六安先鋒鋼構(gòu)公司輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)計(jì)算書可提供完整設(shè)計(jì)圖紙

1、六安先鋒鋼構(gòu)公司輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是單層雙跨輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，采用門式剛架結(jié)構(gòu)：每跨18米，每跨中都設(shè)有一臺(tái)10噸、A3級(jí)橋式吊車。設(shè)計(jì)主要依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003）和門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：2002）等國(guó)家規(guī)范。確定剛架平面布置后，先進(jìn)行各種的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，利用PKPM軟件估算選梁、柱截面進(jìn)行內(nèi)力分析及組合，忽略地震荷載等因素的影響。在此基礎(chǔ)上確定梁、柱的截面，并且利用位移法求出在荷載組合作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力），驗(yàn)算了其平面內(nèi)外的穩(wěn)定性。梁柱均采用Q235鋼，8.8級(jí)和10.9級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，局部焊接采用E43型焊條。在

2、計(jì)算內(nèi)力組合中，只選用了一種最不利的組合，最安全的結(jié)果計(jì)算。此外還進(jìn)行了地基基礎(chǔ)的計(jì)算，由于廠房處的地質(zhì)條件較好，故采用了安全的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案。完成了梁、柱和房屋墻面檁條等構(gòu)件的內(nèi)力和截面的計(jì)算，及繪制了建筑和結(jié)構(gòu)施工圖紙。關(guān)鍵詞：輕型鋼結(jié)構(gòu)、門式剛架、橋式吊車、內(nèi)力分析、位移法 、獨(dú)立基礎(chǔ)Design to light steel structural building of Lu AnAbstractThe design to the industrial factory building of steel construction adopts portal frame stru

3、cture: Each span is 18 m and consists of 10 tons ,bridge type crane of A3 grade.The design is mainly according to the criterion of “CODE ROR DESIGN OF STEEL STRUCTURES” （GB500172003）and “TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT-WEIGHT BUILDINGS WITH GABLE FRAMES”（CECS102：2002）etc. After

4、decided the plane arrangement of frame,representative value of load is first caculated. The internal force is analyzed and combined in PKPM so as to choose the section of beam and column and neglectes the factor that earthquake is on the influence of loading etc. Based on these analysis, the section

5、 of beam and columniation is decided. Then the vibrate cycle is calculated by the peak-displacement method for structural internal force (bending moment,shearing force and axial force ). Next, checking stability of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel.

6、Connection bolts are high strength of friction type with behavioral grade 8.8 and 10.9. Rod for manual welding usually adopts E43. And during calculate the internal force , a kind of most unfavorable association have been only selected,fetch the safest result to calculate. In addition, foundation of

7、 the ground has been caculated.Because the geological condition of the place of factory building is better, the design plan is adopted on the individual footing under the post. Having finished the roof beam , internal force and the section of members have been caculated . Finally draw the building a

8、nd structure.Key Words：Light-weight steel structures、portal frame、bridge type crane、the internal force analyzes、utilizing the peak-displacement method、individual footing 目錄引言1文獻(xiàn)綜述2第一部分 建筑方案設(shè)計(jì)81廠房的平面設(shè)計(jì)82 廠房的剖面設(shè)計(jì)103 廠房的立面設(shè)計(jì)114 廠房的構(gòu)造設(shè)計(jì)115 總平面設(shè)計(jì)11第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)121 屋面檁條計(jì)算122 墻面(軸線414)檁條計(jì)算153 墻面(軸線AE)檁條計(jì)算184 抗

9、風(fēng)柱的計(jì)算215 （A 、C）柱間支撐236 柱（B）間支撐257 橫向水平支撐268 吊車梁計(jì)算289 門式剛架計(jì)算349.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值349.2 初選截面359.3 截面特性359.4 剛架內(nèi)力計(jì)算3610節(jié)點(diǎn)計(jì)算6810.1 柱腳計(jì)算6810.2 牛腿計(jì)算7310.3 梁柱連接設(shè)計(jì)計(jì)算7711 基礎(chǔ)梁及地基基礎(chǔ)計(jì)算8411.1 基礎(chǔ)梁計(jì)算8411.2 左柱基礎(chǔ)計(jì)算8611.3 中柱基礎(chǔ)計(jì)算92致謝97參 考 文 獻(xiàn)98外文翻譯99附錄A畢業(yè)論文原始資料109附錄B 剛架計(jì)算內(nèi)力組合表. . 116附錄C 英文翻譯原文資料 . . 132引言鋼結(jié)構(gòu)作為一種新興的結(jié)構(gòu)型式方興未艾，由于其具

10、有強(qiáng)度高、自重輕、安裝方便、造型美觀，施工周期短且不受季節(jié)變化影響，地基費(fèi)用省等一系列優(yōu)點(diǎn)，與混凝土材料相比，屬環(huán)保型和可再次利用型材料，已被人們普遍接受。其中輕型鋼結(jié)構(gòu)以其經(jīng)濟(jì)、高效的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、超市建筑中倍受青睞。本設(shè)計(jì)即為單層雙跨的輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，采用了門式剛架結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)綜述門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房最優(yōu)柱距研究1.1簡(jiǎn)介 工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中柱網(wǎng)布置往往采用模數(shù)化柱距，而對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房來(lái)說(shuō)，不合理的模數(shù)柱距會(huì)使用鋼量指標(biāo)過(guò)大。本文根據(jù)筆者從事的幾個(gè)實(shí)際工程，對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的最優(yōu)柱距問(wèn)題從設(shè)計(jì)用鋼量的角度作了較詳細(xì)的研究討論。 關(guān)鍵字：輕型鋼結(jié)構(gòu)，門式剛架，柱距

11、The Study on Optimumal Column Spacing of the Portal Frame Light Steel Sructure of Industrial Building.Wang Yuantsing Wang Chunguang(Department of Civil Engineering, Tsinghua University)Abstract: Spacing module is often used in the layout of column system of industrial building. But in the portal fra

12、me light steel structure industrial building, unsuitable module can cause too large design steel cost. This paper introduces some problem and cooresponding solutions in the several practical projects the author engaged. The optimumal column spacing in the light steel structure industrial building is

13、 discussedin detial from the point of design steel cost.KeyWords: light steel structure; portal frame; column spacing1.2概述門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)是單層工業(yè)廠房中一種常見的結(jié)構(gòu)形式。特別是近十多年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，由于生產(chǎn)的需要，這類結(jié)構(gòu)以其用鋼量低，重量輕，造價(jià)低，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛的應(yīng)用。不僅國(guó)外的輕鋼生產(chǎn)廠家紛紛將整套的廠房結(jié)構(gòu)體系推向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的輕鋼生產(chǎn)廠家、設(shè)計(jì)單位也紛紛轉(zhuǎn)向這類結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。但是，由于我國(guó)目前還沒(méi)有相應(yīng)的輕鋼設(shè)計(jì)規(guī)范。大部

14、分設(shè)計(jì)仍沿用現(xiàn)行的普通鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，使得設(shè)計(jì)用鋼量指標(biāo)高攀不下，或在沒(méi)有充分理論依據(jù)的情況下，憑經(jīng)驗(yàn)一味地追求低用鋼量而造成事故。因此，對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，建立和完善專門的設(shè)計(jì)規(guī)范勢(shì)在必行。2.1設(shè)計(jì)方面2.1.1屋面活荷載取值框架荷載取0.3kN/m2已經(jīng)沿用多年，但屋面結(jié)構(gòu)，包括屋面板和檁條，其活荷載要提高到0.5kN/m2。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2，但構(gòu)件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數(shù)0.6。門式剛架一般符合此條件，所以可用0.3kN/m2，與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致。國(guó)外這類，要考慮0.15-0.5N

15、/m2的附加荷載，而我們無(wú)此規(guī)定，遇到超載情況，就要出安全問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)提高至0.5kN/m2?，F(xiàn)在有的框架梁太細(xì)，檁條太小，明顯有人為減少荷載情況，應(yīng)特別注意，決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。2.2.2屋脊垂度要控制框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規(guī)定為1/180，除驗(yàn)算坡面斜梁撓度外，是否要驗(yàn)算跨中下垂度？過(guò)去不明確，可能不包括屋脊點(diǎn)垂度。現(xiàn)在應(yīng)該是計(jì)算的。一般是將構(gòu)件分段，用等截面程序計(jì)算，每段都要計(jì)算水平和豎向位移，不能大于允許值，等于要驗(yàn)算跨中垂度。跨中垂度反映屋面豎向剛度，剛度太小豎向變形就大。要的度本來(lái)就小，脊點(diǎn)下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛

16、度過(guò)小，第一榀剛架與山墻間的屋面出現(xiàn)斜坡，使屋面變形。本人有此想法，剛架側(cè)移后，當(dāng)山尖下垂對(duì)坡度影響較大時(shí)（例如使坡度小于1/20），要驗(yàn)算山尖垂度，以便對(duì)屋面剛度進(jìn)行控制。2.2.3鋼柱換砼柱少數(shù)設(shè)計(jì)的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與砼柱中的預(yù)埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節(jié)省鋼材和降低造價(jià)。在廠房中，的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架，但此時(shí)梁柱只能鉸接，不能剛接。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。因?yàn)榛炷潦且环N脆性材料，雖然構(gòu)件可以通過(guò)配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很并，在外力作用下很容易松動(dòng)和破壞。有些設(shè)計(jì)，在門式剛架設(shè)計(jì)好之后

17、，又根據(jù)業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變。應(yīng)當(dāng)指出，砼柱加鋼梁作成排架是可以的，但將剛架的鋼柱換成砼柱，而鋼梁不變，是不行的。由于連接不同，構(gòu)件內(nèi)力也不同，要的工程斜梁很細(xì)，可能與此有關(guān)。2.3.4檁條計(jì)算不安全 檁條計(jì)算問(wèn)題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時(shí)要屈曲，強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)采用有效寬度，對(duì)原有截面要減弱，不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范（GB500182002）中講的，有的設(shè)計(jì)人員恐怕還不了解，甚至有些設(shè)計(jì)軟件也未考慮。但是，設(shè)計(jì)光靠軟件不行，還要能判斷。軟件未考慮的，自己要考慮。再有，設(shè)計(jì)人員往往忽略強(qiáng)度計(jì)算要用凈斷

18、面，忽略釘孔減弱。這種減弱，一般達(dá)到6-15%，對(duì)小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強(qiáng)度計(jì)算不用凈截面，實(shí)際應(yīng)力將高于計(jì)算值。規(guī)范、9條規(guī)定：“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強(qiáng)度應(yīng)按凈截面計(jì)算；受壓強(qiáng)度應(yīng)按有效截面計(jì)算；穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計(jì)算。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算”。有的單位看到國(guó)外資料中檁條很薄，也想用薄的。國(guó)外檁條普遍采用高強(qiáng)度低合金鋼，但我國(guó)低合金鋼Q345的沖壓性能不行，只有用Q235的。國(guó)外是按有效截面計(jì)算承載力的。如果用Q235的，又想用得薄，計(jì)算時(shí)還不考慮有效截面，荷載稍大時(shí)檁條就要垮。3.1門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)合理柱距的選擇廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題是如

19、何配合工藝要求進(jìn)行柱網(wǎng)的平面布置。過(guò)去我國(guó)和前蘇聯(lián)習(xí)慣上將柱距模數(shù)定為3m(常用3m，6m，9m，12m等)，這實(shí)際上是照搬了預(yù)制鋼筋混凝土工業(yè)廠房的模數(shù)制。對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)是否適用，尚很少有人對(duì)此進(jìn)行專門的研究。然而，從綜合經(jīng)濟(jì)分析的角度來(lái)看，合理的柱距(模數(shù))對(duì)設(shè)計(jì)的好壞影響極大。這是因?yàn)椋?1)對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)而言，任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)用鋼量的多少是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。而設(shè)計(jì)用鋼量和柱距的大小是密切相關(guān)的(詳見以下工程實(shí)例) (2)用輕質(zhì)屋面材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)笨重的預(yù)制鋼筋混凝土屋面板，并采用輕型墻體材料，改變了傳統(tǒng)工業(yè)廠房”肥梁，胖柱，重蓋，深基”的做法。設(shè)計(jì)中可采用由預(yù)制鋼

20、筋混凝土限制的傳統(tǒng)柱距模數(shù)，或采用新的模數(shù)化柱距，以降低用鋼量指標(biāo)。(3)廠房的實(shí)際用鋼量及費(fèi)用還與鋼材的供應(yīng)情況(品種規(guī)格)、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度等密切相關(guān)。有時(shí)因材料替代及非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的采用而造成的額外耗鋼還相當(dāng)可觀。當(dāng)然，離開了柱距模數(shù)，構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化是無(wú)從談起的。因此，只有從研究經(jīng)濟(jì)柱距入手，確定合理的柱距模數(shù)，才能使門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)真正地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、專門化。從而推動(dòng)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)的發(fā)展。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)米跨，帶有噸吊車的廠房，萬(wàn)榮廠有兩個(gè)車間，林德發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)米跨，帶有噸吊車,另一個(gè)是米跨，帶有噸吊車的廠房?？梢哉f(shuō)，這三個(gè)廠房從跨度和吊車噸位而言是有很大差別的

21、，都采用6米柱距是否合適？本人以剛架跨度和吊車噸位為主要變量，利用PKPM進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，對(duì)兩廠所采用的實(shí)腹式門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系在給定剛架跨度和吊車噸位的條件下，其設(shè)計(jì)用鋼量隨柱距的變化情況作了較系統(tǒng)的研究。主要考慮跨度：12m、15m、18m、24m、30m、36m；吊車噸位：0t、2t、5t、10t、15t、20t；及柱距為3m、6m、9m、12m、15m、18m的情況。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖1。 圖1門式剛架計(jì)算模型（雙跨）為使研究更具有普遍意義和可比性，本文在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用以下參數(shù)：鋼材：Q235-B.F鋼；風(fēng)載：以0.35kN/m2為基本風(fēng)壓值，近似取高度變化系數(shù)為1.0; 雪荷載:0.

22、30kN/m2,考慮屋面坡度1:15,15取屋面積雪分布系數(shù)為1.0。吊車荷載：吊車基本參數(shù)和尺寸依據(jù)550一般用途電動(dòng)橋式起重機(jī)基本參數(shù)和尺寸系列(ZQ1-62)。需要說(shuō)明的是：因本文考慮的是中級(jí)制工作廠房，吊車的噸位不大。因此在設(shè)計(jì)分析時(shí)，當(dāng)柱距較小(80mm，滿足要求。由上可得如下數(shù)據(jù)：mmmm取 mm， mm1.2 柱網(wǎng)布置 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)書的要求，廠房的跨度均為18m，柱距為6m。如圖1.1所示。 圖1.1 柱網(wǎng)布置 1.3 變形縫由于該廠房縱向長(zhǎng)度為63m，所以不需設(shè)置伸縮縫；土壤地質(zhì)條件較好，不需設(shè)置沉降縫；根據(jù)地震設(shè)防烈度為7度，也不需設(shè)置防震縫。1.4 屋面板及墻面

23、板的選擇由畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)書知，本廠房地處安徽六安市。該地區(qū)較為溫暖，但是雨量較大，基本風(fēng)壓為0.35kN/m，基本雪壓為0.55kN/m。根據(jù)以上的基本氣象，荷載條件及屋面坡度為1/20，屋面坡度較小，屋面板采用高波板利于屋面排水，墻面板采用底波板屋面板型為：W600型，其屋面水平檁距取2.0 m；墻面板型為：W600型，其墻梁間距取1.2m。2 廠房的剖面設(shè)計(jì)2.1 軌頂及牛腿標(biāo)高的確定：柱頂標(biāo)高（現(xiàn)定柱高為7.9 m）：軌頂標(biāo)高； ：軌頂?shù)街數(shù)母叨龋?如圖1.2所示。 圖1.2 廠房的剖面 2.2 內(nèi)外高差的確定廠房建筑室內(nèi)外高差，考慮運(yùn)輸工具進(jìn)出廠房的便利及防止雨水侵入室內(nèi)，選取

24、了150mm。2.3 采光及通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)廠房生產(chǎn)狀況，查表知廠房的采光等級(jí)為III級(jí)，且雙跨廠房采用單側(cè)采光，其窗地比取1/4。由于廠房中設(shè)有橋式吊車，光線受吊車梁的遮擋，不能有效地進(jìn)入廠房。在吊車梁處將側(cè)窗分為上下兩段布置，上段為高側(cè)窗、下段為低側(cè)窗，如圖1.2所示。鑒于廠房為雙跨跨度均為18m，故此其通風(fēng)問(wèn)題主要是合理的組合氣流的路徑，利用穿堂風(fēng)即可有效的解決其通風(fēng)問(wèn)題，具體設(shè)計(jì)中是將兩側(cè)窗對(duì)齊，低側(cè)窗下部為平開窗，方便開啟和組織氣流，形成穿堂風(fēng)，上部可為固定窗，即高側(cè)窗為固定窗。2.4 屋面排水設(shè)計(jì)：屋面排水方式采用有組織排水，屋面排水坡度1/20，內(nèi)天溝縱向坡度1%，雨水管每側(cè)5根，中

25、間10根，用直徑150的PVC雨水管。根據(jù)資料，按200m2的建筑面積匯水1m3的建筑排水計(jì)算天溝截面，故邊柱位置內(nèi)天溝截面尺寸取高度為200mm，寬度為500mm ；中柱位置內(nèi)天溝截面尺寸取高度為200mm，寬度為1000mm。均能滿足排水要求。3 廠房的立面設(shè)計(jì)采用豎向波形壓型鋼板外墻及采板鋼窗，形成豎向線條的立面效果改變廠房長(zhǎng)度和高度尺高的扁平視覺(jué)效果，使廠房顯得莊重、挺拔。4 廠房的構(gòu)造設(shè)計(jì)(1) 外墻構(gòu)造外墻底部窗臺(tái)以下部分采用240厚的空心磚墻，高度為0.9米，墻下設(shè)基礎(chǔ)梁支撐在柱基礎(chǔ)上，窗臺(tái)以上部分采用壓型鋼板外墻，墻板采用C型墻梁與剛架柱連接。(2) 屋面構(gòu)造 屋頂彩色壓型鋼采

26、用板，利用C型檁條與剛架梁連接。(3) 地面構(gòu)造因廠房?jī)?nèi)生廠對(duì)地面沒(méi)有特殊要求，故采用水泥砂漿地面，其構(gòu)造厚度可查閱工業(yè)建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范附錄（一）得以確定。5 總平面設(shè)計(jì)根據(jù)建筑場(chǎng)地示意圖，綜合考慮地形，建筑朝向、主導(dǎo)風(fēng)向、防火安全，廠區(qū)內(nèi)的道路綠化因素，合理布置廠房位置，使其滿足生產(chǎn)工藝要求，達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，利于生產(chǎn)發(fā)展，方便職工的工作和生活的目的，總平面圖參見建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明圖紙。第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 屋面檁條計(jì)算1.1設(shè)計(jì)資料檁條選用薄壁C型鋼，屋面坡度為1/20 （ =2.86），屋面材料為壓型鋼板。檁條跨度6m，跨中在兩分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條。在屋脊處和屋檐處設(shè)置斜拉條，水平檁距2m，檐口

27、距地面高度8m。檁條采用Q235-BF。1.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面）(1) 永久荷載： 屋面壓型鋼板自重： 0.10檁條及支撐自重 ： 0.15合 計(jì)： 0.25 kN/m (2) 可變荷載：屋面均布活荷載0.50kN/m，雪荷載0.55kN/m，計(jì)算時(shí)取兩者的較大值0.55 kN/m。(3) 風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓：0=0.35 kN/m 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001），房屋 高度小于10m，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)取10m高度處的數(shù)值 圖2.1 檁條計(jì)算簡(jiǎn)圖=1.0，風(fēng)振系數(shù)。風(fēng)荷載體型系數(shù)取邊緣帶=-1.4（吸力）。垂直屋面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m2 1.3 內(nèi)力計(jì)算：（如圖

28、2.1所示）(1) 永久荷載與屋面活荷載組合（1.2永久荷載+1.4可變荷載）檁條線荷載： kN/m kN/m（雙跨是考慮積雪分布系數(shù)，） kN/m kN/m彎矩設(shè)計(jì)值： kNm kNm (2) 永久荷載與風(fēng)吸力組合（1.0永久荷載+1.4風(fēng)吸力荷載）檁條線荷載： kN/m kN/m彎矩設(shè)計(jì)值： kNm kNm 1.4 截面選擇及截面特性選用冷彎薄壁C型鋼C20070203截面特性： cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm檁條跨中有一根拉條穿過(guò)，距C型檁條上翼緣的距離為40mm,則C型檁條截面面積矩可近似為： cm cm cm1.5 強(qiáng)度驗(yàn)算假設(shè)屋面能阻止檁條側(cè)

29、向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，則不考慮截面塑性發(fā)展， 根據(jù)公式，驗(yàn)算檁條在第一種荷載組合作用下的強(qiáng)度為： N/mm N/mm N/mm N/mm強(qiáng)度滿足要求。1.6 穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）有效截面模量 永久荷載與風(fēng)吸力組合下的彎矩較永久荷載與屋面可變荷載組合下的彎矩小的很多，按上述方法計(jì)算的截面模量全部有效，同時(shí)不計(jì)孔洞削弱，則： cm cm屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)吸力作用下，按公式驗(yàn)算在風(fēng)荷載與屋面永久荷載組合作用下檁條（下翼緣）的穩(wěn)定性。（2）受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù) 跨中無(wú)側(cè)向支撐，查表：， () (3) 風(fēng)吸力作用使檁條下翼緣受壓，根據(jù)公式，計(jì)算的穩(wěn)定性為 N/mm N/mm N/mm 穩(wěn)定性滿足要

30、求，計(jì)算表明由永久荷載與屋面活荷載組合控制。1.7 撓度計(jì)算按公式 驗(yàn)算其撓度 跨內(nèi)最大撓度為1.8 構(gòu)造要求 ，故此檁條在平面內(nèi)、外均滿足要求。2 墻面(軸線414)檁條計(jì)算2.1設(shè)計(jì)資料房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型板W750(YX35-125-750)，墻梁跨度為6m，間距為1.2m。在墻梁兩分點(diǎn)處設(shè)置一道拉條（12），在屋檐處設(shè)置斜拉條。2.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值(1) 永久荷載： 壓型鋼板自重： 0.10墻面檁條自重： 0.15 0.25 kN/m 作用于墻梁上的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m (2) 風(fēng)荷載風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： 風(fēng)荷載體型系數(shù)： 由于，則垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：kN/m kN/m（吸力

31、）作用于墻梁上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m （吸力）2.3 荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值： kN/m風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值： kN/m 2.3內(nèi)力計(jì)算墻面壓型鋼板與檁條相連，且板與板有可靠連接，墻梁承受墻板與風(fēng)荷載作用。豎向荷載產(chǎn)生的最大彎矩： kNm水平風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩： kNm 由單側(cè)壓型鋼板對(duì)墻梁由于偏心產(chǎn)生的彎矩對(duì)墻梁產(chǎn)生扭矩作用，但很小，由于壓型鋼板與墻梁連接很好，可認(rèn)為壓型鋼板是墻梁的翼緣可阻止由于該彎矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)，所以壓型鋼板由于偏心產(chǎn)生的彎矩可以不計(jì)入穩(wěn)定計(jì)算。2.4 截面選擇選用冷彎薄壁C型鋼C18070202.5 截面特性： cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm檁條

32、跨中有一根拉條穿過(guò)，距C型檁條上翼緣的距離為40mm,則C型檁條截面面積矩可近似為： cm cm cm2.5 強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)公式，驗(yàn)算墻梁在自重荷載與風(fēng)荷載組合作用下的強(qiáng)度：=N/mm N/mm N/mm N/mm強(qiáng)度滿足要求。2.6整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 （1）有效截面模量 在永久荷載與風(fēng)吸力組合下，按上述方法計(jì)算的截面模量全部有效，同時(shí)不計(jì)孔洞削弱，則： cm cm墻面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)吸力作用下，按公式驗(yàn)算在風(fēng)荷載與墻面永久荷載組合作用下檁條的穩(wěn)定性。（2）受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù) 查表為(3) 在風(fēng)吸力作用下，根據(jù)公式計(jì)算的穩(wěn)定性為： N/mm N/mm 穩(wěn)定性滿足要求。 2.7 風(fēng)荷

33、載作用下的撓度計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m，按公式 驗(yàn)算其撓度。跨內(nèi)最大撓度為： mm mm3 墻面(軸線AE)檁條計(jì)算3.1設(shè)計(jì)資料房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型板W750(YX35-125-750)，墻梁跨度為4.5m，間距為1.2m。在墻梁兩分點(diǎn)處設(shè)置一道拉條（12），在屋檐處設(shè)置斜拉條。3.2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值(1) 永久荷載： 壓型鋼板自重： 0.10墻面檁條自重： 0.15 0.25 kN/m 作用于墻梁上的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m (2) 風(fēng)荷載風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： 風(fēng)荷載體型系數(shù)： 由于，則 垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：kN/m kN/m（吸力）作用于墻梁上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m （吸

34、力）3.3 荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值： kN/m風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值： kN/m （吸力）3.4內(nèi)力計(jì)算墻面壓型鋼板與檁條相連，且板與板有可靠連接，墻梁承受墻板與風(fēng)荷載作用。豎向荷載產(chǎn)生的最大彎矩： kNm水平風(fēng)荷載（吸力）產(chǎn)生的彎矩： kNm 由單側(cè)壓型鋼板對(duì)墻梁由于偏心產(chǎn)生的彎矩對(duì)墻梁產(chǎn)生扭矩作用，但很小，由于壓型鋼板與墻梁連接很好，可認(rèn)為壓型鋼板是墻梁的翼緣可阻止由于該彎矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)，所以由壓型鋼板自重產(chǎn)生偏心矩可以不計(jì)入穩(wěn)定計(jì)算。3.5 截面選擇選用冷彎薄壁C型鋼16060202 截面特性： cm cm cm cm cm cm檁條跨中有一根拉條穿過(guò)，距C型檁條上翼緣的距離為40mm,則C型檁條截

35、面面積矩可近似為： cm cm cm3.6 強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)公式，驗(yàn)算墻梁在自重荷載與風(fēng)荷載組合作用下的強(qiáng)度：=N/mm N/mm N/mm N/mm強(qiáng)度滿足要求。3.7整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 （1）有效截面模量 在永久荷載與風(fēng)吸力組合下，按上述方法計(jì)算的截面模量全部有效，同時(shí)不計(jì)孔洞削弱，則： cm cm墻面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)吸力作用下，按公式驗(yàn)算在風(fēng)荷載與墻面永久荷載組合作用下檁條的穩(wěn)定性。（2）受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù) 查表為(3) 在風(fēng)吸力作用下，根據(jù)公式計(jì)算的穩(wěn)定性為： N/mm N/mm 穩(wěn)定性滿足要求。 3.8 風(fēng)荷載作用下的撓度計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m，按公式 驗(yàn)算其撓度?？?/p>

36、內(nèi)最大撓度為： mm mm撓度滿足要求。4 抗風(fēng)柱的計(jì)算4.1 設(shè)計(jì)資料抗風(fēng)柱通過(guò)彈簧鋼片與屋架鉸接，底端與基礎(chǔ)鉸接，則柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，檐口設(shè)計(jì)標(biāo)高為7.800m(屋面坡度為1/20)，如圖3.1所示，抗風(fēng)柱設(shè)置如圖4.1，抗風(fēng)柱頂標(biāo)高7.700 m，地面以下-0.600m。4.2 荷載由上述計(jì)算可知:(1)墻梁支撐、墻面、壓型鋼板自重標(biāo)準(zhǔn)值： 0.25 kN/m墻梁、支撐、壓型鋼板自重設(shè)計(jì)值： kN/m作用于柱各檁托處的垂直力： kN(2)垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m作用于柱上的水平風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： kN/m 圖4.1 抗風(fēng)柱設(shè)置 4.2 截面選擇及內(nèi)力計(jì)算選用高頻H型鋼 25

37、01504.56截面特性： cm cm cm cm 忽略墻架垂直荷載的偏心，設(shè)抗風(fēng)柱自重為0.30 kN/m抗風(fēng)柱計(jì)算長(zhǎng)度： m抗風(fēng)柱最大彎矩： kNm 抗風(fēng)柱最大軸力： kN4.3 穩(wěn)定性計(jì)算(1) 彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計(jì)算， kN 由于自由外伸寬度與其厚度只比，需要考慮塑性發(fā)展系數(shù)的影響，即，。由公式，驗(yàn)算壓彎作用下，其平面內(nèi)的穩(wěn)定性。等效彎矩系數(shù)取1.0；按a類截面 ，由，查表得：。 N/mm N/mm平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求。(2) 彎矩作用平面外的穩(wěn)定性由于墻梁外側(cè)和墻板的支撐作用，可不驗(yàn)算其穩(wěn)定性。4.4撓度驗(yàn)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kN/m，按公式 驗(yàn)算其撓度?？鐑?nèi)最大撓度為： mm mm5

38、 （A 、C）柱間支撐5.1設(shè)計(jì)資料雙等跨門式剛架跨度為18m，柱間距為6.0m，鋼材為Q235。在廠房的兩端中和間各設(shè)置一道垂直支撐以抵抗風(fēng)荷載及吊車的縱向水平荷載等作用?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，則十字交叉斜桿最大長(zhǎng)細(xì)比為：上斜桿為200，下斜桿為200。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.1所示： 圖5.1 柱間支撐計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖5.2 桿件內(nèi)力5.2 荷載設(shè)計(jì)值和桿件內(nèi)力由建筑結(jié)構(gòu)和荷載規(guī)范查得：風(fēng)荷載高度變化系數(shù)：=1.0，風(fēng)載體型系數(shù)：迎風(fēng)面=+0.8，背風(fēng)面=-0.5 。由于廠房一面的風(fēng)荷載由磚混結(jié)構(gòu)的辦公樓承擔(dān)，所以只需要計(jì)算廠房山墻一面的風(fēng)荷載，取兩者中的較大值。則垂直于山墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：=0.28

39、kN/m風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： kN 吊車制動(dòng)力設(shè)計(jì)值為: kN 桿件內(nèi)力見右圖4.2所示:kN ， kN kN 5.3 吊車梁以上的柱間支撐:（壓桿） kN，cm，選用截面為圓鋼管,其幾何特性為：A6.31cm，i=2.37。則:,查表得：。由公式計(jì)算其穩(wěn)定強(qiáng)度 : N/mm N/mm穩(wěn)定性滿足要求。5.4 吊車梁以下的柱間支撐:（壓桿）kN，cm，選用截面為圓鋼管,其幾何特性為：cm，cm。則,查表得。按公式計(jì)算強(qiáng)度: N/mm N/mm穩(wěn)定性滿足要求。5.5 橫桿：由于橫桿是貫通整個(gè)廠房，起箍的作用，所以可取較大直徑的圓。因?yàn)閗NkN,可選用于相同的截面，選用截面為圓鋼管。由于，且，所以截面穩(wěn)

40、定性可以滿足。6 柱（B）間支撐6.1設(shè)計(jì)資料雙等跨門式剛架跨度為18m，柱間距為6.0m，鋼材為Q235。在廠房的兩端中和間各設(shè)置一道垂直支撐以抵抗風(fēng)荷載及吊車的縱向水平荷載等作用?？拐鹪O(shè)防烈度為7度，則十字交叉斜桿最大長(zhǎng)細(xì)比為：上斜桿為200，下斜桿為200。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.1所示： 圖6.1 柱間支撐計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖6.2 桿件內(nèi)力6.2 荷載設(shè)計(jì)值和桿件內(nèi)力由建筑結(jié)構(gòu)和荷載規(guī)范查得：風(fēng)荷載高度變化系數(shù)=1.0 ，風(fēng)載體型系數(shù)：迎風(fēng)面=+0.8，背風(fēng)面=-0.5，由于廠房一面的風(fēng)荷載由磚混結(jié)構(gòu)的辦公樓承擔(dān)，所以只需要計(jì)算廠房山墻一面的風(fēng)荷載，取兩者中的較大值。則垂直于山墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：=0

41、.28 kN/m風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： kN 吊車制動(dòng)力設(shè)計(jì)值為: kN 桿件內(nèi)力見右圖4.2所示: kN ， kN kN6.3 吊車梁以上的柱間支撐: （壓桿） kN，cm，選用截面為圓鋼管,其幾何特性為： cm，cm ,則:,查表得：。 由公式計(jì)算其強(qiáng)度 : N/mm N/mm穩(wěn)定性滿足要求。6.4 吊車梁以下的柱間支撐: （壓桿）kN，cm，選用截面為圓鋼管,其幾何特性為：cm，cm，則,查表得。按公式計(jì)算強(qiáng)度: N/mm N/mm穩(wěn)定性滿足要求。6.5 橫桿：由于橫桿是貫通整個(gè)廠房，起箍的作用，所以可取較大直徑的圓。因?yàn)閗NkN,可選用于相同的截面，選用截面為圓鋼管。由于，且，所以截面穩(wěn)定性

42、可以滿足。7 橫向水平支撐7.1設(shè)計(jì)資料門式剛架跨度為18m，柱間距為6.0m，鋼材為Q235。基本風(fēng)壓為0.35 N/mm，在廠房?jī)啥思爸胁抗苍O(shè)置3道水平支撐以抵抗風(fēng)荷載的作用。7.2 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值和桿件內(nèi)力：由建筑結(jié)構(gòu)和荷載規(guī)范，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)為1.0，風(fēng)載體型系數(shù)：迎風(fēng)面=+0.8，背風(fēng)面=-0.5 。由于廠房一面的風(fēng)荷載由磚混結(jié)構(gòu)的辦公樓承擔(dān)，所以只需要計(jì)算廠房山墻一面的風(fēng)荷載，取兩者中的較大值。則垂直于山墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：=0.28 kN/m圖7-1 計(jì)算簡(jiǎn)圖及桿件內(nèi)力風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為: kN/m計(jì)算簡(jiǎn)圖及桿件內(nèi)力見下圖5-1所示： kN Kn 7.3 橫桿（壓桿） 取端桿（最不利）計(jì)算， kN，cm,選用截面為圓鋼管,其幾何特性為：cm，cm，則 ，查表的按公式計(jì)算穩(wěn)定性為： N/mm N/mm穩(wěn)定性滿足要求。