單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計word

宋宏旭：單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計PAGE2中文題目：單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計外文題目：Designoflightsteelconstructionwithsinglepairinter-industrialbuilding畢業(yè)設計（論文）共89頁（其中：外文文獻及譯文25頁）圖紙共4張完成日期2011年6月答辯日期2011年6月PAGEI摘要本設計結構形式為門式鋼架的單層雙跨廠房。設計中通過對廠房整體結構、建筑使用功能、防火等級要求、抗震等級要求及耐久年限要求的綜合分析，本次畢業(yè)設計的最終的方案采用裝配式預應力排架結構形式。根據(jù)建筑設計用途和設計依據(jù)，使構配件標準化、系列化、通用化的原則，設計時力求技術先進、經(jīng)濟合理、安全使用、施工方便。確定建筑設計方案設計的主要內(nèi)容有：構件選型；柱子尺寸初定、結構平面布置和剖面設計；單項荷載作用下的結構內(nèi)力計算；最不利內(nèi)力組合；構件截面設計，主要包括最不利內(nèi)力作用下上柱、下柱的配筋計算；柱下獨立基礎設計；完成用頂點位移法計算結構自振周期，完成用底部剪力法計算水平地震作用；施工階段驗算及施工圖繪制。關鍵詞：門式鋼架；單層雙跨廠房；內(nèi)力計算；配筋計算PAGEIIABSTRACTThecoursedesignwascompletedfortheSingledoublecrossworkshopofgabledframe,Thedesignofcomprehensiveconsiderationofoverallstructure、thefunctionalrequirementsofbuilding、thefirecoderequirements、safetyregulatoryrequirementsanddurabilitycode.Thefinaldesignusedfabricatedconcretesimplysupported.Accordingtothepurposeandbasisforbuildingdesign。Thecomponentsandpartsstandardization,serialization,universalprinciplesofdesignandstrivetoadvancedtechnology,economical,safe,easyconstruction.Determinethearchitecturaldesignofthemaincontent：componentselection;initiallyforcolumnsize,structure,layoutandprofiledesign;singleloadsStructures;completewithtopdisplacementmethodtocalculatenaturalperiodtocompletethelevelwiththebottomoftheseismicshearmethod;themostunfavorablecombinationofinternalforces;componentcross-sectiondesign,includingthemostadverseeffectofinternalforces,thecolumn,thenextcolumnandcorbelofReinforcementcalculation;Checkingtheconstructionphase;heconstructiondrawing.Keywords：gabledframe；Singledoublecrossworkshop；internalforcecalculation；reinforcementcalculation目錄HYPERLINK\l"_Toc296193562"前言1HYPERLINK\l"_Toc296193563"1緒論2HYPERLINK\l"_Toc296193564"1.1輕型門式剛架結構體系在國內(nèi)的發(fā)展概況2HYPERLINK\l"_Toc296193565"1.2輕型門式剛架結構的研究現(xiàn)狀3HYPERLINK\l"_Toc296193566"1.3設計的理論知識5HYPERLINK\l"_Toc296193567"1.3.1單層廠房結構組成5HYPERLINK\l"_Toc296193568"1.3.2荷載取值6HYPERLINK\l"_Toc296193569"2單層輕型鋼結構廠房設計10HYPERLINK\l"_Toc296193570"2.1設計資料10HYPERLINK\l"_Toc296193571"2.1.1生產(chǎn)工藝要求10HYPERLINK\l"_Toc296193572"2.1.2工程氣象條件10HYPERLINK\l"_Toc296193573"2.1.3工程地質(zhì)條件10HYPERLINK\l"_Toc296193574"2.1.4建筑構造10HYPERLINK\l"_Toc296193575"2.2結構構件選型及柱的尺寸確定11HYPERLINK\l"_Toc296193576"2.2.1結構構件的選型11HYPERLINK\l"_Toc296193577"2.2.2柱截面尺寸確定12HYPERLINK\l"_Toc296193578"3.排架內(nèi)力計算14HYPERLINK\l"_Toc296193579"3.1荷載計算14HYPERLINK\l"_Toc296193580"3.1.1恒載計算14HYPERLINK\l"_Toc296193581"3.1.2屋面活荷載15HYPERLINK\l"_Toc296193582"3.1.3吊車荷載15HYPERLINK\l"_Toc296193583"3.1.4風荷載16HYPERLINK\l"_Toc296193584"3.2內(nèi)力計算17HYPERLINK\l"_Toc296193585"3.2.1剪力分配系數(shù)的計算17HYPERLINK\l"_Toc296193586"3.2.2恒載作用下的排架內(nèi)力分析18HYPERLINK\l"_Toc296193587"3.2.3屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析20HYPERLINK\l"_Toc296193588"3.2.4吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析（不考慮廠房整體空間）22HYPERLINK\l"_Toc296193589"3.2.5風荷載作用27HYPERLINK\l"_Toc296193590"4.柱的設計29HYPERLINK\l"_Toc296193591"4.1最不利內(nèi)力組合29HYPERLINK\l"_Toc296193592"4.2柱的設計32HYPERLINK\l"_Toc296193593"4.2.1上柱配筋計算32HYPERLINK\l"_Toc296193594"4.2.2下柱配筋計算35HYPERLINK\l"_Toc296193595"4.2.3箍筋的配置38HYPERLINK\l"_Toc296193596"4.2.4柱的裂縫寬度驗算38HYPERLINK\l"_Toc296193597"4.2.5柱的吊裝驗算40HYPERLINK\l"_Toc296193598"4.3牛腿設計41HYPERLINK\l"_Toc296193599"4.4A柱施工圖43HYPERLINK\l"_Toc296193600"5.抗震計算44HYPERLINK\l"_Toc296193601"5.1荷載抗震計算44HYPERLINK\l"_Toc296193602"5.1.1橫向計算所需載荷44HYPERLINK\l"_Toc296193603"5.1.2縱向計算所需荷載45HYPERLINK\l"_Toc296193604"5.1.3橫向抗震計算46HYPERLINK\l"_Toc296193605"5.1.4縱向抗震計算48HYPERLINK\l"_Toc296193611"6圍護墻剛度計算52HYPERLINK\l"_Toc296193612"6.1圍護磚墻側移剛度計算52HYPERLINK\l"_Toc296193613"6.2磚圍護墻的抗震驗算53HYPERLINK\l"_Toc296193614"7基礎設計55HYPERLINK\l"_Toc296193622"8.結論62HYPERLINK\l"_Toc296193623"致謝63HYPERLINK\l"_Toc296193624"參考文獻64HYPERLINK\l"_Toc296193625"附錄A65HYPERLINK\l"_Toc296193638"附錄B76：單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計（論文）PAGE112PAGE111前言相對與其他結構，鋼結構具有輕質(zhì)高強、塑性韌性好、安全可靠、工業(yè)化程度高、施工速度快等優(yōu)點。更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)質(zhì)。鋼結構以其自身的優(yōu)越性引起業(yè)內(nèi)關注，已經(jīng)在工程中得到合理的、迅速的應用[1]。單層工業(yè)廠房比較容易組織生產(chǎn)工藝流程和車間內(nèi)部運輸，地面上能夠放置較重的機器設備和產(chǎn)品，所以其在工業(yè)建筑設計中得到廣泛的應用[2]。目前，我國鋼產(chǎn)量超過1億噸，鋼結構在我國的應用與發(fā)展已與國際接軌，有著廣闊的發(fā)展前景。

隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展的需要，外國公司的涌入和技術設備引進，大大加速了我國輕鋼結構建筑體系的發(fā)展步伐。但是由于輕鋼結構的科研、設計、施工管理相對滯后，所以在發(fā)展的過程還存在不少問題，和國外輕鋼結構房屋公司的技術水平相比還存在較大的差距，產(chǎn)品質(zhì)量管理好沒有走上正軌，市場還不規(guī)范。

今后10年鋼結構的發(fā)展將會更快，為了使我國輕鋼結構在新世紀經(jīng)濟領域中發(fā)揮更大作用，縮小和國外同行的差距，除了政府部門加強管理以外，科研、設計、施工單位和輕鋼結構廠家要團結合作，共同促進我國輕鋼結構事業(yè)的發(fā)展。通過本畢業(yè)設計總結在校期間的學習成果，從中學習、掌握和提高綜合應用所學的理論知識進行分析問題和解決工程實際問題的能力；深入掌握房屋建筑鋼結構設計規(guī)范的設計原理和方法；可以進行專業(yè)外文資料的翻譯，并能熟練運用Auto-cad制圖軟件，達到能夠獨立依照國家相關規(guī)范設計的目的。最后進行工程實例設計，分別從荷載選取、建立計算模型、內(nèi)力分析、截面驗算等方面進行分析，進而得出最終符合力學要求的設計信息，完成本雙跨輕鋼門式鋼架的設計。1緒論1.1輕型門式剛架結構體系在國內(nèi)的發(fā)展概況由于科技的飛速發(fā)展以及鋼材品質(zhì)的進步，鋼結構的重要性己經(jīng)被先進國家所肯定，隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鋼鐵工業(yè)與建筑鋼結構的應用也取得了長足的發(fā)展。中國鋼產(chǎn)量自1996年突破l億噸后，至今已實現(xiàn)”七連冠”。2000年中國鋼產(chǎn)量占到世界鋼產(chǎn)量份額的巧.23%，鋼材消費量也一躍成為世界大國。到了2004年，我國的鋼產(chǎn)量已達到2.6億噸，中國鋼產(chǎn)量占到世界鋼產(chǎn)量份額的25%。隨著中國鋼材實現(xiàn)了從短缺到充裕的大跨度飛躍，國家相繼出臺了”發(fā)展鋼結構、開發(fā)鋼結構造和安裝施工新技術等產(chǎn)業(yè)技術政策。至此，中國的鋼結構產(chǎn)業(yè)擺脫了由于鋼材數(shù)量不足對鋼結構應用的束縛，駛上積極發(fā)展的快車道。由從前的限制使用鋼結構到現(xiàn)在鼓勵建筑鋼結構的發(fā)展。由于國家政策、鋼材生產(chǎn)、設計研發(fā)等諸多方面的有利因素，近幾年我國的建筑鋼結構處于建國以來最好的發(fā)展時期，而且還會在相當長時期內(nèi)得到長足的發(fā)展。建設部、原國家冶金工業(yè)局成立的建筑用鋼技術協(xié)調(diào)小組制定的建筑用鋼發(fā)展計劃指出：爭取到2010年我國建筑鋼結構用鋼達到鋼材總產(chǎn)量的5%，而發(fā)達國家建筑用鋼占鋼產(chǎn)量的比例目前都在10%以上。建設部1997年H月發(fā)布了新的《中國建筑技術政策》(1996、2010)，具體提出了發(fā)展鋼結構的要求，這是幾十年來的第一次。近幾年來采用鋼結構的工業(yè)與民用建筑年平均用量呈迅猛發(fā)展的態(tài)勢，其中輕型鋼結構房屋所占比重在迅速增加，并且由于其突出的特點及適應我國現(xiàn)階段國民經(jīng)濟發(fā)展的需要而得到飛速發(fā)展。據(jù)有關部門統(tǒng)計，1999年中國建筑用鋼約2500多萬噸，占全部鋼材產(chǎn)量的20%一25%。其中鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲、鋼絞線約2000萬噸，鋼結構約200萬噸，金屬門窗及設備支架約300萬噸。包括橋梁、石油管線及各專業(yè)工業(yè)部門使用鋼材，其總量約為4000萬一5000萬噸，占全國鋼材產(chǎn)量45%左右。據(jù)統(tǒng)計，2000年中國每年大約有300多萬平方米輕鋼結構建筑竣工(包括門式鋼架、輕鋼房屋和壓型鋼板、拱殼屋蓋)。輕型鋼結構所用鋼板大量為涂層鋼板。2000年，我國涂層鋼板表現(xiàn)消費量達86.4萬噸，而當年涂層板產(chǎn)量只有35.4萬噸，市場滿足率只有41%。而到了2004年，我國僅新增彩色涂層板生產(chǎn)能力143萬噸/年。輕型鋼結構體系中擦條和墻梁一般采用“Z”型或“C”形冷彎薄壁型鋼【4】。目前，我國冷彎型鋼年產(chǎn)量在30萬噸左右。鋼結構新興產(chǎn)業(yè)方興未艾，國產(chǎn)鋼結構用鋼發(fā)展迅速。這幾年，為適應鋼結構產(chǎn)業(yè)對鋼材的需求，一大批新型鋼結構用種相繼問世，產(chǎn)量在不斷擴大。寶鋼開發(fā)出新型的耐火耐候鋼，初步形成了具有國際先進水平的和中國特點的系列產(chǎn)品B27O一B57ONQ，并在國內(nèi)的大型廠房、民居、商務樓等應用，受到鋼結構加工、施工單位好評；馬鋼也研制出耐火熱軋H型鋼，能耐600℃高溫，并在上海一幢高層建筑上應用；上海大通鋼結構有限公司采用寶鋼的材料開發(fā)出耐火耐候高頻焊接H型鋼。我國的熱軋H型鋼從零開始發(fā)展到2002年的100多萬噸，其他鋼結構用的中厚板、型鋼、鋼管、冷彎型鋼、涂鍍層鋼板等產(chǎn)品，都有明顯的增長，基本滿足國內(nèi)鋼結構行業(yè)的需求，為其不斷發(fā)展做出了貢獻。然而，應該看到，盡管國產(chǎn)的鋼結構用鋼在研制、開發(fā)和產(chǎn)能上有了長足進展，但與鋼結構產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢和要求還存在一定的差距，目前國產(chǎn)的輕型薄壁型鋼材與我國鋼結構建筑業(yè)的發(fā)展還不能完全相適應。比如，板材的焊接能力差，16Mn板材在焊接時往往出現(xiàn)層狀撕裂；高強度低合金結構鋼在冷彎薄壁型鋼中的應用尚未解決，不能滿足輕型房屋鋼結構的需要；我國生產(chǎn)的大多為鍍鋅薄板，而鍍鋁鋅薄板幾乎沒有，在輕鋼房屋中，用戶多選用抗蝕性能更好的鍍鋁鋅薄板；我國的型材品種規(guī)格還不能滿足建筑需要，H型鋼的規(guī)格不多，對其推廣應用帶來一定影響；近年來，方鋼管在建筑建筑工程應用增多，但這種型材的規(guī)格不夠齊全，尤其是大規(guī)格的很少，對推廣應用有一定影響；目前國產(chǎn)鋼結構用鋼主要是Q235，建筑用高強度低合金鋼品種還太少，Q39O鋼材在實際工程中尚未見采用；耐火耐候鋼等鋼材的新品種還需進一步開發(fā)；等等。這些問題有待研究，它為鋼鐵企業(yè)提出了新的攻關課題。對于輕型鋼結構，我國目前主要還是接受輕型門式剛架鋼結構體系，我國現(xiàn)階段的設計規(guī)程也是針對這一結構形式。中國工程建設標準化協(xié)會標準《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》(CECSI()2：2002)就是針對這一結構形式制定的[3]。1.2輕型門式剛架結構的研究現(xiàn)狀與傳統(tǒng)結構體系相比，輕型門式剛架房屋鋼結構體系在理論還很不完善，存在著很大的理論探索空間。有鑒于此，圍繞輕型門式剛架鋼結構體系應用過程中各環(huán)節(jié)的工作均不是簡單的成果應用。另外，輕型門式剛架房屋鋼結構體系在各個領域的技術進步和應用發(fā)展，除必要的技術導入之外，應根據(jù)自身能力，追逐理論熱點，以科技為先導，開展必要的科研工作，以最大限度地挖掘利潤空間，追求更大的經(jīng)濟效益和社會效益，滿足生產(chǎn)和市場需要。就目前的熱點問題有以下幾個方面：(1)理論研究方面：①應力蒙皮效應與結構共同工作的空間作用；②I型變截面梁柱，在腹板局部屈曲后剛架結構體系的穩(wěn)定極限承載力；③以用鋼量為目標函數(shù)，以極限承載力或不適合變形為控制參數(shù)的計算機分析、優(yōu)化設計和評估軟件系統(tǒng)的開發(fā)等。(2)實驗驗證方面：①節(jié)點、基本構件和整體剛架結構，在靜力和動力荷載作用下的受力性能、破壞機理和對穩(wěn)定極限承載力的影響；②剛架結構體系，在動力和地震荷載作用下的工作性能和破壞機理等。(3)設計與生產(chǎn)領域技術方面①輕型門式剛架房屋鋼結構體系的進一步簡化；②構件節(jié)點(包括剛架和彩板節(jié)點)設計的可靠性和方便適用；焊接I型鋼生產(chǎn)線的加工工藝的連續(xù)性和高效性，各環(huán)節(jié)效率如何協(xié)調(diào)同步，以及具體環(huán)節(jié)內(nèi)的專項技術。如切割、組立(或拼裝)、焊接、校正以及除銹和防腐處理技術等。另外，輕型門式剛架的安裝技術有別與傳統(tǒng)鋼結構。剛架的安裝要區(qū)別具體情況和自身安裝能力，選擇整體或組合吊裝方案。整體吊裝的主要優(yōu)點是速度快，但機械和機具需用量大，并應注意吊裝過程中的穩(wěn)定和作業(yè)安全等問題；組合吊裝機械和機具需用量少，但工作量相對較大，用時較長。并且由于作業(yè)量大，空中作業(yè)的安全性等問題顯得十分突出。同時兩者均須強調(diào)安裝精度對結構受力的影響。壓型板以及配套附件安裝則應著重于根據(jù)不同板型的需要，選擇不同的安裝工藝，并且更強調(diào)板型連接和節(jié)點處理質(zhì)量，達到外形美觀和符合功能性要求等[4]。1.3設計的理論知識1.3.1單層廠房結構組成圖1-2單層廠房結構組成Figure1-2Single-layerworkshopstructures1）屋蓋結構：位于廠房頂部，主要承受屋面上的豎向荷載，并與廠房柱組成排架承受結構上各種荷載的作用。屋蓋結構分為有檁體系和無檁體系兩種。有檁體系由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐組成如圖1-3（a），這種屋蓋的結構和荷載傳遞均比較復雜，整體性和空間剛度較差，但對一般中小型廠房能滿足使用要求，且構件小而輕，便于運輸和吊裝。無檁體系由大型屋面板（包括天溝板）、屋架及屋蓋支撐組成如圖1-3（b），有時還包括有天窗架和托架等構件，這種屋蓋的屋面剛度大、整體性好，構件數(shù)量和種類較少，施工速度快，適用范圍廣，是單層廠房中最常用的一種屋面形式，適用于具有較大噸位吊車或有較大振動的大、中型或重型工業(yè)廠房。（a）（b）圖1-3房蓋結構Figure1-3Housingcoverstructure2）排架柱：柱頂與屋架鉸接，柱底與基礎頂面剛接，承受屋架、吊車梁及外墻等構件傳來的豎向荷載、吊車荷載、風荷載及地震作用等，并將它們傳至基礎，是廠房中的主要承重構件。3）吊車梁：兩端焊接（簡支）在柱的牛腿頂面，主要承受吊車傳來的豎向荷載及橫向或縱向水平荷載，并將它們及其自重傳遞給排架柱。4）支撐：包括屋蓋支撐和柱間支撐兩大類。其主要作用是加強廠房的空間剛度和整體性，保證結構構件在安裝和使用時的穩(wěn)定性和安全性，同時傳遞山墻風荷載、吊車水平荷載和地震作用等。5）基礎：承受住和基礎梁傳來的荷載，并將它們傳至地基。6）圍護結構：包括縱墻、橫墻（或稱山墻）?？癸L柱、連系梁等構件。主要承受墻體和構件自重及墻面上的風荷載，并將它們傳遞至柱和基礎，抗風柱還將部分風荷載傳至屋蓋結構[5]。1.3.2荷載取值一個建筑對外界防御的第一道防線由墻面和屋面組成的外維護體系。它們同時承受風載，雪載等荷載的作用，并將這些荷載傳到次要支承結構上。次結構即墻面墻梁及屋面檁條，將由墻面及屋面?zhèn)鬟f來的荷載均勻地傳到主結構上去，同時對主結構提供良好的側向約束。對于門式剛架輕鋼結構，其主結構由柱及橫梁構成，承受荷風載、雪載及其它的荷載，并將其傳遞到基礎。作用在橫向排架上的荷載有恒載、屋面活載、雪荷載、積灰荷載、吊車荷載、風荷載等，除吊車荷載外，其他荷載均取自計算單元范圍內(nèi)[6]。1）恒載恒載包括屋蓋、柱、吊車梁及軌道連接件、圍護墻體自重，其值可根據(jù)構件的設計尺寸和材料容重計算。若選用標準構件，其值也可直接由標準圖查得。a）屋蓋自重屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、屋面構造層（找平層、保溫層、防水層）、天窗架和屋蓋支撐等重量。計算單元范圍內(nèi)屋蓋的總重是通過屋架或屋面梁的端部以豎向集中力傳至柱頂，其作用點位置視實際連接情況而定。b）懸墻自重當設有連系梁支承圍護墻體時，排架柱承受著計算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等自重，它以豎向集中力的方式作用在支承連系梁的柱牛腿頂面，作用點通過連系梁或墻體截面的形心軸。c）吊車梁自重吊車梁和軌道及連接件自重按照吊車梁及軌道連接構造標準圖取用，它以豎向集中力的方式沿吊車梁截面中心線作用在柱牛腿頂面，作用點距柱縱向定位軸線之間的距離，一般為750mm。d）柱自重，上、下柱自重及分別作用于各柱截面的幾何中心線上，且上柱自重對下柱幾何中心線有一偏心距。2）屋面活荷載a）屋面均布活荷載《荷載規(guī)范》規(guī)定屋面水平投影面上的均布活荷載標準值：石棉瓦、瓦楞鐵等輕屋面和瓦屋面為0.3，鋼絲網(wǎng)水泥及其他水泥制品輕屋面為0.5；鋼筋混凝土[12]屋面為0.7；當檢修施工荷載較大時，按實際情況采用。b）屋面雪荷載《荷載規(guī)范》規(guī)定屋面雪荷載標準值按下式計算:(1-1)式中—基本雪壓值，由《荷載規(guī)范》中“全國基本雪壓分布圖”查得；—屋面積雪分布系數(shù)，可由《荷載規(guī)范》查得。c）屋面積灰荷載按照廠方使用性質(zhì)及屋面形式的不同，標準值可由《荷載規(guī)范》查得3）吊車荷載a）吊車豎向荷載對于四輪橋式吊車，可按下式進行計算:(1-2)式中G—吊車橋架（大車）的總重；g—小車的重量；Q—吊車的額定最大起重量。b）吊車橫向水平荷載對于各類四輪橋式吊車，當小車滿載時，大車每一個輪子傳遞給吊車梁的橫向水平制動力為(1-3)式中為水平制動力系數(shù)，對軟鉤吊車:當t時，取當t時，取當t時，取c）吊車縱向水平荷載作用在吊車梁上的縱向水平荷載標準值為（1-4）式中—吊車每端制動輪數(shù)，對一般四輪橋式吊車，=1；—制動輪在輪壓下與鋼軌間的滑動摩擦系數(shù)。4）風荷載風荷載崔志作用于廠房外墻面、天窗側面和屋面，在迎風墻面產(chǎn)生風壓力，在背風墻面產(chǎn)生風吸力。風荷載的大小與建筑場地的基本風壓、建筑體型、高度及建筑地面粗糙度等因素有關。《荷載規(guī)范》規(guī)定：垂直于廠房各部分表面的風荷載標準值按下式計算(1-5)式中—基本風壓值，由《荷載規(guī)范》中“全國基本風壓分布圖”查得；—某高度Z處的風振系數(shù)，對于高度小于30m的單層廠房，取=1.0；—風壓高度變化系數(shù)，離地面越高，風壓值越大，為各廠房標高處的風壓與其10m高度處的基本風壓的比值；它還與地面粗糙度有關，其值可由《荷載規(guī)范》查得；—風荷載體型系數(shù)，可根據(jù)建筑體型由《荷載規(guī)范》查得。橫向排架上的風荷載標準值按下述有關公式計算:(1-6)(1-7)(1-8)式中B為計算單元寬度。2單層輕型鋼結構廠房設計2.1設計資料2.1.1生產(chǎn)工藝要求某金工車間為兩跨等高廠房，跨度均為24m，柱距均為6m，車間總長度66m?？偨ㄖ娣e3168。每跨設有10t吊車各一臺，吊車工作級別為中制A5，軌頂標高為5.8m，廠房無天窗，建筑剖面簡圖如圖2-1所示。耐火等級為二級，屋面防水等級三級，建筑耐久年限二級。2.1.2工程氣象條件廠房所在地點的基本風壓為0.40/，基本雪壓為0.35K/，恒荷載為0.30/。2.1.3工程地地質(zhì)條件根據(jù)對建筑基地的的勘察結果，地地質(zhì)情況見下下表2-1表2-1建筑地層層一覽表（標標準值）Table2--1Listtofbbuildiinggrround(stanndardvaluee)序號巖土分類土層深度（M）厚度范圍（M）地基承載力fk（KPa）樁端阻力（KPaa）樁周摩擦力（KPPa）1雜填土0.0-0.80.82粉土0.8-1.81.0110103中砂1.8-2.81.0200254礫砂2.8-6.54.03002400305圓礫6.5-12.556.0500350060注：１）地下穩(wěn)定定水位距地坪坪－6M以下；；２）表中給定土層層深度由自然然地坪算起；；建筑場地類類別為Ⅱ類場地土。2.1.4建筑構構造屋面采用卷材保溫溫屋面做法，圍圍護墻為2440mm厚雙雙面清水磚墻墻，采用鋼門門窗，窗寬為為3600mmm，室內(nèi)外高高差為1500mm，素混凝凝土地面。圖2-1廠房剖面面示意圖Figure22-1diaagrammmaticcrosss-secttionooffacctory2.2結構構件選選型及柱的尺尺寸確定2.2.1結構構構件的選型鋼筋混凝土單層廠廠房多采用排排架結構，為為了保證屋蓋蓋的整體性和和剛度，屋蓋蓋采用無檁體體系。該車間間廠房為卷材材防水屋面，因因而采用屋面面坡度較小而而經(jīng)濟指標較較好的預應力力折線形屋架架。普通鋼筋筋混凝土吊車車梁制作方便便，當?shù)踯噰崌嵨徊淮髸r，有有較好的經(jīng)濟濟指標，故選選用普通混凝凝土吊車梁。該該廠房各主要要承重構件選選型[7]見表2-2。由工藝要求，吊車車軌頂標高為為5.80mm，吊車為100t，A5中級工作作制，m，查電動橋橋式起重機基基本參數(shù)和尺尺寸系列（ZZQ1-622）得軌頂至至吊車頂?shù)母吒叨葹?.330m。吊車梁的的高度為1..20m，軌軌道高度可取取0.20m，則牛腿頂面標高=軌軌頂標高—吊車梁高度度—軌道高度==5.80—1.20—0.20==4.40m，由建筑模數(shù)的要求求，故牛腿頂頂面標高取為為4.60m；柱頂標高=牛腿頂頂面標高+吊車梁高度度+軌道高度+吊車高度+吊車頂至屋屋架下弦底面面的尺寸==4.60++1.20++0.20++2.30++0.22==8.522m，故柱頂（或屋架下下弦底面）標標高取為8..50m，假定室內(nèi)地面至基基礎頂面的深深度為0.550m，則mmm表2-2主要承重構件件選型Table2--2Mainnbearringccomponnentsselecttion構件名稱標準圖集選用型號重力載荷標準值屋面板G410（一）1.56m預應力力混凝土屋面面板YWB-2=2\*ROMANII（中中間跨）YWB-2=2\*ROMANIIss(端跨)1.4KN/(包括灌縫重)天溝板G410(三)1.5m6m預應應力混凝土屋屋面板（卷材材防水天溝板板）TGB68-11.91KN//屋架G410（三）預應力混凝土折線線形屋架（跨跨度24m）YWJA-24--1Aa106KN/榀榀0.05KN//（屋蓋鋼支撐）吊車梁G323(二)鋼筋混凝土吊車梁梁（中、輕級級工作制）DL-9Z(中間間跨)DL-9B(邊跨跨)39.5/根40.8/根軌道連接G325吊車軌道聯(lián)結詳圖圖0.80KN//m基礎梁G320JL-316.7KN/根根注：本表圖集均按按《鋼筋混凝凝土結構設計計規(guī)范》設計計，重力載荷荷已換算為法法定計量單位位2.2.2柱截面面尺寸確定1）柱截面尺寸為A,C軸上柱矩==400mmm400mmm下柱=1\*ROMANI=400mmm800mm1000mm150mmB軸上柱矩=4000mm6000mm下柱=1\*ROMANI=400mmm800mmm100mm1500mm2）計算簡圖及柱的計計算參數(shù)本廠房為金工車間間，工藝無特特殊要求，結結構布置及載載荷分布（除除吊車載荷外外）均勻，故故可由廠房相相鄰柱距的中中線截取圖22-2所示為為計算單元，計計算單元寬度度B=6.00m。根據(jù)柱的的截面尺寸，其其計算參數(shù)表表2-3。表2-3柱的計算參參數(shù)Table2--3Coluumncaalculaatingparammeterss計算參數(shù)柱號截面尺寸（mm）面積（）慣性矩（）自重（KN/m）A,C上柱矩4004001.621.34.0下柱I40080011001501.775143.804.44B上柱矩4006002.4726.0下柱I40080011001501.775143.804.44圖2-2計算單元和和計算簡圖Figure22-2caalculaatingunitandCCalcullationndiaggram3.排架內(nèi)力計算3.1荷載計算3.1.1恒載計計算（1）屋蓋自重三氈四油防水層撒撒綠豆砂保護護層00.4/20mm厚水泥砂砂漿找平層2000.02=00.4/150mm厚加氣氣混凝土保溫溫層7.500.15=11.1/20mm厚底板混混合砂漿抹灰灰170..02=0..34/預應力大型屋面板板（包括灌縫縫）11.4/屋蓋鋼支撐0..05/屋面恒載合計3.669/為了簡化計算，天天溝板及相應應構造層的恒恒載，取與一一般屋面恒載載相同。屋架架自重為1006KN//榀，則作用用于柱頂?shù)奈菸萆w結構自重重設計值為=1.2（3.6696+106）=382..42（2）吊車梁及軌道自自重設計值為為=1.2(39..5+0.886)=533.16（3）柱自重設計值為為A,C軸上柱下柱B軸上柱下柱各項恒載及其作用用位置如圖33-1所示。3.1.2屋面活活荷載由《載荷規(guī)范》差差得，屋面均均布活荷載標標準值為0..50/，雪荷載標標注值為0..35KNN/，小于屋屋面活荷載，故故僅按活荷載載計算。作用用于柱頂?shù)奈菸菝婊詈奢d設設計值為=50.4活荷載的作用位置置與屋蓋自重重作用位置相相同，如圖33-1所示。圖3-1荷載作用位置圖Figure33-1loaddspossitionndiaggram3.1.3吊車荷荷載對于10t的中級級工作制吊車車，查電動橋橋式起重機基基本參數(shù)和尺尺寸系列（ZZQ1-622）將吊車的的噸位換算為為KN，得=125，=477，B=5.55m，K=4.400m，g=38圖3-2吊車荷載作作用下支座反反力影響線Figure3--2Craanelooadcoounterractinngforrceinnfluennceliines根據(jù)B與K，可算算得吊車梁支支座反力影響響線中各輪壓壓對應點的坐坐標值，如圖圖3-2所示，依依據(jù)該圖可求求得作用柱上上的吊車荷載載。1）吊車豎向荷載KNKN2）吊車橫向水平荷載載作用于每一個輪子子上的吊車橫橫向水平制動動力為則作用于排架柱上上的吊車橫向向水平荷載為為3.1.4風荷載載基本風壓=0.44/，按B類地面粗糙糙度，由《荷荷載規(guī)范》差差得風壓高度度變化系數(shù)為為柱頂（按H=9..0m）=1.0檐口（按H=100.8m）=1.0屋頂（按H=122.0m）=1.144風荷載體型系數(shù)如如圖3-3所示，則則風荷載標準準值為則作用于排架計算算簡圖上的風風荷載設計值值為（a）風荷載體型系數(shù)（b）風荷載時排排架計算簡圖圖圖3-3風荷載體型型系數(shù)及排架架計算簡圖Figure33-3Wiindlooadshhapeccoeffiicienttandbentcalcuulatioondiaagram3.2內(nèi)力計算該廠房為兩跨等高高排架，可用用剪力分配發(fā)發(fā)進行計算。3.2.1剪力分分配系數(shù)的計計算對A，C軸柱由單階變截面柱的的柱頂位移系數(shù)和反力系系數(shù)（~）[8]可得==對于B柱由單階變截面柱的的柱頂位移系數(shù)和反力系系數(shù)（~）可得各柱的剪力分配系系數(shù)=則3.2.2恒載作作用下的排架架內(nèi)力分析將圖3-1中的恒恒載簡化為圖圖3-4所示的的計算簡圖，圖圖中由于圖3-4（aa）中的排架架為對稱結構構，故在對稱稱荷載作用下下排架無側移移，各柱可按按柱頂為不動動鉸支座計算算，且中柱彎彎矩為零。圖3-4恒載作用下下排架內(nèi)力圖圖Figure33-4undeerconnstanttloaddbentttoiinsideediaggram對A,C軸柱，由單單階變截面柱柱的柱頂位移移系數(shù)c。和反力系系數(shù)（C1～C11）得則3.2.3屋面活活荷載作用下下排架內(nèi)力分分析1）AB跨作用有屋面面活荷載由屋架傳至柱頂?shù)牡募泻奢d,,由它在A，B柱柱頂及變變階處引起的的彎矩分別為為。計算簡圖如圖3--5（a）所示。圖3-5AB跨作用用屋面活荷載載時排架內(nèi)力力分析Figure33-5ABBwhennliveeloaddacroossfuunctioonrooofingbentinterrnalfforceanalyysis計算不動鉸支座反反力A柱由前知，B柱，由單階變截面柱柱的柱頂位移移系數(shù)c。和反力系系數(shù)（C1～C11）得則排架柱頂不動鉸鉸支座總反力力為將R反向作用于排架柱柱頂，由剪力力分配法可求求得排架各柱柱柱頂剪力排架各柱的彎矩圖圖、軸力圖及及柱低剪力如如圖3-5（b）（c）所示。2）BC跨作用有屋面面活荷載由于結構對稱，故故只需要將AAB跨作用有有屋面活荷載載情況的A柱與C柱內(nèi)力對換換，并注意內(nèi)內(nèi)力變號，如如圖3-6所示。圖3-6BC跨作作用屋面活荷荷載時排架內(nèi)內(nèi)力圖Figure33-6ABBwhennliveeloaddacroossfuunctioonrooofingbentinterrnalfforceanalyysis3.2.4吊車荷荷載作用下排排架內(nèi)力分析析（不考慮廠廠房整體空間間）1）作用于A柱由吊車豎向荷載，在柱中引起起的彎矩為，計算簡圖如如圖3-7（a）所示。圖3-7作用在A柱柱時排架內(nèi)力力圖Figure33-7WhhenrooleinnAcoolumnbenttoinnside計算不動鉸支座反反力A柱B柱由單階變截面柱的的柱頂位移系系數(shù)c。和反力系系數(shù)（C1～C11）得則將R反向作用于排架柱柱頂，由剪力力分配法可求求得排架柱各各柱頂剪力為為排架各柱的彎矩圖圖、軸力圖和和柱底剪力值值如圖3-7（b），（c）所示。2）作用于B柱左由吊車豎向荷載，在柱中引起起的彎矩為計算簡圖如圖3--8（a）所示。圖3-8作用在B柱柱左時排架內(nèi)內(nèi)力圖Figure33-8whhenrooleinnBcoolumnbenttoleeftwiithinA柱B柱則將R反向作用于排架柱柱頂，由剪力力分配法可求求得排架柱各各柱頂剪力為為排架各柱的彎矩圖圖、軸力圖和和柱底剪力值值如圖3-88（b），（c）所示。3）作用于B柱右根據(jù)結構對稱性及及吊車噸位相相等的條件，內(nèi)內(nèi)力計算與“作用于B柱左”的情況相同同，只需將AA，C柱內(nèi)力對換換并改變?nèi)坎繌澗丶凹袅αΨ?，如圖圖3-9所示。圖3-9作用在B柱柱右時排架內(nèi)內(nèi)力圖Figure3--9wheenrolleinBcollumnbbentttorigghtwiithin4）作用于C柱同理，將“作用于于A柱”情況的A，C柱內(nèi)力對換換，如圖3-100所示。圖3-10作用用于C柱時排架內(nèi)內(nèi)力圖Figure3--10WheenrolleinCcollumnbbentttoinsside5）作用于A，B柱當AB跨作用有吊車車橫向水平荷荷載時，計算算簡圖如圖33-11（a）所示。圖3-11作用于于A、B柱時排架內(nèi)內(nèi)力圖Figure33-11inthherolleofAanddBcoolumnbenttowhhenwiithin邊柱A由單階階變截面柱的的柱頂位移系系數(shù)c。和反力系系數(shù)（C1～C11）得,,中柱B,,,由由單階變截面面柱的柱頂位位移系數(shù)c。和反力系系數(shù)（C1～C11）得則將R反向作用于柱頂，求求得各柱頂剪剪力為排架各柱的內(nèi)力圖圖如圖3-11（b）所示。當當橫向水平荷荷載方向相反反時。則彎矩矩圖和剪力只只改變符號，大大小不變。6）作用于B，C柱因為結構對稱及吊吊車噸位相等等，故排架內(nèi)內(nèi)力與“作用于A，B柱”的情況相同同，僅需將AA柱和C柱內(nèi)力對換換，如圖3-12所示。當橫橫向水平荷載載反向相反時時，則各柱彎彎矩圖反向。圖3-12作用于B，C柱時排架內(nèi)內(nèi)力圖Figure3--12IntheroleofBandccolumnnbentttowwhenwwithinn3.2.5風荷載載作用1）左吹風時計算簡圖如3-113（a）所示。邊柱A，C,由由單階變截面面柱的柱頂位位移系數(shù)c。和反力系系數(shù)（C1～C11）得則將R反向作用于柱頂，可可求得各柱頂頂?shù)募袅榕偶芨髦鶅?nèi)力如圖圖3-13（b）所示。圖3-13左吹風時排排架內(nèi)力圖Figure33-13lefttwhenninteernalblowbbackbbent2）右吹風時此種情況排架內(nèi)力力與“左吹風”時相同，僅僅須將A，C柱內(nèi)力對換換，并改變柱柱內(nèi)符號即可可，如圖3-14所示。圖3-14右吹風時排排架內(nèi)力圖Figure33-14righhtwheenintternallblowwbackbent4.柱的設計4.1最不利內(nèi)力力組合首先選取控制截面面，對單階柱柱，上柱為II-I截面，下下柱Ⅱ-Ⅱ及Ⅲ-Ⅲ截面?？紤]慮各種荷載同同時作用時，會會出現(xiàn)最不利利內(nèi)力的可能能性，進行荷荷載組合。本本設計中，取取下面三種荷荷載組合，即即恒載+0.85（可可變荷載+風荷載）恒載+可變荷載恒載+風荷載在每種荷載組合中中，對矩形和和Ⅰ形截面柱應應考慮以下四四種內(nèi)力組合合，即在四種內(nèi)力組合中中，前三種組組合主要是考考慮柱可能出出現(xiàn)大偏心受受壓破壞的情情況，第四種種組合考慮柱柱可能出現(xiàn)小小偏心受壓破破壞的情況。在各種荷載作用下下，僅以邊柱柱A為例，其內(nèi)內(nèi)力設計值及及標準值組合合見表4-1.表4-1A柱的的內(nèi)力Table4--1Inteernalforceeofccolumnn在各種荷載作用下下,以A柱為例進行行最不利內(nèi)力力組合.其中未考慮慮廠房的整體體空間的作用用.A柱的內(nèi)力力組合結果見見表4-2，4-3，4-4。表4-2恒載+0..85（風載載+其它活荷載載）Table4--2permaanentload++0.85（windload+otheersliivelooad）內(nèi)力組合恒載+0.85（風風載+其它活荷載載）I-IM1+0.85[22+3+0..9(6+9)+10]]51.771+0.85[00.9(5+7+9)+11]-24.501+0.85[22+3+0..9(6+99)+10]]51.771+0.85[33+0.9((6+9)+10]51.75N443.98401.14443.98401.14Ms39.82-18.8539.8239.81Ns341.52308.57341.52308.57II-IIM1+0.85[33+0.9(4+6+99)+10]-43.891+0.85[22+0.9(5+7+99)+11]-72.351+0.85[22+3+0..9(4+88)+10-66.421+0.85[00.9(7++9)+111]-61.98N623.92560.92666.76454.3Ms33.76-55.65-51.09-47.68Ns479.94431.48512.89349.46III-IIIM1+0.85[33+0.9(4+6+8))+10]148.631+0.85[22+0.9((5+7+88)+11]]-116.881+0.85[22+3+0..9(4+88)+10]]114.981+0.85[33+0.9((6+9)++10]126.11N651.09588.09693.93481.47V63.61-12.4340.8246.38Ms114.33-89.9188.4597.00Ns500.84452.38533.79370.36Vs48.93-9.5631.435.68表4-3恒載+可可變荷載Table4-33permaanentload++variiableload內(nèi)力組合恒載+可變荷載I-IM1+2+3+0..9(6+99)50.401+0.9(5+77+9)-14.361+2+3+0..9(6+99)50.401+3+0.9((6+9)50.38N451.54401.14451.54401.14Ms38.77-11.0538.7738.75Ns347.34309.57347.34309.57II-IIM1+3+0.9((4+6+99)51.781+2+0.9((5+7+9)-60.111+2+0.9((4+8)-81.161+0.9(7++9)47.91N653.86579.73704.26454.3Ms39.83-46.2462.4336.85Ns502.97445.95541.74349.46III-IIIM1+3+0.9((4+6+8)89.971+2+0.9((5+7+8)-66.741+2+0.9((4+8)50.391+3+0.9((6+9)70.86N681.03606.90731.43481.47V13.87-8.729.9220.69續(xù)表4-3恒載+可可變荷載Table4-33permmanenttloadd+variiableload力組合恒載+可變荷載III-IIIMs1+3+0.9((4+6+8)69.211+2+0.9((5+7+8)-51.341+2+0.9((4+8)38.861+3+0.9((6+9)54.51Ns523.87466.85562.64370.36Vs10.67-6.717.6316.094-4恒載+風風載Table4-44permaanentload++windload內(nèi)力組合恒載+風載I-IM1+1027.551+112.591+1027.551+1027.55N401.14401.14401.14401.14Ms21.192.2721.1921.19Ns309.57309.57309.57309.57II-IIM1+10-34.071+11-59.031+11-59.031+11-59.03N454.3454.3454.3454.3Ms-26.21-45.41-45.41-45.41Ns349.49349.49349.49349.49III-IIIM1+1086.691+11-61.641+1086.691+1086.69N481.47481.47481.47481.47V45.65-3.9545.6545.65Ms66.68-47.4266.6866.68Ns307.36307.36307.36307.36Vs35.12-3.0435.1235.12注:1）組合及中中,±M的絕對值相相等.因柱為對稱稱配筋,所以表中的的M只取了正值值.2）表中0.99為參與組合合的吊車豎向向荷載為2臺時的荷載載折減系數(shù)。根據(jù)《荷載規(guī)范》,荷載效應的基本組合有兩種.一種由可變荷載效應控制的組合;一種由永久荷載效應控制的組合.單層廠房中排架的內(nèi)力通常由第一種組合控制。4.2柱的設計4.2.1上柱柱配筋計算以A柱為例進行柱的設設計,混凝土強度度等級為C25，縱向鋼筋筋為=2\*ROMANII級，箍筋I級，，，，。選取控制截面的最最不利內(nèi)力A柱：=1\*GB3①I-I:=2\*GB3②I-I:1）上柱配筋計算吊車廠房排架方向向上柱的計算算長度為按第=1\*GB3①組內(nèi)力計算算取屬于大偏心受壓，2）按第=2\*GB3②組內(nèi)力計計算取屬于大偏心受壓故上柱縱向鋼筋3）垂直于彎矩作用用平面的承載載驗算對于有吊車廠房，有有柱間支撐在在垂直排架方方向柱的計算算長度查得軸心受壓穩(wěn)定定系數(shù)為驗算滿足需求。4.2.2下柱配配筋計算由A柱內(nèi)力組合可知，下下柱II-III和III-IIII截面共共有24組不利內(nèi)內(nèi)力，經(jīng)分析析和比較，其其最不利設計計內(nèi)力為=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③1）按第=1\*GB3①組內(nèi)力取故中和軸位于翼緣緣內(nèi)，截面屬屬于大偏心受受壓2)第=2\*GB3②組內(nèi)力計計算取，故中和軸位于翼緣緣內(nèi)，截面屬屬于大偏心受受壓3)第=3\*GB3③組內(nèi)力計算取，所以故中和軸位于翼緣緣內(nèi)，截面屬屬于大偏心受受壓故下柱縱向配筋3)垂直于彎矩作作用平面的承承載力驗算下柱垂直于彎矩作作用平面的慣慣性矩為回轉半徑對于有吊車廠房，有有柱間支撐在在垂直排架方方向柱的計算算長度查得穩(wěn)定系數(shù)所以A、B柱平面面外受壓承載載力滿足要求求。根據(jù)上述計算結果果，綜合考慮慮則上、下柱柱配筋為上柱314下柱5144.2.3箍筋的的配置因柱底的剪力很小小若取剪跨比則遠遠大于柱底的的剪力值，所所以排架柱的的箍筋按構造造配置值為，柱柱箍筋加密區(qū)區(qū)取為。4.2.4柱的裂裂縫寬度驗算算1）A上柱選取內(nèi)力標準值，進行驗算，取縱向受拉鋼筋合力力點至受壓合合力點的距離離為裂縫處受拉鋼筋應應力為裂縫間鋼筋應力不不均勻系數(shù)取驗算滿足要求2）下柱選取內(nèi)力標準值，進行驗算故取驗算滿足要求4.2.5柱的吊吊裝驗算采用翻身起吊，吊吊點設在牛腿腿下不，起吊吊時，混凝土土達到設計強強度的1000%。1）荷載計算考慮動力系數(shù)，各各段柱自重線線荷載設計值值為上柱牛腿下柱2）內(nèi)力計算由求得的最大位置3）上柱配筋計算上柱配筋受彎承重力驗算裂縫寬度驗算驗算滿足要求。4）下柱配筋受彎承重力驗算裂縫寬度驗算驗算滿足要求4.3牛腿設計根據(jù)吊車梁支撐位位置、截面尺尺寸及構造要要求，初步擬擬定牛腿尺寸寸如圖4-11）牛腿高度驗算作用于牛腿頂面按按荷載短期效效應組合計算算的豎向力牛腿頂面無水平荷荷載，即牛腿截面的有效高高度圖4-1牛腿尺寸簡圖Figure4-1bracketsizediagram中、輕級工作制吊圖4-1牛腿尺寸簡圖Figure4-1bracketsizediagram豎向力作用點位于于下柱截面以以內(nèi)，所以故牛腿截面高度滿滿足要求。4.4A柱施工工圖圖4-2A柱的的施工圖Figure4--2AColuumnoffconsstructtionddiagraam5.抗震計算5.1荷載抗震計計算5.1.1橫向計計算所需載荷荷1）柱的重量A,C軸上柱下柱B軸上柱下柱A、C柱自重18.772+21..05=399.77B柱自重28.008+27..17=555.25排架柱自重2）墻的重量檐墻自重（一個柱柱距范圍內(nèi)）圍護墻重量（一個個柱距范圍內(nèi)內(nèi)）墻體總重3）屋蓋重量（一個柱柱距范圍內(nèi)）4）雪荷載（一個柱距距范圍內(nèi)）5）灰荷載（一個柱距距范圍內(nèi)）6）吊車梁重量（兩跨跨4根）5.1.2縱向計計算所需荷載載縱向計算按柱列進進行。由于對對稱A柱列與C柱列相同，其其負載范圍666m×12m，中間間B柱列負載范范圍66m×24m。1）A、C柱列計算所需荷載載柱自重（12根邊邊柱）圍護墻重量檐墻重量山墻重量（大門洞洞口）吊車梁重量（111根）屋蓋重量雪荷載2）B柱列計算荷載柱自重（12根中中柱）山墻重量吊車梁重量（222根）屋蓋重量雪荷載圖5-1縱向荷載計計算簡圖Figure55-1veerticaalloaadcallculattionddiagraam5.1.3橫向抗抗震計算1）質(zhì)點等效集中重力力荷載的計算算[9]2）計算簡圖與排架的的側移計算本設計橫向抗震[[10]計算算如圖5-2所示，靜力力分析為兩跨跨等高排架，動動力分析按單單質(zhì)點體系考考慮。圖5-1橫向抗震震計算見圖Figure55-2laaterallloaddcalcculatiiondiiagramm3）單柱慣性矩4）獨立柱頂側移[111]單位力作用下排架架橫梁內(nèi)力、與排架頂點點側移5）排架橫向自振周期期的計算6）橫向水平地震作用用的計算根據(jù)本設計給的條條件，設防烈烈度7度，II類場地。作用下的排架橫梁梁內(nèi)力，得地地震作用下排排架彎矩與剪剪力K7）橫向水平地震作用用效應的調(diào)整整[3]由于本設計設防烈烈度為7度，廠房單單元屋蓋長度度與總跨度之之比66/336=1.883<8，山山墻厚為2440mm且水水平開洞面積積比<50%%，柱頂高度度<15m，滿足“規(guī)范”所提出的相相應條件，因因此平面排架架考慮窨工作作及扭轉及扭扭轉影響的內(nèi)內(nèi)力調(diào)整進行行，本設計屬屬于鋼筋混凝凝土有檁屋蓋蓋，兩端有山山墻的等高廠廠房，屋蓋長長度為66mmm，調(diào)整系系數(shù)。水平地震引起的內(nèi)內(nèi)力為5.1.4縱向抗抗震計算1）縱向抗震計算（修修正剛度法）具有鋼筋混凝土屋屋蓋的單層等等高多跨鋼筋筋混凝土柱廠廠房采用修正正剛度法進行行縱向抗震計計算時，可將將屋蓋在縱向向視為一個質(zhì)質(zhì)點體系，集集中各柱列的的等效重力荷荷載為統(tǒng)一的的重力荷載，集集中各柱列的的剛度為統(tǒng)一一的總剛度，然然后求出統(tǒng)一一的周期和水水平地震作用用，并按修正正后的柱列剛剛度將水平地地震作用分配配到各柱列，然然后可進行內(nèi)內(nèi)力計算與各各種抗震驗算算。2）各柱上下截面縱向向慣性矩3）則各柱列的側移剛剛度=各柱列所有柱柱頂頂剛度之和4)C柱列支撐撐頂部側移C柱列支撐頂部剛度度通過計算得得到5)B柱列支撐頂頂部側移為B柱列支撐頂部剛度度為6)A列柱頂剛度度為B列柱頂剛度為三個柱列總剛度之之和在進行地震力分配配時，磚墻剛剛度應乘以折折減系數(shù)，，此此時7)柱列等效集中重力力荷載的計算算柱列等效集中重力力荷載柱列等效集中重力力荷載（計算算水平地震作作用時）8)廠房縱向自振周期期的計算取周期修正系數(shù)，算算出廠房縱向向周期9)廠房縱向水平地震震作用的計算算B柱列加有有檁屋蓋與邊邊跨無天窗兩兩條件，；由由于中柱列下下柱撐斜桿長長細比且下柱柱支撐僅一柱柱間，故查表表得到。地震影響系數(shù)A、C柱列縱向柱頂水平平地震作用6圍護墻剛度計算6.1圍護磚墻側側移剛度計算算本設計磚的強度等等級MU7..5，砂漿的的強度等級MM2.5，砌砌體的彈性模模，，。由于圍護護磚墻為多洞洞口墻體，其其剛度計算過過程見表6-1。表6-1圍護磚墻剛剛度計算Table6--1Retaaininggwalllstifffnessscalcculatiion序號hb（KN/m）(m/KN）11.8660.0272712.2223.613.60.0173.621.80.08933660.045457.3389650.5660.0075843.97則圍護墻的最終剛剛度磚圍護墻水平地震震作用6.2磚圍護墻的的抗震驗算磚圍護為自承重墻墻，以第二層層窗間墻壁為為薄弱部位（截截面薄弱，墻墻體正應力較較小），特驗驗算刺窗間墻墻的中部，并并取縱墻整體體計算[2]]。圍護墻結構構簡圖如圖6-1。圖6-1圍護墻結構構簡圖Figure66-1ennclosuurewaallsttructuure窗間總有效面積二層窗間墻壁中部部以上墻體重重量平均正壓力砌體砂漿強度等級級M2.5，抗剪剪強度，，正壓力影影響系數(shù),磚圍護墻總總抗剪能力一側磚圍護墻承擔擔地震剪力設設計值所以抗剪強度滿足足。7基礎設計《地基基礎設計規(guī)規(guī)范》[122]規(guī)定：對對地基承載力力標準值1000<1300、單層排架架結構6m柱距的多多跨廠房，跨跨度，吊車額額定起重量不不超過30tt的二級建筑筑物，設計時時可不作地基基變形計算。下下面扔以A柱為例進行行基礎設計[[13]。基礎材料混凝土強強度等級C115，，，，鋼筋采用用I級，。7.1基礎計算選擇如下三組最不不利內(nèi)力進行行基礎設計。①②③基礎頂面標高-00.005mm，基礎梁頂頂標高-0..05m，梁梁上砌筑雙面面清水2400mm厚實心心粘土磚圍護護墻，自重119，墻上設設置鋼窗，按按0.45計算算，則每個基基礎承受的由由墻體傳來的的重力荷載設設計值為?；A梁自重16.700×1.2=220.04墻體自重鋼窗重量7.2基礎埋深和和底面尺寸確確定1）按構造要求，擬擬定基礎高度度柱插入杯口深度差差得取杯底厚度得，取基礎頂面標高為--0.5000m故基礎埋置深度2）按軸心受壓估算算基礎底面尺尺寸，取考慮彎矩作用，按按以上值適當當擴大，取基礎底面的彈性抵抵抗矩和慣性性矩基礎自重設計值和和基礎上的土土重標準值為為7.3地基承載計計算1）按第①組荷載計計算，如圖77-1（a）驗算滿足要求。2）按第=2\*GB3②二組荷載載計算，如圖圖7-1（b）驗算滿足要求。3）按第③三組荷載載計算，如圖圖7-1（c）驗算滿足要求。圖7-1基底反力計算圖Figure77-1basaalcouunterfforcecalcuulatioonchaart7.4受沖切承載載力驗算由上述計算結果可可知，在第三三組荷載作用用下，基底反反力最大，故故按第三組荷荷載驗算基礎礎受沖切承載載力。計算基基底凈反力時時，取按構造要求，基礎礎各細部尺寸寸如圖7-3所示。其其中基礎頂面面突出柱邊的的寬度主要決決定于杯壁厚厚度t，t300mm時，取t=325mm，則基礎礎頂面突出柱柱邊的寬度tt+75=4400mm。杯壁高高度取為。根根據(jù)所確定的的尺寸可知，由由柱邊所作的的擴散線恰好好通過變階處處，故沖切破破壞只可能沿沿基礎變階處處發(fā)生。破壞壞錐面如圖77-2中虛線所示示。故滿足要求。圖7-3破壞錐面圖圖Figure77-3deestrucctioncone7.5基礎底板配配筋計算由三組最不利荷載載在基礎底面面處產(chǎn)生的基基底凈反力分分別計算如下下1）按第一組荷載2）按第二組荷載3）按第三組荷載顯然，由第三組荷荷載在基礎長長邊方向，由由第二組荷載載在基礎短邊邊方向所引起起的彎矩分別別為最大。7.5.1基礎長長邊方向配筋筋計用第三組荷載所長長生的基底凈凈反力計算在柱邊截面處，，，在變階截面處7.5.2基礎短短邊方向配筋筋計算1）用第一組荷載產(chǎn)生生的基底凈反反力計算在柱邊截面處在變階截面處基礎長邊方向選用用基礎短邊方向選用用由于基礎長邊大于于3.0m，故故可將長邊方方向鋼筋減短短10%交錯布布置，即沿長長邊方向的鋼鋼筋長度為（3900-2×35）×0.93500mm，其中35mm為保護厚度。圖7-4基礎模板板及配筋圖Figure77-4bassicteemplatteanddreinnforceementfigurre8.結論本次的單層廠房結結構形式為裝裝配置鋼筋混混凝土排架結結構。本次設設計中，首先要對對廠廠房進行構件件選型，利用圖集找找到適合自己己課題的構件件代號和有關關尺寸、重量量等設計參數(shù)數(shù)；之后用剪力分分配法計算屋屋面恒載、活活載、吊車荷荷載、風荷載在結構中產(chǎn)生生的內(nèi)力，手算內(nèi)力值值并且繪制各項荷載作用用下的內(nèi)力圖圖（包括彎矩矩、軸力、剪剪力圖）;用頂點位移移法計算結構構自振周期，完完成用底部剪剪力法計算水水平地震作用用，繪出水平平地震作用下下的結構內(nèi)力力圖；根據(jù)最不利內(nèi)內(nèi)力組合，完完成柱構件和和基礎的配筋筋計算；在排排架柱承載力力、裂縫寬度度驗算及基礎礎抗沖切驗算算之后，繪制制施工圖[113]。通過本次的畢業(yè)設設計，掌握了建筑結結構設計計算算的原理和方方法；熟悉使使用結構設計計的規(guī)范、標標準圖集和手冊；編編寫結構計算算書、繪制結結構施工圖。在工程實例中，為了使配件標準化、系列化、通用化，所以設計時應做到技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、施工方便。本次課程設計讓我們學以致用，將課本知識與實踐融會貫通，因該課程設計與結構力學、混凝土結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構、力學等相關課程緊密聯(lián)系，這一過程，讓我們鞏固了以前所學的知識；同時，該設計完成過程中需要我們繪制大量的圖表及圖表的編排，讓我們更深入的熟悉掌握運用各學習軟件如（建筑CAD、建筑天正、WORD等）同時也提高了我們的計算機應用水平。致謝在做設計的過程中中，我多次覺覺得自己的思思路模糊。每每當這個時候候，我的指導導老師李春林老師都都會給予我最最大的幫助。他他不厭其煩地地為我講述每每一個細節(jié)，使使得我每次的的可以明確自自己的目標后后繼續(xù)完成設設計。設計過過程中我對李李老師有了進進一步的了解解，見識到了了他淵博的學學識和他理論論應用于實際際很強的能力力。同時對他他良好的教學學精神和和藹藹的教學態(tài)度度無比的敬佩佩和尊敬。在在這里我要感感謝李老師對我的的幫助，謝謝謝李老師！其次，要要感謝我的室室友馬海霞、張瑩瑩、潘潘研。感謝你你們營造了非非常好的宿舍舍生活環(huán)境和和學習氛圍，讓讓我擁有了一一個非常完美美的大學生活活。最后，要感謝我的的爸爸媽媽。是是你們養(yǎng)育了了我，提供了了這么便利的的條件，給我我這樣美好的的生活。感謝所有有給予我?guī)椭娜?是你們的鼓鼓勵、支持和和幫助，使我我能一步一步步走到今天,對你們我心心存感激。最后，在即將畢業(yè)業(yè)之際，我想想感謝力學與與工程學院和和我的母校———遼寧工程程技術大學對對我四年的栽栽培！參考文獻[1]中華人民民共和國國家家標準《鋼結結構設計規(guī)范范》(GBJ117—88)，北京.[2]羅福午午.單層工業(yè)廠廠房設計[M].第二版.北京：清華華大學出版社社，1990[3]劉新佳佳.輕鋼剛架的的優(yōu)化設計[J].交通工程科科技，2002，12(4)：451~~533[4]喬悅青青，羅小青.門式剛架輕輕鋼結構設計計研究[J]，山西建筑筑，2005,,40(6)):13-115.[5]童岳生生，梁興文.鋼筋混凝土土構件設計[M].北京：科技技技術文獻出出版社，1995[6](GB550009--2001))《建筑結構構荷載規(guī)范》[s][7](GB550010--2002))《混凝土結結構設計規(guī)范范》[s][8]李國平平.預應力混凝凝土結構構件件設計原理[M].第三版.北京：人民民交通出版社社，2000[9](GB550011--2001))《建筑抗震震設計規(guī)范》[s][10]蘇永永強，劉曉敏敏，建筑結構構抗震設計[M].第二版.北京：科技技出版社，2003..[11]蔡益燕..門式剛架輕輕型房屋鋼結結構技術規(guī)程程，CECSS102：2002修訂訂介紹，規(guī)范范宣講講義[[z]，2003..[12](GBB500077-20011)《建筑地基基基礎設計規(guī)規(guī)范》[s][13](GBB501033-20011)《總圖制圖圖標準》[s][14]ChennSuLLai.DDiscusssesttheliightpportalltypeerigiidstrructurredessignsshalloowly[[J],v16,nn1,Jaan,19994,p255-31[15]Wei--WenYYu.Colld-forrmedSSteelDesiggn[M]，WILEYY.20000[16]Hsiieh，S-H.，Deierrlein，G.G.Nonliinearanalyysisoofthhree-ddimenssionallsteeelfraameswwithssemi-rrigidconneectionns,CoomputeersanndStrructurres[D]]，v41，n5，1991，p995一1009..[17]Co..Cud.TechhnicallManuualPrre-EnngineeeredSSteelBuilddingsZAMILLSTEEELBUIILDINGGS[J]]，v16,,n1,,Jan,11999,pp78-1002附錄A鋼筋混凝土的介紹紹與結構的加加固設計1鋼筋混凝土的介紹紹素混凝土是由水泥泥、水、細骨骨料、粗骨料料（碎石或；；卵石）、空空氣，通常還還有其他外加加劑等經(jīng)過凝凝固硬化而成成。將可塑的的混凝土拌合合物注入到模模板內(nèi)，并將將其搗實，然然后進行養(yǎng)護護，以加速水水泥與水的水水化反應，最最后獲得硬化化的混凝土。其其最終制成品品具有較高的的抗壓強度和和較低的抗拉拉強度。其抗抗拉強度約為為抗壓強度的的十分之一。因因此，截面的的受拉區(qū)必須須配置抗拉鋼鋼筋和抗剪鋼鋼筋以增加鋼鋼筋混凝土構構件中較弱的的受拉區(qū)的強強度。由于鋼筋混凝土截截面在均質(zhì)性性上與標準的的木材或鋼的的截面存在著著差異，因此此，需要對結結構設計的基基本原理進行行修改。將鋼鋼筋混凝土這這種非均質(zhì)截截面的兩種組組成部分按一一定比例適當當布置，可以以最好的利用用這兩種材料料。這一要求求是可以達到到的。因混凝凝土由配料攪攪拌成濕拌合合物，經(jīng)過振振搗并凝固硬硬化，可以做做成任何一種種需要的形