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1、 本科畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) 第 PAGE 79 頁 共 NUMPAGES 79 頁1 緒緒論自20世世紀900年代以以來,我我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑筑的發(fā)展展十分迅迅速,特特別是一一些代表表城市標標志性高高層建筑筑的建成成,為鋼鋼結(jié)構(gòu)在在我國的的發(fā)展揭揭開了新新的一頁頁。近十十年輕鋼鋼建筑工工程得到到迅速的的發(fā)展,其具有有施工周周期短、綜合經(jīng)經(jīng)濟效益益好、抗抗震性能能好、宜宜于拆卸卸搬遷等等優(yōu)點,而且隨隨著近年年來防火火、防腐腐新產(chǎn)品品的不斷斷出現(xiàn),已較好好地解決決了輕鋼鋼結(jié)構(gòu)抗抗腐蝕性性差的缺缺點,使使得它在在工業(yè)廠廠房以及及民用設(shè)設(shè)施中獲獲得了更更廣泛的的應(yīng)用。本次畢業(yè)業(yè)設(shè)計課課題為戴戴南新源源
2、環(huán)保有有限公司司廠房設(shè)設(shè)計,結(jié)結(jié)構(gòu)類型型采用門門式鋼架架結(jié)構(gòu),其目的的是培養(yǎng)養(yǎng)我們綜綜合運用用所學(xué)基基礎(chǔ)知識識、專業(yè)業(yè)知識與與技能去去分析和和解決工工程中實實際問題題,使自自己了解解和掌握握工程問問題的力力學(xué)建模模以及工工程結(jié)構(gòu)構(gòu)的計算算機分析析,培養(yǎng)養(yǎng)自己的的綜合素素質(zhì)和能能力,提提高從事事本專業(yè)業(yè)的實際際工作能能力,為為今后走走上工作作崗位打打下扎實實的基礎(chǔ)礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計計過程中中,需要要我們熟熟悉結(jié)構(gòu)構(gòu)體系的的類型并并能根據(jù)據(jù)建筑的的特點選選擇合理理的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式;具備綜綜合運用用所學(xué)的的專業(yè)知知識及相相關(guān)的參參考資料料、規(guī)范范設(shè)計出出合理實實用的建建筑方案案的能力力;通過過對門式式剛架進行
3、行荷載計計算,運運用3DD3S軟軟件進行行內(nèi)力分分析掌握握門式剛剛架設(shè)計計要點。最后,基于任任務(wù)書所所給的條條件及要要求:本本廠房地地處泰州州市,根根據(jù)建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載規(guī)規(guī)范(GB 500009-20112)的的有關(guān)規(guī)規(guī)定,基基本風壓壓為0.4kNN/m,基本雪雪壓為00.355kN/m,地地面粗糙糙程度為為B類。對本本次設(shè)計計采用的的結(jié)構(gòu)形形式為輕輕鋼門式式剛架結(jié)結(jié)構(gòu)。門式剛架架結(jié)構(gòu)體體系通常常由輕型型焊接HH形鋼(等截面面或變截截面)、冷彎薄薄壁型鋼鋼等構(gòu)成成的門式式剛架作作為主承承重結(jié)構(gòu)構(gòu),配套套用冷彎彎薄壁型型鋼(槽槽鋼)作作為屋面面檁條和和墻檁;屋面和和墻面為為壓型鋼鋼板;以以及相應(yīng)
4、應(yīng)的支撐撐系統(tǒng)所所組成的的結(jié)構(gòu)體體系。豎豎向荷載載由圍護護結(jié)構(gòu)傳傳遞至門門式剛架架梁及柱柱,隨后后傳遞給給基礎(chǔ)??v向承承載結(jié)構(gòu)構(gòu)由縱向向柱列、吊車梁梁、柱間間支撐和和基礎(chǔ)等等組成,廠房承承受的水水平荷載載經(jīng)由吊吊車梁、柱間支支撐等構(gòu)構(gòu)件傳遞遞至縱向向柱列,再傳遞遞給基礎(chǔ)礎(chǔ)。本次設(shè)計計將首先先進行廠廠房的建建筑布置置及結(jié)構(gòu)構(gòu)布置,根據(jù)鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計手冊冊和門式式剛架的的一些規(guī)規(guī)范,采采用3DD3S輔輔助結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計軟軟件進行行計算機機建模,根據(jù)建建模數(shù)據(jù)據(jù)設(shè)計驗驗算檁條條、支撐撐、抗風風柱等構(gòu)構(gòu)件,選選一榀標標準榀剛剛架計算算內(nèi)力并并校核梁梁柱截面面是否滿滿足要求求,最后后設(shè)計計計算節(jié)點點域基礎(chǔ)礎(chǔ)
5、,完成成整體設(shè)設(shè)計。2 建建筑方案案設(shè)計根據(jù)設(shè)計計要求,廠房整整體采用用雙跨等等跨矩形形平面布布置。兩兩跨均為為30mm,廠房房設(shè)155t橋式式吊車兩兩臺(選選用大連連重工起起重集團團有限公公司DQQQD型型),吊吊車工作作級別為為A5級級,軌頂頂標高為為8.22m。因此此,在考考慮門窗窗洞口布布置的同同時,也也應(yīng)該考考慮吊車車的空間間使用要要求和采采光通風風的需要要。具體體方案如如圖2.1所示示。圖2.11 建建筑平面面圖2.1 定位位軸線及及柱網(wǎng)布布置參照任務(wù)務(wù)書,本本次設(shè)計計為雙跨跨等跨門門式剛架架廠房結(jié)結(jié)構(gòu),跨跨度都為為30mm。根據(jù)據(jù)GB5500006-220100廠房建建筑模數(shù)數(shù)協(xié)
6、調(diào)標標準,縱縱向柱距距布置為66.0mm,橫向向間距為為6m。定位軸軸線及柱柱網(wǎng)的詳詳細布置置方案詳詳見建施施02。2.2 立面面設(shè)計建筑立面面布置體體現(xiàn)了建建筑的外外部形象象。作為為廠房,建筑外外觀的美美觀要求求較低,但是需需要布置置大氣雄雄偉。為為了保證證人員與與物資的的流通,在兩側(cè)側(cè)山墻各各布置了了兩扇門門。基于于采光及及通風的的考慮,在山墻墻與縱墻墻都布置置大量平平開窗,兩側(cè)縱縱墻均布布置有封封閉高窗窗用來提提高采光光效果。基于出出入方便便考慮,在門洞洞處均設(shè)設(shè)置有斜斜坡和雨雨棚。廠房的立立面詳細細布置方方案如圖圖2.22所示。圖2.22 建建筑立面面圖2.3 剖面面設(shè)計根據(jù)任務(wù)務(wù)書要
7、求求,軌頂頂標高88.2mm,則柱柱頂標高高:其中H22為軌頂頂?shù)街旐數(shù)母叨榷?,H22=H6+H7+H8。H6為軌頂頂?shù)叫≤囓図斆娴牡木嚯x,根據(jù)門式剛剛架輕型型房屋鋼鋼結(jié)構(gòu)(有吊車車)查查吊車規(guī)規(guī)格表可可知為221855mm;H7為小車車頂面到到梁的距距離,規(guī)規(guī)范規(guī)定定應(yīng)3000mm,此處取取3155mm;H8為梁高高,由前前知為8800mmm,則則有:根據(jù)任務(wù)務(wù)書要求求,廠房房室內(nèi)外外高差為為3000mm。本設(shè)計的的屋面結(jié)結(jié)構(gòu)形式式采用單單脊雙坡坡方式,在其他他條件都都相同的的情況下下,屋脊脊兩側(cè)各各需要一一根檁條條,而內(nèi)內(nèi)天溝兩兩側(cè)也各各需要一一根檁條條,因此此,多一一個屋脊脊就需要要多
8、一根根檁條;多一個個內(nèi)天溝溝也需要要多一根根檁條。同時也也需要增增加內(nèi)天天溝、落落水管、室內(nèi)排排水溝的的用料,設(shè)置內(nèi)內(nèi)天溝還還容易因因積水、積雪而而加大荷荷載,甚甚至導(dǎo)致致滲漏。如果因因為室內(nèi)內(nèi)排水溝溝淤塞需需要疏通通,還將將影響正正常使用用,而對對多級多多坡不等等高剛架架,上述述的問題題更加嚴嚴重,應(yīng)應(yīng)盡可能能不采用用。剖面面圖如圖圖2.33所示。圖2.33 廠廠房剖面面圖2.4 采光光通風設(shè)設(shè)計根據(jù)廠房房的設(shè)計計與生產(chǎn)產(chǎn)要求,廠房四四面都設(shè)設(shè)有窗戶戶,由于于廠房中中設(shè)有吊吊車,光光線不能能很好地進進入室內(nèi)內(nèi),在吊吊車梁的的上下段段布置窗窗戶,下段為為平開窗窗,上段段為固定定的高窗窗。這樣樣
9、的設(shè)計計既解決決了廠房房的采光光問題,又解決決了通風風問題。2.5 屋面面排水設(shè)設(shè)計屋面采用用有組織織排水,由規(guī)范范知坡度度為1/101/220,取1/110。每每個剛架架布置一一個直徑徑為1220mmm的PVVC雨水水管,天溝縱縱向坡度度取1.5%。2.6 廠房房的圍護護設(shè)計(1)外外墻設(shè)計計外墻在11.2mm以下部部分采用用2400厚的灰灰砂磚墻墻,墻下設(shè)設(shè)基礎(chǔ)梁梁支撐在在基礎(chǔ)上上。外墻墻在1.2m以以上部分分采用壓壓型鋼板板,型號號為YXX28-2055-8220-00.6。(2)屋屋面設(shè)計計屋頂采用用壓型鋼鋼板,型型號為:YYX355125575000.6,用C型型檁條與與剛架梁梁連接
10、,檁距為為1.55m。(3)地地面設(shè)計計根據(jù)任務(wù)務(wù)書的所所給條件件,廠房房內(nèi)對地地面沒有有特殊要要求,由由規(guī)范可可知采用用水泥砂砂漿地面面即可。3 結(jié)結(jié)構(gòu)方案案設(shè)計為了加強強廠房結(jié)結(jié)構(gòu)的空空間整體體剛度和和穩(wěn)定性性,廠房房一般會會適當?shù)氐夭贾弥е误w系系,支撐撐系統(tǒng)包包括柱間間支撐和和屋蓋支支撐兩大大部分,其主要要作用是是傳遞水水平風荷荷載以及及吊車間間產(chǎn)生的的沖切力力。輕型型門式剛剛架廠房房由承重重結(jié)構(gòu)系系統(tǒng)、圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)和和支撐系系統(tǒng)等三三大部分分組成,如圖33.1所所示。其其中,主主結(jié)構(gòu)有有:橫向向剛架(包括中中部和端端部剛架架)和支支撐體系系,次結(jié)結(jié)構(gòu)有:屋面檁檁條和墻墻面檁條條等
11、;圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)包括:屋面板板和墻板板;另外外還有基基礎(chǔ)。圖3.11 輕輕型門式式剛架結(jié)結(jié)構(gòu)組成成3.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)形式本廠房為為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)廠的門門式剛架架結(jié)構(gòu)。當廠房房設(shè)有吊吊車時,為了節(jié)節(jié)省材料料和有效效的發(fā)揮揮鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的特點點,采用用變截面面梁,變變截面梁梁分三段段,根據(jù)據(jù)以往的的工程實實際情況況,分段段處大致致為反彎彎點處,以減小小跨中彎彎矩帶來來的危害害,至結(jié)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)穩(wěn),故變變截面梁梁分段比比為2:6:22。根據(jù)鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計手冊冊,一一般鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的廠廠房使用用鉸接柱柱腳,當當用于工工業(yè)廠房房且有55t以上上橋式吊吊車時,宜將柱柱腳設(shè)計計成剛接接。本廠廠房的吊吊車為AA5工作作制155t橋式
12、式吊車,故設(shè)計計為剛接接柱腳。設(shè)兩對對地腳螺螺栓。對對于有橋橋式吊車車的廠房房,中柱柱不宜采采用搖擺擺柱。結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算簡簡圖如圖圖3.22所示:圖3.22 結(jié)結(jié)構(gòu)計算算簡圖3.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)平面布布置根據(jù)任務(wù)務(wù)書要求求,廠房房全長660米,則設(shè)計計柱距為為6m,共111榀剛架架。在廠房兩兩層山墻墻處需要要布置抗抗風柱抵抵抗側(cè)向向風載。由于廠廠房兩跨跨等跨均均為300m,根根據(jù)門門式剛架架輕型房房屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)(帶帶吊車)(004SGG5188-3)的規(guī)定定,抗風風柱的柱柱距設(shè)計計為6mm,6mm,6mm,6mm。根據(jù)門門式剛架架輕型房房屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程(CEECS1102:20002)規(guī)規(guī)定,門
13、門式剛架架輕型房房屋的屋屋面坡度度宜取11/1001/20。具體坡坡度可詳詳見建施施03。門式剛架架輕型鋼鋼結(jié)構(gòu)自自重輕,且廠房房所處地地理位置置土質(zhì)良良好,因因此選用用淺基礎(chǔ)礎(chǔ)中的柱柱下獨立立基礎(chǔ)。柱腳采采用剛接接柱腳,基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計為臺臺階基礎(chǔ)礎(chǔ)?;A(chǔ)礎(chǔ)的平面面布置方方式詳見見結(jié)施002,基基礎(chǔ)的具具體參數(shù)數(shù)及形式式詳見結(jié)結(jié)施044。(1)伸伸縮縫溫度變化化將引起起結(jié)構(gòu)變變形,使使廠房結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生溫度應(yīng)應(yīng)力。故故當廠房房平面尺尺寸較大大時為避避免產(chǎn)生生過大的的溫度變變形和溫溫度應(yīng)力力,應(yīng)在在廠房的的橫向或或縱向設(shè)設(shè)置溫度度伸縮縫縫。本次次設(shè)計的的廠房長長度為660m,無需在在橫向上上設(shè)置伸伸縮
14、縫。(2)柱柱距的布布置根據(jù)廠廠房建筑筑統(tǒng)一化化基本規(guī)規(guī)則和和建筑筑統(tǒng)一模模數(shù)制可知,對廠房房橫向,當廠房房跨度LL188m時,其跨度度宜采用用6m的的倍數(shù)。所以本本次設(shè)計計廠房的的柱距取取6m。(3)抗抗風柱布布置根據(jù)門門式剛架架輕型房房屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)(帶帶吊車)04SSG5118-33規(guī)定定抗風柱柱的間距距為:66m,66m,66m,66m。(4)柱柱間支撐撐布置根據(jù)門門式剛架架輕型房房屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)(帶帶吊車)04SSG5118-33規(guī)定定,在廠廠房的兩兩端開間間分別布布置兩道道柱間支支撐,上上柱和下下柱各一一道。上上柱柱間間支撐為為單片,連接于于柱腹板板中心,下柱柱柱間支撐撐為雙片片,連接接于
15、柱兩兩側(cè)翼緣緣里側(cè)。(5)基基礎(chǔ)布置置本次設(shè)計計內(nèi)容是是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)廠房,根據(jù)任任務(wù)書給給出的地地質(zhì)條件件,本次次設(shè)計采采用階形形式的柱柱下獨立立基礎(chǔ)。4 33D3SS輔助結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計3D3SS軟件一一款專業(yè)業(yè)的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)軟件件,對設(shè)計計門式剛剛架輕鋼鋼來說,3D33S可以以簡單迅迅速的建建模,在在節(jié)點計計算方面面更有著著異常強強大的功功能,能能自動設(shè)設(shè)計相關(guān)關(guān)節(jié)點并并且校核核優(yōu)選,由于是是基于CCAD的的一款鋼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計軟件件,可以以直接在在CADD出圖。在輔助助設(shè)計方方面更是是可以直直接校核核支撐,設(shè)計并并出基礎(chǔ)礎(chǔ)圖。3D3SS軟件進進行設(shè)計計時,首首先設(shè)計計剛架模模板,然然后將模模板配置置到
16、設(shè)定定好的柱柱網(wǎng)中,接著分分別對單單榀框架架進行材材性定義義和截面面定義、荷載布布置并計計算其內(nèi)內(nèi)力,再再進行圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計如如門窗、屋面檁檁條、墻墻面檁條條、屋面面支撐和和抗風柱柱等構(gòu)件件,最后后對整體體模型進進行后處處理編輯輯并輸出出相應(yīng)的的圖紙以以及計算算書。4.1 剛架架布置進入3DD3S建建模界面面,進入入模板生生成界面面,輸入入相應(yīng)的的模板信信息,包包括跨度度、檐口口高、牛牛腿標高高、梁分分段比等等。接著著進入荷荷載信息息界面,輸入相相應(yīng)的荷荷載信息息,包括括恒載、活載、基本風風壓等。模板信信息和荷荷載信息息輸入完完成后,建模部部分基本本完成。進入軸網(wǎng)網(wǎng)生成界界面,把把軸線數(shù)數(shù)和
17、軸線線間距輸輸入,軸軸線就生生成完畢畢。進入剛架架布置界界面,點點擊生成成的軸線線,剛架架就可以以布置上上去。具具體操作作如圖44.1所所示。圖4.11 模模板生成成4.2 吊車車布置吊車荷載載參數(shù)中中有相應(yīng)應(yīng)的吊車車信息,如施加加吊車的的節(jié)點和和位置,吊車規(guī)規(guī)格等,可根據(jù)據(jù)工程實實際情況況選用合合適的吊吊車。具具體操作作如圖44.2所所示。圖4.22 吊吊車荷載載參數(shù)信信息4.3 抗風風柱布置置首先從截截面庫中中選擇抗抗風柱的的截面,然后按按照要求求輸入抗抗風柱間間距,再再選擇布布置抗風風柱的主主剛架即即可。具具體操作作如圖44.3所所示。圖4.33 抗抗風柱布布置4.4 屋面面檁條和和支撐
18、設(shè)設(shè)計布置順序序首先布布置屋面面檁條,其次進進行門窗窗布置,然后布布置墻檁檁,最后后布置屋屋面支撐撐、系桿桿和柱間間支撐。在本次次畢業(yè)設(shè)設(shè)計中,屋面檁檁條設(shè)計計的一些些參數(shù)如如圖4.4所示示,柱間間支撐的的一些參參數(shù)如圖圖4.55所示。結(jié)構(gòu)模模型如圖圖4.66所示。 圖44.4 屋面面檁條布布置信息息圖4.5 柱間支支撐布置置信息圖4.66 廠廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)模型4.5 圍護護結(jié)構(gòu)的的計算圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)布置完完成之后后要運用用軟件進進行計算算,查看看各構(gòu)件件是否滿滿足強度度、剛度度、穩(wěn)定定性的要要求。屋屋面檁條條計算如如圖4.7所示示,墻面面檁條計計算如圖圖4.88所示。 圖44.7 屋面面檁條計計算
19、圖圖4.88 墻墻面檁條條計算4.4 門式式剛架的的后處理理單榀設(shè)計計完成之之后,對對剛架進進行后處處理。先先對齊模模型并生生成實體體模型,接著進進行主結(jié)結(jié)構(gòu)節(jié)點點計算參參數(shù)的設(shè)設(shè)置、主主結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)點連接接形式的的選擇(如圖44.4所所示)、圍護結(jié)結(jié)構(gòu)節(jié)點點設(shè)計和和牛腿設(shè)設(shè)計(如如圖4.10所所示),然后對對節(jié)點歸歸并,主主鋼架命命名和構(gòu)構(gòu)件編號號,最后后繪制施施工圖。圖4.99 連連接節(jié)點點形式圖4.110 牛腿設(shè)設(shè)計5 構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計在構(gòu)件設(shè)設(shè)計中主主要包括括檁條設(shè)設(shè)計、墻墻梁設(shè)計計、抗風風柱設(shè)計計、支撐撐設(shè)計、吊車梁梁設(shè)計。設(shè)計包包括荷載載計算、截面選選擇以及及截面特特性的計計算、截截面驗算
20、算等。部部分構(gòu)件件還需進進行穩(wěn)定定性驗算算、焊縫縫計算等等。5.1 屋面面檁條設(shè)設(shè)計檁條選用用冷彎薄壁壁型鋼CC型,屋屋面坡度度為1/10(=5.71)。檁檁條跨度度6.00m,檁檁距1.5m,在橫梁梁與屋面面檁條之之間設(shè)置置一道拉拉條。材材料采用用Q2335-BBF。(1)荷荷載計算算根據(jù)屋面面板的受受力情況況,分別別計算永永久荷載載、屋面面均布活活荷載和和風荷載載:(a)永永久荷載載:屋面壓型型鋼板自自重:00.122kN/m2檁條及支支撐(含含拉條)自重:0.005kNN/m22(b)可可變荷載載:根據(jù)建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載規(guī)規(guī)范GBB5000920112,當屋屋面均布布活荷載載和雪荷荷載同時
21、時存在時時,應(yīng)取取兩者中中的較大大值。屋屋面活荷荷載0.5 kkN/mm2,雪荷荷載0.35 kN/m2。即可可變荷載載取0.5 kkN/mm2。(c)風風荷載:本次設(shè)計計的廠房房位于泰泰州市海海陵工業(yè)業(yè)園區(qū),基本風風壓為00.400 kNN/m22。廠房房的檐口口標高為為11.5m,根據(jù)地地面粗糙糙度為BB類,由由風壓高高度變化化系數(shù)表表可知z=1.0039。根據(jù)門式剛剛架房屋屋技術(shù)規(guī)規(guī)程可可知,風風荷載體體型系數(shù)數(shù)取邊緣緣帶計算算,A=611.5=9m22,又6.33A10,則:則垂直屋屋面的風風荷載標標準值:(2)內(nèi)內(nèi)力計算算(a)永永久荷載載與屋面面均布活活荷載組組合檁條線荷荷載標準準
22、值:檁條線荷荷載設(shè)計計值:彎矩設(shè)計計值:(b)永永久荷載載與風吸吸力組合合檁條線荷荷載設(shè)計計值(見見圖5.1):彎矩設(shè)計計值:(跨中設(shè)設(shè)一道拉拉條)由上述可可知,永永久荷載載與屋面面均布活活荷載的的組合起起控制作作用。圖5.11屋面檁檁條計算算簡圖(3)截截面選擇擇及截面面特性計計算屋面檁條條選用冷冷彎薄壁壁C型鋼,截面尺尺寸為CC1807022022.5,則根據(jù)據(jù)冷彎彎薄壁型型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)規(guī)規(guī)范(GB5500118-220022)續(xù)表表B.11.1-4,可可知檁條條截面特特性為:;截面驗驗算:按毛截面面計算截面面應(yīng)力:(壓)(壓)(拉)(a)受受壓板件件穩(wěn)定系系數(shù)k腹板:腹腹板為加加勁板件件
23、上翼緣板板:上翼翼緣板為為最大壓壓應(yīng)力作作用于部部分加勁勁板件的的支撐邊邊(b)受受壓板件件的有效效寬度腹板:;故板組約約束系數(shù)數(shù)為:由于,則則,由于, ,所以所以截面面有效寬寬度為:上翼緣板板:;故板組約約束系數(shù)數(shù)為:由于,則則,由于, ,所以所以截面面有效寬寬度為:下翼緣板板:全截截面受拉拉,故全全截面有有效(c)有有效凈截截面模量量上翼緣板板的扣除除面積寬寬度為:,考慮腹板板截面內(nèi)內(nèi)開孔:d=113mm,(距上翼翼緣邊緣緣50mmm處,拉條為為12mmm)。圖5.22 檁檁條有效效截面示示意圖為簡化計計算可取取;當下翼緣緣有拉條條孔時可可取。(4)截截面驗算算(a)強強度驗算算假設(shè)屋面面
24、能阻止止檁條側(cè)側(cè)向失穩(wěn)穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),則不不考慮截截面塑性性發(fā)展,驗算檁檁條在第第一種荷荷載組合合作用下下的強度度為:所以強度度滿足要要求。(b)整整體穩(wěn)定定性驗算算永久荷載載與風吸吸力組合合下的彎矩小小于永久久荷載與與屋面可可變荷載載組合下下的彎矩矩,根據(jù)據(jù)前面的的計算結(jié)結(jié)構(gòu),截截面全部部有效;同時不不計孔洞洞削弱,跨中設(shè)設(shè)一道拉拉條,查查冷彎彎薄壁型型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范GBB500018-20002附附錄A.2.11可知:;檁條計算算長度橫向荷載載作用點點到彎心心的距離離,風吸力使使下翼緣緣受壓,則穩(wěn)定定性為:所以穩(wěn)定定性滿足足要求。(c)撓撓度驗算算所以撓度度滿足要要求。(d)構(gòu)構(gòu)造要求求所
25、以此檁檁條在平平面內(nèi)、外均滿滿足要求求。5.2墻墻檁設(shè)計計在本次設(shè)設(shè)計中考考慮到墻墻梁的設(shè)設(shè)計方法法與屋面面檁條的的設(shè)計方方法一致致,墻梁梁采用CC型檁條條,由于于篇幅的的限制,在本次次設(shè)計中中采用的的墻梁由由軟件直直接生成成,截面面為144060203.00,經(jīng)驗驗算其強強度、剛剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性等等均滿足足要求。5.3屋屋面支撐撐設(shè)計門式剛架架跨度為為30m,柱距為為6.00m,鋼鋼材為QQ2355?;颈撅L壓為為0.440kNN/mmm2,在廠廠房兩端端共設(shè)置置2道水平平支撐以以抵抗風風荷載的的作用。(1)荷荷載及內(nèi)內(nèi)力計算算本設(shè)計地地處泰州州市,其其基本風風壓為0=0.4 kkN/mm2,
26、地面粗粗糙度為為B類,查表表知風壓壓高度變變化系數(shù)數(shù)取。迎迎風面,背風面面。由于風荷荷載一半半傳遞給給柱腳,一半傳傳遞到支支撐,所所以,風荷載設(shè)設(shè)計值為為:圖5.33 屋屋面支撐撐計算示示意圖(2)桿桿件強度度驗算交叉斜桿桿(拉桿桿):,選用圓鋼鋼,其截截面特性性為因為張緊緊的圓鋼鋼不考慮慮長細比比限制,因此根根據(jù)計算算結(jié)果可可知強度度滿足要要求。5.4吊吊車梁計算(1)設(shè)設(shè)計資料料起重量為為15t,工工作級別別為A55的橋式式吊車兩兩邊跨各各一臺,吊車梁梁跨度為為6.00m,跨跨度為ss=288.5mm。鋼材材采用QQ2355鋼,焊焊條為EE43型型。基本本尺寸為為:寬度度B=64434mm
27、m,輪輪距W=5000 mm,軌頂以以上高度度H=21180mmm,軌軌道型號號43kgg/m,總重GG=366.3772t,小車重重g=66.2227t,最大輪輪壓,最小輪輪壓。(2)吊吊車荷載載吊車荷載載的動力力系數(shù)為為1.005,吊吊車荷載載的分項項系數(shù)為為1.440。吊車荷載載設(shè)計值值為:(3)內(nèi)內(nèi)力計算算(a)吊吊車梁的的最大彎彎矩及相相應(yīng)的剪剪力因輪距為為5m,所以一一臺吊車車的兩個個輪子同同時作用用在梁上上時產(chǎn)生生最大彎彎矩,梁梁上所有有吊車荷荷載的合合力的位位置,其其產(chǎn)生最最大彎矩矩的荷載載簡圖如如圖5.44:圖5.44 吊車車梁計算算示意圖圖(a)彎彎矩(bb)剪力力,??紤]
28、吊車車自重對對內(nèi)力的的影響,由跨度度6m查查表得,自重影影響系數(shù)數(shù),則最最大彎矩矩為:最大彎矩矩處相應(yīng)應(yīng)的剪力力為:(b)吊吊車最大大剪力: (c)由由水平荷荷載產(chǎn)生生的最大大彎矩:(4)截截面選擇擇(a) 經(jīng)濟高高度按公公式計算算:(b)按按容許撓撓度值計計算,由由中級工工作制橋橋式吊車車,查表表得容許許撓度值值為則,所以選取取高度為650mmm。(c)吊吊車梁腹腹板厚度度按公式式計算:按剪力確確定腹板板的厚度度:,取取12mmm。(d) 吊車梁梁翼緣尺尺寸:采用4220166。(5)截截面特性性(a)毛毛截面特特性:(b) 吊車梁梁凈截面面特性:設(shè)螺栓孔孔直徑為為,螺栓栓孔中心心距吊車車梁
29、中心心線為990mmm。上翼緣對對y軸的的特性:(6)強強度計算算(a)正正應(yīng)力上翼緣最最大正應(yīng)應(yīng)力為:下翼緣的的正應(yīng)力力為:(b)剪剪應(yīng)力平板支座座的剪應(yīng)應(yīng)力為:(c)腹腹板的局局部壓應(yīng)應(yīng)力為:采用433kg/m鋼軌軌,軌高高為1440mm集中荷載載增大系系數(shù)為:;腹板局部部壓應(yīng)力力為:(d)腹腹板計算算高度邊邊緣處的的折算應(yīng)應(yīng)力為:(7)穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算(a)梁梁的整體體穩(wěn)定性性,應(yīng)計算算梁的整整體穩(wěn)定定性 (受壓壓翼緣對對y軸的的慣性矩矩) (受拉拉翼緣對對y軸的的慣性矩矩),梁的整體體穩(wěn)定性性系數(shù)為為:對其進行行修正,得:整體穩(wěn)定定性為:(b)腹腹板的局局部穩(wěn)定定性,則可按按構(gòu)造配配置橫
30、向向加勁肋肋加勁肋間間距為:,則取,則取,則?。?)剛剛度驗算算經(jīng)驗算,剛度滿滿足要求求。(9)撓撓度驗算算經(jīng)驗算,撓度滿滿足要求求。(10)焊縫驗驗算(a)上上翼緣與與腹板的的連接焊焊縫:取焊縫的的焊腳尺尺寸為66mm。(b)下下翼緣板板與腹板板的連接接焊縫:取焊縫的的焊腳尺尺寸為66mm。(c)支支承加勁勁肋與腹腹板的連連接焊縫縫:取焊縫的的焊腳尺尺寸為66mm。5.5 抗風風柱設(shè)計計抗風柱通通過彈簧簧鋼片與與屋面梁梁鉸接,底端與與基礎(chǔ)鉸鉸接,則柱的計算長長度系數(shù)數(shù),檐口口設(shè)計標標高為111.55m(屋屋面坡度度為1/10),抗抗風柱頂頂標高112.11m,柱柱底位于于地面以以下-0.30
31、0mm。(1)荷荷載計算算根據(jù)抗風風柱的受受力情況況,分別別計算永永久荷載載和風荷荷載:(a)永永久荷載載:墻面面壓型鋼鋼板自重重:0.1kNN/m22;墻梁梁自重:0.007kN/m。(b)風風荷載:基本風風壓,地地面粗糙糙度為BB類,廠廠房的檐檐口標高高為111.5mm,則風風壓高度度變化系系數(shù)。迎迎風面寬寬度取抗抗風柱間間距為66m。風荷載體體型系數(shù)數(shù)取中間間區(qū)段計計算,則則:則垂直房房屋墻面面的風荷荷載標準準值:抗風柱計計算簡圖圖見圖55.5:圖5.55 抗抗風柱計計算簡圖圖(2)截截面選擇擇及內(nèi)力力計算選用寬翼翼緣H型型鋼柱3502440810,則則截面特特性為:;抗風柱的的自重為為
32、58.4kgg/m,即0.5844kN/m??癸L柱上上下端均均為鉸接接,則計計算長度度忽略墻架架垂直荷荷載的偏偏心,則則抗風柱柱最大彎彎矩:抗風柱最最大軸力力:(3)截截面驗算算(a)強強度驗算算不考慮截截面削弱弱,凈面面積參量量取值同同毛截面面。自由外伸伸寬度與與其厚度度之比,需要考慮慮塑性發(fā)發(fā)展系數(shù)數(shù)的影響響,即。則強度滿滿足要求求。(b)彎彎矩作用用平面內(nèi)內(nèi)整體穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算因,故按按a類截面面設(shè)計,查規(guī)范范得無端彎矩矩有橫向向荷載,則所以,平平面內(nèi)穩(wěn)穩(wěn)定滿足足要求。(c)彎彎矩作用用平面外外整體穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算:由于墻檁檁外側(cè)和和墻板的的支撐作作用,可可不驗算算其穩(wěn)定定性。(d)剛剛度驗
33、算算,(e)撓撓度驗算算按受彎構(gòu)構(gòu)件驗算算,則故根據(jù)計計算結(jié)果果可知,所所選擇的的抗風柱柱的強度度、整體體穩(wěn)定性性、撓度度及剛度度均滿足足要求。6 門門式剛架架設(shè)計計計算作用于門門式剛架架上的荷荷載有恒恒荷載、活荷載載、吊車車荷載以以及風荷荷載,根根據(jù)建建筑抗震震設(shè)計規(guī)規(guī)范GGB5000111-20010規(guī)規(guī)定可知知,鋼結(jié)結(jié)構(gòu)單層層廠房可可不考慮慮地震荷荷載作用用。然后后計算各各項荷載載作用下下剛架的的內(nèi)力,并進行行各截面面最不利利內(nèi)力組組合。根根據(jù)組合合所得內(nèi)內(nèi)力對梁梁、柱截截面進行行設(shè)計。由于該廠廠房的結(jié)結(jié)構(gòu)形式式和受力力形式在在空間上上是對稱稱的,所所以以中中間區(qū)段段標準榀榀GJ-3為例
34、例進行構(gòu)構(gòu)件截面面驗算。6.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力圖圖及內(nèi)力力組合剛架選取取9個控控制截面面,分別別為柱底底、牛腿腿、柱頂頂、梁端端和梁中中。具體體控制截截面位置置如圖66.1所所示。圖6.11 控控制截面面示意圖圖在計算剛剛架控制制截面的的內(nèi)力組組合時,一般計計算以下下四種最最不利內(nèi)內(nèi)力組合合:(a)及及相應(yīng)的的、(b)及及相應(yīng)的的、(c)及及相應(yīng)的的、(d)及及相應(yīng)的的、運用3DD3S軟軟件建模模并完成成后,可可由3DD3S軟軟件得到到以下工工況的內(nèi)內(nèi)力圖。在3DD3S軟軟件中,軸力的的符號定定義為:受壓為為負,受受拉為正正;剪力力V的符符號定義義為:順順時針為為正,逆逆時針為為負;彎彎矩M的的符
35、號定定義為:上側(cè)受受拉為正正,下側(cè)側(cè)受拉為為負。(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.22 恒恒載作用用下門式式剛架的的內(nèi)力圖圖(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.33 活活載作用用下門式式剛架的的內(nèi)力圖圖(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.44 左左風作用用下門式式剛架的的內(nèi)力圖圖軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M
36、圖圖(單位位:kNNm)圖6.55 右右風作用用下門式式剛架的的內(nèi)力圖圖(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.66 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖 (吊車作作用在AAB跨,Dmaax作用用A柱,T水平平向左)(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.77 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作用在AAB跨,Dmaax作用用A柱,T水平平向右)(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎
37、矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.88 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作用在AAB跨,Dmaax作用用B柱,T水平平向左)(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.99 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作用在AAB跨,Dmaax作用用B柱,T水平平向右)(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.99 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作用在BBC跨,Dmaax作用用B柱,T水平平向左)(a)軸軸力N圖
38、圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.99 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作用在BBC跨,Dmaax作用用B柱,T水平平向右)(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.99 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作用在BBC跨,Dmaax作用用C柱,T水平平向左)(a)軸軸力N圖圖(單位位:kNN)(b)剪剪力V圖圖(單位位:kNN)(c)彎彎矩M圖圖(單位位:kNNm)圖6.99 吊吊車荷載載作用下下門式剛剛架的內(nèi)內(nèi)力圖(吊車作作
39、用在BBC跨,Dmaax作用用C柱,T水平平向右)表6.11 內(nèi)內(nèi)力表格格荷載類別恒載屋面活荷荷載吊車荷載載風荷載吊車在AAB跨吊車在BBC跨左右Dmaxx左,TT向右Dmaxx左,TT向左Dmaxx右,TT向右Dmaxx右,TT向左Dmaxx右,T向左Dmaxx左,TT向左Dmaxx左,TT向右Dmaxx右,T向右序號A柱1-1M74.1163.6636.00-31.077.0010.0022.66-46.31.570.66-84.6-0.55N-79.6-38.5-2411.1-2411.2-97.6-97.7-1.220.6-0.77-2.6636.8821.66V15.77-13.52
40、1.0010.7716.666.33.0-5.440.58.9-19.33.82-2M-40.3-34.8-1177.0-1099.2-43.9-36.10.6-7.11-185.939.448.9N-56.3-38.5-2411.1-2411.2-97.6-97.7-1.220.6-0.77-2.6636.8821.66V15.77-13.521.0010.7716.666.33.0-5.440.58.9-14.7-6.443-3M-45.1-38.056.9976.8822.3342.220.5-7.00-1.995.642.5510.88N-56.3-38.5-1.00-1.11-1.2
41、2-1.33-1.220.6-0.77-2.6636.8821.66V15.77-13.514.2217.559.813.003.0-5.440.58.9-14.7-6.444-4M-98.7-84.92.510.00-15.2-7.77-10.913.66-3.66-28.089.5542.99N-44.9-38.5-1.00-1.11-1.22-1.33-1.220.6-0.77-2.6636.8821.66V15.77-13.514.2217.559.813.003.0-5.440.58.9-11.9-12.4續(xù)表6.1荷載類別恒載屋面活荷荷載吊車荷載載風荷載吊車在AAB跨吊車在BBC跨
42、左右Dmaxx左,TT向右Dmaxx左,TT向左Dmaxx右,TT向右Dmaxx右,TT向左Dmaxx右,TT向左Dmaxx左,TT向左Dmaxx左,TT向右Dmaxx右,T向右序號橫梁5-5M-98.7-84.92.510.00-15.2-7.77-10.913.66-3.66-28.089.5542.99N-20.1-17.2-14.2-17.5-9.99-13.1-3.115.4-0.55-9.1115.5514.55V-42.6-36.50.40.7-0.22-0.11-0.990.1-0.66-1.7735.2220.116-6M9.27.60.77.5-14.9-8.11-8.44
43、13.55-1.88-23.6-0.33-7.55N-19.1-16.4-14.2-17.5-9.99-13.1-3.115.4-0.55-9.1115.5514.55V-32.7-28.00.40.7-0.22-0.11-0.990.1-0.66-1.7727.7715.227-7M88.4475.55-1.115.0-14.6-8.55-5.8813.440-19.2-68.3-43.7N-18.1-15.5-14.2-17.5-9.99-13.1-3.115.4-0.55-9.1115.5514.55V-22.8-19.50.40.7-0.22-0.11-0.990.1-0.66-1.7
44、720.1110.338-8M155.3133.0-5.11-1.00-12.4-8.332.712.445.7-8.11-1388.3-64.5N-15.0-12.8-14.2-17.5-9.99-13.1-3.115.4-0.55-9.1115.5514.55V16.667.10.40.7-0.22-0.11-0.990.1-0.66-1.77-4.88-5.999-9M-63.1-53.9-9.11-6.99-10.2-8.0011.1111.4411.5511.1118.9962.44N-11.8-10.1-14.2-17.5-9.99-13.1-3.115.4-0.55-9.1115
45、.5514.55V39.8834.110.40.7-0.22-0.11-0.990.1-0.66-1.77-29.9-22.2由于鋼結(jié)結(jié)構(gòu)自重重較輕,一般是是按可變變荷載起起控制作作用,所所以只計計算可變變荷載控控制下的的組合。永久荷載載分項系數(shù)數(shù),在組合合時,為為了防止止剛架出出現(xiàn)拉力力,永久久荷載起起促進作作用,因因此分項項系數(shù)取取1.00。可變荷載載組合值值系數(shù),計計算活荷荷載、雪雪荷載、單臺吊吊車時取取0.77,組合合多臺吊吊車時吊吊車荷載載乘以系系數(shù)0.9,計計算風荷荷載取00.6。詳見表表6.22。表6.22 控制制截面內(nèi)內(nèi)力組合合表組合截面及相應(yīng)NN、V及相應(yīng)NN、V及相應(yīng)MM、
46、V及相應(yīng)MM、V1-1M1.2+11.4(0.9+0.70.99+00.7)310.51.0+11.4(+0.70.99+00.70.99)-1122.51.2+1.44(0.9+0.7+0.70.99)174.51.0+11.4(+0.70.99+00.7)-22.8N-2588.5-2400.3-4399.5-65.3V34.44-6.6626.99-29.32-2M1.0+11.4(+0.70.99)20.111.2+11.4(0.9+0.70.99+00.7)-1400.51.2+11.4(0.9+0.7+0.70.99)-2144.91.0+11.4(+0.70.99+00.7)-2
47、5.5N-7.11-4088.5-4111.5-42.0V3.027.3327.00-22.93-3M1.0+11.4(0.9+0.70.99+00.6)92.331.2+11.4(+0.70.99)-1133.51.2+11.4(+0.70.99+00.70.99)-65.21.0+11.4(+0.70.99+00.7)-29.0N-29.1-1211.0-1244.9-42.0V33.3316.4419.33-22.94-4M1.0+11.4(+0.70.99+00.70.99)47.441.2+11.4(+0.70.99+00.70.99)-2755.41.2+11.4(+0.70.99
48、+00.70.99)-2688.81.0+11.4(+0.70.99)38.66N6.2-1111.1-1111.27.1V9.716.441.2+11.4(+0.70.99+00.70.99)19.331.0+11.4(+0.70.99)-4.22續(xù)表6.2組合截面及相應(yīng)NN、V及相應(yīng)NN、V及相應(yīng)MM、V及相應(yīng)MM、V5-5M1.0+1.4(+0.70.99+0.70.99)47.441.2+11.4(+0.70.99+00.70.99)-2755.41.2+11.4(0.9+0.7+0.70.99)-2133.71.0+11.4(+0.70.99)38.66N-9.11-65.0-71.
49、16.4V7.4-1033.9-87.56.86-6M1.2+11.4(0.9+0.7+0.70.99)42.111.0+11.4(0.9+0.6+0.70.99)-40.01.2+11.4(0.9+0.7+0.70.99)7.11.0+11.4(+0.70.99+00.7)28.11N-47.6-27.1-69.1-8.77V-65.9-22.3-67.3-21.37-7M1.0+11.4(+0.70.99+00.70.99)210.31.2+11.4(+0.70.99+00.70.99)-19.41.2+11.4(0.9+0.7+0.70.99)169.41.0+11.4(+0.70.99
50、+00.7)78.66N-50.5-16.8-67.0-6.88V-49.4-1.00-47.1-13.78-8M1.2+11.4(+0.70.99)383.51.0+11.4(+0.70.99+00.70.99)-56.41.2+11.4(0.9+0.7+0.70.99)308.31.0+11.4(+0.70.99+00.7)118.5N-31.2-10.1-60.6-1.11V29.998.226.3316.999-9M1.0+11.4(+0.70.99 = 9 * GB3 * MERGEFORMAT )34.441.2+11.4(+0.70.99)-1600.21.2+11.4(0.9+
51、0.7+0.70.99)-1277.41.0+11.4(+0.70.99+00.7)-79.4N8.1-37.0-54.14.8V8.295.3380.6631.44注:表中中序號所表示示的工況況情況詳詳見表66.16.2 剛架梁梁設(shè)計剛架梁選選用Q2235鋼鋼材,以以中間區(qū)區(qū)段等截截面梁為為例進行行設(shè)計驗驗算。截截面形式式為焊接接H型鋼鋼:,查查型鋼表表得,截截面特性性為:,(1)構(gòu)構(gòu)件寬厚厚比驗算算翼緣部分分:腹板部分分:經(jīng)驗算,翼緣和和腹板截截面均滿滿足要求求。(2)強強度驗算算查剛架內(nèi)內(nèi)力組合合表6.2得,剛架梁梁端部的的最不利利截面(7-77截面)內(nèi)力為為:,(a)抗抗剪驗算算按僅有
52、支支座加勁勁肋考慮慮,即計計算,因因不設(shè)中中間加勁勁肋,則則。,所以,則:即剛架梁梁抗剪滿滿足要求求。(b)受受彎、剪剪、壓共共同作用用下的驗驗算分析梁的的有效截截面:腹板的最最大應(yīng)力力和最小小應(yīng)力:腹板的受受壓區(qū)高高度:由于,故故取代替計算算:由于,則取,即梁梁腹板不不屈服全全部有效效,則按有效效截面計計算的梁梁抗彎承承載力設(shè)設(shè)計值:由于,所所以: 所以,受彎、剪、壓壓共同作作用下驗驗算滿足足要求。(3)穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算(a)剛剛架梁平平面內(nèi)的的整體穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算斜梁坡度度不超過過1:55時,因因軸力較較小可不計算算平面內(nèi)內(nèi)的整體體穩(wěn)定性性。(b)剛剛架梁平平面外的的整體穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算考慮屋面
53、面壓型鋼鋼板的檁檁條緊密密連接,有蒙皮皮作用。檁條可可作為剛剛架梁平平面外的的側(cè)向支承承點,因因此,計計算長度度按兩個個檁條或或隅撐間間距考慮慮,即,又屬于于b類截截面,則則查表,得:按無端彎彎矩有橫橫向荷載載情況可可知,所以以剛架梁梁平面外外的整體體穩(wěn)定性性滿足要要求。6.3 剛架柱柱設(shè)計計算剛架架柱時,以邊柱柱A柱為為例進行行計算。該柱上柱柱:選用用Q2335鋼材材,截面面為焊接接H型鋼鋼:,查查型鋼表表得,截截面幾何何參數(shù)為為:, ,該柱下柱柱:選用用Q2335鋼材材,截面面為焊接接H型鋼鋼:,查查型鋼表表得,截截面幾何何參數(shù)為為:, ,(1)構(gòu)構(gòu)件局部部穩(wěn)定驗驗算上柱:翼翼緣部分分:腹
54、板部分分:所以翼緣緣和腹板板截面均均滿足要要求。下柱:翼翼緣部分分:腹板部分分:所以翼緣緣和腹板板截面均均滿足要要求。(2)抗抗剪驗算算(a)上上柱截面面(3-3截面面)的最最大剪力力為:采用不設(shè)設(shè)中間加加勁肋方方案,即即,根據(jù)門門式剛架架輕型房房屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程CCECSS1022:20002規(guī)定:則:所以,上上柱抗剪剪滿足要要求。(b)下下柱截面面(1-1截面面)的最最大剪力力為:采用不設(shè)設(shè)中間加加勁肋方方案,即即,根據(jù)門門式剛架架輕型房房屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程CCECSS1022:20002規(guī)定:則:所以,下下柱抗剪剪滿足要要求。(3)受受彎、剪剪、壓共共同作用用下的驗驗算(a)上上柱
55、截面面(4-4截面面)最不不利組合合:截面腹板板邊緣抵抵抗矩為為:腹板邊緣緣的最大大正應(yīng)力力為:腹板邊緣緣正應(yīng)力力比值:與板件受受彎、受受壓有關(guān)關(guān)的系數(shù)數(shù):所以截面面腹板全全部有效效,所以以,所以,由于。即上柱截截面受彎彎、剪、壓共同同作用下下驗算滿滿足要求求。(b)下下柱截面面(1-1截面面)最不不利組合合:截面腹板板邊緣抵抵抗矩為為:腹板邊緣緣的最大大正應(yīng)力力為:腹板邊緣緣正應(yīng)力力比值:與板件受受彎、受受壓有關(guān)關(guān)的系數(shù)數(shù):所以截面面腹板全全部有效效,所以以,所以,由于即下柱截截面受彎彎、剪、壓共同同作用下下驗算滿滿足要求求。(4)平平面內(nèi)穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算剛架柱柱柱頂(44-4截截面)最最不利
56、組組合為:,與之相應(yīng)應(yīng)的柱底底軸力為為。當中間柱柱與剛架梁剛剛性連接接時,可可將雙跨跨剛架視視為兩個個單跨剛剛架的組組合體,根據(jù)門式剛剛架輕型型房屋鋼鋼結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程程CECCS1002:220022規(guī)定定(每個個中柱分分為兩半半,慣性性矩各為為1/22),按按下列公公式計算算整個剛剛架在柱柱頂水平平荷載作作用下的的側(cè)移:柱所在跨跨梁的長長度:計算跨左左右柱的的平均高高度:因為采用用了剛接接柱腳,所以根據(jù)截面面屬于b類截截面,查查表得穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù),則:由平面內(nèi)內(nèi)穩(wěn)定性性計算公公式得到到:所以,經(jīng)經(jīng)驗算平平面內(nèi)穩(wěn)穩(wěn)定性滿滿足要求求。(5)平平面外穩(wěn)穩(wěn)定計算算(a)上上柱截面面(4-4截面面)最不
57、不利組合合為: 平面外外計算長長度: 截面特特性:, , , 根據(jù)截截面屬于于b類截截面,查查表得穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù),對于等等截面構(gòu)構(gòu)件,則則有,由由計算得得全截面面有效,腹板受受壓區(qū)高高度為,則由平面外外穩(wěn)定性性計算公公式得:所以要對對進行修修正:所以,經(jīng)經(jīng)驗算平平面外穩(wěn)穩(wěn)定性滿滿足要求求。(b)下下柱截面(1-11截面)最不利利組合為為:平面外計計算長度度:截面特性性:, ,根據(jù)截面面屬于b類截截面,查查表得穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù),對于等等截面構(gòu)構(gòu)件,則則,由計算算得全截截面有效效,腹板板受壓區(qū)區(qū)高度為為由平面外外穩(wěn)定計計算公式式得:所以要對對進行修修正所以,平面外外穩(wěn)定性性滿足要要求。綜上所述述,剛架架
58、柱驗算算滿足要要求。7 節(jié)節(jié)點計算算門式剛架架中,節(jié)節(jié)點設(shè)計計是非常常重要的的。本設(shè)設(shè)計中選選取幾個個具有代代表性的的節(jié)點進進行復(fù)核核驗算。根據(jù)前前面選取取的9個個控制截截面的最最不利內(nèi)內(nèi)力組合合的綜合合考慮,對門式式剛架進進行設(shè)計計的具有有代表性性的節(jié)點點有4個個,包括括:柱與與梁節(jié)點點、梁梁梁節(jié)點、牛腿和和柱腳。節(jié)點設(shè)設(shè)計應(yīng)滿滿足傳力力可靠、構(gòu)造合合理及施施工方便便等要求求,由于于單層廠廠房不考考慮抗震震,所以以,結(jié)構(gòu)構(gòu)主要受受風荷載載控制,節(jié)點連連接處于于彈性受受力狀態(tài)態(tài)、應(yīng)按按照結(jié)構(gòu)構(gòu)處于彈彈性受力力階段設(shè)設(shè)計。7.1 梁柱柱節(jié)點計計算柱梁節(jié)點點選取邊邊柱與梁梁節(jié)點進進行驗算算。查內(nèi)內(nèi)
59、力組合合表6.2知,選取55-5截截面進行行計算,最大彎彎矩,梁截截面尺寸寸為,端端板布置置如圖77.1所所示。圖7.11 梁梁柱節(jié)點點(1)確確定螺栓栓尺寸如圖共設(shè)設(shè)置200個螺栓栓,取。由圖可知知,端板板的尺寸寸為選用螺栓栓強度等等級為110.99級的摩摩擦型高高強螺栓栓連接,構(gòu)件接接觸面處處理方法法為噴砂砂(丸),公稱稱直徑為為M200,設(shè)計計預(yù)拉力力,螺栓栓孔徑為為22mmm,則則連接中中受力最最大螺栓栓承受的的拉力和和剪力為為:單個高強強螺栓受受剪、受受拉承載載設(shè)計值值為:在拉、剪剪共同作作用下,受力最最大螺栓栓的承載載力驗算算:所以,經(jīng)經(jīng)驗算強強度滿足足要求。(2)確確定端板板的厚
60、度度 螺栓中中心至翼翼緣表面面的距離離: 螺栓中中心至腹腹板表面面的距離離: 所以,取板厚厚為166mm。(3)門門式剛架架斜梁與與柱相交交的節(jié)點點域剪應(yīng)應(yīng)力驗算算: 所以,經(jīng)驗算算滿足要要求。(4)構(gòu)構(gòu)件腹板板強度驗驗算: 所以需需要設(shè)置置加勁肋肋。(5)腹腹板與端端板的焊焊縫計算算: 取焊焊腳 所以以焊縫抗抗剪強度度滿足要要求。(6)節(jié)節(jié)點轉(zhuǎn)動動剛度計計算梁截面面:H880040001020柱截面面:H448030001012端板截截面:400016端板慣慣性矩,連接的的整體剛剛度為:梁的慣慣性矩為為:連接剛剛度,節(jié)節(jié)點已達達到全剛剛性要求求。7.2 梁梁梁節(jié)點計計算選取靠靠邊柱側(cè)側(cè)梁梁節(jié)
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