世紀(jì)聯(lián)華大型倉儲式超市結(jié)構(gòu)計算書

1、117/129畢業(yè)設(shè)計 世紀(jì)聯(lián)華大型倉儲式超市結(jié)構(gòu)計算書學(xué)生姓名：李亞鋒 學(xué)號： 011410130專 業(yè)：土木工程 班級： 0114101 指導(dǎo)教師：李江樂目 錄TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc13454 建筑設(shè)計部分 PAGEREF _Toc13454 3 HYPERLINK l _Toc25626 1. 平面設(shè)計 PAGEREF _Toc25626 3 HYPERLINK l _Toc17296 2. 剖面設(shè)計 PAGEREF _Toc17296 3 HYPERLINK l _Toc27795 3. 室內(nèi)外高差的確定 PAGEREF _Toc27795 4 H

2、YPERLINK l _Toc9800 4. 廠房天然采光設(shè)計 PAGEREF _Toc9800 4 HYPERLINK l _Toc31263 5. 通風(fēng)設(shè)計 PAGEREF _Toc31263 4 HYPERLINK l _Toc24102 6. 廠房屋面排水設(shè)計 PAGEREF _Toc24102 4 HYPERLINK l _Toc11286 7. 廠房立面設(shè)計 PAGEREF _Toc11286 5 HYPERLINK l _Toc18984 8. 廠房的構(gòu)造設(shè)計 PAGEREF _Toc18984 5 HYPERLINK l _Toc13950 8.1. 外墻 PAGEREF _T

3、oc13950 5 HYPERLINK l _Toc17228 8.2. 屋頂構(gòu)造 PAGEREF _Toc17228 6 HYPERLINK l _Toc30497 8.3. 散水構(gòu)造 PAGEREF _Toc30497 7 HYPERLINK l _Toc7636 9. 門窗明細(xì)表 PAGEREF _Toc7636 7 HYPERLINK l _Toc12375 結(jié)構(gòu)設(shè)計部分 PAGEREF _Toc12375 8 HYPERLINK l _Toc15724 10. 結(jié)構(gòu)布置 PAGEREF _Toc15724 8 HYPERLINK l _Toc32514 10.1. 材料的選擇 PAG

4、EREF _Toc32514 8 HYPERLINK l _Toc7085 10.2. 屋面布置 PAGEREF _Toc7085 8 HYPERLINK l _Toc3476 10.3. 柱間支撐布置 PAGEREF _Toc3476 8 HYPERLINK l _Toc23448 10.4. 屋蓋支撐布置 PAGEREF _Toc23448 8 HYPERLINK l _Toc21523 10.5. 墻面結(jié)構(gòu)布置 PAGEREF _Toc21523 9 HYPERLINK l _Toc6648 11. 荷載計算 PAGEREF _Toc6648 9 HYPERLINK l _Toc3007

5、5 11.1. 荷載取值 PAGEREF _Toc30075 9 HYPERLINK l _Toc27086 11.2. 豎向荷載導(dǎo)算 PAGEREF _Toc27086 9 HYPERLINK l _Toc3308 11.3. 風(fēng)荷載導(dǎo)算 PAGEREF _Toc3308 10 HYPERLINK l _Toc9532 11.4. 吊車及吊車荷載 PAGEREF _Toc9532 13 HYPERLINK l _Toc4483 11.5. 地震作用計算 PAGEREF _Toc4483 14 HYPERLINK l _Toc15995 12. 吊車梁設(shè)計 PAGEREF _Toc15995

6、15 HYPERLINK l _Toc28119 12.1. 吊車荷載計算 PAGEREF _Toc28119 15 HYPERLINK l _Toc23018 12.2. 內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc23018 16 HYPERLINK l _Toc4199 12.3. 截面特性 PAGEREF _Toc4199 17 HYPERLINK l _Toc317 12.4. 強度計算 PAGEREF _Toc317 19 HYPERLINK l _Toc9349 12.5. 穩(wěn)定性計算 PAGEREF _Toc9349 20 HYPERLINK l _Toc323 12.6. 撓度計算 P

7、AGEREF _Toc323 22 HYPERLINK l _Toc24442 12.7. 支座加勁肋計算 PAGEREF _Toc24442 22 HYPERLINK l _Toc20205 12.8. 焊縫計算 PAGEREF _Toc20205 24 HYPERLINK l _Toc27647 12.9. 疲勞驗算 PAGEREF _Toc27647 24 HYPERLINK l _Toc30071 13. 牛腿設(shè)計 PAGEREF _Toc30071 26 HYPERLINK l _Toc3642 13.1. 荷載計算 PAGEREF _Toc3642 26 HYPERLINK l _

8、Toc24285 13.2. 截面特性 PAGEREF _Toc24285 27 HYPERLINK l _Toc11486 13.3. 強度驗算 PAGEREF _Toc11486 28 HYPERLINK l _Toc4362 13.4. 焊縫驗算 PAGEREF _Toc4362 28 HYPERLINK l _Toc4135 13.5. 加勁肋設(shè)計 PAGEREF _Toc4135 30 HYPERLINK l _Toc3422 13.6. 穩(wěn)定性驗算 PAGEREF _Toc3422 31 HYPERLINK l _Toc28095 14. 剛架設(shè)計 PAGEREF _Toc2809

9、5 31 HYPERLINK l _Toc11644 14.1. 初選截面 PAGEREF _Toc11644 31 HYPERLINK l _Toc20694 14.2. 內(nèi)力手算 PAGEREF _Toc20694 32 HYPERLINK l _Toc28550 14.3. 內(nèi)力電算 PAGEREF _Toc28550 38 HYPERLINK l _Toc10226 14.4. 內(nèi)力組合表 PAGEREF _Toc10226 43 HYPERLINK l _Toc29993 14.5. 構(gòu)件驗算 PAGEREF _Toc29993 48 HYPERLINK l _Toc20033 15

10、. 檁條設(shè)計 PAGEREF _Toc20033 63 HYPERLINK l _Toc21552 15.1. 荷載設(shè)計 PAGEREF _Toc21552 63 HYPERLINK l _Toc21618 15.2. 截面選擇及截面特性 PAGEREF _Toc21618 65 HYPERLINK l _Toc3182 15.3. 受壓板件的穩(wěn)定性系數(shù) PAGEREF _Toc3182 66 HYPERLINK l _Toc11617 15.4. 強度計算 PAGEREF _Toc11617 70 HYPERLINK l _Toc22083 15.5. 穩(wěn)定性驗算 PAGEREF _Toc2

11、2083 70 HYPERLINK l _Toc17690 15.6. 撓度驗算 PAGEREF _Toc17690 71 HYPERLINK l _Toc22029 15.7. 構(gòu)造要求 PAGEREF _Toc22029 71 HYPERLINK l _Toc31999 16. 抗風(fēng)柱設(shè)計 PAGEREF _Toc31999 72 HYPERLINK l _Toc25656 16.1. 荷載計算 PAGEREF _Toc25656 72 HYPERLINK l _Toc7701 16.2. 內(nèi)力分析 PAGEREF _Toc7701 72 HYPERLINK l _Toc22227 16.

12、3. 截面選擇 PAGEREF _Toc22227 73 HYPERLINK l _Toc6855 16.4. 強度驗算 PAGEREF _Toc6855 73 HYPERLINK l _Toc24790 16.5. 穩(wěn)定性驗算 PAGEREF _Toc24790 73 HYPERLINK l _Toc919 16.6. 撓度驗算 PAGEREF _Toc919 74 HYPERLINK l _Toc31864 17. 節(jié)點設(shè)計 PAGEREF _Toc31864 75 HYPERLINK l _Toc28318 17.1. 梁柱節(jié)點 PAGEREF _Toc28318 75 HYPERLIN

13、K l _Toc16704 17.2. 梁梁節(jié)點 PAGEREF _Toc16704 78 HYPERLINK l _Toc20426 17.3. 柱腳節(jié)點 PAGEREF _Toc20426 80 HYPERLINK l _Toc19398 17.4. 錨栓設(shè)計 PAGEREF _Toc19398 82 HYPERLINK l _Toc28725 17.5. 抗剪鍵的設(shè)置 PAGEREF _Toc28725 83 HYPERLINK l _Toc19506 18. 基礎(chǔ)設(shè)計 PAGEREF _Toc19506 83 HYPERLINK l _Toc25868 18.1. 基礎(chǔ)的選擇 PAGE

14、REF _Toc25868 83 HYPERLINK l _Toc14845 18.2. 基礎(chǔ)埋深 PAGEREF _Toc14845 84 HYPERLINK l _Toc10974 18.3. 基礎(chǔ)尺寸的確定 PAGEREF _Toc10974 84 HYPERLINK l _Toc28759 參 考 文 獻 PAGEREF _Toc28759 93世紀(jì)聯(lián)華大型倉儲式超市設(shè)計學(xué) 生：李亞鋒指導(dǎo)老師：李江樂河南城建學(xué)院摘 要 ：本設(shè)計工程為一120米雙跨鋼結(jié)構(gòu)，各跨設(shè)一臺吊車，主要依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB500172003 和門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS 102:2002等國家規(guī)范，

15、綜合考慮設(shè)計工程的規(guī)模、跨度、高度及用途，依據(jù)“適用、經(jīng)濟、在可能條件下注意美觀”的原則，對各組成部分的選型、選材、連接和經(jīng)濟性作了比較，最終選用單層門式鋼架的結(jié)構(gòu)形式。梁、柱節(jié)點為剛性連接的門式鋼架具有結(jié)構(gòu)簡潔、剛度良好、受力合理、使用空間大及施工方便等特點，便于工業(yè)化，商品化的制品生產(chǎn)，與輕型維護材料想配套的輕型鋼結(jié)構(gòu)框架體系已廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中，本設(shè)計就是對輕型鋼結(jié)構(gòu)的實際工程進行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算。主要對承重結(jié)構(gòu)進行了內(nèi)力分析和內(nèi)力組合，在此基礎(chǔ)上確定梁柱截面，對梁柱作了彎剪壓計算，驗算其平面內(nèi)外的穩(wěn)定性；梁柱均采用 Q235 鋼，10.9 級摩擦型高強螺栓連接，局部焊接采用 E4

16、3型焊條，柱腳剛性連接，夾層梁與柱節(jié)點鉸接；屋面和墻面維護采用壓型鋼板；另外特別注重了支撐設(shè)置、拉條設(shè)置，避免了一些常見的拉條設(shè)計錯誤。 建筑設(shè)計部分平面設(shè)計根據(jù)題目所給條件：雙跨鋼結(jié)構(gòu)，跨度 21 及 27 米，長 120 米。參照工程應(yīng)用實例，廠房平面布置為雙跨矩形平面。其柱網(wǎng)采用 6m21m 和 6m27m，除兩端部柱中心線內(nèi)偏橫向定位軸線1/2柱寬外，其余均與橫向定位軸線重合；縱向定位軸線與柱外緣重合(詳見施工圖)?？癸L(fēng)柱距分別取 7m 和9m廠房出入口尺寸取3900 3300 。 圖1-1 柱網(wǎng)布置圖剖面設(shè)計牛腿高度的確定吊車擬采用廣州起重機械有限公司的LDA型10t電動單梁起重機。

17、查閱相關(guān)規(guī)范可知吊車梁高度可取450mm，要求吊車頂面至斜梁與柱相交處最低點間的安全凈空尺寸300mm，本廠房取400mm。根據(jù)設(shè)計資料檐口標(biāo)高為8m和12m，屋頂坡度取1/12。斜梁高度初步取600mm。牛腿標(biāo)高取6300mm和10300mm，詳見圖紙結(jié)施00。室內(nèi)外高差的確定為考慮到運輸工具進出廠房的便利及防止雨水侵入室內(nèi)，取廠房室內(nèi)外高差為600mm。廠房天然采光設(shè)計根據(jù)我國工業(yè)企業(yè)采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可知，本廠房的采光等級為 = 3 * ROMAN III級。本廠房擬采用混合采光，雙側(cè)采光+頂部采光?？v墻上的開窗總面積為：(2.127.6+2.145.6+2.127.6)2=423.36頂

18、部采光帶布置，詳見圖紙建施04。綜上，滿足采光要求。通風(fēng)設(shè)計采用500型通風(fēng)器通風(fēng)，布置情況詳見圖紙建施04。廠房屋面排水設(shè)計采用檐溝外排水，壓型鋼屋面及檐溝構(gòu)造做法如圖6-1所示。圖 6-1廠房立面設(shè)計廠房立面利用矩形窗，墻體勒腳等水平構(gòu)件及其色彩變化形成立面劃分形狀，使立面簡潔大方，具有開朗，明快的效果。立面上，采用底部為1100mm高的磚砌體，表面以水泥砂漿抹面。門窗框口包角板以及女兒墻蓋板均采用藍(lán)色鋼板，以豐富立面，同時也突出了門窗的重點部位。廠房的構(gòu)造設(shè)計外墻本廠房外墻下部為900mm高240mm厚的磚砌墻體，上部為壓型鋼板，以避免壓型鋼板直接著地而產(chǎn)生銹蝕。壓型鋼板采用保溫復(fù)合式壓

19、型鋼板，板外側(cè)采用YX3517565型鋼板，內(nèi)板采用平板式鋼板。壓型鋼板外墻構(gòu)造力求簡單，施工方便，與墻梁連接可靠。轉(zhuǎn)角處以包角板與壓型鋼板搭接，搭接長度為350mm，以保證防水效果。圖8.1-1 縱墻與山墻角部節(jié)點示意圖 屋頂構(gòu)造本廠房屋面采用壓型鋼板有檁體系，即在鋼架斜梁上放置C型冷軋薄壁鋼檁條，再鋪設(shè)壓型鋼板屋面。壓型鋼板凹槽沿排水方向鋪設(shè)，以利于排水，根據(jù)規(guī)范中廣州地區(qū)降雨量，排水坡度取1/12。具體構(gòu)造如下圖。圖8.2-1 屋脊節(jié)點示意圖散水構(gòu)造廠房周圍做寬800mm的混凝土散水，散水坡度取5%，散水構(gòu)造由下至上為素土夯實，80厚碎磚打底，60厚C10混凝土，10厚1：2.5水泥砂漿

20、抹面。具體做法如下圖所示：圖8.3-1 散水構(gòu)造示意圖門窗明細(xì)表表9-1 門窗明細(xì)表門窗編號尺寸數(shù)量高度（mm）寬度（mm）M1390033008C12100276004C22100456002 結(jié)構(gòu)設(shè)計部分結(jié)構(gòu)布置材料的選擇材料選擇根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中的相關(guān)規(guī)定選取，由于本廠房是輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，本身自重較輕且吊車噸位較小，鋼架承受荷載也較小，所以廠房梁、柱、檁條等結(jié)構(gòu)構(gòu)件可選用Q235鋼，又由于廠房對材料的沖擊韌性無特殊要求，所以質(zhì)量等級可以選用B級，且廠房對鋼材無特殊要求，為了節(jié)省造價，可采用沸騰鋼，因此，長房梁、柱、檁條、吊車梁、壓型鋼板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件

21、均可選用Q235B鋼材。屋面布置根據(jù)屋面壓型鋼板的規(guī)格，檁條沿跨度方向每隔1.5m布置一道。根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.3.1之規(guī)定，由于檁條跨度為7.5m9m，故采用實腹式檁條。根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.3.5和6.3.6之規(guī)定，應(yīng)在檁條三分點處設(shè)置一道拉條，拉條采用10圓鋼，圓鋼拉條設(shè)在距檁條上翼緣1/3腹板高度范圍內(nèi)，屋脊拉條為剛性。柱間支撐布置根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中4.5.2之規(guī)定應(yīng)在廠房兩端第一柱間設(shè)置柱間支撐，并應(yīng)在中間一個柱間設(shè)置柱間支撐，柱間支撐分為上柱柱間支撐和下柱柱間支

22、撐布置。兩端設(shè)上柱支撐，中間設(shè)上下柱支撐。在設(shè)置柱間支撐的開間，宜同時設(shè)置屋蓋橫向支撐，以組成幾何不變體系。當(dāng)有起重量不小于5t的吊車時，柱間宜采用型鋼支撐。屋蓋支撐布置由于本廠房長120m，寬21+27m，根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中4.5.2之規(guī)定，將整個廠房可劃分為一個溫度區(qū)段。因此在廠房兩端第一個柱間支撐設(shè)置橫向水平支撐。此外，還應(yīng)在廠房中間柱間內(nèi)設(shè)置屋蓋橫向水平支撐，并應(yīng)在上述相應(yīng)位置設(shè)置剛性系桿。墻面結(jié)構(gòu)布置根據(jù)墻板的板型和規(guī)格，墻梁的布置沿高度方向間距每隔1.5m布置一道，根據(jù)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中8.4.2之規(guī)定，本廠房

23、跨度6m，應(yīng)在跨中位置設(shè)置一道拉條，拉條承擔(dān)的墻體自重通過斜拉條傳至承重柱和墻架柱，且應(yīng)每隔5道拉條設(shè)置一對斜拉條，以分段傳遞墻體自重，拉條為10圓鋼。根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.4.2節(jié)，應(yīng)設(shè)置門柱窗柱，且由于門柱、窗柱需承受墻板重及自重，所以應(yīng)考慮為雙向受彎構(gòu)件。荷載計算荷載取值不考慮地震作用時，作用在屋頂上的荷載包括結(jié)構(gòu)自重、屋面永久荷載、屋面活荷載及風(fēng)荷載，各荷載的標(biāo)準(zhǔn)值分別如下（結(jié)構(gòu)自重由程序自動計算，并參與相應(yīng)的組合）：屋面永久荷載Gk ： 0.4kN/m2 (屋面板0.06kN/m2 ，隔熱層0.04kN/m2，檁條0.10kN/m2 ，屋面支撐

24、0.05kN/m2 ，設(shè)備管線0.15kN/m2 )；屋面活荷載Qik ： 0.3 kN/m2 ；基本風(fēng)壓w0 ： 0.5 kN/m2 ；豎向荷載導(dǎo)算作用在剛架斜梁上的永久荷載DL（不包含自重）為：標(biāo)準(zhǔn)值 0.46=2.4kN/m設(shè)計值 2.41.2=2.88 kN/m依據(jù)荷載規(guī)范，不考慮雪荷載則作用在剛架斜梁上的活荷載LL為：標(biāo)準(zhǔn)值 0.36=1.8kN/m設(shè)計值 1.81.4=2.52N/m端跨剛架的受載面積為中跨的1/2，因此在整體分析時，作用在端跨的實際荷載為中跨的一半。吊車梁自重引起的恒載標(biāo)準(zhǔn)值：豎向力為：彎矩為：風(fēng)荷載導(dǎo)算建筑所在場地地面粗糙度類別按B類考慮，則10m以下的風(fēng)壓高度

25、變化系數(shù)為z=1.0，1015m取z=1.14，結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載體型系數(shù)依據(jù)規(guī)程附錄A中的A.0.1和A.0.2條的相關(guān)規(guī)定計算。垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk的計算公式為： wk=sz w0式中w0為基本風(fēng)壓，但需按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)荷載規(guī)范的規(guī)定值乘以系數(shù)1.05采用；s為體型系數(shù)，規(guī)程中給出了不同構(gòu)件計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值時的體型系數(shù)，本設(shè)計廠房符合條件：屋面坡度10、屋面平均高度H18m、房屋高寬比H/B1.0，且檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸。按規(guī)程計算房屋邊緣帶寬度Z，Z為計算維護結(jié)構(gòu)構(gòu)件時的房屋邊緣帶寬度。AC軸：最小水平尺寸Lmin=27.0m，廠房高度H=12.0m，則 0.1Lmin

26、=0.127.0=2.70m; 0.4H =0.412.0=4.8m0.1Lmin與0.4H的較小者為0.1Lmin=2.70m，取Z=2.70m，且Z4%Lmin=1.08m因此，取Z=2.70m，2Z=5.40m；CD軸：最小水平尺寸Lmin=21.0m，廠房高度H=8.0m，則 0.1Lmin=0.121.0=2.10m; 0.4H =0.48.0=3.2m0.1Lmin與0.4H的較小者為0.1Lmin=2.10m，取Z=2.10m，且Z4%Lmin=0.84m因此，取Z=2.10m，2Z=4.20m。圖11.3-1 風(fēng)荷載體型系數(shù)及分區(qū)圖左風(fēng)荷載作用時，中間區(qū)剛架的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：i

27、中間區(qū)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）（b為開間尺寸）1+0.25=0.51.0510.256=+0.792-1.0=0.51.051(-1.0)6=-3.153-0.65=0.51.051(-0.65)6=-2.054-0.55=0.51.051(-0.55)6=-1.735-1.0=0.51.051(-1.0)6=-3.156-0.65=0.51.051(-0.65)6=-2.057-0.55=0.51.051(-0.55)6=-1.73左風(fēng)荷載作用時，端區(qū)剛架的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：i端區(qū)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）（b為開間尺寸）1E+0.5=0.250.420.56+(0.5-0.25)0.425

28、.40=0.882E-1.4=(-1.0)0.420.56+-1.4-(-1.0)0.425.40=-2.173E-0.80=(-0.65)0.420.56+-0.8-(-0.65)0.425.40=-1.164E-0.70=（-0.55）0.420.56+-0.7-(-0.55)0.425.40=-1.035E-1.40=（-0.1）0.420.56+-1.4-(-0.1)0.425.40=-3.076E-0.80=（-0.65）0.420.56+-0.8-(-0.65)0.425.40=-1.167E-0.70=（-0.55）0.420.56+-0.7-(-0.55)0.425.40=-1

29、.03右風(fēng)荷載作用時，中間區(qū)剛架的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：i中間區(qū)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）（b為開間尺寸）7+0.25=0.51.0510.256=+0.796-1.0=0.51.051(-0.1)6=-3.155-0.65=0.51.051(-0.65)6=-2.054-0.55=0.51.051(-0.55)6=-1.733-1.0=0.51.051(-1)6=-3.152-0.65=0.51.051(-0.65)6=-2.051-0.55=0.51.051(-0.55)6=-1.73右風(fēng)荷載作用時，端區(qū)剛架的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：i端區(qū)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）（b為開間尺寸）7E+0.5=0.25

30、0.420.56+0.5-0.250.424.20=0.766E-1.4=(-1.0)0.420.56+-1.4-(-1.0)0.424.20=-2.425E-0.80=(-0.65)0.420.56+-0.8-(-0.65)0.424.20=-1.084E-0.70=(-0.55)0.420.56+-0.7-(-0.55)0.424.20=-0.963E-1.40=(-1.0)0.420.56+-1.4-(-1.0)0.424.20=-2.422E-0.80=(-0.65)0.420.56+-0.8-(-0.65)0.424.20=-1.081E-0.70=(-0.55)0.420.56+(

31、-0.7-0.55)0.424.20=-0.96吊車及吊車荷載各吊車工況下的牛腿的最大反力（1）兩臺吊車時最大輪壓作用下牛腿的最大反力：（2）兩臺吊車時最小輪壓作用下牛腿的最大反力：（3）一臺吊車時橫向荷載作用下牛腿最大反力：（4）一臺吊車時最大輪壓作用下牛腿的最大反力：（5）一臺吊車時最小輪壓作用下牛腿的最大反力：（6）一臺吊車時橫向荷載作用下牛腿的最大反力：吊車對結(jié)構(gòu)最不利荷載計算 最大輪壓作用于A柱列A柱列所受豎向力及彎矩，B柱列所受豎向力及彎矩， 最大輪壓作用于B柱列A柱列所受豎向力及彎矩， B柱列所受豎向力及彎矩， 橫向荷載作用于AB跨地震作用計算由于門式剛架結(jié)構(gòu)的自重較輕，地震作用

32、產(chǎn)生的荷載效應(yīng)一般較小。設(shè)計經(jīng)驗表明：當(dāng)抗震設(shè)防烈度為8度而風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于0.45kN/時，地震作用的組合一般不起控制作用，因此，本設(shè)計只采用抗震構(gòu)造措施和簡單驗算而不做詳細(xì)的計算。吊車梁設(shè)計吊車荷載計算圖12.1-1 吊車梁的支座反力影響線吊車的支座反力影響線見圖。最大輪壓作用下牛腿的最大反力：119.7*（67/120+1）=186.53kN131.53*（67/120+1）=204.97kN橫向荷載作用下的最大反力：4.82*（67/120+1）=7.52kN吊車最大輪壓由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中吊車資料可知，其最大輪壓為8.31T和9.13T。則根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001中

33、5.1.1之規(guī)定可知：豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為19.5m跨度吊車：; 25.5m跨度吊車：; 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范5.3.1之規(guī)定取吊車荷載動力系數(shù)=1.05，則吊車豎向荷載設(shè)計值為： 19.5m跨度吊車：1.4*1.05*8.31*9.8=119.71kN1.4*1.05*1.07*9.8=15.41kN 25.5m跨度吊車：1.4*1.05*9.13*9.8=131.53kN1.4*1.05*1.62*9.8=23.34kN吊車橫向水平力由吊車資料可知吊車額定起重量為10噸，小車重量為2.7噸，且吊車工作制為A5級，為輕級工作制，因此每個輪上的橫向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范5.1.2之規(guī)定

34、知=0.12，則：依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009)的規(guī)定，得作用在每個車輪上的橫向水平力為 =1.4*9.8*12%*（10+1.7）/4=4.82kN內(nèi)力計算由于本廠房有兩跨，有兩臺10t吊車，設(shè)計時取最不利情況并按兩臺吊車設(shè)計。吊車最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值及輪距如圖所示。吊車梁兩端設(shè)計為鉸接，L=6m。吊車梁中最大彎矩及相應(yīng)的剪力圖12.2-1 吊車梁彎矩計算簡圖產(chǎn)生最大彎矩點（C點）的位置如上圖所示，梁上所有荷載合力p的位置為： ，2500mm，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊8.3.2節(jié)中，最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為：其中為吊車梁自重影響系數(shù)，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表8-2得 =1.03最大彎矩處的相應(yīng)剪力值為： 吊

35、車梁的最大剪力 圖12.2.1-1 吊車梁剪力計算簡圖 截面特性 取吊車梁為單軸對稱工字型截面，如圖： 圖12.3-1 吊車梁截面圖毛截面特性凈截面特性強度計算正應(yīng)力按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中公式4.1.1計算上翼緣正應(yīng)力，由于吊車梁要進行疲勞驗算，所以、均取1.0，則：上翼緣應(yīng)力：下翼緣應(yīng)力：剪應(yīng)力按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中公式4.1.2計算，平板支座時：腹板的局部壓應(yīng)力采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊GB50017-2003中4.1.3之規(guī)定：吊車軌道自重235.2N/m，軌高130mm，則：集中荷載增大系數(shù) ，F(xiàn)=P=腹板計算高度邊緣處的折算應(yīng)力根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB5

36、0017-2003中4.1.4規(guī)定：由于與同號，則取1.1。則：穩(wěn)定性計算梁的整體穩(wěn)定性按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中4.2.1之規(guī)定有：，應(yīng)計算梁的整體穩(wěn)定性，按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中4.2.1之規(guī)定有：因集中荷載并非在跨中附近由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003表B.1對單軸對稱工字型截面：加強受壓翼緣計算整體穩(wěn)定性（MH=0） 滿足要求。腹板的局部穩(wěn)定性根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中4.3.2之規(guī)定：由于，由于有局部壓應(yīng)力，故必須配置橫向加勁肋，且應(yīng)在支座處配置支撐加勁肋。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中4.3.6之規(guī)定：橫向加

37、勁肋應(yīng)該在與之間設(shè)置，故取橫向加勁肋間距，橫向加勁肋在腹板兩側(cè)成對稱布置。其外伸寬度，取，則腹板加勁肋厚度為。撓度計算驗算吊車梁的撓度應(yīng)按最大一臺吊車的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算，且不乘動力系數(shù)，則撓度為：滿足剛度要求。支座加勁肋計算 取支座加勁肋為，布置如下圖：圖12.7-1 支座加勁肋計算簡圖則支座加勁肋的端面承受壓應(yīng)力為：屬于b類截面，查表得，則支座加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定性：滿足要求。焊縫計算上翼緣與腹板連接處的連接焊縫為： 由于構(gòu)造要求， 故取。下翼緣與腹板連接處的連接焊縫為：根據(jù)構(gòu)造要求取 。支座加勁肋與腹板的連接焊縫為：設(shè) ，則根據(jù)構(gòu)造要求取 。疲勞驗算 由于循環(huán)次數(shù)為次，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

38、GB50017-2003中6.1.1之規(guī)定，應(yīng)進行疲勞驗算。最大彎矩（C點截面）處下翼緣連接焊縫附近主體金屬的疲勞應(yīng)力幅按照規(guī)范要求，采用一臺起重量最大吊車的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，不計動力系數(shù)。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中附表E之規(guī)定可知：構(gòu)件和連接類別分別為2類，再查表6.2.1可知： 則：所以滿足要求。橫向加勁肋下端部附近主體金屬的疲勞應(yīng)力幅橫向加勁肋下端部（離腹板下邊緣60mm）附近主體金屬的疲勞應(yīng)力幅：查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中附表E可知，構(gòu)件和連接類別均為4類，查表6.2.1得： ，故滿足要求。牛腿設(shè)計荷載計算根據(jù)吊車梁的設(shè)計，吊車梁截面面積, Q235鋼的密度

39、為,吊車梁自重為，軌道自重為 由吊車最大輪壓引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為：圖13.1-1 牛腿根部支座反力影響線示意圖則牛腿根部承受的剪力：截面選擇圖13.1-1 牛腿節(jié)點示意圖牛腿選用 偏心距為外伸長度為，截面高度， 截面寬度 ，翼緣板厚度 ，腹板厚度，力作用點處截面為。 則：截面特性圖13.2-1 牛腿根部截面示意圖牛腿根部截面：強度驗算抗彎強度抗剪強度腹板計算高度邊緣處折算應(yīng)力 和的最不利組合出現(xiàn)在腹板邊緣，因此驗算公式為：滿足要求。焊縫驗算根據(jù)角焊縫尺寸構(gòu)造要求的限制，故取 。腹板上豎向焊縫的有效截面面積為：圖13.4-1 截面焊縫示意圖全部焊縫對X軸的慣性矩為： 焊縫最外邊緣的截面模量為：

40、翼緣和腹板連接處的截面模量為：在彎矩作用下角焊縫最大應(yīng)力：牛腿翼緣和腹板交接處有彎矩引起的應(yīng)力和剪力引起的應(yīng)力共同作用：滿足要求。加勁肋設(shè)計取加勁肋2-906，外伸長度為，且宜大于90mm，故取為 110mm，寬度，故取寬度為10mm。布置如下圖：圖13.5-1 加勁肋示意圖穩(wěn)定性驗算截面屬于b類截面，查表得 則： 滿足要求 。剛架設(shè)計初選截面 廠房跨度分別為27m和21m，擬選用變截面剛架來設(shè)計，根據(jù)已有資料和經(jīng)驗，再結(jié)合PKPM優(yōu)化設(shè)計，初選截面如下：剛架A軸柱選用型截面；AB跨剛架梁選用型截面（分段長度比例為11:16）及型截面；B軸剛架柱（中柱）選用型截面；BC軸剛架梁選用及型截面（分

41、段長度比例為4:3）。具體布置如圖1.29-1所示圖1.29-1內(nèi)力手算一品剛架的計算簡圖如圖14.2-1。BC跨內(nèi)力先取BC跨計算?；倔w系如圖14.2-2圖 14.2-1 圖 14.2-2作基本結(jié)構(gòu)的Mp、M1、M2圖（圖14.2-3a、b、c），由此求得自由項和系數(shù)如下：(a) Mp圖（單位kNm）(b) EQ * jc0 * Font:Times New Roman * hps12 o ad(s up 11(),M)1圖（單位m）(c) EQ * jc0 * Font:Times New Roman * hps12 o ad(s up 11(),M)2圖（單位m）(d)M圖（單位kNm

42、）力法方程為 解方程，得利用疊加公式 作M圖，如圖14.2-3d所示。 AB跨內(nèi)力圖14.2.2-1先計算屋面均布恒載下內(nèi)力：(1) 基本未知量共有兩個基本未知量：。(2) 桿端彎矩固端彎矩查表求得各桿剛度取相對值計算，設(shè),則疊加固端彎矩，可列出各桿桿端彎矩如下：（3）位移法方程結(jié)點B平衡：將上步結(jié)果代入得 （a）結(jié)點E平衡：將上步結(jié)果代入得 （b）（4）求基本未知量解（a）、（b）兩方程，得（5）求桿端彎矩將求得的位移代入上述各桿桿端彎矩公式，得剛架整體內(nèi)力綜上，得到剛架的內(nèi)力圖如圖14.2.3-1、2、3圖14.2.3-1 剛架彎矩圖圖14.2.3-2 剛架彎矩圖圖14.2.3-3 剛架剪

43、力圖內(nèi)力電算計算結(jié)果由清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得出。恒載內(nèi)力圖 恒載M圖 恒載N圖 恒載Q圖活載內(nèi)力圖 活荷載M圖活荷載N圖 活載Q圖風(fēng)荷載內(nèi)力圖 左風(fēng)荷載M圖 左風(fēng)荷載N圖左風(fēng)荷載Q圖 右風(fēng)荷載M圖右風(fēng)荷載N圖 右風(fēng)荷載Q圖截面編號內(nèi)力組合表柱梁內(nèi)力組合表1構(gòu)件驗算剛架梁的驗算1) 構(gòu)件的截面特性兩跨鋼梁皆為變截面梁，大頭截面A尺寸為H80024024081010 小頭截面B的尺寸為H50024024081010 等截面C的尺寸為H50016016081010 小頭截面D的尺寸為H50016016081010 大頭截面E的尺寸為H75016016081010 等截面F的尺寸為H30032032

44、081212 小頭截面G的尺寸為H30025025081616 大頭截面H的尺寸為H80025025081616 2) 構(gòu)件寬厚比的驗算對于大頭截面A：翼緣部分：腹板部分：對于小頭截面B：翼緣部分： 腹板部分：對于等截面C：翼緣部分：腹板部分：對于小頭截面D：翼緣部分：腹板部分：對于大頭截面E：翼緣部分：腹板部分：對于等截面F：翼緣部分：腹板部分：對于小頭截面G：翼緣部分：腹板部分：對于大頭截面H：翼緣部分：腹板部分：3) 抗剪驗算由于梁為變截面，所以分兩段分別計算。 eq oac(,1) 對于等截面一段：其最大剪力為 則根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.1.1中第

45、6款的規(guī)定：梁的腹板高度變化小于60mm/m,則：所以：滿足要求。 eq oac(,2) 對于變截面一段，只需驗算最不利截面3-3： 其最大剪力所以：滿足要求。4) 彎、剪、壓共同作用下的驗算 eq oac(,1)對于大頭截面 根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.1.2中第2款的規(guī)定進行下列驗算：所以，取 全截面有效，所以： 由于 所以用公式：滿足要求。 eq oac(,2)對于等截面梁，因截面相同，只需聯(lián)合選出3-3，4-4截面中的最不利內(nèi)力來進行驗算 根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.1.2中第2款的規(guī)定進行下列驗算：所以，取 全截面有

46、效，所以： 由于 所以用公式：滿足要求。5) 梁的整體穩(wěn)定性驗算A、 橫梁平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗算根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002，第一段，第二段的，相連楔形段的長度比根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中附錄D查得換算長度系數(shù)為 ，則計算長度為：截面屬于b類截面，可查得有側(cè)移剛架柱取，則應(yīng)有：滿足要求。B、考慮屋面板與檁條緊密連接，有蒙皮效應(yīng)，檁條可作為橫梁平面外支撐點，但為安全起見，計算按兩個檁條間距考慮，即3000m，平面外穩(wěn)定性根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.1.4之規(guī)定進行驗算：取計算長度 eq oac(,1)對于第

47、一段變截面梁3-3截面 該構(gòu)件的楔率為 由于截面屬于b類截面，查表得 受壓區(qū)1/3高度和受壓翼緣對y軸的截面性質(zhì)：受壓區(qū)1/3高度為，則： 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中附錄B之規(guī)定：取， 則：滿足要求。 eq oac(,2)對于第二段等截面梁12-12,13-13截面 該構(gòu)件的楔率為 ，由于截面屬于b類截面，查表得 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中附錄B之規(guī)定：取， 則：滿足要求。鋼架柱的驗算1) 構(gòu)件的截面特性柱選用截面為 的焊接工字型截面，且為等截面柱，則： 2) 構(gòu)件寬厚比驗算翼緣部分：腹板部分：3) 抗剪驗算柱截面最大剪力為 所以 根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技

48、術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.1.1中第6款的規(guī)定：不設(shè)支座加勁肋，所以：滿足要求。4) 彎、剪、壓共同作用下的驗算 根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中6.1.2中第2款的規(guī)定進行下列驗算：所以，取又，部分截面有效，所以： 由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中考慮屈曲后強渡的計算，由于 所以用公式：滿足要求。5) 整體穩(wěn)定性驗算A、剛架柱平面內(nèi)穩(wěn)定性驗算因最大彎矩和最大軸力不在同一個截面，故應(yīng)驗算兩組數(shù)據(jù)。第一組： eq oac(,1)柱的平面內(nèi)計算長度：根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中公式6.1.3-7b可知柱的平面內(nèi)計算長度系數(shù)

49、為：公式中K是柱的線剛度;則： eq oac(,2)穩(wěn)定性驗算截面屬于b類截面，可查得取，則應(yīng)有：滿足要求。第二組： eq oac(,1)柱的平面內(nèi)計算長度：根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中公式6.1.3-7b可知柱的平面內(nèi)計算長度系數(shù)為：公式中K是柱的線剛度;則： eq oac(,2)穩(wěn)定性驗算截面屬于b類截面，可查得取，則應(yīng)有：滿足要求。B、鋼架柱平面外的整體穩(wěn)定性驗算考慮柱間支撐作為柱的平面外支撐，所以柱的平面外驗算應(yīng)分上柱和下柱分別驗算。 eq oac(,1)上柱平面外穩(wěn)定性驗算由柱間支撐可知上柱計算長度為：上柱最不利內(nèi)力組合為： 根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)

50、規(guī)程CECS102：2002中6.1.4之規(guī)定進行驗算：截面屬于b類截面，查表得：對于等截面構(gòu)件 ，則 ，由強度驗算可知，全截面有效，則： 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中附錄B之規(guī)定：取， 則：滿足要求。 eq oac(,2)下柱平面外穩(wěn)定性驗算由柱間支撐可知下柱計算長度為：下柱最不利內(nèi)力組合為： 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003中附錄B之規(guī)定： 則：滿足要求。檁條設(shè)計荷載設(shè)計永久荷載壓型鋼板（兩層 含保溫層） 檁條（包括拉條） 可變荷載（1）屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2001，本廠房采用的壓型鋼板為輕型屋面板，屋面為不上人屋面，其水平投影面

51、上的屋面均不活荷載按表4.3.1采用，標(biāo)準(zhǔn)值取。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2001中4.5.1之規(guī)定：施工或檢修集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1kN，將屋面均布荷載轉(zhuǎn)換為線荷載:（2）屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009_2001可知，基本雪壓為0。（3）屋面風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009_2001可知，基本風(fēng)壓，則根據(jù)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中附表A之規(guī)定取風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：其中根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范7.2.1之規(guī)定取0.74。查表A.0.2-2，有效受風(fēng)面積故取中區(qū)，角部區(qū) ，則 （風(fēng)吸力）荷載組合（1）1.2 永久荷載+1.4 max屋面均布

52、活荷載、雪荷載 彎矩設(shè)計值：（2）對于平坡屋面（坡度為1/81/20），當(dāng)風(fēng)荷載較大時，應(yīng)驗算在風(fēng)吸力作用下，永久荷載與風(fēng)荷載組合下截面應(yīng)力反號的情況，此時永久荷載的分項系數(shù)取1.0 即：1.0永久荷載+1.4風(fēng)吸力荷載彎矩設(shè)計值：截面選擇及截面特性選用C25075202.5型冷彎薄壁型卷邊槽鋼查表得其截面特性如下： 按第一種組合進行強度驗算圖15.2-1 檁條截面示意圖 按毛面積計算的截面應(yīng)力： 受壓板件的穩(wěn)定性系數(shù)腹板腹板為加勁板件， 且小于0，則根據(jù)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中公式5.6.2-2 得： 上翼緣板上翼緣板為最大壓應(yīng)力作用于部分加勁板件的支承板，則根據(jù)冷

53、彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程GB50018-2002中公式5.6.2-3 得： 受壓板件的有效寬度 eq oac(,1) 腹板 根據(jù)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中公式5.6.3-2 得： ， 則受壓板件的板組約束系數(shù) 由于，故取。 則由冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中公式5.6.2-3可得： 計算截面有效寬度： 由于 則： eq oac(,2) 上翼緣 由冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中公式5.6.3-3可得： 則： 由于 故取 且 由冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002中公式5.6.2-3得： 由于為部分加勁板 則 eq oac(

54、,3) 下翼緣全截面受拉，全部有效有效凈截面模量圖15.3.4-1 有效截面示意圖上翼緣板扣除的面積寬度為：，腹板的扣除面積寬度為：，同時在腹板的計算截面有一拉條連接孔，則有效凈截面模量：強度計算屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)：穩(wěn)定性驗算風(fēng)吸力起控制作用：1) 不記孔洞削弱，近似取： 2) 受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性系數(shù)由于檁條，拉條靠近上翼緣，故不考慮其對下翼緣的約束，可視為跨中無側(cè)向支撐構(gòu)件。查冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002表A.1.2得， 3) 風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣受壓區(qū) 滿足要求。 撓度驗算 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊（上冊）表2-11得，容許撓度 由公式7-29得 滿足要求。構(gòu)造要

55、求 故此檁條在平面內(nèi)、外均滿足要求?？癸L(fēng)柱設(shè)計 荷載計算恒載山墻墻面板及墻梁自重為 風(fēng)荷載基本風(fēng)壓 ，廠房跨中不設(shè)置抗風(fēng)柱，柱高 地面類別為B類，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001表7.2.1 得： 則： 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 單根抗風(fēng)柱承受的均布線荷載設(shè)計值為：恒載： 風(fēng)荷載：內(nèi)力分析抗風(fēng)柱的柱腳和柱頂分別由基礎(chǔ)和屋面支撐提供豎向及水平支撐，計算簡圖如下：圖16.2-1 抗風(fēng)柱支撐簡圖構(gòu)件的最大軸力為： 最大彎矩為：截面選擇 選用 型柱，則柱截面特性： 強度驗算 滿足要求。穩(wěn)定性驗算平面內(nèi)穩(wěn)定由于抗風(fēng)住兩端鉸接， 則：截面屬于b類，查表得：則： 平面外穩(wěn)定性考慮到抗風(fēng)柱柱間支撐，則： 截面屬

56、于b類截面，查表得： 所以平面內(nèi)、平面外穩(wěn)定性均滿足要求。撓度驗算參考鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊表2-11 得容撓度故撓度滿足要求。節(jié)點設(shè)計梁柱節(jié)點AB跨梁與A柱的節(jié)點：螺栓強度驗算采用10.9級M22高強摩擦型螺栓，分六排兩列布置，如下圖所示：17.1.1-1 梁柱節(jié)面螺栓布置示意圖鋼號為Q235鋼構(gòu)件接觸面的處理方法：噴砂高強螺栓預(yù)拉應(yīng)力：155kN高強螺栓傳力摩擦面數(shù) 摩擦面抗滑移系數(shù) 高強螺栓承載力設(shè)計值：受拉承載力：受剪承載力：節(jié)點最不利組合為： 滿足要求。端板厚度驗算取端板厚度，按門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中7.2.9之規(guī)定進行驗算：對于兩邊支承且端板外伸時：滿足要求

57、。梁柱節(jié)點域剪應(yīng)力按門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中7.2.10之規(guī)定：M為柱頂彎矩， 則：其中剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)=0.75，按塑性設(shè)計，參閱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003滿足要求。螺栓處腹板強度驗算根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中7.2.11之規(guī)定：滿足要求。梁梁節(jié)點變截面處梁梁節(jié)點1) 螺栓強度驗算采用10.9級M20高強摩擦型螺栓，分四排兩列布置，如下圖所示：圖17.2.1-1 梁梁節(jié)面螺栓布置示意圖鋼號為Q235鋼構(gòu)件接觸面的處理方法：噴砂高強螺栓預(yù)拉應(yīng)力：155kN高強螺栓傳力摩擦面數(shù) 摩擦面抗滑移系數(shù) 高強螺栓承載力設(shè)計值：

58、受拉承載力：受剪承載力：節(jié)點最不利組合為： 滿足要求。2) 端板厚度驗算取端板厚度，按門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中7.2.9之規(guī)定進行驗算：對于兩邊支承且端板外伸時：滿足要求。3) 螺栓處腹板強度驗算根據(jù)門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002中7.2.11之規(guī)定：滿足要求。屋脊截面處梁梁節(jié)點對于屋脊處的節(jié)點設(shè)計，與變截面處節(jié)點設(shè)計過程同理，經(jīng)驗算變截面處的節(jié)點設(shè)計可滿足強度和穩(wěn)定性要求，并且4-4與3-3截面設(shè)置相同，4-4截面的內(nèi)力又較小，經(jīng)驗算后均能滿足要求。柱腳節(jié)點柱腳最不利內(nèi)力組合值為： 柱腳采用帶加勁肋的支撐式剛接柱腳，形式如下圖：圖17.3-

59、1 柱腳底板剖面示意圖底板下混凝土標(biāo)號為C25錨栓采用Q235鋼焊條采用E43型確定底板面積底板長度和寬度應(yīng)根據(jù)底板下的混凝土的抗壓強度確定：基礎(chǔ)混凝土為C25，初步確定 ，錨栓孔布置如下圖所示：圖17.3.1 柱腳底板平面示意圖尺寸滿足要求。確定底板厚度為負(fù)值，所以柱腳需要錨栓來承擔(dān)壓力。對于三邊支承及兩邊相鄰支撐板： 對于區(qū)格： 相應(yīng)區(qū)格內(nèi)的最大應(yīng)力為：對于區(qū)格： 相應(yīng)區(qū)格內(nèi)的最大應(yīng)力為： 則：，假定板件厚度大于16mm，此時，由此計算底板厚度為： 取錨栓設(shè)計錨栓計算簡圖如下：17.4-1 錨栓計算簡圖由于所以柱腳處有拉應(yīng)力，且拉應(yīng)力的合力應(yīng)由錨栓來承擔(dān)。則錨栓所承受的拉力為：則錨栓所需要

60、的有效截面面積：（為錨栓抗拉強度設(shè)計值，）考慮到錨栓應(yīng)留有一定余量，所以選取Q235錨栓M45?？辜翩I的設(shè)置根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003規(guī)定，錨栓不能抗剪，剪應(yīng)力應(yīng)通過底板和基礎(chǔ)頂面的摩擦力來傳遞，若不滿足要求，則需要設(shè)置抗剪鍵。底板受壓所承受的總壓力為：R=N+T=376.01+283=659.01kN底板與混凝土基礎(chǔ)間的摩擦力為（摩擦系數(shù)由經(jīng)驗取0.4）則不需要設(shè)置抗剪鍵?；A(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)的選擇由于本設(shè)計采用的上部結(jié)構(gòu)為輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，荷載較小，所以選擇基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002中8.2.2其構(gòu)造要求是：1、錐形基礎(chǔ)的邊緣高度