單層鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼架設(shè)計(jì)方案

單層鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼架設(shè)計(jì)方案（一）截面設(shè)計(jì)參考類似工程及相關(guān)資料，梁柱截面均選用焊接工字鋼450×200×8×12，截面特性：B=200mm，H=450mm，tw=8.0mm，tf=12.0mm，A=2052.5px2Ix=704525px4，Wx=31300px3，ix=463.25pxIy=40050px4，Wx=4004.9999999999995px3，ix=110.5px（二）構(gòu)件驗(yàn)算1．構(gòu)件寬厚比的驗(yàn)算翼緣部分腹板部分2．剛架梁的驗(yàn)算(1)抗剪驗(yàn)算梁截面的最大剪力為Vmax=77.60KN考慮僅有支座加勁肋，fv=125N/mm2Vu=hwtwfv=426×8×125=426000N=426.0KNVmax=77.60KN<Vu，滿足要求。(2)彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算取梁端截面進(jìn)行驗(yàn)算N=39.89KN，V=77.60KN，M=193.30KN·N因V<0.5Vu，取V=0.5Vu，按規(guī)范GB70017式4.4.1-1驗(yàn)算，=220.90KN·m>M=193.30KN·m，取M=Mf故，滿足要求。(3)整體穩(wěn)定驗(yàn)算N=39.89KN，M=193.30KN·mA．梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。計(jì)算長(zhǎng)度取橫梁長(zhǎng)度lx=18090mm，λx=lx/ix=18090/185.3=97.63<[λ]=150，b類截面，查表得ψx=0.570=165.15N/mm2<f=215N/mm2，滿足要求。B．橫梁平面外的整體穩(wěn)定驗(yàn)算考慮屋面壓型鋼板與檁條緊密連接，有蒙皮作用，檁條可作為橫梁平面外的支承點(diǎn)，但為安全起見(jiàn)，計(jì)算長(zhǎng)度按兩個(gè)檁距或隅撐間距考慮，即ly=3015mm。對(duì)于等截面構(gòu)件γ=0，μs=μw=1λy=μsl/iy0=3015/44.2=68.2，b類截面，查表得ψy=0.762(4)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017－2003)校核橫梁腹板容許高厚比梁端截面：梁跨中截面：(5)驗(yàn)算檁條集中荷載下的局部受壓承載力檁條傳給橫梁上翼緣的集中荷載：F=(1.2×0.27×6+1.4×3.00)×3=18.43KNLz=a+5hy+2hR=70+5×12+0=130mm驗(yàn)算腹板上邊緣處的折算應(yīng)力：取梁端截面處的內(nèi)力：M=193.30KN·m，N=39.89KN，V=77.60KN=130.65N/mm2<1.2f=258N/mm2，滿足要求。3．剛架柱的驗(yàn)算抗剪驗(yàn)算柱截面的最大剪力為Vmax=32.21KN考慮僅有支座加勁肋，fv=125N/mm2Vu=hwtwfv=426×8×125=426000N=426.0KNVmax=32.21KN<Vu，滿足要求。(2)彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算取梁端截面進(jìn)行驗(yàn)算N=81.22KN，V=32.21KN，M=193.30KN·N因V<0.5Vu，取V=0.5Vu，按規(guī)范GB70017式4.4.1-1驗(yàn)算，(3)整體穩(wěn)定驗(yàn)算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=102.82KN，M=193.30KN·mA．剛架柱平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。剛架柱高H=6000mm，梁長(zhǎng)L=18090mm.柱的線剛度K1=Ic1/h=28181×104/6000=46968.3mm3梁線剛度K2=Ib0/(2ψS)=28181×104/(2×9045)=15578.2mm3K2/K1=0.332，查表得柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ=2.934。剛架柱的計(jì)算長(zhǎng)度lx=μh=17604mm。λx=lx/ix=17604/185.3=95。0<[λ]=150，b類截面，查表得ψx=0.588=181.45N/mm2<f=215N/mm2，滿足要求。B．剛架柱平面外的整體穩(wěn)定驗(yàn)算考慮屋面壓型鋼板墻面與墻梁緊密連接，起到應(yīng)力蒙皮作用，與柱連接的墻梁可作為柱平面外的支承點(diǎn)，但為安全起見(jiàn)，計(jì)算長(zhǎng)度按兩個(gè)墻梁距離或隅撐間距考慮，即ly=3000mm。對(duì)于等截面構(gòu)件γ=0，μs=μw=1λy=μsl/iy0=3000/44.2=67.9，b類截面，查表得ψy=0.764(4)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017－2003)校核剛架柱腹板容許高厚比柱頂截面：4．驗(yàn)算剛架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移μIc=Ib=704525px4，ζt=Icl/hIb=18000/6000=3.0剛架柱頂?shù)刃搅Π聪率接?jì)算：H=0.67W=0.67×13.56=9.09KN其中W=(ω1+ω4)·h=(0.71+1.55)×6.0=13.56KN（三）節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算1．梁柱連接節(jié)點(diǎn)(1)螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算梁柱節(jié)點(diǎn)采用10.9級(jí)M22高強(qiáng)度摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)μ=0.45，每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力為190KN，連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì)值：N=39.89KN，V=77.60KN，M=193.30KN·m。每個(gè)螺栓的拉力：(2)端板厚度驗(yàn)算端板厚度取為t=21mm。按二邊支承類端板計(jì)算：2．橫梁跨中節(jié)點(diǎn)橫梁跨中節(jié)點(diǎn)采用10.9級(jí)M20高強(qiáng)度摩擦型螺栓連接，構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)μ=0.45，每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力為155KN，連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì)值：N=31.81KN，V=3.21KN，M=143.18KN·m。每個(gè)螺栓的拉力：(2)端板厚度驗(yàn)算端板厚度取為t=18mm。按二邊支承類端板計(jì)算：3．柱腳設(shè)計(jì)剛架柱與基礎(chǔ)鉸接，采用平板式鉸接柱腳。(1)柱腳內(nèi)力設(shè)計(jì)值Nmax=102.82KN，相應(yīng)的V=32.21KN；Nmin=19.05KN，相應(yīng)的V=4.30KN。(2)由于柱底剪力較小，Ｖmax=32.21KN<0.4Nmax=41.13KN，故一般跨間不需剪力鍵；但經(jīng)計(jì)算在設(shè)置柱間支撐的開(kāi)間必須設(shè)置剪力鍵。另Nmin>0，考慮柱間支撐豎向上拔力后，錨栓仍不承受拉力，故僅考慮柱在安裝過(guò)程中的穩(wěn)定，按構(gòu)造要求設(shè)置錨栓即可，采用4M24。(3)柱腳底板面積和厚度的計(jì)算A．柱腳底板面積的確定b=b0+2t+2c=200+2×12+2×(20~50)=264~324mm，取b=300mm；h=h0+2t+2c=450+2×12+2×(20~50)=514~574mm，取h=550mm；底板布置如圖。驗(yàn)算底