水水平位移v-豎直位位移-轉(zhuǎn)角u-水平位位移v-豎豎直位移-轉(zhuǎn)角100.00000000000.000000000000.0033270440-00.0055423551-0.0000388314-00.00443713392-00.0055423551-0.0000388314-00.004437133900.0000000000-0.005665556200.0000000000300.0000000000-0.005665556200.000000000000.0055423551-0.000038831400.0044371339400.0055423551-0.000038831400.004437133900.00000000000.0000000000-00.0033270440由上圖可知.屋屋脊C點(diǎn)在豎向向荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值作用下下的撓度為為：=566.65--0.388=56..27mmm撓跨比==<滿足坡度改變值為：：因風(fēng)力產(chǎn)生的水水平撓度使使跨度加大大引起的屋屋面坡度變變化，由于于水平撓度度對(duì)BC為：9.39-8..25=11.14㎜，對(duì)CD段為8.255-7.111=1..14㎜其值太小小可以不計(jì)計(jì).②因豎向撓度使屋屋面坡度改改變?yōu)椋?，坡度的改變?yōu)樵档?<可以2.8、梁柱節(jié)節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)節(jié)點(diǎn)B連接設(shè)計(jì)計(jì)采用下圖圖的構(gòu)造，采采用摩擦型型高強(qiáng)度螺螺栓連接，節(jié)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及及螺栓的布布置見圖示示。（a）節(jié)點(diǎn)詳詳圖（b）內(nèi)力分布（c）內(nèi)力轉(zhuǎn)移移（1）接頭內(nèi)力計(jì)算算：B點(diǎn)的內(nèi)力力為安安全起見一一般把節(jié)點(diǎn)點(diǎn)B的內(nèi)力直直接移到B點(diǎn)作為接接頭處內(nèi)力力計(jì)算，但但是因連接接面不垂直直于橫梁，故N,V數(shù)值應(yīng)修正為連接面的數(shù)值。N=NNcos+VVsin=--63.111×coos5.77+1300.3×ssin5..7=-449.833KNV=siin+VVcos=663.111×sinn5.7++130..3×coos5.77=1355.9KNN(2)節(jié)點(diǎn)計(jì)計(jì)算采用摩擦擦型高強(qiáng)度度螺栓，單單個(gè)螺栓承承受拉力為為：N=+==158.977KN(此處因?yàn)镹為壓力，所所以不予考考慮)采用10.9級(jí)M224螺栓，其其抗拉承載載力為：N=0.88p=0..8×2225=1880KN>N可以另一端承壓：f====7.779N/㎜抗剪靠下面6個(gè)個(gè)螺栓，每每個(gè)承受N===22..65KNNN=0.9nP==0.9××1.0××0.455×2255=91..13KNNNN<N滿足要求求。板厚確定：按CCECS102::20022中的公式式計(jì)算：t==23.74㎜㎜且t==35.1㎜綜上所述述端板厚度度取為t=36mmm(3)焊縫設(shè)設(shè)計(jì)按構(gòu)造要求取定定焊腳尺寸寸為：h1..2t=11.2×112=144.4㎜h1.5=1.55×=9㎜取h=10㎜同理：h1.2tt=1.22×8=99.6㎜h1.5=1.55×=9㎜取h=9㎜l=b-22h=2880-2××10=2260㎜全部焊縫有效截截面對(duì)中和和軸的慣性性矩I=2××5562+22×=8.073××10㎜A=2××6.3××562++2×2660×7++2×2552×7==1.4225×100㎜翼緣焊縫的最大大應(yīng)力：=+==1455.7N//㎜<=1.222×1600N/㎜=1955.2NN/㎜滿足要求求腹板焊縫處的應(yīng)應(yīng)力：===1333.6NN/㎜===19.2NN/㎜==111.2N/㎜<f=160N/㎜上述焊縫的設(shè)計(jì)計(jì)可以。2.9、柱腳節(jié)節(jié)點(diǎn)計(jì)算柱腳采用如下構(gòu)構(gòu)造，見圖圖示?；A(chǔ)混凝土（CC25）抗壓承承載力f=111.9N//㎜,柱腳的內(nèi)內(nèi)力：底版的反力===1.002N/㎜<f=111.9NN/㎜可以底底版厚度的的計(jì)算：按按三面支承承計(jì)算==k=00.09114M=ka=00.09114×1..02×2215=44309..5N.mmm按懸臂板有：MM=ka=0.55×1.002×299=4288.9NN.mm取M==43309.55N.mmmt===111.233㎜則底版的的厚度采用用t=116㎜錨栓采用4××M24,每個(gè)錨栓N=Af=353㎜×1400N/㎜=49..42KKN>311.46KKN（2）抗剪連接件的計(jì)計(jì)算因柱柱底板有拉拉力且V=68..9KN>0..4×1225.7KKN=550.288KN故必須設(shè)設(shè)抗剪連接接件。初選用-330㎜×180㎜×高度h（80㎜）剪應(yīng)力====12..76NN/㎜正應(yīng)力====1022.07N/㎜==104.444N/㎜<ff=2055N/㎜故抗剪連接板初選選的截面滿滿足要求?？辜暨B接接件與柱底底板采用雙雙面焊縫，焊焊腳尺寸h=110,焊縫驗(yàn)算算如下：==30.76N/㎜==67.11N/㎜==63.02N/㎜<ff=1600N/㎜==85.69N/㎜<ff=1600N/㎜焊縫滿足要求。墻梁的設(shè)計(jì)3、墻梁的設(shè)計(jì)3.1、設(shè)計(jì)說說明（1）墻面上的墻梁跨跨度為l=6m,間距s=1.55m布置（如如下圖所示示）（b）墻面墻梁梁布置及荷荷載作用簡簡圖（2）墻梁采用冷彎薄薄壁C形鋼，墻墻梁外掛壓壓型鋼板（單單側(cè)掛墻板板），拉條條采用Q2355B制作，焊焊條采用E43型。3.2、荷載及及內(nèi)力的計(jì)計(jì)算（1）作作用于墻面面墻梁上的的均布荷載載：永久荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值分項(xiàng)系數(shù)數(shù)設(shè)計(jì)值值壓型鋼板0.111..20.122KN/mm拉條及支撐自重重0..0811.20.110KN//m合計(jì)0.188KN//m×1..2=0..22KKN/m活荷載（水平風(fēng)風(fēng)壓力）=0.47KKN/m按地面粗粗糙度為B類，以柱柱頂為準(zhǔn)風(fēng)風(fēng)壓高度變變化系數(shù)==1.0，=0.447KNN/m墻面中間間區(qū)迎風(fēng)面面風(fēng)壓體型型系數(shù)=11.0，由前面的的計(jì)算可知知：風(fēng)荷載載作用取中中間區(qū)。最大的迎風(fēng)荷載載為：==1.00×1.00×0.447=0..47KNN/m（2）作用于墻梁上上的線荷載載：單側(cè)壓型型鋼板重：：q=00.12××1.5==0.188KN/mm拉條、支支撐重：q=0.100×1.55=0.115KN//m豎向的荷載：q=q+q=0..33KKN/m水平風(fēng)風(fēng)荷載：q=11.4×00.47××1.5==0.9887KNN/m（3）內(nèi)力計(jì)算豎向荷載q產(chǎn)生生最大彎矩矩（跨中設(shè)設(shè)一道拉條條）M=ql==×0.333×6==0.3771KNN.m（負(fù)彎矩矩）M=qll=×0.333×6==1.4885KNN.m（跨中無無拉條，正正彎矩）由水平風(fēng)荷載qq所產(chǎn)生的的彎矩M==ql=×0..987××6×6==4.4442KNN.m支座處最大剪力力：VV=0.3375×00.33××6=0..743KNV=0.55×0.9987×66=2.9961KKN當(dāng)設(shè)計(jì)邊緣帶墻墻梁時(shí)，由由于風(fēng)壓力力產(chǎn)生彎矩矩值較大，需需加密墻梁梁間距，若若選用間距距s=1.00m時(shí)，q=1.44×1.66×0.447×1..0×1..0=1..053KN/mm（其中+1.66為邊緣帶帶的風(fēng)壓體體型系數(shù)）M=×1.053××6×6==4.7339KNN.m>>4.4442KKN.mV=0.5×1..053××6=3..159KN雙力矩計(jì)算，由由上圖中的的（b）所示墻墻面墻梁單單側(cè)掛墻板板，拉條設(shè)設(shè)于距墻面面1/3墻梁寬度度處，因而而僅考慮為為承受墻面面荷載的支支撐點(diǎn)，而而豎向荷載載q及水平風(fēng)風(fēng)荷載q的作用均均不通過截截面的彎心心，需考慮慮雙力矩的的影響。如如墻面的拉拉條設(shè)置在在墻梁寬度度1/2處，且一一根拉條一一根壓桿則則可以視作作抗扭支點(diǎn)點(diǎn)。在此處按跨中無無支承的簡簡支梁計(jì)算算，并按《門門式剛架輕輕型房屋鋼鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》中中的公式計(jì)計(jì)算。初選墻梁截面為為：CQQL1880×700×20××2.5e=5.100㎝xx=2.111㎝k====0.00044㎝=0.444mkl=0.444×6=22.64e==180//2㎜+334/2㎜=0..107mm=e-x++b/2=5.11-2.111+3..5=6..49㎝qe=qee+q=00.18××0.1007+0..987××6.499×10==0.08833KKN.m//m由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)與計(jì)算》附附錄B表B-2圖查得=7.44墻梁梁跨中最大大雙力矩B=0.001qel=0.001×7..4×0..08333×6×66=0.2222KNN.m/mm由雙力矩B引起起正應(yīng)力符符號(hào)以壓應(yīng)應(yīng)力為正，拉拉應(yīng)力為負(fù)負(fù)，如下圖圖示3.3.截面選選擇（1）墻梁截面CC180××70×220×2..5A=8..48㎝I=4420.220㎝W=446.699㎝i=77.04㎝㎝I=54.42㎝㎝WW=W=111.12㎝㎝WW=W=255.82㎝㎝i=22.53㎝㎝I=3492.116㎝WW=115..73㎝W=133..99㎝（2）有效截面的計(jì)算算（按《冷冷彎薄壁型型鋼結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)范》第5.6.8條不考慮雙力矩）：按毛截面面計(jì)算截面面角點(diǎn)處的的應(yīng)力：==+=33.336+1001.4999=1334.866N/㎜（壓）=-=-14..37+1101.550=877.13N/㎜（壓）N/㎜（拉拉）=-14.377-1011.50==-1155.87N/㎜（拉）1）板件1-2為部分加加勁板件，最最大壓應(yīng)力力在部分加加勁邊=1344.86NN/㎜=877.13NN/㎜（不考慮慮雙力矩影影響）===0.646>-11板件1-2穩(wěn)定kK=1.15-00.22++0.0445=1..15-00.22××0.6446+0..045××0.6446=1..027鄰邊2-4（加勁板板）穩(wěn)定系系數(shù)k=-1115.877N/㎜=887.133N/㎜==-1..33<<-1按=-1計(jì)算k=7.88-6.229+99.78==23.887受壓板件件板組約束束系數(shù)kb=70㎜c=1880㎜===0.5533<11.1k===1.37<k=2..4kk=1.337板件1-2有效寬厚厚比計(jì)算：：取=134.866N/㎜由=0.6646=1.15-00.15==1.155-0.115×0..646==1.0553====1.4462由>0時(shí)，取b=b=70㎜，18=188×1.0053×11.4622=27..72<<b/tt==288<338需要計(jì)算有效截截面b/t=（）=（）×==27..85b=69.664㎜,即腹板失失效區(qū)域?qū)拰挾龋?0-669.644=0.336㎜）很小，計(jì)計(jì)算可不予予考慮。2）、板件2-44為（加勁勁板件）=87..13（壓）===-1115.877（拉）==-1..33k=23.877,k=11.0277受壓板件件板組約束束系數(shù)k計(jì)算b=1880mm,cc=70mmm===1.875>1..1k=0..11+==0.3889<k=1..7取k=0.389板件2-4有效寬厚厚比取=87..13NN/㎜由=-1.33<0取=1.115===4.6674由=-1.33<0時(shí),b===77..25㎜.18=18×11.15××4.6774=966.75>722b=b=777.25,,板件2-4全部有效效，板件3-4為全截面面受拉故也也全部有效效。（3）強(qiáng)度計(jì)算墻面墻梁全截面面有效，腹腹板2-4墻板側(cè)拉拉條開孔113，凈截面模模量計(jì)算W===46.11㎝㎝W=====10..87㎝W===25..18㎝=++f=+-=+-=34.13++102..78-1191.883=-54.92N/㎜=-++=-+102..78+==-14..73+1102.778+1665.688=253.73N/㎜>f=2005N//㎜=-+=34.13--102..78+1191.883=123..18N/㎜-14.73--102..78-1165.668=--283..19N//㎜>ff=2055N/㎜（強(qiáng)度不滿足）剪應(yīng)力計(jì)算如下下：b==70-22.5×22=65㎜h=1880-2××5=1770㎜t=2..5㎜===3.433N/㎜===10.445N//㎜（剪應(yīng)力力有很大富富裕）（4）調(diào)整截面計(jì)算正應(yīng)力強(qiáng)度不足足主要是因因?yàn)榭紤]扭扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的的雙力矩過過大，故應(yīng)應(yīng)采取在跨跨中拉撐的的構(gòu)造，防防止受壓翼翼緣側(cè)向失失穩(wěn)與扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，此時(shí)可可以不計(jì)入入雙力矩B，調(diào)整計(jì)計(jì)算為：強(qiáng)度計(jì)算：=334.133+1022.78==136..91N//mm=--14.773+1002.788=88..05NN/mm=334.133-1022.78==-68..65NN/mm=--14.773-1002.788=-1117.511N/mmm滿足（5）穩(wěn)定驗(yàn)算（不不考慮孔徑徑對(duì)腹板截截面削弱，均均按毛截面面計(jì)算）受受彎構(gòu)件的的整體穩(wěn)定定系數(shù)按《鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)與計(jì)算》附附錄B式（B-11）計(jì)算，在在永久荷載載與風(fēng)吸力力組合下使使下翼緣跨跨中采用拉拉撐構(gòu)造，查查表B-1=18㎝/2=9㎝取正值==0.14==>>0.7=1.091-==0.877風(fēng)吸力作用下使使墻梁內(nèi)側(cè)側(cè)翼緣受壓壓時(shí)的穩(wěn)定定計(jì)算：M××0.333×6×66=1.4485KKN.m（跨中無無拉條）此時(shí)===577.51++116..67=1174.118N/mmm<ff=2055N/mmm（滿足）（6）、撓度計(jì)算風(fēng)荷載作用下?lián)蠐隙鹊挠?jì)算算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值q=11.1×00.47××1.5==0.77755KKN/m===15.12㎜㎜<（滿足）壓型墻面板4.壓型墻面板的設(shè)設(shè)計(jì)壓型型墻面板選選用：YX355-1255-7500（V-1225型）《鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)與計(jì)算》P頁.接接縫構(gòu)造：：搭接4.1、設(shè)計(jì)說說明：墻面板采采用V-1225型（YX355-1255-7500）低波板板，基板的的厚度為1.0㎜，材質(zhì)質(zhì)為250級(jí)結(jié)構(gòu)鋼鋼，板為連連續(xù)多跨支支撐，跨度度為1.55m.板的材料料強(qiáng)度按Q235鋼考慮，其其屈服強(qiáng)度度為f=2355N/mmm,強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值為：f=2005N//mm,彈性模量E=20060000N/mmm。板的截面面形狀如左左圖所示（注注：左圖只只是其計(jì)算算單元的一一半）按強(qiáng)度及撓度的的條件分別別求出其最最大的承載載力。4.2、計(jì)算壓壓型鋼板的的截面特征征根據(jù)板型截面的的尺寸，計(jì)計(jì)算所得的的各板元尺尺寸、傾角、弧段段等尺寸如如左圖中所所示，由于于上、下翼翼緣寬度相相等，且其其寬厚比為為：26.4及25.6（接近）只只按正彎曲曲時(shí)板的有有效截面特特性計(jì)算，計(jì)計(jì)算時(shí)弧角角均按折角角和兩邊加加勁肋按形形狀相同進(jìn)進(jìn)行簡化計(jì)計(jì)算。板的截面特性（板板元計(jì)算詳詳見下表中）板的重心心距：y板元元基本性能能計(jì)算注：II2、正彎曲時(shí)板的的有效截面面特性（1）、計(jì)算邊加勁勁肋⑦板件⑦⑦板到①板的形心心軸的重心心距：y⑦⑦板對(duì)自身身平行于①板的形心心軸的慣性性矩：I⑦板到①板形心軸的自身身慣性矩：：II>I且>9t=9㎜故故①板元按一一邊支承，一一邊部分加加勁確定其其有效寬厚厚比（2）計(jì)算算中間加勁勁肋④板板對(duì)平行于③板軸的自自身慣性矩矩為：II>II且>188t=18㎜故②、④④板元按兩兩邊支承板板件確定其其有效寬厚厚比。（3）、受受壓板件考考慮板組約約束的有效效寬厚比的的計(jì)算：先先假設(shè)板在在彎矩作用用下全截面面有效，在在正彎矩作作用下，上上翼緣均勻勻受壓，下下翼緣均勻受拉，由于板的重心偏偏向上翼緣緣，所以下下翼緣先達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度則上翼緣①、②板件壓應(yīng)力及腹腹板④、⑦板件受壓壓邊最大壓壓應(yīng)力N//mm④板件另一邊的應(yīng)力N//mm⑦板件另一一邊的應(yīng)力力N/mmm受壓板件考慮板板組約束的的有效寬厚厚比計(jì)算見見下表中所所列。計(jì)算正彎彎曲時(shí)各板板元有效寬寬厚比的參參數(shù)板件號(hào)kc/㎜b/mmkk①10.984526.423.870.3451.703182..8②14.04526.423.870.6981.197182.8④1.1523.8726.4450.982.8950.225182.8⑦1.152.1626.422.30.981.75880.429182.8板件號(hào)1838b/mmbbb①1.366824.62451.98426.425.4210.1715.25②2.311741.70688.04626.426.4④2.455450.798107.240021.2321.23⑦1.011921.09344.53020.7120.71注意：1、①按按部分加勁勁板件計(jì)算算；②、④按加勁板板件；⑦按非加勁勁板件2、加勁板件，部部分加勁板板件和非加加勁板件的的有效寬厚厚比計(jì)算公公式見《鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)與計(jì)算》書書的第47頁所列。（4）、正彎曲時(shí)板板的有效截截面特性計(jì)計(jì)算由上可知只有①板板元失效b認(rèn)為全截截面有效。板元的基本性能能同上。板的重心心距可以估計(jì)計(jì)為（因?yàn)棰侔寮惺В㊣I（平平行移軸定定理）=4.8811+（398..02-11.7×999.344）×0.11=15..904㎝W4.3、壓型鋼鋼板整體強(qiáng)強(qiáng)度及剛度度計(jì)算的允允許板面荷荷載板形連續(xù)續(xù)支承跨距距為1.5m,按正彎矩與與變形條件件計(jì)算按抗彎強(qiáng)度最大大承載力q（設(shè)計(jì)值值）最大大正彎矩（邊邊跨跨中彎彎矩）：MKN/M轉(zhuǎn)化為每每㎡值（板板覆蓋寬度度為3m）q=9.2229/33=3.0076KNN/㎡（2）按按允許撓度度最大承載載力（標(biāo)準(zhǔn)值值）=轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為每㎡㎡值（板覆覆蓋寬度為為3m）KKN/㎡由于在風(fēng)荷載作作用下：查查《門式剛剛架輕型房房屋鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)規(guī)程程》CECSS1022:98得WKN/㎡推知墻面面板的強(qiáng)度度足夠。4.4、其他驗(yàn)驗(yàn)算（11）壓型鋼鋼板腹板的的抗剪承載載力的驗(yàn)算算腹板寬厚厚比為：抗剪強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算容許剪應(yīng)應(yīng)力為：N/mm按多跨連續(xù)支撐撐，則支座座處板截面面最大剪力力：V其由12塊腹板承受，N/mmm<（滿足）（2）壓型鋼板支座座處腹板的的局部承載載力驗(yàn)算按板為為多跨連續(xù)續(xù)支撐時(shí)，中中間支座反反力：R=1..1=1..1×92229×11.5=1152277.85NN此反力由12塊腹板承承受，按板板支座處的的支撐長度度，驗(yàn)算如下下：0.12×1==39722.5N>>R/112=12268.999N滿足足（3）壓型鋼板在支支座處同時(shí)時(shí)承受M及支座反反力R的截面承承載力驗(yàn)算算先確確定板上的的荷載，驗(yàn)驗(yàn)算截面取取中間支座座截面，該該處板的計(jì)計(jì)算內(nèi)力為為：M=0.11R==1.1板的的截面承載載力為：MN.mR驗(yàn)算式為為：>1..25驗(yàn)算算表明，折折算強(qiáng)度容容許的承載載力不滿足足。故尚應(yīng)應(yīng)該降低應(yīng)降低為為：轉(zhuǎn)化為每㎡上計(jì)計(jì)量，綜上述壓型鋼板板允許均布布荷載為：：（設(shè)計(jì)計(jì)值）由由此可知選擇YX--35-1125-7750（V-1225）型墻面板板合適柱下獨(dú)立立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的的設(shè)計(jì)5.1、設(shè)計(jì)說說明廠地地地表土層層為中砂，厚厚度為0..8m，，中砂層層之下是粉粉質(zhì)粘土層層（持力層層），，，E,含水率，持力層層下為淤泥泥質(zhì)粘土，。自然地面-10m以下可見地下水。相應(yīng)于荷載效應(yīng)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合合時(shí)的柱荷荷載：F,MM=0,;門式剛架架柱腳節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板尺寸為為：500㎜×320㎜?；A(chǔ)礎(chǔ)混凝土采采用C20,,HPB2235鋼筋，，墊墊層采用C10混凝土。地基分層示意圖圖如下地基分層層5.2、地基承承載力設(shè)計(jì)計(jì)值計(jì)算先進(jìn)進(jìn)行地基承承載力深度度修正。自自室外地面面起算的基基礎(chǔ)埋深d=0.88m,查表2-5《基礎(chǔ)工工程》：華華南理工大大學(xué)，浙江江大學(xué)，湖湖南大學(xué)編編，中國建建筑工業(yè)出出版社。得=200+1..4×188.7×（0.8--0.5）=2077.85kpa5.3、基礎(chǔ)底底面尺寸的的確定1)初步步確定基礎(chǔ)礎(chǔ)底面尺寸寸外外墻墻體自自重標(biāo)準(zhǔn)值值：18.55KN/mm×0.244m×1.2mm×6m=311.9688KNd=（0.8++0.8++0.155）/2=0..875mm考慮到荷載的偏偏心，將基基底面積初初步擴(kuò)大20%A=1.21..2×（132..8+311.9688）/（207..85-220×0..875）=1.004㎡取基底長短邊之之比為n==l/b==2于是:b=l=nb=1..44m初取b=1..2ml=22.1m2)驗(yàn)算荷載偏心距距e偏心距::e=基底處的的總力矩：：=47..81KKN.m基底處上上部結(jié)構(gòu)傳傳來的豎向向力e==3)驗(yàn)算算基底最大大壓力===1.2××207..85=2249.442Kpaa（滿足）