單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)

1、中文題目：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)外文題目：DESIGN OF LIGHT STEEL CONSTRUCTION WITH SINGLE PAIR INTER-INDUSTRIAL BUILDING 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共 89 頁（其中：外文文獻(xiàn)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I摘要本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式為門式鋼架的單層雙跨廠房。設(shè)計(jì)中通過對(duì)廠房整體結(jié)構(gòu)、建筑使用功能、防火等級(jí)要求、抗震等級(jí)要求及耐久年限要求的綜合分析，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最終的方案采用裝配式預(yù)應(yīng)力排架結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)用途和設(shè)計(jì)依據(jù)，使構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的原則，

2、設(shè)計(jì)時(shí)力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全使用、施工方便。確定建筑設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：構(gòu)件選型；柱子尺寸初定、結(jié)構(gòu)平面布置和剖面設(shè)計(jì)；單項(xiàng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算；最不利內(nèi)力組合；構(gòu)件截面設(shè)計(jì)，主要包括最不利內(nèi)力作用下上柱、下柱的配筋計(jì)算；柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；完成用頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)自振周期，完成用底部剪力法計(jì)算水平地震作用；施工階段驗(yàn)算及施工圖繪制。關(guān)鍵詞：門式鋼架；單層雙跨廠房；內(nèi)力計(jì)算；配筋計(jì)算IIABSTRACTThe course design was completed for the Single double cross workshop of gabled frame , The

3、 design of comprehensive consideration of overall structure、the functional requirements of building 、the fire code requirements、 safety regulatory requirements and durability code. The final design used fabricated concrete simply supported. According to the purpose and basis for building design。The

4、components and parts standardization, serialization, universal principles of design and strive to advanced technology, economical, safe, easy construction. Determine the architectural design of the main content：component selection; initially for column size, structure, layout and profile design; sin

5、gle loads Structures; complete with top displacement method to calculate natural period to complete the level with the bottom of the seismic shear method; the most unfavorable combination of internal forces; component cross-section design, including the most adverse effect of internal forces, the co

6、lumn, the next column and corbel of Reinforcement calculation; Checking the construction phase; he construction drawing.Keywords：gabled frame；Single double cross workshop；internal force calculation；reinforcement calculation目錄前 言 .11 緒論 .21.1 輕型門式剛架結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)的發(fā)展概況 .21.2 輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀 .31.3 設(shè)計(jì)的理論知識(shí) .51.3

7、.1 單層廠房結(jié)構(gòu)組成.51.3.2 荷載取值.62 單層輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì) .102.1 設(shè)計(jì)資料 .102.1.1 生產(chǎn)工藝要求.102.1.2 工程氣象條件.102.1.3 工程地質(zhì)條件.102.1.4 建筑構(gòu)造.102.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型及柱的尺寸確定 .112.2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型.112.2.2 柱截面尺寸確定.123.排架內(nèi)力計(jì)算 .143.1 荷載計(jì)算.143.1.1 恒載計(jì)算.143.1.2 屋面活荷載.153.1.3 吊車荷載.153.1.4 風(fēng)荷載.163.2 內(nèi)力計(jì)算.173.2.1 剪力分配系數(shù)的計(jì)算.173.2.2 恒載作用下的排架內(nèi)力分析 .183.2.3 屋面活

8、荷載作用下排架內(nèi)力分析 .203.2.4 吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析（不考慮廠房整體空間）.223.2.5 風(fēng)荷載作用.274.柱的設(shè)計(jì) .294.1 最不利內(nèi)力組合 .294.2 柱的設(shè)計(jì) .324.2.1 上柱配筋計(jì)算.324.2.2 下柱配筋計(jì)算.354.2.3 箍筋的配置.384.2.4 柱的裂縫寬度驗(yàn)算.384.2.5 柱的吊裝驗(yàn)算.404.3 牛腿設(shè)計(jì) .414.4 A 柱施工圖 .435. 抗震計(jì)算 .445.1 荷載抗震計(jì)算 .445.1.1 橫向計(jì)算所需載荷.445.1.2 縱向計(jì)算所需荷載.455.1.3 橫向抗震計(jì)算.465.1.4 縱向抗震計(jì)算.486 圍護(hù)墻剛度計(jì)算.

9、526.1 圍護(hù)磚墻側(cè)移剛度計(jì)算 .526.2 磚圍護(hù)墻的抗震驗(yàn)算 .537 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) .558.結(jié)論 .62致 謝 .63參考文獻(xiàn) .64附錄 A .65附錄 B .76（論文）1前 言相對(duì)與其他結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、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(diǎn)。更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)質(zhì)。鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)越性引起業(yè)內(nèi)關(guān)注，已經(jīng)在工程中得到合理的、迅速的應(yīng)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(yùn)輸，地面上能夠放置較重的機(jī)器設(shè)備和產(chǎn)品，所以其在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用2。目前，我國鋼產(chǎn)量超過 1 億噸，鋼結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用與發(fā)展已與國際接軌，有著

10、廣闊的發(fā)展前景。 隨著我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，外國公司的涌入和技術(shù)設(shè)備引進(jìn)，大大加速了我國輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的發(fā)展步伐。但是由于輕鋼結(jié)構(gòu)的科研、設(shè)計(jì)、施工管理相對(duì)滯后，所以在發(fā)展的過程還存在不少問題，和國外輕鋼結(jié)構(gòu)房屋公司的技術(shù)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(jié)構(gòu)的發(fā)展將會(huì)更快，為了使我國輕鋼結(jié)構(gòu)在新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)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(qiáng)管理以外，科研、設(shè)計(jì)、施工單位和輕鋼結(jié)構(gòu)廠家要團(tuán)結(jié)合作，共同促進(jìn)我國輕鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)的發(fā)展。通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)在校期間的學(xué)習(xí)成果，從中學(xué)習(xí)、掌握和提高綜合應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行分析問題

11、和解決工程實(shí)際問題的能力；深入掌握房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)原理和方法；可以進(jìn)行專業(yè)外文資料的翻譯，并能熟練運(yùn)用 Auto-cad 制圖軟件，達(dá)到能夠獨(dú)立依照國家相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)的目的。最后進(jìn)行工程實(shí)例設(shè)計(jì)，分別從荷載選取、建立計(jì)算模型、內(nèi)力分析、截面驗(yàn)算等方面進(jìn)行分析，進(jìn)而得出最終符合力學(xué)要求的設(shè)計(jì)信息，完成本雙跨輕鋼門式鋼架的設(shè)計(jì)。：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)21 緒論1.1 輕型門式剛架結(jié)構(gòu)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(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)的重要性己經(jīng)被先進(jìn)國家所肯定，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國鋼鐵工業(yè)與建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也取得了長足的發(fā)展。中國鋼產(chǎn)量自 1996 年突破

12、l 億噸后，至今已實(shí)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(fèi)量也一躍成為世界大國。到了 2004 年，我國的鋼產(chǎn)量已達(dá)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(shí)現(xiàn)了從短缺到充裕的大跨度飛躍，國家相繼出臺(tái)了”發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)造和安裝施工新技術(shù)等產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。至此，中國的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)擺脫了由于鋼材數(shù)量不足對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)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(jié)構(gòu)到現(xiàn)在鼓勵(lì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。由于國家政策、鋼材生產(chǎn)、設(shè)計(jì)研發(fā)等諸多方面的有利因素，近幾年我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)處于建國以來最好的發(fā)展時(shí)期，而且還會(huì)在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)得到長足

13、的發(fā)展。建設(shè)部、原國家冶金工業(yè)局成立的建筑用鋼技術(shù)協(xié)調(diào)小組制定的建筑用鋼發(fā)展計(jì)劃指出：爭取到2010 年我國建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼達(dá)到鋼材總產(chǎn)量的 5%，而發(fā)達(dá)國家建筑用鋼占鋼產(chǎn)量的比例目前都在 10%以上。建設(shè)部 1997 年 H 月發(fā)布了新的中國建筑技術(shù)政策(1996、2010)，具體提出了發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的要求，這是幾十年來的第一次。近幾年來采用鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)房屋所占比重在迅速增加，并且由于其突出的特點(diǎn)及適應(yīng)我國現(xiàn)階段國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要而得到飛速發(fā)展。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，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

14、筋混凝土用鋼筋、鋼絲、鋼絞線約 2000 萬噸，鋼結(jié)構(gòu)約 200 萬噸，金屬門窗及設(shè)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(jì)，2000 年中國每年大約有300 多萬平方米輕鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)所用鋼板大量為涂層鋼板。2000 年，我國涂層鋼板表現(xiàn)消費(fèi)量達(dá) 86.4 萬噸，而當(dāng)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（論文）3增彩色涂層板生產(chǎn)能力 143 萬噸/年。輕型鋼結(jié)構(gòu)體系中擦條和墻梁一

15、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(jié)構(gòu)新興產(chǎn)業(yè)方興未艾，國產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)用鋼發(fā)展迅速。這幾年，為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)對(duì)鋼材的需求，一大批新型鋼結(jié)構(gòu)用種相繼問世，產(chǎn)量在不斷擴(kuò)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(jìn)水平的和中國特點(diǎn)的系列產(chǎn)品 B27O 一 B57ONQ，并在國內(nèi)的大型廠房、民居、商務(wù)樓等應(yīng)用，受到鋼結(jié)構(gòu)加工、施工單位好評(píng)；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(yīng)用；上海大通鋼結(jié)構(gòu)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 10

16、0 多萬噸，其他鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)行業(yè)的需求，為其不斷發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。然而，應(yīng)該看到，盡管國產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)用鋼在研制、開發(fā)和產(chǎn)能上有了長足進(jìn)展，但與鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)建筑業(yè)的發(fā)展還不能完全相適應(yīng)。比如，板材的焊接能力差，16Mn 板材在焊接時(shí)往往出現(xiàn)層狀撕裂；高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼在冷彎薄壁型鋼中的應(yīng)用尚未解決，不能滿足輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)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

17、建筑需要，H 型鋼的規(guī)格不多，對(duì)其推廣應(yīng)用帶來一定影響；近年來，方鋼管在建筑建筑工程應(yīng)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(duì)推廣應(yīng)用有一定影響；目前國產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要是 Q235，建筑用高強(qiáng)度低合金鋼品種還太少，Q39O 鋼材在實(shí)際工程中尚未見采用；耐火耐候鋼等鋼材的新品種還需進(jìn)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(guān)課題。對(duì)于輕型鋼結(jié)構(gòu)，我國目前主要還是接受輕型門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系，我國現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)規(guī)程也是針對(duì)這一結(jié)構(gòu)形式。中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECSI()2：2002)就是針對(duì)這一結(jié)構(gòu)形式制定的3。1.2 輕型門式剛

18、架結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系相比，輕型門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體系應(yīng)用過程中各環(huán)節(jié)的工作：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)4均不是簡單的成果應(yīng)用。另外，輕型門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)體系在各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用發(fā)展，除必要的技術(shù)導(dǎo)入之外，應(yīng)根據(jù)自身能力，追逐理論熱點(diǎn)，以科技為先導(dǎo)，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(jì)效益和社會(huì)效益，滿足生產(chǎn)和市場需要。就目前的熱點(diǎn)問題有以下幾個(gè)方面：(1)理論研究方面：應(yīng)力蒙皮效應(yīng)與結(jié)構(gòu)共同工作的空間作用；I 型變截面梁柱，在腹板局部屈曲后剛架結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定極限承載力；以用鋼

19、量為目標(biāo)函數(shù)，以極限承載力或不適合變形為控制參數(shù)的計(jì)算機(jī)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和評(píng)估軟件系統(tǒng)的開發(fā)等。(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面：節(jié)點(diǎn)、基本構(gòu)件和整體剛架結(jié)構(gòu)，在靜力和動(dòng)力荷載作用下的受力性能、破壞機(jī)理和對(duì)穩(wěn)定極限承載力的影響；剛架結(jié)構(gòu)體系，在動(dòng)力和地震荷載作用下的工作性能和破壞機(jī)理等。(3)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)方面輕型門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)體系的進(jìn)一步簡化；構(gòu)件節(jié)點(diǎn)(包括剛架和彩板節(jié)點(diǎn))設(shè)計(jì)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(xiàng)技術(shù)。如切割、組立(或拼裝)、焊接、校正以及除銹和防腐處理技術(shù)等。另外，輕型門式剛架的安裝技術(shù)有別與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)。剛

20、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(diǎn)是速度快，但機(jī)械和機(jī)具需用量大，并應(yīng)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(jī)械和機(jī)具需用量少，但工作量相對(duì)較大，用時(shí)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(shí)兩者均須強(qiáng)調(diào)安裝精度對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響。壓型板以及配套附件安裝則應(yīng)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(qiáng)調(diào)板型連接和節(jié)點(diǎn)處理質(zhì)量，達(dá)到外形美觀和符合功能性要求等4。（論文）51.3 設(shè)計(jì)的理論知識(shí)1.3.1 單層廠房結(jié)構(gòu)組成單層廠房結(jié)構(gòu)組成 圖 1-2 單層廠房結(jié)構(gòu)組成Figure 1-2 Single-layer

21、workshop structures1）屋蓋結(jié)構(gòu)：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(jié)構(gòu)上各種荷載的作用。屋蓋結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和荷載傳遞均比較復(fù)雜，整體性和空間剛度較差，但對(duì)一般中小型廠房能滿足使用要求，且構(gòu)件小而輕，便于運(yùn)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(shí)還包括有天窗架和托架等構(gòu)件，這種屋蓋的屋面剛度大、整體性好，構(gòu)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

22、吊車或有較大振動(dòng)的大、中型或重型工業(yè)廠房。：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)6 （a） （b）圖 1-3 房蓋結(jié)構(gòu)Figure 1-3Housing cover structure2）排架柱：柱頂與屋架鉸接，柱底與基礎(chǔ)頂面剛接，承受屋架、吊車梁及外墻等構(gòu)件傳來的豎向荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載及地震作用等，并將它們傳至基礎(chǔ)，是廠房中的主要承重構(gòu)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(qiáng)廠房的空間剛度和整體性，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用時(shí)的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)傳遞山墻風(fēng)荷載

23、、吊車水平荷載和地震作用等。5）基礎(chǔ)：承受住和基礎(chǔ)梁傳來的荷載，并將它們傳至地基。6）圍護(hù)結(jié)構(gòu)：包括縱墻、橫墻（或稱山墻） ?？癸L(fēng)柱、連系梁等構(gòu)件。主要承受墻體和構(gòu)件自重及墻面上的風(fēng)荷載，并將它們傳遞至柱和基礎(chǔ)，抗風(fēng)柱還將部分風(fēng)荷載傳至屋蓋結(jié)構(gòu)5。1.3.2 荷載取值一個(gè)建筑對(duì)外界防御的第一道防線由墻面和屋面組成的外維護(hù)體系。它們同時(shí)承受風(fēng)載，雪載等荷載的作用，并將這些荷載傳到次要支承結(jié)構(gòu)上。次結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上去，同時(shí)對(duì)主結(jié)構(gòu)提供良好的側(cè)向約束。對(duì)于門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)，其主結(jié)構(gòu)由柱及橫梁構(gòu)成，承受荷風(fēng)載、雪載及其它的荷載，并將其傳遞到基礎(chǔ)。作

24、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(fēng)荷（論文）7載等，除吊車荷載外，其他荷載均取自計(jì)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(hù)墻體自重，其值可根據(jù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料容重計(jì)算。若選用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，其值也可直接由標(biāo)準(zhǔn)圖查得。a）屋蓋自重1G屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、屋面構(gòu)造層（找平層、保溫層、防水層） 、天窗架和屋蓋支撐等重量。計(jì)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(diǎn)位置視實(shí)際連接情況而定。1Gb）懸墻自重2G當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí)，排架柱承受著計(jì)算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等自重，它以

25、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(diǎn)通過連系梁或2G墻體截面的形心軸。c）吊車梁自重3G吊車梁和軌道及連接件自重按照吊車梁及軌道連接構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)距柱縱向定位軸線之間的距3G離，一般為 750mm。d）柱自重，4G5G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(duì)下柱幾何4G5G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(biāo)準(zhǔn)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2/mKN2/mKN土12屋面為 0

26、.7；當(dāng)檢修施工荷載較大時(shí)，按實(shí)際情況采用。2/mKNb）屋面雪荷載荷載規(guī)范規(guī)定屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算: (1-1)0SSrk：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)8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；0S 屋面積雪分布系數(shù)，可由荷載規(guī)范查得。rc）屋面積灰荷載按照廠方使用性質(zhì)及屋面形式的不同，標(biāo)準(zhǔn)值可由荷載規(guī)范查得3）吊車荷載a）吊車豎向荷載對(duì)于四輪橋式吊車，可按下式進(jìn)行計(jì)算: (1-2)maxmin)(21PQgGP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(duì)于各類四輪橋式吊車，當(dāng)小車滿載時(shí)，大車每一個(gè)輪子傳遞給吊車梁的橫向水平制

27、動(dòng)力為 (1-3)(41gQT式中為水平制動(dòng)力系數(shù)，對(duì)軟鉤吊車:當(dāng)t 時(shí)，取10Q12. 0當(dāng)t 時(shí)，取5015Q10. 0當(dāng)t 時(shí)，取75Q20. 0c）吊車縱向水平荷載作用在吊車梁上的縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 （1-max010PnT 4）式中 吊車每端制動(dòng)輪數(shù)，對(duì)一般四輪橋式吊車，=1；nn 制動(dòng)輪在輪壓下與鋼軌間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。1014）風(fēng)荷載（論文）9風(fēng)荷載崔志作用于廠房外墻面、天窗側(cè)面和屋面，在迎風(fēng)墻面產(chǎn)生風(fēng)壓力，在背風(fēng)墻面產(chǎn)生風(fēng)吸力。風(fēng)荷載的大小與建筑場地的基本風(fēng)壓、建筑體型、高度及建筑地面粗糙度等因素有關(guān)。 荷載規(guī)范規(guī)定：垂直于廠房各部分表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算 (1-5)0z

28、szk式中 基本風(fēng)壓值，由荷載規(guī)范中“全國基本風(fēng)壓分布圖”查得；0 某高度 Z 處的風(fēng)振系數(shù)，對(duì)于高度小于 30m 的單層廠房，取=1.0； zz 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，離地面越高，風(fēng)壓值越大，為各廠房標(biāo)高處的風(fēng)壓與zz其 10m 高度處的基本風(fēng)壓的比值；它還與地面粗糙度有關(guān)，其值可由0荷載規(guī)范查得； 風(fēng)荷載體型系數(shù)，可根據(jù)建筑體型由荷載規(guī)范查得。s橫向排架上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下述有關(guān)公式計(jì)算: (1-6)BBqzsk0111 (1-7)BBqzsk0222 (1-8)nikiwBlF1sinBhhzssss0243121)()(式中 B 為計(jì)算單元寬度。：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)102 單層輕型鋼

29、結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)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e 3168。每跨設(shè)有 10t 吊車各一臺(tái)，吊車工作級(jí)別為中制 A5，軌頂標(biāo)高為 5.8m，2mm廠房無天窗，建筑剖面簡圖如圖 2-1 所示。耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)三級(jí)，建筑耐久年限二級(jí)。2.1.2 工程氣象條件廠房所在地點(diǎn)的基本風(fēng)壓為 0.40 /，基本雪壓為 0.35K /，恒荷載為KN2mKN2m0.30 /。KN2m2.1.3 工程地質(zhì)條件 根據(jù)對(duì)建筑基地的勘察結(jié)果，地質(zhì)情況見下表 2-1表 2-1 建筑地層一覽表（標(biāo)準(zhǔn)值）Table 2-1

30、 List of building ground (standard value)序號(hào)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（KPa）樁周摩擦力（KPa）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6.5-12.56.0500350060注：）地下穩(wěn)定水位距地坪6 M 以下； ）表中給定土層深度由自然地坪算起；建筑場地類別為類場地土。2.1.4 建筑構(gòu)造屋面采用卷材保溫屋面做法，圍護(hù)墻為 240mm 厚雙面清水磚墻，采用鋼門窗，窗寬（論文）11為 3600

31、mm，室內(nèi)外高差為 150mm，素混凝土地面。圖 2-1 廠房剖面示意圖Figure 2-1 diagrammatic cross-section of factory2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型及柱的尺寸確定2.2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型鋼筋混凝土單層廠房多采用排架結(jié)構(gòu)，為了保證屋蓋的整體性和剛度，屋蓋采用無檁體系。該車間廠房為卷材防水屋面，因而采用屋面坡度較小而經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好的預(yù)應(yīng)力折線形屋架。普通鋼筋混凝土吊車梁制作方便，當(dāng)?shù)踯噰嵨徊淮髸r(shí)，有較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，故選用普通混凝土吊車梁。該廠房各主要承重構(gòu)件選型7見表 2-2。由工藝要求，吊車軌頂標(biāo)高為 5.80m，吊車為 10t，A5 中級(jí)工作制，m，查電

32、動(dòng)橋式起重機(jī)基本參數(shù)和尺寸系列（ZQ1-62）得軌頂至吊車5 .225 . 124kL頂?shù)母叨葹?2.30m。吊車梁的高度為 1.20m，軌道高度可取 0.20m，則牛腿頂面標(biāo)高=軌頂標(biāo)高吊車梁高度軌道高度 =5.801.200.20=4.40m，由建筑模數(shù)的要求，故牛腿頂面標(biāo)高取為 4.60m；柱頂標(biāo)高=牛腿頂面標(biāo)高+吊車梁高度+軌道高度+吊車高度+吊車頂至屋架下弦底面的尺寸 =4.60+1.20+0.20+2.30+0.22= 8.52m，：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)12故柱頂（或屋架下弦底面）標(biāo)高取為 8.50m，假定室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的深度為 0.50m，則m8.50.509.0H m4

33、.60.505.1lH m9.05.13.9uH 表 2-2 主要承重構(gòu)件選型Table 2-2 Main bearing component selection構(gòu)件名稱標(biāo)準(zhǔn)圖集選用型號(hào)重力載荷標(biāo)準(zhǔn)值屋面板G410（一）1.56m 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 YWB-2II（中間跨）YWB-2IIs (端跨)1.4KN/2m(包括灌縫重)天溝板G410(三)1.5m6m 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（卷材防水天溝板）TGB68-11.91 KN/2m屋架G410（三）預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架（跨度 24m）YWJA-24-1Aa106 KN/榀0.05 KN/2m（屋蓋鋼支撐）吊車梁G323(二)鋼筋混凝土吊車梁

34、（中、輕級(jí)工作制）DL-9Z(中間跨)DL-9B(邊跨)39.5/根40.8/根軌道連接G325吊車軌道聯(lián)結(jié)詳圖0.80 KN/m基礎(chǔ)梁G320JL-316.7KN/根注：本表圖集均按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)，重力載荷已換算為法定計(jì)量單位2.2.2 柱截面尺寸確定1）柱截面尺寸為A,C 軸 上柱 矩=400mm 400mmbh 下柱 I =400mm 800mm 100mm 150mmffbhbh B 軸 上柱 矩=400mm 600mmbh 下柱 I =400mm 800mm 100mm 150mmffbhbh 2）計(jì)算簡圖及柱的計(jì)算參數(shù)本廠房為金工車間，工藝無特殊要求，結(jié)構(gòu)布置及載荷分布

35、（除吊車載荷外）均勻（論文）13，故可由廠房相鄰柱距的中線截取圖 2-2 所示為計(jì)算單元，計(jì)算單元寬度 B=6.0m。根8據(jù)柱的截面尺寸，其計(jì)算參數(shù)表 2-3。表 2-3 柱的計(jì)算參數(shù)Table 2-3 Column calculating parameters計(jì) 算 參 數(shù)柱 號(hào)截面尺寸（mm）面積（）2mm慣性矩（）4mm自重（KN/m）上柱矩 4004001.651021.38104.0A,C下柱I4008001001501.775510143.808104.44上柱矩 4006002.4510728106.0B下柱I4008001001501.775510143.808104.44圖

36、2-2 計(jì)算單元和計(jì)算簡圖Figure 2-2 calculating unit and Calculation diagram：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)143.排架內(nèi)力計(jì)算3.1 荷載計(jì)算3.1.1 恒載計(jì)算（1）屋蓋自重三氈四油防水層撒綠豆砂保護(hù)層 0.4/KN2m20mm 厚水泥砂漿找平層 20 0.02=0.4/KN2m150mm 厚加氣混凝土保溫層 7.5 0.15=1.1/KN2m20mm 厚底板混合砂漿抹灰 17 0.02=0.34/KN2m預(yù)應(yīng)力大型屋面板（包括灌縫） 1.4/KN2m屋蓋鋼支撐 0.05/KN2m屋面恒載合計(jì) 3.69/KN2m為了簡化計(jì)算，天溝板及相應(yīng)構(gòu)造層

37、的恒載，取與一般屋面恒載相同。屋架自重為106 KN/榀，則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)自重設(shè)計(jì)值為=1.2 （3.69 6+106）=382.421G 24212KN（2）吊車梁及軌道自重設(shè)計(jì)值為=1.2 (39.5+0.8 6)=53.163GKN（3）柱自重設(shè)計(jì)值為A,C 軸 上柱 441.243.918.72ACGG KN下柱 KNGGCA17.271 . 544. 42 . 155B 軸 上柱 41.26.03.928.08BGKN 下柱 5BG1.24.445.127.17KN各項(xiàng)恒載及其作用位置如圖 3-1 所示。（論文）153.1.2 屋面活荷載由載荷規(guī)范差得，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

38、0.50/，雪荷載標(biāo)注值為KN2m0.35 KN/，小于屋面活荷載，故僅按活荷載計(jì)算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設(shè)計(jì)值為 2m=50.4 1241.40.5062Q KN活荷載的作用位置與屋蓋自重作用位置相同，如圖 3-1 所示。1Q圖 3-1 荷載作用位置圖Figure 3-1 loads position diagram3.1.3 吊車荷載對(duì)于 10t 的中級(jí)工作制吊車，查電動(dòng)橋式起重機(jī)基本參數(shù)和尺寸系列（ZQ1-62）將吊車的噸位換算為 KN，得=125，=47，maxPKNminPKNB=5.55m，K=4.40m，g=38KN：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)16圖 3-2 吊車荷載作用下支座反

39、力影響線Figure 3-2 Crane load counteracting force influence lines根據(jù) B 與 K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值，如圖 3-2 所示，依據(jù)該圖可求得作用柱上的吊車荷載。1）吊車豎向荷載 KN maxmax1.4 125(10.267)221.73QiDPyKN minmin1.447(10.267)83.37QiDPy2）吊車橫向水平荷載作用于每一個(gè)輪子上的吊車橫向水平制動(dòng)力為11()0.1 (10038)4.1444TQgKN則作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載為 max1.44.14(10.267)7.34QiTTy

40、KN3.1.4 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓=0.4/，按 B 類地面粗糙度，由荷載規(guī)范差得風(fēng)壓高度變化系數(shù)0KN2m為 柱頂（按 H=9.0m） =1.0Z 檐口（按 H=10.8m） =1.0Z 屋頂（按 H=12.0m） =1.14Z風(fēng)荷載體型系數(shù)如圖 3-3 所示，則風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1011zszk32. 04 . 018 . 02/mKN（論文）172012/16. 04 . 014 . 01mKNzszk則作用于排架計(jì)算簡圖上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為 35. 1616. 04 . 169. 2632. 04 . 12211BqBqkQkQBhhFzzzsszssQw043121)()( KN74. 864

41、 . 014 . 114. 1)5 . 06 . 0(3 . 21)4 . 08 . 0(4 . 1 （a）風(fēng)荷載體型系數(shù) （b）風(fēng)荷載時(shí)排架計(jì)算簡圖圖 3-3 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡圖Figure 3-3 Wind load shape coefficient and bent calculation diagram3.2 內(nèi)力計(jì)算該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配發(fā)進(jìn)行計(jì)算。3.2.1 剪力分配系數(shù)的計(jì)算對(duì) A，C 軸柱148. 0108 .143103 .2188luIIn433. 00 . 99 . 3HHu由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù)和反力系數(shù)（）8可得0C1C11C=0C) 1

42、1(133n045. 2) 1148. 01(433. 0133：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)1810031034. 0lBAEIcHEH3對(duì)于 B 柱50. 0108 .143107288luIIn433. 00 . 99 . 3HHu由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù)和反力系數(shù)（）可得0C1C11C) 11(1330nc775. 2) 15 . 01(433. 0133EHEIcHlB3100310251. 0各柱的剪力分配系數(shù)298. 010251. 011034. 0121034. 0111310310310HEHEHEiACA=BiB11404. 010251. 011034. 0121025

43、1. 01310310310HEHEHE則0 . 1404. 02298. 0CBA3.2.2 恒載作用下的排架內(nèi)力分析將圖 3-1 中的恒載簡化為圖 3-4 所示的計(jì)算簡圖，圖中mKNeGeGGMmKNeGMKNGGKNGGGKNGGKNGGKNGGGKNGGABBAA62.6135. 016.532 . 0)72.1842.382()(12.1905. 042.38217.274 .13416.53208.28284.76442.3822217.2788.7172.1816.5342.38233241211156345145343211（論文）19由于圖 3-4（a）中的排架為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，故

44、在對(duì)稱荷載作用下排架無側(cè)移，各柱可按柱頂為不動(dòng)鉸支座計(jì)算，且中柱彎矩為零。圖 3-4 恒載作用下排架內(nèi)力圖Figure 3-4 under constant load bent to inside diagram對(duì) A,C 軸柱，由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù) c。和反力系數(shù)433. 0,148. 0n（C1C11）得126. 2) 1148. 01(433. 01)148. 011 (433. 0123) 11(1)11 (12332321nnc831. 0) 1148. 01(433. 01433. 0123) 11(112332323nc)(69. 5831. 0962.61)(52. 4

45、126. 2912.19322111KNcHMRKNcHMR則 )(21.1021KNRRRA)(21.10KNRC：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)203.2.3 屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析1）AB 跨作用有屋面活荷載 由屋架傳至柱頂?shù)募泻奢d,由它在 A，B 柱柱頂及變階處引起的彎矩分別KNQ4 .501為。mKNMmKNeQMmKNeQMBAA56. 715. 04 .5008.102 . 04 .5052. 205. 04 .501212111計(jì)算簡圖如圖 3-5（a）所示。圖 3-5 AB 跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力分析Figure 3-5 AB when live load across

46、 function roofing bent internal force analysis計(jì)算不動(dòng)鉸支座反力A 柱 由前知，126. 21c831. 03c)(60. 0126. 2952. 2111KNcHMRAA)(60. 0126. 2952. 2111KNcHMRAA)(60. 0126. 2952. 2111KNcHMRAAB 柱 ，由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù) c。和反力系數(shù)（C1C11）得433. 05 . 0，n（論文）21647. 1) 15 . 01(433. 01)5 . 011 (433. 0123) 11(1)11 (12332321nncKNcHMRBB38. 1

47、647. 1956. 711則排架柱頂不動(dòng)鉸支座總反力為 )(91. 238. 153. 1KNRRRBA 將 R 反向作用于排架柱頂，由剪力分配法可求得排架各柱柱頂剪力)(87. 091. 2298. 0)(21. 091. 2404. 038. 1)(66. 091. 2298. 053. 1KNRVKNRRVKNRRVCCBBBAAA排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱低剪力如圖 3-5（b） （c）所示。2）BC 跨作用有屋面活荷載 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故只需要將 AB 跨作用有屋面活荷載情況的 A 柱與 C 柱內(nèi)力對(duì)換，并注意內(nèi)力變號(hào)，如圖 3-6 所示。圖 3-6 BC 跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)

48、力圖Figure 3-6 AB when live load across function roofing bent internal force analysis：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)223.2.4 吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析（不考慮廠房整體空間）1）作用于 A 柱maxD由吊車豎向荷載，在柱中引起的彎矩為，計(jì)算簡圖如圖 3-7（a）所示。maxDminDmKNeDMmKNeDMBA53.6275. 037.8361.7735. 073.2213min3max圖 3-7 作用在 A 柱時(shí)排架內(nèi)力圖maxDFigure 3-7 When role in A column bent to

49、insidemaxD計(jì)算不動(dòng)鉸支座反力A 柱 831. 03c)(17. 7831. 0961.773KNcHMRAAB 柱 由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù) c。和反力系數(shù)（C1C11）得,433. 05 . 0，n127. 1) 15 . 01(433. 01433. 0123) 11(112332323nc)(83. 7127. 1953.623KNcHMRBB則 )(66. 083. 717. 7KNRRRBA將 R 反向作用于排架柱頂，由剪力分配法可求得排架柱各柱頂剪力為（論文）23)(19. 066. 0298. 0)(56. 766. 0404. 083. 7)(37. 766. 0

50、298. 017. 7KNRVKNRRVKNRRVCCBBBAAA排架各柱的彎矩圖、軸力圖和柱底剪力值如圖 3-7（b） ， （c）所示。2）作用于 B 柱左maxD由吊車豎向荷載，在柱中引起的彎矩為maxDminDmKNeDMmKNeDMAB18.2935. 037.8330.16675. 073.2213min3max計(jì)算簡圖如圖 3-8（a）所示。圖 3-8 作用在 B 柱左時(shí)排架內(nèi)力圖maxDFigure 3-8 when role in B column bent to left withinmaxDA 柱 )(69. 2831. 0918.293KNcHMRAAB 柱 )(82.2

51、0127. 1930.1663KNcHMRBB則 )(13.1882.2069. 2KNRRRBA將 R 反向作用于排架柱頂，由剪力分配法可求得排架柱各柱頂剪力為：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)24)(41. 513.18298. 0)(50.1313.18404. 082.20)(09. 813.18298. 069. 2KNRVKNRRVKNRRVCCBBBAAA排架各柱的彎矩圖、軸力圖和柱底剪力值如圖 3-8（b） ， （c）所示。3）作用于 B 柱右maxD 根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性及吊車噸位相等的條件，內(nèi)力計(jì)算與“作用于 B 柱左”的情況maxD相同，只需將 A，C 柱內(nèi)力對(duì)換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ?/p>

52、號(hào)，如圖 3-9 所示。圖 3-9作用在 B 柱右時(shí)排架內(nèi)力圖maxDFigure 3-9 when role in B column bent to right within4）作用于 C 柱maxD同理，將“作用于 A 柱”情況的 A，C 柱內(nèi)力對(duì)換，如圖 3-10 所示。maxD（論文）25圖 3-10 作用于 C 柱時(shí)排架內(nèi)力圖maxDFigure 3-10 When role in C column bent to inside5）作用于 A，B 柱maxT當(dāng) AB 跨作用有吊車橫向水平荷載時(shí)，計(jì)算簡圖如圖 3-11（a）所示。圖 3-11 作用于 A、B 柱時(shí)排架內(nèi)力圖maxT F

53、igure 3-11 in the role of A and B column bent to when within邊柱 A 由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù) c。和反力系數(shù)（C1C11）得,692. 09 . 32 . 19 . 3a433. 0109. 0n：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)26)11(1 2)32()1)(2(323235nanaaac425. 0)1148. 01(433. 01 2)692. 032(148. 0)692. 01)(692. 02(433. 0433. 0692. 032323)(12. 3425. 034. 75maxKNcTRA中柱 B ,由單階變截面柱的

54、柱頂位移系數(shù) c。和反692. 09 . 32 . 19 . 3a433. 05 . 0n力系數(shù)（C1C11）得531. 0)15 . 01(433. 01 2)692. 032(5 . 0)692. 01)(692. 02(433. 0433. 0692. 032)11(1 2)32()1)(2(323233235nanaaac)(90. 3531. 034. 75maxKNcTRB則 )(02. 790. 312. 3KNRRRBA將 R 反向作用于柱頂，求得各柱頂剪力為)(09. 202. 7298. 0)(06. 102. 7404. 090. 3)(03. 102. 7298. 01

55、2. 3KNRVKNRRVKNRRVCCBBBAAA排架各柱的內(nèi)力圖如圖 3-11（b）所示。當(dāng)橫向水平荷載方向相反時(shí)。則彎矩圖和剪力只改變符號(hào)，大小不變。6）作用于 B，C 柱maxT因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)對(duì)稱及吊車噸位相等，故排架內(nèi)力與“作用于 A，B 柱”的情況相同，maxT僅需將 A 柱和 C 柱內(nèi)力對(duì)換，如圖 3-12 所示。當(dāng)橫向水平荷載反向相反時(shí)，則各柱彎矩圖反向。（論文）27圖 3-12 作用于 B，C 柱時(shí)排架內(nèi)力圖maxTFigure 3-12 In the role of B and column bent to when within3.2.5 風(fēng)荷載作用1）左吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡圖如 3-

56、13（a）所示。邊柱 A，C ,由單階變截面柱的柱頂位移系數(shù) c。和反力系數(shù)433. 0148. 0n（C1C11）得456. 0)1148. 01(433. 01 8)1148. 01(433. 01 3)11(1 8)11(1 3343411nnc)(54. 5456. 0935. 1)(04.11456. 0969. 2112111KNHcqRKNHcqRCA則 )(32.2574. 854. 504.11KNFRRRWCA將 R 反向作用于柱頂，可求得各柱頂?shù)募袅?(01. 232.25298. 054. 5)(23.1032.25404. 0)(49. 332.25298. 004

57、.11KNRRVKNRVKNRRVCCCBBAAA排架各柱內(nèi)力如圖 3-13（b）所示。：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)28圖 3-13 左吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖Figure 3-13 left when internal blowback bent2）右吹風(fēng)時(shí) 此種情況排架內(nèi)力與“左吹風(fēng)”時(shí)相同，僅須將 A，C 柱內(nèi)力對(duì)換，并改變柱內(nèi)符號(hào)即可，如圖 3-14 所示。圖 3-14 右吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖Figure 3-14 right when internal blowback bent（論文）294.柱的設(shè)計(jì)4.1 最不利內(nèi)力組合 首先選取控制截面，對(duì)單階柱，上柱為 I-I 截面，下柱-及-截面。考慮各

58、種荷載同時(shí)作用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)最不利內(nèi)力的可能性，進(jìn)行荷載組合。本設(shè)計(jì)中，取下面三種荷載組合，即恒載+0.85 （可變荷載+風(fēng)荷載）恒載+可變荷載恒載+風(fēng)荷載在每種荷載組合中，對(duì)矩形和形截面柱應(yīng)考慮以下四種內(nèi)力組合，即。，及相應(yīng)的；，及相應(yīng)的；，及相應(yīng)的；，及相應(yīng)的VMNVMNVNMVNMmaxminmaxmax在四種內(nèi)力組合中，前三種組合主要是考慮柱可能出現(xiàn)大偏心受壓破壞的情況，第四種組合考慮柱可能出現(xiàn)小偏心受壓破壞的情況。在各種荷載作用下，僅以邊柱 A 為例，其內(nèi)力設(shè)計(jì)值及標(biāo)準(zhǔn)值組合見表 4-1.：單層輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)30表 4-1 A 柱的內(nèi)力Table 4-1Internal force

59、 of column 在各種荷載作用下,以 A 柱為例進(jìn)行最不利內(nèi)力組合.其中未考慮廠房的整體空間的作用.A 柱的內(nèi)力組合結(jié)果見表 4-2，4-3，4-4。（論文）31表 4-2 恒載+0.85（風(fēng)載+其它活荷載）Table 4-2 permanent load+0.85（wind load +others live load）恒載+0.85（風(fēng)載+其它活荷載）內(nèi)力組合maxMmaxMmaxNminNM51.77-24.5051.7751.75N443.98401.14443.98401.14Ms39.82-18.8539.8239.81I-INs1+0.852+3+0.9(6+9)+1034

60、1.521+0.850.9(5+7+9)+11308.571+0.852+3+0.9(6+9)+10341.521+0.853+0.9(6+9)+10308.57M-43.89-72.35-66.42-61.98N623.92560.92666.76454.3Ms33.76-55.65-51.09-47.68II-IINs1+0.853+0.9(4+6+9)+10479.941+0.852+0.9(5+7+9)+11431.481+0.852+3+0.9(4+8)+10512.891+0.850.9(7+9)+11349.46M148.63-116.88114.98126.11N651.095