學(xué)士鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房畢業(yè)設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書PAGEPAGE127第1章緒論1.1設(shè)計(jì)資料本工程為青島青鋼煉鋼連鑄車間渣跨工程。該車間采用全鋼結(jié)構(gòu)。按工藝要求廠房長(zhǎng)度為120m，跨度為27m，為單層廠房，內(nèi)設(shè)10t和50/10tA6吊車各一臺(tái)，軌頂標(biāo)高13.00m。整個(gè)車間做輕型屋蓋，從地坪起做1.2m的矮墻，屋蓋下做一定的防雨棚。1.1.1設(shè)計(jì)原始資料1.氣象極端最高氣溫38.9℃極端最低氣溫—20.5℃，日最大降水量151.1mm年主導(dǎo)風(fēng)向SE、N、NNW2.地質(zhì)、地震表1地質(zhì)資料層次地層描述濕度厚度(m)層底高度(m)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）1回填土

0.80.8

2粉質(zhì)粘土稍濕2.93.72503含粘性土粗砂稍濕1.55.25350標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度0.50m1.1.2設(shè)計(jì)主要參數(shù)冬季采暖室外計(jì)算溫度—10℃夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度25℃基本風(fēng)壓0.60KN/㎡基本雪壓0.25KN/㎡積灰荷載0.3KN/㎡抗震設(shè)防烈度6度地下水位-3.5m1.2設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容完成建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容，要求達(dá)到施工圖設(shè)計(jì)水平。1.2.1建筑設(shè)計(jì)1、圖紙內(nèi)容：圖紙要求繪制建筑平面圖、立面圖、剖面圖，畫出2～3個(gè)建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)詳圖，并列出門、窗明細(xì)表及必要的文字說(shuō)明。完成A1圖紙兩張（計(jì)算機(jī)繪制）。建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容：設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介，建筑平、立、剖設(shè)計(jì)說(shuō)明，承重及維護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇布置，主要節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造說(shuō)明。1.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、計(jì)算說(shuō)明書計(jì)算說(shuō)明書必須書寫工整、計(jì)算準(zhǔn)確，必要的示意圖不得徒手畫，應(yīng)有一定的比例。計(jì)算書中要求完成以下內(nèi)容：·確定結(jié)構(gòu)方案的原因，承重構(gòu)件的選型說(shuō)明。·完成廠房框架的內(nèi)力分析及典型構(gòu)件的完整設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容包括對(duì)廠房橫向框架進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和荷載組合；典型廠房柱的截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)；吊車梁設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。圖紙要求要求完成A1圖紙5～6張，其中至少有一張為手繪圖。圖紙中須完成以下內(nèi)容：·基礎(chǔ)平面布置圖及基礎(chǔ)詳圖·屋面系統(tǒng)布置圖及屋面梁詳圖·柱、吊車梁、柱間支撐布置圖及連接節(jié)點(diǎn)詳圖·墻皮系統(tǒng)布置圖及節(jié)點(diǎn)詳圖·柱及吊車梁詳圖1.3本題目的重點(diǎn)和難點(diǎn)以及與同組其它學(xué)生所做題目的關(guān)系本設(shè)計(jì)重點(diǎn)為廠房橫向框架進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和荷載組合；屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)；典型廠房柱的截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；吊車梁設(shè)計(jì)。難點(diǎn)為廠房橫向框架進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和荷載組合；典型廠房柱的截面及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。1.4建議參考資料及使用方法1.4.1規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017—2003）2、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018—2002）3、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2002）4、《建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范》（GB50007—2002）5、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2001）1.4.2教材1、《鋼結(jié)構(gòu)》下冊(cè)“房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”，陳紹蕃，中國(guó)建筑工業(yè)出版社2、《鋼結(jié)構(gòu)》，趙根田、孫德發(fā)，機(jī)械工業(yè)出版社3、結(jié)構(gòu)力學(xué)教材4、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)教材;1.4.3其它1、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》冶金工業(yè)出版社2．《輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社3．《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》中國(guó)建筑工業(yè)出版社1.5進(jìn)度安排建議第1周：集中實(shí)習(xí).第2～3周：完成建筑設(shè)計(jì).第4周：結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置.第5周：荷載計(jì)算.第6周：圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置、計(jì)算（屋面系統(tǒng)及墻架系統(tǒng)）.第7周：吊車梁及吊車桁架設(shè)計(jì).第8~10周：橫向框架內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合及上機(jī)計(jì)算.第11～13周：廠房柱設(shè)計(jì)（截面驗(yàn)算）及基礎(chǔ)設(shè)計(jì).第14～16周：施工圖繪制.總計(jì)：16周.第2章建筑設(shè)計(jì)部分2.1建筑平面圖設(shè)計(jì)工業(yè)建筑是指用于工業(yè)生產(chǎn)的各種房屋，一般稱廠房。建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的組合關(guān)系，再設(shè)計(jì)配合上，廠房平面設(shè)計(jì)主要受工藝要求影響。建筑設(shè)計(jì)人員在生產(chǎn)工藝圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行廠房平面圖設(shè)計(jì)。2.1.1柱網(wǎng)尺寸的確定柱子在工業(yè)建筑平面上排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)。柱子縱向定位軸線之間的距離稱為跨度，橫向定位軸線之間的距離稱為柱距。柱網(wǎng)尺寸是由跨度和柱距確定的，柱網(wǎng)的選擇實(shí)際就是選擇工業(yè)建筑的跨度和柱距。柱網(wǎng)確定的原則是：（1）滿足生產(chǎn)工藝的需要。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求，因?yàn)樯a(chǎn)工藝的需要體現(xiàn)了使用功能的要求，它對(duì)廠房的面積、柱距、跨度、高度、平剖面形式等都有著直接的影響。（2）平面利用和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理。（3）符合經(jīng)濟(jì)合理的要求，根據(jù)以往設(shè)計(jì)資料的統(tǒng)計(jì)表明，屋蓋的單位面積用鋼量隨房屋跨度增大而增加，而吊車梁和柱的單位面積用鋼量卻是隨房屋跨度增大而減少。（4）遵守《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》和《建筑統(tǒng)一模數(shù)制》的規(guī)定，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化。綜上所述，本設(shè)計(jì)廠房跨度取為27m，柱距為18m，局部12m。2.1.2變形縫的設(shè)置本設(shè)計(jì)廠房長(zhǎng)度為120m，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，無(wú)需設(shè)置溫度伸縮縫。2.2建筑立面圖設(shè)計(jì)建筑的體型和立面設(shè)計(jì)是建筑外型設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要組成部分，它們之間有著密切的聯(lián)系，貫穿于整個(gè)建筑設(shè)計(jì)始終，既不是內(nèi)部空間被動(dòng)地直接反映，也不是簡(jiǎn)單地在形式上進(jìn)行表面加工，更不是建筑設(shè)計(jì)完成后的外形處理。建筑體型設(shè)計(jì)主要是對(duì)建筑外形的總的體量、形狀、比例、尺度等方面的確定，并針對(duì)不同類型建筑采用相應(yīng)的體型組合方式；立面設(shè)計(jì)主要是對(duì)建筑體型的各個(gè)方面進(jìn)行深入刻劃和處理，使整個(gè)建筑形象趨于完善。建筑立面是表示建筑物四周中的外部形象，它是由許多部件組成的，如門窗、墻柱、陽(yáng)臺(tái)、雨篷、屋頂、檐口、臺(tái)基、勒腳等。建筑立面設(shè)計(jì)就是恰當(dāng)?shù)卮_定這些部件的尺寸大小、比例關(guān)系、材料質(zhì)感和色彩等。建筑立面設(shè)計(jì)步驟，通常先根據(jù)初步確定的房屋內(nèi)部空間組合的平、立、剖面關(guān)系，如建筑的大小、高低、門窗位置等，描繪出建筑各個(gè)立面的基本輪廓，然后以此為基礎(chǔ)，推敲立面各部分總的比例關(guān)系、幾個(gè)立面之間的統(tǒng)一、相鄰立面間的連接協(xié)調(diào)，再著重分析各個(gè)立面上墻面的處理、門窗位置等，最后對(duì)入口、門廊、建筑裝飾等進(jìn)一步作重點(diǎn)及細(xì)部處理。從整體到局部，從大面到細(xì)部，反復(fù)推敲逐步深入。完整的立面設(shè)計(jì)，并不只是美觀問(wèn)題，它與平、剖面設(shè)計(jì)一樣，同樣也有使用要求、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等功能和技術(shù)方面的問(wèn)題。但是從建筑的平、立、剖面來(lái)看，立面設(shè)計(jì)中涉及的造型與構(gòu)圖問(wèn)題，通常較為突出。下面著重?cái)⑹鲇嘘P(guān)建筑美觀的一些問(wèn)題。1.屋面排水屋面采用有組織排水，通過(guò)雨水管將雨水疏導(dǎo)，根據(jù)車間需要，將雨水管設(shè)在車間內(nèi)穿出室外排水，屋面坡度取1/10。本設(shè)計(jì)排水管間距采用24m，滿足構(gòu)造要求。采用標(biāo)準(zhǔn)截面形式落水管采用落水管。2.散水為保護(hù)墻基不受雨水的侵蝕，常在外墻的四周將地面做成向外傾斜的坡面，以便將屋面雨水排至遠(yuǎn)處。散水的坡度約為5%，寬度一般為600～900mm。本設(shè)計(jì)中，散水寬度取900mm，坡度為5%。3.雨棚設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)每個(gè)洞口上設(shè)置雨棚。2.3建筑剖面圖設(shè)計(jì)2.3.1建筑剖面設(shè)計(jì)建筑剖面設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，是在工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，主要解決建筑空間如何滿足生產(chǎn)工藝的各項(xiàng)要求。剖面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的以下要求：（1）適應(yīng)生產(chǎn)需要的足夠空間；（2）良好的采光和通風(fēng)條件；（3）屋面排水和滿足室內(nèi)保溫隔熱的維護(hù)結(jié)構(gòu)；（4）經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案；（5）為提高建筑工業(yè)化創(chuàng)造條件；設(shè)計(jì)時(shí)須按生產(chǎn)工藝要求和有無(wú)吊車等因數(shù)確定室內(nèi)地面至屋架下弦底面距離，分別以屋架下弦底面和吊車軌道頂面標(biāo)高來(lái)表示（廠房高度地面至屋架下弦表面的距離）?！础磸S房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)〉〉規(guī)定，柱頂標(biāo)高按3M數(shù)列確定，牛腿標(biāo)高按3M數(shù)列考慮。當(dāng)牛腿頂面標(biāo)高大于7.2m時(shí)按6M數(shù)考慮，格構(gòu)式柱子埋入段長(zhǎng)度也應(yīng)滿足模數(shù)要求。廠房高度對(duì)造價(jià)有直接的影響.在確定廠房高度時(shí)，應(yīng)在不影響生產(chǎn)要求的前提下，有效地節(jié)約并利用空間，使柱頂標(biāo)高降低，從而降低建筑造價(jià)。另外，剖面圖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：確定房間的剖面形狀與各部分高度、建筑的層數(shù)、建筑剖面空間的組合設(shè)計(jì)以及室內(nèi)空間的處理和利用等。2.3.2廠房高度確定：本設(shè)計(jì)中廠房室內(nèi)地坪的相對(duì)高度為±0.000，室外地坪為﹣0.150m。廠房高度根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備，起重運(yùn)輸機(jī)，建筑統(tǒng)一化的要求來(lái)確定。廠房高度是由室外地坪到屋頂承重結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的距離。本設(shè)計(jì)為有吊車的單層工業(yè)廠房，吊車形式為橋式吊車。廠房地面到柱頂標(biāo)高的距離為H1和軌頂標(biāo)高到柱頂標(biāo)高H2確定。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書H1已知，H2可由軌頂?shù)降踯囆≤図斆婢嚯xh6和小車到屋架下弦安全距離h7確定，所以：H=H1+h6+h7=13+2.67+0.5=16.17m取16.2m此時(shí)安全距離為0.53m。（QU80軌道高為170㎜）2.3.3屋蓋結(jié)構(gòu)形式該廠房為青島青鋼煉鋼連鑄車間，為使熱量及時(shí)散發(fā)，本廠房設(shè)計(jì)為開敞式，故屋面無(wú)需保溫，為了屋面排水方便，選用梯形鋼屋架，有檁體系。為了減少檁條跨度，在柱間設(shè)置拖梁，以便放置屋架。屋架的間距為6m，由于廠房高度較大，且青島雨水較多，屋面坡度取1/10，設(shè)檐溝內(nèi)排水。2.3.4擋雨片設(shè)置因本廠房采用開敞式設(shè)計(jì)，故墻面采用擋雨片。擋雨片挑出1800㎜，高900㎜。用三腳架與檁條固定壓型鋼板。2.3.5支撐布置結(jié)合設(shè)計(jì)要求，廠房設(shè)計(jì)柱間支撐，上下柱采用十字交叉型。在6度抗震設(shè)防區(qū)，本設(shè)計(jì)在①—②、⑦—⑧軸線間設(shè)置上柱支撐，在④-⑤軸線間設(shè)置上柱和下柱支撐。2.3.6鋼梯設(shè)計(jì)鋼梯設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求和人流通行情況確定梯段和休息平臺(tái)高度，設(shè)計(jì)中鋼梯主要用來(lái)上吊車以及檢修平臺(tái)，為節(jié)約鋼材及減少占地，坡度取為59°，寬度取為800㎜，因休息平臺(tái)高度不能超過(guò)5400㎜，故設(shè)計(jì)為三跑樓梯。為避免平臺(tái)處與吊車梁碰頭，梯平臺(tái)一般略低于橋式吊車操作室約1000㎜左右，再?gòu)奶萜脚_(tái)設(shè)置爬梯上吊車操作室。2.3.7軸線與柱的關(guān)系：（1）橫向定位軸線：橫向定位軸線通過(guò)處是吊車梁、屋面板、基礎(chǔ)梁、連系梁及墻板標(biāo)志尺寸端部的位置。此外，端部剛架柱的中心線應(yīng)自橫向定位軸線內(nèi)移750㎜，主要是由于山墻內(nèi)側(cè)設(shè)有抗風(fēng)柱，抗風(fēng)柱上柱與屋架上軒連接的構(gòu)造要求。（2）縱向定位軸線縱向定位軸線在柱身通過(guò)處是屋架和屋面大梁標(biāo)志尺寸端部的位置，也是大型屋面板邊緣的位置?？v向定位軸線的標(biāo)定與吊車橋架端頭長(zhǎng)度、橋梁端頭與上柱內(nèi)緣的安全縫隙寬度以及上柱寬度有關(guān)。為使吊車跨度與廠房跨度相協(xié)調(diào)，二者之間的關(guān)系為-=2e式中－廠房跨度－吊車跨度e－軸線至吊車軌中心線之間的距離一般取750㎜。由上圖可知：e＝h＋＋由于安全縫隙要等于或大于允許的縫寬，故有。根據(jù)柱距大小、吊車起重量大小、工業(yè)建筑高度、跨度，?。?＝500㎜B＝300mm，則：750-（300+500）=-50<80mm說(shuō)明安全縫隙寬度小于允許寬度，軸線與外墻內(nèi)緣及柱外緣不重合，說(shuō)明本設(shè)計(jì)為非封閉式結(jié)合。第3章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分3.1前言3.1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。和其他材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)有如下的一些特點(diǎn)：（1）材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好鋼材和其他建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比，強(qiáng)度要高得多。因此，特別適用于跨度大活荷載很大的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。鋼材還具有塑性韌性好的特點(diǎn)。良好的吸能能力和延性還是鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗震性能。另一方面，由于鋼材的強(qiáng)度高，做成的構(gòu)件截面小而壁薄，受壓時(shí)需要滿足穩(wěn)定的要求，強(qiáng)度有時(shí)不能充分發(fā)揮。（2）材質(zhì)均勻和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合鋼材由于冶煉和軋制過(guò)程的科學(xué)控制，其組織比較均勻，接近各向同性，為理想的彈性－塑性體，其彈性模量和韌性模量皆較大，因此，鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合。（3）鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工周期短鋼結(jié)構(gòu)所選用的材料單純而且是成材，加工比較簡(jiǎn)便，并能使用機(jī)械操作。因此，大量的鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)廠做成構(gòu)件，精確度較高。構(gòu)建在工地拼裝，可以安裝簡(jiǎn)便的普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓，有時(shí)還可以在工地拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝，以縮短工期。小量的鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼屋架，也可以在現(xiàn)場(chǎng)就地制造，隨即涌間便急劇吊裝。此外，對(duì)已建成的鋼結(jié)構(gòu)也比較容易進(jìn)行改建和加固，用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需要進(jìn)行拆遷。（4）鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕鋼材的密度雖比混凝土等建筑材料大，但鋼結(jié)構(gòu)卻比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕，原因是剛才的強(qiáng)度與密度之必要比混凝土大得多。以同樣的跨度承受同樣何在，鋼屋架的質(zhì)量最多不過(guò)鋼筋混凝土屋架的1/3～1/4，冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近1/10，為吊裝提供了方便條件。對(duì)于需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)，如建造 在交通不便的山區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的工程，質(zhì)量輕也是一個(gè)重要的有利條件。屋蓋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕，對(duì)抵抗地震作用有利。另一方面，質(zhì)輕的屋蓋結(jié)構(gòu)對(duì)可變荷載的變動(dòng)比較敏感，荷載超額的不利影響比較大。受有積灰荷載的結(jié)構(gòu)如不注意及時(shí)消灰，可能會(huì)造成事故。風(fēng)吸力可能造成鋼屋架的拉、壓反號(hào)，設(shè)計(jì)時(shí)不能忽略。設(shè)計(jì)沿海地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)，如果對(duì)颶風(fēng)作用下的風(fēng)吸力估計(jì)不足，則屋面系統(tǒng)有被掀起的危險(xiǎn)。(5)鋼材耐腐蝕性差鋼材耐腐蝕的性能比較差，必須對(duì)結(jié)構(gòu)注意防護(hù)。尤其是暴露在大氣中的結(jié)構(gòu)如橋梁，更應(yīng)該特別注意。這使維護(hù)費(fèi)用比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高。不過(guò)在沒(méi)有侵蝕性介質(zhì)的一般廠房中，構(gòu)件經(jīng)過(guò)徹底的除銹并涂上合格的油漆，銹蝕問(wèn)題并不嚴(yán)重。（6)鋼材耐熱但不耐火鋼材長(zhǎng)期經(jīng)受100℃的輻射熱時(shí)，強(qiáng)度沒(méi)有多大的變化，具有一定的耐熱性能；但溫度達(dá)到150℃以上時(shí)，就必須用隔熱層加以保護(hù)。鋼材不耐火。重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施。例如，利用蛭石板、蛭石板噴涂層或石膏板等加以防護(hù)。防護(hù)使鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)提高。目前已經(jīng)開始生產(chǎn)具有一定耐火性能的鋼材，是解決問(wèn)題的一個(gè)方向。3.1.2鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍不僅取決于鋼結(jié)構(gòu)本身的特性，還取決于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況。過(guò)去由于我國(guó)鋼產(chǎn)量不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的需要，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到一定的限制。近幾年來(lái)隨著我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量有了很大的提高，鋼結(jié)構(gòu)工程也有所發(fā)展。1949年全國(guó)鋼產(chǎn)量只有十幾萬(wàn)t，1998年已達(dá)1億t，加以鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了很大的發(fā)展。根據(jù)我國(guó)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大致如下：(1)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)吊車起重量較大或其工作較繁重的車間多采用鋼骨架。如冶金廠房的平爐、轉(zhuǎn)爐車、混鐵爐車間、初軋車間、重型機(jī)械廠的鑄鋼車間、水壓機(jī)車間、鍛壓車間等。(2)大跨結(jié)構(gòu)房屋鋼結(jié)構(gòu)如飛機(jī)裝配車間、飛機(jī)庫(kù)、大煤庫(kù)、大會(huì)堂、體育館、展覽館等皆需大跨結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)體系可為網(wǎng)架、懸索、拱架以及框架等。(3)高聳鋼結(jié)構(gòu)包括塔架和桅桿結(jié)構(gòu)，如電視塔、微波塔、輸電塔、輸電線塔、鉆井塔、環(huán)境大氣監(jiān)塔、無(wú)線電天線桅桿、廣播發(fā)射桿等。（4）多層和高層建筑多層和高層建筑的骨架可采用鋼結(jié)構(gòu)。我國(guó)過(guò)去鋼材比較短缺，仍多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。近年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)在此領(lǐng)域已逐步得到發(fā)展。（5）承受振動(dòng)荷載的影響及地震作用的結(jié)構(gòu)設(shè)有較大鍛錘的車間，其骨架直接承受的動(dòng)力盡管不大，但間接的振動(dòng)卻極為強(qiáng)烈，可采用鋼結(jié)構(gòu)。對(duì)于抗地震作用要求高的結(jié)構(gòu)也宜采用鋼結(jié)構(gòu)。（6）板殼結(jié)構(gòu)如油庫(kù)、油罐、煤氣庫(kù)、高爐、熱風(fēng)爐、漏斗、煙囪、水塔以及各種管道等。（7）橋梁結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)一般用于跨度大于40米的各種形式的大、中跨度橋梁。移動(dòng)式結(jié)構(gòu)移動(dòng)式結(jié)構(gòu)包括橋式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、龍門式起重機(jī)、纜式起重機(jī)等起重運(yùn)輸機(jī)及水工閘門、升船機(jī)等金屬結(jié)構(gòu)。從全面經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，鋼結(jié)構(gòu)還具有更多的優(yōu)越性。在地基條件差的場(chǎng)地。多層房屋即使高度不是很大，鋼結(jié)構(gòu)因材質(zhì)輕而降低基礎(chǔ)工程造價(jià)，仍然可能是首選。在地價(jià)高昂的區(qū)域，鋼結(jié)構(gòu)則以占用土地面積小而顯示它的優(yōu)越性。工期短，投資及早得到回報(bào)，是有利于選用鋼結(jié)構(gòu)的有一重要因素。施工現(xiàn)場(chǎng)可利用的面積狹小，也是需要借重鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)條件。此外，現(xiàn)代化的建筑物中各類服務(wù)設(shè)施包括供電、供水、中央空調(diào)和信息化、智能化設(shè)備，需用管線很多。鋼結(jié)構(gòu)易于和這些設(shè)施配合，使之少占用空間。因此，對(duì)多層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)也逐漸成為一種趨勢(shì)。3.2鋼結(jié)構(gòu)的體系組成鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房是工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)較多的建筑物。廠房結(jié)構(gòu)是由屋蓋（屋面板、檁條、天窗、屋架或梁、托架）、柱（排架柱、抗風(fēng)柱）、吊車梁（包括制動(dòng)梁或制動(dòng)桁架）、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、墻架、支撐系統(tǒng)（屋蓋支撐、柱間支撐）和基礎(chǔ)等構(gòu)件組合而成的空間剛性骨架，承受作用在廠房結(jié)構(gòu)上的各種荷載，是整個(gè)建筑物的承重骨架。這些構(gòu)件按其所起作用可組成下列體系:3.2.1橫向框架：廠房的基本承重結(jié)構(gòu)通常采用框架體系。這種體系能夠保證必要的橫向剛度，同時(shí)，其凈空又能滿足使用上的要求。橫向平面框架基本上承受了廠房結(jié)構(gòu)的全部豎向荷載和橫向水平荷載，包括全部建筑物的重量（屋蓋、墻、結(jié)構(gòu)自重等），屋面雪荷載和其他或荷載，吊車豎向荷載和橫向水平自動(dòng)力、橫向風(fēng)荷載、橫向地震作用，并將這些荷載傳到基礎(chǔ)上。橫向框架按其靜力圖式來(lái)分，主要有橫梁與柱鉸接和橫梁與柱剛接兩種。橫梁與柱剛接的框架是常用的結(jié)構(gòu)形式，這種形式橫向剛度好，宜用于橋式吊車或懸掛吊車的廠房，但對(duì)支座不均勻沉降及溫度作用比較敏感。橫梁與柱鉸接則剛好相反，因本廠房為單跨，且吊車噸位較大，故本設(shè)計(jì)采取屋架與柱剛接，柱腳剛接。3.2.2屋蓋結(jié)構(gòu)由屋面板、檁條、鋼屋架、屋蓋支撐所組成，承受屋面荷載。廠房位于青島，日降水量為151.1㎜，故屋架采用梯形鋼屋架，以利排水。由于該煉鋼連鑄車間為開敞式廠房，屋面無(wú)需做保溫，故采用壓型鋼板做屋面板。目前常用的檁條跨度≤6m，本設(shè)計(jì)采用檁條為6m?？紤]屋面風(fēng)荷載較大采用H型鋼作為檁條，檁距取1.5m。因柱距為18m，需設(shè)置托架，以滿足檁條跨度的要求。拖梁與屋架采用平接的方式。3.2.3支撐體系支撐體系的作用:屋蓋支撐體系的作用為減少屋架上弦出平面的計(jì)算長(zhǎng)度，將作用在山墻上的水平風(fēng)力、吊車的縱向水平荷載、縱向地震力可通過(guò)相應(yīng)的弦桿利用支撐組成的水平桁架傳遞，解決屋架在安裝過(guò)程中的縱向穩(wěn)定問(wèn)題。柱間支撐的作用為保證廠房骨架的整體穩(wěn)定和縱向剛度，承受廠房的縱向力，減少受廠房山墻傳來(lái)風(fēng)力、溫度應(yīng)力和吊車的縱向水平荷載以及其它縱向水平力（如縱向地震力等）影響，減少柱在框架平面內(nèi)外的計(jì)算長(zhǎng)度。屋蓋支撐的布置原則:上弦橫向水平支撐通常設(shè)置在房屋兩端，以便就近傳遞山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載。上弦橫向水平支撐的間距不宜超過(guò)60m，故需在中間加設(shè)一道水平支撐。下弦橫向水平支撐與上弦橫向水平支撐共同設(shè)置時(shí)，再加豎向支撐則使相鄰兩榀屋架組成六面盒式空間穩(wěn)定體，對(duì)整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的空間工作性能大有好處，因本廠房吊車噸位較大，故在有上弦橫向水平支撐的地方設(shè)下弦橫向水平支撐。下弦縱向水平支撐的作用主要是與屋架下弦橫向水平支撐一起形成封閉體系以增強(qiáng)屋蓋的空間剛度，并可承受、分布和傳遞吊車橫向水平制動(dòng)力。本設(shè)計(jì)延縱向在托架內(nèi)側(cè)設(shè)置。豎向支撐的主要作用是使相鄰兩屋架形成空間幾何不變的體系，以保證屋架在使用和安裝時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定。因本設(shè)計(jì)在屋架兩端設(shè)有托架，故無(wú)需再設(shè)豎向支撐。但因廠房跨度小于30m，應(yīng)在屋架跨中設(shè)一道豎向支撐。系桿的作用是保證無(wú)支撐開間處屋架的側(cè)向穩(wěn)定、減少弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度以及傳遞水平荷載。系桿有剛性系桿和柔性系桿你兩種。在一般情況下，豎向支撐平面內(nèi)的屋架上、下弦節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置通長(zhǎng)的系桿。在屋架支座節(jié)點(diǎn)處和上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處，應(yīng)設(shè)置通長(zhǎng)的剛性系桿。柱間支撐的布置原則：柱間支撐分為兩部分，在吊車梁以上的部分稱為上層支撐，吊車梁以下的部分稱為下層支撐。青島屬6度抗震設(shè)防區(qū)，上層柱間支撐布置在溫度區(qū)段的兩端，以及有下層支撐的開間中，以傳遞山墻風(fēng)力和保證廠房的整體穩(wěn)定和縱向剛度。下層柱間支撐一般布置在溫度區(qū)段的中間，使廠房結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)能從支撐向兩側(cè)伸縮，以減小支撐、柱子與縱向構(gòu)件的溫度應(yīng)力。3.2.4吊車梁和制動(dòng)梁（制動(dòng)桁架）廠房中常設(shè)置橋式吊車，其直接承受吊車起重、運(yùn)行和制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的各種往復(fù)荷載外，它還具有將廠房的縱向荷載傳遞至縱向柱列，加強(qiáng)廠房的縱向剛度等作用。吊車梁兩端支撐于柱的變截面平臺(tái)和牛腿上。吊車梁一般根據(jù)吊車的起重量、工作級(jí)別、臺(tái)數(shù)、廠房的跨度和柱距等因數(shù)選用。在吊車梁上翼緣平面內(nèi)，通常沿水平方向設(shè)置制動(dòng)梁或制動(dòng)桁架，以便有效地將吊車的橫向水平制動(dòng)力傳遞到相鄰的柱上。本設(shè)計(jì)采用制動(dòng)梁。3.2.5墻架墻架一般由墻架梁和墻架柱（也稱抗風(fēng)柱）等組成。本設(shè)計(jì)為開敞式廠房，需設(shè)置墻架梁，為減少墻架梁跨度需在柱間設(shè)置墻架柱。墻架柱間距為6m。墻架柱的位置應(yīng)與屋架下弦橫向水平支撐的節(jié)點(diǎn)相配合。有困難時(shí)，則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，使墻架柱的水平反力直接傳至支撐桁架的節(jié)點(diǎn)上。3.3框架柱的設(shè)計(jì)框架柱按結(jié)構(gòu)形式可分為等截面柱、階形柱和分離式柱三大類。等截面柱有實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種，通常采用實(shí)腹式.等截面柱將吊車梁支于牛腿上，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但吊車豎向荷載偏心大，只適用于吊車起重量Q<150kN，或無(wú)吊車且房屋高度較小的輕型鋼結(jié)構(gòu)中。階形柱也可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，階形柱由于吊車梁或吊車桁架支承在柱截面變化的肩梁處，荷載偏心小，構(gòu)造合理，其用鋼量比等截面柱節(jié)省，因而在單層廠房鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。階形柱還根據(jù)房屋內(nèi)設(shè)單層吊車或雙層吊車做成單階柱或雙階柱。階形柱的上段由于截面高度h不大（無(wú)人孔時(shí)h=400～600mm；有人孔時(shí)h=900～1000mm），并考慮柱與屋架、托架的連接等，一般采用工字形截面的實(shí)腹柱。下段柱，對(duì)于邊列柱來(lái)說(shuō)，由于吊車肢受的荷載較大，通常設(shè)計(jì)成不對(duì)稱截面，中列柱兩側(cè)荷載相差不大時(shí)，可以采用對(duì)稱截面。下段柱截面高度≤1m時(shí)，采用實(shí)腹式；截面高度≥1m時(shí)，采用綴條柱分離式柱由支承屋蓋結(jié)構(gòu)的屋蓋肢和支承吊車梁或吊車桁架的吊車肢所組成，兩柱肢之間用水平板相連接。吊車肢在框架平面內(nèi)的穩(wěn)定性就依靠連在屋蓋肢上的水平連系板來(lái)解決。屋蓋肢承受屋面荷載、風(fēng)荷載及吊車水平荷載，按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。吊車肢僅承受吊車的豎向荷載，當(dāng)?shù)踯嚵翰捎猛痪壷ё鶗r(shí)，按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)；當(dāng)采用平板支座時(shí)，仍按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。分離式柱構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作和安裝比較方便，但用鋼量比階形柱多，且剛度較差，只宜用于吊車軌頂標(biāo)高低于10m、且吊車起重量Q≥750kN的情況，或者相鄰兩跨吊車的軌頂標(biāo)高相差很懸殊，而低跨吊車的起重量Q≥500kN的情況。

雙肢格構(gòu)式柱是重型廠房階形下柱的常見(jiàn)型式，階形柱的上柱截面通常取實(shí)腹式等截面焊接工字形或類型（a）。下柱截面類型要依吊車起重量的大小確定：類型（b）常見(jiàn)于吊車起重量較小的邊列柱截面；吊車起重量不超過(guò)50t的中柱可選取（c）類截面，否則需做成（d）類截面；顯然，截面類型（e）適合于吊車起重量較大的邊列柱；特大型廠房的下柱截面可做成（f）類截面。圖3.1本設(shè)計(jì)中，27米跨區(qū)段內(nèi)的鋼柱采用階梯型柱，其下段采用綴條格構(gòu)式柱，如圖(e)，上段采取實(shí)腹式工字型柱。此外，廠房中的吊車為重級(jí)工作制吊車，廠房為重型工業(yè)廠房，我們采用屋面鋼屋架與柱子剛接，此時(shí)，可將屋架折合成橫梁。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖3.23.4吊車梁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.4.1吊車梁的設(shè)計(jì)1）吊車梁采用焊接工字型截面，此截面受力性能好，施工方便。2）吊車梁主要承受三個(gè)方向的荷載作用：吊車的豎向荷載P；橫向水平荷載T；縱向水平荷載（剎車力）TL。3）吊車梁采用簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)形式，這種體系設(shè)計(jì)施工較簡(jiǎn)單。3.4.2制動(dòng)系統(tǒng)作用：1)承受吊車的水平荷載；2)保證整體穩(wěn)定，增加側(cè)向剛度；3)作為檢修吊車的平臺(tái)和人行走道；本次設(shè)計(jì)中，吊車噸位為50/10噸和10噸，吊車梁L=18米，故需設(shè)置制動(dòng)系統(tǒng)，又其橫向?qū)挾刃∮?.2米，故設(shè)計(jì)中采用制動(dòng)梁結(jié)構(gòu)。3.5荷載計(jì)算作用在橫向框架上的荷載可分為永久荷載和可變荷載兩種：永久荷載有：屋蓋系統(tǒng)、柱、吊車梁系統(tǒng)、墻架、墻板及設(shè)備管道等的自重。

可變荷載有：風(fēng)、雪荷載、積灰荷載、屋面均布活荷載、吊車荷載、地震作用等。這些荷載可由荷載規(guī)范和吊車規(guī)格查得。

對(duì)單層廠房鋼結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)較差、變形較大或單層廠房鋼結(jié)構(gòu)中有較重的大面積地面荷載時(shí)，則應(yīng)考慮基礎(chǔ)不均沉陷對(duì)框架的影響。雪荷載一般不與屋面均布活荷載同時(shí)考慮，積灰荷載與雪荷載或屋面均布活荷載兩者中的較大者同時(shí)考慮。屋面荷載化為均布的線荷載作用于框架橫梁上。當(dāng)無(wú)墻架時(shí)，縱墻上的風(fēng)力一般作為均布荷載作用在框架柱上；有墻架時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入由墻架柱傳于框架柱的集中風(fēng)荷載。作用在框架橫梁軸線以上的桁架及天窗上的風(fēng)荷載按集中在框架橫梁軸線上計(jì)算。吊車垂直輪壓及橫向水平力一般根據(jù)同一跨間、兩臺(tái)滿載吊車并排運(yùn)行的最不利情況考慮。荷載計(jì)算具體內(nèi)容如下：（-）永久荷載3.5.1屋面板壓型鋼板按材料區(qū)分，可分為壓型鋼板和壓型鋁板；從保溫來(lái)說(shuō)可分為保溫板和非保溫板。壓型鋼板一般采用彩色涂層鋼板和鍍鋅鋼板制作，其基本厚度：0.4～2.0mm。本設(shè)計(jì)采用壓型鋼板。壓型鋼板根據(jù)波高可分為低波板（波高小于30mm）、中波板（波高30～70mm）和高波板（波高大于70mm）三種。波高越高，截面的抗彎剛度越大，承受的荷載也越大。屋面板一般選用中波和高波壓型板，墻板常選用低波壓型板（因高波板、中波板的裝飾效果差，一般不在墻板中采用）。本設(shè)計(jì)屋面板選用YX35—125—750（W-750型）壓型鋼板，自重6.65kg/m2=6.65×0.0098=0.065kN/。3.5.2吊車梁及制動(dòng)結(jié)構(gòu)的自重g(kN/m)可按下式計(jì)算：式中：η——考慮制動(dòng)結(jié)構(gòu)，軌道連接件的增重系數(shù)η=1.2g2——吊車軌道自重KN/m，本設(shè)計(jì)鋼軌采用QU80，其重量為63.69kg/m=63.69×0.0098=0.624kN/mg1——吊車梁自重，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓縌≤50t時(shí)，式中：Q——吊車起重量（t），本設(shè)計(jì)Q＝50tL——吊車梁跨度（m），本設(shè)計(jì)L＝18mη2――增重系數(shù)，焊接吊車梁η2＝1.0η3――增重系數(shù)，重級(jí)工作制吊車梁η3＝1.25g1=0.1×1.0×1.25××=2.32kN/m=(2.32+0.624)×1.2=3.53kN/m（二）可變荷載3.5.3風(fēng)荷載：包頭地區(qū)基本風(fēng)壓：ω0=0.6kN/m2，根據(jù)《建筑荷載規(guī)范》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖3.3風(fēng)荷載系數(shù)分配圖垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計(jì)算:(1)當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）——高度之處的風(fēng)振系數(shù)，對(duì)于單層廠房取＝1.0——風(fēng)壓高度變化系數(shù)。——風(fēng)荷載體型系數(shù)?！撅L(fēng)壓（kN/m2）＝0.6kN/m2體型及體型系數(shù)，四面開敞式雙坡屋面α≤10°,=取－1.3和-0.7風(fēng)壓高度變化系數(shù)—取值與地面粗糙度有關(guān)，本設(shè)計(jì)工程位于城市郊區(qū)，屬于B類。柱頂至屋脊間屋蓋部分的風(fēng)荷載，取為均布的，其對(duì)剛架的作用按作用在注定的水平集中風(fēng)荷載Fw考慮。屋脊至室外地面的高度為Z=16.2+0.15+2.85+0.2=19.4m按內(nèi)插法確定×××背風(fēng)面：1.0×(-0.7)×1.24×0.6=-0.521(2)當(dāng)計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001），由內(nèi)插法得=1.24風(fēng)荷載體形系數(shù)為-1.3，屋架高度處的陣風(fēng)系數(shù)由內(nèi)插法得=1.72:所以，由上述得：3.5.4雪荷載：式中：Sk——基本雪壓標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）——屋面積雪分布系數(shù)，當(dāng)為均勻分布時(shí)，取=1.0.當(dāng)為不均勻分布時(shí)，取=0.75及1.25S0――基本雪壓（kN/m2）,本設(shè)計(jì)=0.25KN/m2則本設(shè)計(jì)有：故在計(jì)算時(shí)取屋面均布活荷載與積灰荷載的組合。3.5.5積灰荷載：查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》屋面積灰荷載取0.3kN/m23.5.6吊車荷載:吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：在同一跨間的一列柱上作用著由最大輪壓引起的荷載，則在另一列柱上作用著由最小輪壓引起的荷載。式中：Q——吊車其中量（t），Q=50tG——吊車總自重（吊車橋梁及小車自重之和），G=73t——吊車橋架一側(cè)的輪數(shù)，=2另一臺(tái)10t的吊車的為：(2)吊車水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：當(dāng)?shù)踯囆≤囍苿?dòng)時(shí)，由吊車兩側(cè)每個(gè)車輪作用在軌頂上的橫向水平荷載，其方向與軌道垂直，并可在正反兩個(gè)方向作用，每個(gè)車輪上的橫向水平力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：=（kN）——系數(shù)，軟鉤吊車起重量時(shí)，取=0.1——吊車額定其重量（），——小車重量（）， 吊車一側(cè)車輪數(shù)=第4章維護(hù)結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算屋面板選用YX—125—750（W750型），壓型鋼板每平方米重6.65kg/m2(0.065KN/m2)。屋面系統(tǒng)著重進(jìn)行檁條設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)綜合考慮跨度、荷載、屋面坡度及材料供應(yīng)等因素，選用H型鋼，作為屋面檁條，檁條屬于雙向受彎構(gòu)件，設(shè)置一般為單跨簡(jiǎn)支。當(dāng)檁條跨度大于4米時(shí)，應(yīng)在檁條間跨中位置設(shè)置拉條；當(dāng)檁條跨度大于6米時(shí)，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條；當(dāng)檁條跨度在4~6米時(shí)，應(yīng)在檁條的跨度中央設(shè)置一道拉條。本設(shè)計(jì)中廠房的檁條跨度為6m，故需設(shè)置一道拉條。4.1檁條設(shè)計(jì)開敞式建筑，屋面材料為壓型鋼板，屋面坡度1/10(),檁條跨度6m，于l/2處設(shè)一道拉條，水平檁距1.50m。屋脊距地面高度19.4m，鋼材Q235。4.1.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值：永久荷載：壓型鋼板0.07kN/m2檁條（包括拉條）0.1kN/m2合計(jì)：0.17kN/m2可變荷載：屋面均布活荷載0.500kN/m2雪荷載0.313kN/m2積灰荷載0.300kN/m2基本風(fēng)壓0.600kN/m24.1.2內(nèi)力計(jì)算：1、永久荷載與屋面均布活荷載、積灰荷載的組合（雪與均布活荷載不同時(shí)考慮）檁條線荷載：（1.2永久荷載+1.4屋面活荷載）標(biāo)準(zhǔn)值：=（0.17+0.50+0.3）×1.5=1.01kN/m設(shè)計(jì)值：P=[1.2×0.17+1.4×(0.5+0.3)]×1.5=1.356kN/m故，檁條的受力為：Px=Psin5.71°=1.356×sin5.71°=0.135kN/mPy=Pcos5.71°=1.356×cos5.71°=1.35kN/m彎矩設(shè)計(jì)值為：對(duì)x軸，由Py引起的彎矩，單跨簡(jiǎn)支構(gòu)件：跨中最大彎矩（為檁條的跨度）對(duì)Y軸，由Px引起的彎矩，考慮拉條作為側(cè)向支承點(diǎn)，按多跨連續(xù)梁計(jì)算。本設(shè)計(jì)在跨中位置設(shè)一道拉條，拉條處負(fù)彎距Mx=2、永久荷載與風(fēng)荷載（風(fēng)吸力）組合：檁條線荷載：（1.0永久荷載+1.4風(fēng)吸力荷載）故檁條的受力為：彎矩設(shè)計(jì)值為：4.1.3截面選擇及強(qiáng)度計(jì)算選用輕型H型鋼截面特性為：A=20.46由于受壓翼緣自由外伸寬度與其厚度之比，考慮簡(jiǎn)支梁塑性發(fā)展，取計(jì)算截面有一拉條連接孔，距離上翼緣40mm，凈截面模量為：因?yàn)榇薍型鋼為雙軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，屋面能阻止檁條失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，且組合二產(chǎn)生的彎矩較組合一大，故只需考慮風(fēng)吸力與永久荷載組合作用下的強(qiáng)度。4.1.4在風(fēng)吸力作用下下翼緣的穩(wěn)定計(jì)算因檁條拉條靠近上翼緣故不考慮其對(duì)下翼緣的約束4.1.5撓度計(jì)算式中：故撓度滿足要求。4.2墻梁設(shè)計(jì)擋雨片選用YX—125—750（W750型），壓型鋼板每平米板重6.65kg/m2(0.065KN/m2)。本設(shè)計(jì)綜合考慮跨度、荷載、三腳架坡度及材料供應(yīng)等因素，選用實(shí)腹式冷彎薄壁（卷邊槽鋼）檁條。該檁條的截面互換性大，應(yīng)用普遍，用鋼量省，制造安裝方便。三腳架采用工字形鋼，坡度為，檁條跨度6m，水平檁距1.5m。在檁條中部設(shè)拉條。4.2.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載：壓型鋼板0.07kN/m2檁條（包括拉條）0.05kN/m2合計(jì)：0.12kN/m2可變荷載：雪荷載0.313kN/m2積灰荷載0.300kN/m2由于是開敞式廠房，不考慮風(fēng)荷載。4.2.2內(nèi)力計(jì)算檁條線荷載：彎矩設(shè)計(jì)值：4.2.3截面選擇及截面特性選用C有效截面計(jì)算故檁條全截面有效?？紤]截面上有空洞削弱，統(tǒng)一取0.9的折減系數(shù)，計(jì)算凈截面抵抗矩為：4.2.4強(qiáng)度驗(yàn)算4.2.5整體穩(wěn)定性驗(yàn)算由于該設(shè)計(jì)為開敞式廠房，擋雨片上不存在風(fēng)吸力的作用，考慮擋雨片能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，故無(wú)需進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。4.2.6撓度驗(yàn)算式中：故撓度滿足要求。4.3墻架設(shè)計(jì)采用工字型鋼鉸接形成的三腳架作為擋雨片的支撐，三腳架挑出1.8m，高0.9m。工字鋼采用25a普通工字鋼。4.3.1內(nèi)力計(jì)算檁條以集中荷載的形式作用在墻架上：AB桿的彎矩：將作用在AB上的力分解為垂直于桿和平行于桿的力。則計(jì)算簡(jiǎn)圖可表示為：BABA故設(shè)剪力為零點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為x，則即剪力為零的點(diǎn)距B點(diǎn)距離為1.01m，該點(diǎn)的彎矩為：由于彎矩較大，軸向力較小，只需取最大彎矩與該點(diǎn)處軸力的組合。4.3.2強(qiáng)度驗(yàn)算10型鋼的截面面積,故強(qiáng)度滿足要求。4.3.3穩(wěn)定驗(yàn)算AB桿件為拉彎構(gòu)件，強(qiáng)度滿足要求則無(wú)需驗(yàn)算穩(wěn)定。對(duì)于BC桿件：計(jì)算長(zhǎng)度，10型工字鋼的截面面積由規(guī)范知該工字型截面對(duì)主軸為a類，對(duì)弱軸屈曲時(shí)為b類。故墻架穩(wěn)定滿足要求。4.4墻架柱設(shè)計(jì)采用H型鋼作為墻架柱，墻架柱在制動(dòng)梁處被分為兩段，上柱長(zhǎng)3.37m，下柱長(zhǎng)13.33m。上柱上有兩個(gè)三腳架，下柱上有五個(gè)三腳架，故只需驗(yàn)算下柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定即可。4.4.1內(nèi)力計(jì)算三腳架以集中荷載的形式作用在墻架柱上，4.4.2墻架柱穩(wěn)定驗(yàn)算因墻架柱選用熱軋H型鋼，，質(zhì)量為106kg/m，由規(guī)范知該工字型截面對(duì)主軸為b類，對(duì)弱軸屈曲時(shí)為b類。故該墻架柱滿足要求。第5章吊車梁設(shè)計(jì)5.1吊車設(shè)計(jì)的一般規(guī)定吊車梁或吊車桁架一般應(yīng)按兩臺(tái)最大起重量的吊車進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)有可靠根據(jù)時(shí)，可按工藝提供實(shí)際排列的兩臺(tái)起重量不同的較大吊車或可能是一臺(tái)吊車進(jìn)行設(shè)計(jì)。吊車梁或吊車桁架的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工藝提供的資料指定吊車工作制的要求，目前我國(guó)安吊車負(fù)荷率與工作制時(shí)間率分為輕、中、重和特重四個(gè)等級(jí)。本設(shè)計(jì)為重級(jí)工作制吊車。吊車梁或吊車桁架的形式選用應(yīng)根據(jù)吊車的起重量及跨度大小、吊車梁或吊車桁架的跨度以及吊車工作制等確定。重級(jí)軟鉤吊車宜采用吊車梁，節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用高強(qiáng)螺栓或鉚釘連接。重級(jí)和特重級(jí)工作制吊車梁上翼緣與制動(dòng)結(jié)構(gòu)及柱傳遞橫向荷載的連接、大跨度梁的現(xiàn)場(chǎng)拼接等，應(yīng)優(yōu)先選用高強(qiáng)度螺栓或鉚釘連接。吊車梁均應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度和容許撓度的要求，對(duì)于重級(jí)工作制的吊車梁，需要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算。5.2吊車梁的設(shè)計(jì)5.2.1吊車資料吊車梁跨度l=18m，制動(dòng)結(jié)構(gòu)采用制動(dòng)梁。設(shè)有10t和50/10tA6吊車各一臺(tái)，其中50/10t吊車的大車寬6.8m，大車輪距為5.25m，軌面至車頂高度為2.76m，軌中心至大車外邊緣10t吊車大車寬6.4m，大車輪距5.25m，軌面至車頂高度2.19m，大車重28t，小車重4.1t，最大輪壓為135KN。吊車跨度為25.5m，軌道型號(hào)為QU80。吊車梁材料用Q345鋼。5.2.2吊車荷載計(jì)算5.2.3內(nèi)力計(jì)算吊車梁的最大彎矩及相應(yīng)的剪力產(chǎn)生最大彎矩的荷載位置如下圖所示，梁上所有吊車輪壓的位置為：在處相應(yīng)的剪力為：最大彎矩時(shí)A點(diǎn)處的剪力為：在處相應(yīng)的剪力為：豎向輪壓在支座A處承受的最大剪力，最不利輪位可能如下圖所示，分別計(jì)算得：T=68.6或計(jì)算吊車梁及制動(dòng)梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度時(shí)應(yīng)考慮由吊車擺動(dòng)引起的橫向水平力，此處為，承受的最大水平彎矩為：2、一臺(tái)吊車作用下的內(nèi)力最大剪力為：C點(diǎn)處的剪力為：計(jì)算制動(dòng)結(jié)構(gòu)的水平力時(shí)，應(yīng)采用由一臺(tái)吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（按荷載規(guī)范取值）所產(chǎn)生的撓度。水平荷載最不利輪位于上圖相同，產(chǎn)生的水平彎矩為：3、內(nèi)力匯總于表1表1兩臺(tái)吊車時(shí)一臺(tái)吊車時(shí)計(jì)算跨度和穩(wěn)定（設(shè)計(jì)值）計(jì)算豎向撓度（標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算疲勞（標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算水平撓度（標(biāo)準(zhǔn)值）5680495143430722925761106注：1、吊車梁和軌道自重設(shè)為豎向荷載的0.05倍，表中各數(shù)均為擴(kuò)大后的數(shù)值。2、豎向荷載動(dòng)力系數(shù)為1.1，恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，吊車荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4.3、與相應(yīng)的剪力設(shè)計(jì)值。5.2.4截面選擇鋼材選用Q345，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：抗彎：抗剪：估計(jì)翼緣板厚度超過(guò)16mm，故抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取295N/mm2，而腹板厚度不超過(guò)16mm，其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取180N/mm2。梁高h(yuǎn)，需要的截面模量為：由一臺(tái)吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力為：由剛度條件確定的梁截面最小高度：梁的經(jīng)濟(jì)高度：取腹板高度腹板厚度由抗剪要求確定：由經(jīng)驗(yàn)公式：取翼緣板寬度b和厚度t需要的翼緣板截面面積為：因吊車鋼軌用壓型鋼板與吊車上翼緣連接，故上翼緣在腹板倆側(cè)均有螺栓孔。另外，本設(shè)計(jì)是跨度為18m的重級(jí)工作制吊車梁，應(yīng)設(shè)置輔助桁架和水平、垂直支撐系統(tǒng)。因此，下翼緣也有連接水平支撐的螺栓孔，設(shè)上、下翼緣的螺栓孔直徑為。取上翼緣寬度為500mm（留兩個(gè)螺栓孔）下翼緣寬度為500mm（留一個(gè)螺栓孔）。取t=22mm滿足局部穩(wěn)定要求。制動(dòng)板選用8mm厚鋼板，制動(dòng)板外側(cè)翼緣用槽鋼28a。5、截面幾何性質(zhì)計(jì)算吊車梁毛截面慣性矩：凈截面慣性矩：凈截面的形心位置：凈截面慣性矩：凈截面模量：半個(gè)截面對(duì)x軸的面積矩：制動(dòng)梁凈截面面積：截面形心至吊車梁腹板中心之間的距離：凈截面慣性矩：對(duì)軸的凈截面模量（吊車梁上翼緣右側(cè)外邊緣）：5.2.5截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算上翼緣正應(yīng)力：剪應(yīng)力：腹板局部壓應(yīng)力：整體穩(wěn)定性驗(yàn)算因有制動(dòng)梁，不需驗(yàn)算吊車梁的整體穩(wěn)定性。剛度驗(yàn)算吊車梁的豎向相對(duì)撓度：制動(dòng)梁的水平相對(duì)撓度：本設(shè)計(jì)吊車梁的截面延長(zhǎng)度不變。5.2.6翼緣與腹板的連接焊縫腹板與上翼緣的連接采用T型對(duì)接焊縫，焊縫質(zhì)量不低于二級(jí)，其強(qiáng)度不必計(jì)算。腹板與下翼緣的連接采用角焊縫，所需焊角尺寸為：采用5.2.7腹板的局部穩(wěn)定因受壓翼緣與制動(dòng)板相連，可認(rèn)為扭轉(zhuǎn)受到完全約束，則有：故需配置橫向加勁肋，當(dāng)按計(jì)算需要時(shí)，應(yīng)在彎曲應(yīng)力較大區(qū)格的受壓區(qū)增加配置縱向加勁肋。對(duì)局部壓應(yīng)力很大的梁，必要時(shí)尚宜在受壓區(qū)配置短加勁肋。設(shè)間距a=1200mm，則全跨有15個(gè)板段。分別計(jì)算最大彎矩和最大剪力的板段?？拷缰械陌宥?，有最大彎矩，其應(yīng)力為：臨界應(yīng)力計(jì)算，由式中：當(dāng)時(shí):由由當(dāng)時(shí)：代入穩(wěn)定驗(yàn)算公式:通過(guò)，故只需設(shè)置橫向加勁肋?？拷ё亩瞬堪宥巍Ｓ捎诎宥蔚膹澢鷳?yīng)力很小，可假定s=0；板段中部剪力比最大剪力略小，取，以彌補(bǔ)略去彎矩正應(yīng)力的影響。局部壓應(yīng)力同前，代入局部穩(wěn)定驗(yàn)算公式，得:5.2.8中間橫向加勁肋截面設(shè)計(jì)加勁肋沿腹板兩側(cè)成對(duì)布置，其外伸寬度為：加勁肋厚度選用加勁肋板為—12085.2.9支座加勁肋設(shè)計(jì)支座處設(shè)用突緣加勁板，初選截面—并經(jīng)行驗(yàn)算。穩(wěn)定性驗(yàn)算：按承受最大支座反力的軸心壓桿，驗(yàn)算在腹板平面外的穩(wěn)定。由整體穩(wěn)定：端面承壓力：支撐加勁肋與腹板的連接焊縫計(jì)算：焊縫計(jì)算長(zhǎng)度：需要的焊腳尺寸：取5.2.10吊車梁的拼接由鋼板規(guī)格，翼緣板（厚22mm，寬0.5m）和腹板（厚14mm，寬2.1m）的長(zhǎng)度均可達(dá)18m，且運(yùn)輸也無(wú)困難，故不需進(jìn)行拼接。5.2.11吊車梁的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算下翼緣與腹板連接處的主體金屬。翼緣應(yīng)力幅，其中為恒荷載與吊車荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，為恒荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，故吊車在豎向荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力幅為：查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄Ⅵ，此連接類別為3類，，代入驗(yàn)算公式有：下翼緣連接支撐的螺栓孔處。設(shè)一臺(tái)吊車最大彎矩截面處正好有螺栓孔。此類連接為3類，，有橫向加勁肋下端的主體金屬。對(duì)截面沿長(zhǎng)度不改變的梁，只需驗(yàn)算最大彎矩處，此類連接為5類，查表得最大彎矩，相應(yīng)的剪力主拉應(yīng)力幅：代入驗(yàn)算公式：下翼緣與腹板的角焊縫。疲勞類別為8類，，角焊縫的應(yīng)力幅為：支座加勁肋與腹板連接的角焊縫，的類別也為8類。5.2.12吊車梁的連接計(jì)算焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級(jí)。在需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡對(duì)接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級(jí)為：橫向?qū)雍缚p或軸向受力的T形焊縫與角接組合焊縫受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)?？v向?qū)雍缚p應(yīng)為二級(jí)。不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫應(yīng)予焊透。其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級(jí)，受壓時(shí)宜為二級(jí)。對(duì)于重級(jí)工作制和起重量Q50t的中級(jí)工作制吊車梁的腹板與上翼緣之間及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭要求焊透的焊縫焊，焊縫形式一般為對(duì)接與角接的組合焊縫，其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。此時(shí)可按母材等強(qiáng)度考慮，不需驗(yàn)算連接焊縫強(qiáng)度。重級(jí)工作制吊車梁和Q50t的中級(jí)工作制吊車梁外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合二級(jí)。翼緣板與腹板的連接角焊縫應(yīng)按下列公式計(jì)算：上翼緣與腹板的連接焊縫采用焊透的T形連接，可與母材等強(qiáng)，所以可不進(jìn)行核算。下翼緣板與腹板的連接角焊縫：采用。支座加勁肋截面與腹板的連接角焊縫的計(jì)算：當(dāng)為突緣支座時(shí)：式中：n—焊縫條數(shù)—焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，取支座處腹板焊縫的全高減去。設(shè)焊腳尺寸為則：所以當(dāng)采用時(shí)，滿足要求。橫向加勁肋的構(gòu)造與連接應(yīng)滿足下列要求。橫向加勁肋與上翼緣相接處應(yīng)切角。當(dāng)切成斜角時(shí)，其寬約為（但不大于40mm），高約為（但不大于60mm）。為加勁肋寬度。橫向加勁肋的上端應(yīng)與上翼緣刨平頂緊后焊接，加勁肋的下端宜在距受拉翼緣50—100mm處斷開，不應(yīng)另加零件與受拉翼緣焊接。加勁肋與腹板的連接焊縫，施焊時(shí)不宜在加勁肋下端起落弧。當(dāng)同時(shí)采用橫向加勁肋和縱向加勁肋時(shí)，其相交處應(yīng)留有缺口，以免形成焊接過(guò)熱區(qū)。吊車梁的翼緣板和腹板的拼接應(yīng)采用加引弧板和引出板的焊透對(duì)接焊縫，引弧板和引出板割去處應(yīng)打磨平整。上翼緣與柱的水平連接（螺栓）采用10.9級(jí)M22高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，并采用噴砂處理摩擦面，抗滑移系數(shù)。橫向高強(qiáng)螺栓的計(jì)算：故橫向高強(qiáng)螺栓的個(gè)數(shù)為兩個(gè)?？v向高強(qiáng)螺栓的計(jì)算：故按構(gòu)造要求取兩個(gè)螺栓。制動(dòng)板與吊車上翼緣的水平連接按構(gòu)造要求取間距a=100mm排列。取用M22高強(qiáng)螺栓經(jīng)行抗剪承載力驗(yàn)算。摩擦面采用噴砂處理，則每個(gè)螺栓的承載力設(shè)計(jì)值。最大剪力處每個(gè)螺栓承載力為：第6章橫向框架靜力計(jì)算6.1橫向框架靜力計(jì)算簡(jiǎn)介：廠房框架是廠房骨架的主要承重結(jié)構(gòu)，系由柱和框架橫梁構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)。所以橫向水平荷載和絕大部分的豎向荷載均通過(guò)廠房框架傳給基礎(chǔ)。在工業(yè)建筑中廠房框架有下列三種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)螌訌S房框架、單層鋼架、多層框架。在本設(shè)計(jì)中的橫向框架結(jié)構(gòu)形式為：?jiǎn)螌愉摷芙Y(jié)構(gòu)，優(yōu)等截面、階梯形柱，框架屋架在柱頂剛接，柱腳也采用剛接。6.1.1結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及截面選擇：1.計(jì)算簡(jiǎn)圖：在剛接框架中，若軸線坡度小于1/7的雙坡橫梁以及下弦無(wú)折線的橫梁可用一直桿來(lái)替代,見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算》第二版。由以上的條件可知，本設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.1橫向框架簡(jiǎn)圖2、柱截面確定:本設(shè)計(jì)采用階梯形柱，上柱為實(shí)腹式柱肢；下柱為格構(gòu)式柱肢。上柱截面尺寸的確定：由前面選型知，柱子選用階形柱，按構(gòu)造要求確定截面尺寸，上柱選用實(shí)腹式，因屋架與柱剛接，故其高度為5.5m。依《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10—3，初選截面尺寸。本設(shè)計(jì)廠房屬于中型廠房（30tQ75t），對(duì)上段柱：，故柱截面高度：取柱截面寬度：取實(shí)腹式上段柱的腹板高厚比一般為50—120。故本設(shè)計(jì)取腹板厚為10mm，又根據(jù)抗震要求翼緣自由外伸寬度b與其厚度之比不大于13，故取翼緣厚為14mm。上柱截面形式如圖所示：其幾何特性：自重。下柱截面尺寸確定：下段柱采用格構(gòu)式，其長(zhǎng)度取至基礎(chǔ)頂面，故下柱高為：柱全高為H=17.2<18m,屋蓋肢由兩個(gè)等邊角鋼與鋼板連接，吊車肢由三塊板焊接而成的：吊車肢截面（）特性：屋架肢截面：（）其中：角鋼的截面參數(shù)：；其中角鋼重心距角鋼背為下柱整個(gè)截面的特性：同時(shí)乘以空腹折減系數(shù)0.9，則：則上、下柱截面匯總表見(jiàn)下：表2名稱上柱145.266630.910008.12665.2571.921.48.3吊車肢249.621352.3157975.510685265.89.225.2屋蓋肢2445841.710127933764.920.4下柱全截面493.6209367425925531258864265.122.9屋架的當(dāng)量慣性矩式中：——反映剪力影響線和幾何形狀的修正系數(shù)，上弦坡度為1/10時(shí)取=0.8.——屋架上、下弦的截面面積h——跨度中央上下兩弦截面形心之間的距離6.1.2荷載計(jì)算：永久荷載以集中力的形式作用在框架柱上的力屋面板和檁條屋架、托架自重吊車梁、制動(dòng)梁及走道板自重d、墻架柱上柱以均布荷載的形式作用在框架柱上的力屋面板和檁條屋架自重可變荷載（1)以集中力的形式作用在框架柱上的力風(fēng)荷載（吸力）屋面均布活荷載雪荷載積灰荷載以均布荷載的形式作用在框架柱上的力風(fēng)荷載（吸力）b、屋面均布活荷載c、雪荷載d、積灰荷載0.36=1.8KN/m6.1.3內(nèi)力計(jì)算屋架梁：上柱：下柱：1.屋面永久荷載作用下：其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.4屋面永久荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.5(2)本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定，選基本體系如下：圖6.6基本體系（3）列力法方程（4）作單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖圖6.7內(nèi)力圖（5）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：代回方程求未知力解方程得：作內(nèi)力圖圖6.8屋面永久荷載作用下的內(nèi)力圖2.屋面活荷載作用下：其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.9屋面永久荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.10(2)本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定，選基本體系如下：圖6.11基本體系（3）列力法方程（4）作單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖圖6.12內(nèi)力圖（5）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：（6）代回方程求未知力解方程得：（7）作內(nèi)力圖圖6.13屋面永久荷載作用下的內(nèi)力圖3、吊車水平荷載作用下（向左剎車時(shí)）其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.14吊車水平荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.15（2）本結(jié)構(gòu)屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，選取基本體系如下：圖6.16基本體系（3）列力法方程：（4）做單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.17內(nèi)力圖（5）求系數(shù)和自由項(xiàng)：代回方程求解（7）畫內(nèi)力圖圖6.18吊車水平荷載作用下的內(nèi)力圖4、吊車豎向荷載作用下吊車豎向荷載為：則，對(duì)下柱形心產(chǎn)生的彎矩為：同時(shí)，對(duì)下柱形心位置作用軸力N：所以計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.19吊車豎向荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖而：圖6.20而：圖6.21而：圖6.22所以綜上所述，原計(jì)算簡(jiǎn)圖可看做以下三種情況的組合：圖6.23（1）作第一種情況下的內(nèi)力圖：圖6.24因?yàn)檫@種情況下只對(duì)軸力有影響，所以其內(nèi)力圖為：圖6.25（2）計(jì)算第二種情況下的內(nèi)力圖：圖6.26①進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.27②本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定結(jié)構(gòu)，選取基本體系如下:圖6.28③列力法方程：④做單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.29⑤求系數(shù)和自由項(xiàng)、：⑥反代回方程求解未知力：解方程得：⑦畫內(nèi)力圖:圖6.30（3）做第三種情況的內(nèi)力圖：圖6.31①進(jìn)行結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.32②本結(jié)構(gòu)屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，選取基本體系如下：圖6.33③列力法方程：④做單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.34⑤求系數(shù)和自由項(xiàng):⑥反代回方程求解未知力：解方程得：⑦畫內(nèi)力圖:圖6.35（4）由上述三種情況疊加得到的最終彎矩圖M、最終剪力圖Q和最終軸力圖N見(jiàn)下：圖6.363.風(fēng)荷載作用下（左風(fēng)作用時(shí)）所以計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.37進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.38因原圖可看作以下三個(gè)簡(jiǎn)圖的組合，故：圖6.39（1）計(jì)算第一種情況下的內(nèi)力1）本結(jié)構(gòu)屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，選取基本體系如下：圖6.40列力法方程：3）作單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.414）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：5）反代回方程求解未知力：解方程得：6）畫內(nèi)力圖：圖6.42（2）計(jì)算第二種情況下的內(nèi)力該簡(jiǎn)圖可簡(jiǎn)化為以下兩個(gè)簡(jiǎn)圖的組合：圖6.43第一種情況下的內(nèi)力圖：因該力為軸力，只對(duì)軸力有影響，所以其內(nèi)力圖為：圖6.44b、第二種情況下的內(nèi)力圖：1）本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定，選取基本體系如下：圖6.442）列力法方程：3）作單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.454）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：5）反代回方程求解未知力：解方程得：6）畫內(nèi)力圖：圖6.46c、故三種情況下的內(nèi)力圖為：圖6.47（3）計(jì)算第三種情況下的內(nèi)力1）本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定，選取基本體系如下：圖6.482）列力法方程：3）作單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.494）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：5）反代回方程求解未知力：解方程得：6）畫內(nèi)力圖：圖6.50（4）風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力圖為：圖6.516.各種荷載對(duì)下柱截面的形心產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：（歸為恒荷載項(xiàng)內(nèi)）a、屋面板和檁條b、屋架、托架自重c、墻架柱上柱d、上柱上的擋雨片自重e、上柱自重故上柱對(duì)下柱作用的永久荷載為：上柱對(duì)下柱形心產(chǎn)生的偏心為：同時(shí):吊車梁及走道板自重吊車軌道自重則作用在吊車肢的內(nèi)力為：對(duì)下柱形心產(chǎn)生的偏心為：所以疊加上柱、吊車梁對(duì)下柱的彎矩可得：對(duì)下柱的軸力則，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.52各種荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖1)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.532）本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定結(jié)構(gòu)，選取基本體系如下：圖6.54基本體系3）列典型力法方程：4）做單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：圖6.55內(nèi)力圖5）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：6)反代回方程求解未知力：解方程得：7）畫內(nèi)力圖:圖6.56各種荷載作用下的內(nèi)力圖7.由屋面永久荷載作用下和各種荷載對(duì)下柱截面的形心產(chǎn)生的彎矩計(jì)算內(nèi)力圖相疊加得：圖6.57永久荷載作用下的最終內(nèi)力圖8.屋面活荷載和積灰荷載對(duì)下柱截面形心產(chǎn)生的彎矩計(jì)算：（歸為活荷載項(xiàng)內(nèi)）（1）屋面均布活荷載積灰荷載則它對(duì)下柱的形心產(chǎn)生的彎矩為：走道板上的活荷載可近似看作作用在下柱形心上的軸力，則：其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖6.58屋面活荷載和積灰荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖1)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，取一半結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖6.592）本結(jié)構(gòu)屬于兩次超靜定結(jié)構(gòu)，選取基本體系如下：圖6.60基本體系3）列典型力法方程：4）做單位荷載作用下和外荷載作用下的內(nèi)力圖：5）求系數(shù)和自由項(xiàng)、：6)反代回方程求解未知力：解方程得：7）畫內(nèi)力圖:圖6.62屋面活荷載和積灰荷載作用下的內(nèi)力圖9.由屋面活荷載作用下和屋面活荷載和積灰荷載對(duì)下柱截面的形心產(chǎn)生的彎矩計(jì)算內(nèi)力圖相疊加得：表3荷載種類最終彎矩圖M(KN.M)最終剪力圖V(KN)最終軸力圖N(KN)①永久荷載②活荷載③豎向荷載④左向水平荷載表4荷載種類最終彎矩圖M(KN.M)最終剪力圖V(KN)最終軸力圖N(KN)⑤左風(fēng)荷載⑥豎向荷載⑦右向水平荷載⑧右風(fēng)荷載表5內(nèi)力組合表內(nèi)力組合表（1.2×永久荷載+1.4×0.9×其他荷載）構(gòu)件控制截面內(nèi)力+Mmax－MmaxNmaxNmin+Vmax組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值A(chǔ)C柱1－1（柱底）M（KN.m）1.2×①+0.9×1.4×（②+③+④）1295.91.2×①+0.9×1.4×（⑤+⑥+⑦+⑧）-1289.51.2×①+0.9×1.4×（②+③+④）1295.51.2×①+0.9×1.4×⑤6.61.2×①+0.9×1.4×（②+③+④+⑧）1271.2N（KN）-2475.9-800.2-2475.9-352.2-2443.8V(KN)-183.6-78.2-183.634.9-225.32－2（下柱上）M（KN.m）1.2×①+0.9×1.4×②66.31.2×①+0.9×1.4×③-930.51.2×①+0.9×1.4×（②+③+④）-722.81.2×①+0.9×1.4×⑤5.461.2×①+0.9×1.4×（②+③+④+⑧）-725.3N（KN）-612.9-2067-2351-227.3-2242.1V(KN)-25.2-50.3-183.634.9-225.33－3（上柱下）M（KN.m）1.2×①+0.9×1.4×②18.21.2×①+0.9×1.4×（③+④+⑤）-380.91.2×①+0.9×1.4×②18.21.2×①+0.9×1.4×（③+⑤+⑦）-37.21.2×①+0.9×1.4×（②+③+④+⑧）96.22N（KN）2167.6-114.7-467.6-88.53-187.72V(KN)-25.2-8.5-25.2-34.76-166.474－4（柱頂）M（KN.m）1.2×①+0.9×1.4×（②+③+④）311.61.2×①+0.9×1.4×⑤-1021.2×①+0.9×1.4×②156.71.2×①+0.9×1.4×（⑤+⑥+⑦）-97.71.2×①+0.9×1.4×（②+③+⑧）72.9N（KN）-371.2-7.2-365.61.6-255.1V(KN)-68.634.9-25.278.4-110.4CG橫梁5－5（左梁端）M（KN.m）1.2×①+0.9×1.4×（②+③+④）311.61.2×①+0.9×1.4×⑤-1021.2×①+0.9×1.4×（②+③）214.61.2×①+0.9×1.4×⑤-1021.2×①+0.9×1.4×（②+⑥+⑦+⑧）20.2N（KN）-68.634.9-68.634.9-26.9V(KN)119.9-75.6112.8-75.6209.36－