單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計

1、宋宏旭：單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計PAGE 2中文題目：單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計外文題目：Design of light steel construction with single pair inter-industrial building 畢業(yè)設計（論論文）共共 89 頁（其其中：外外文文獻獻及譯文文25頁） 圖紙共共4張 完成日期 20111年6月月 答辯辯日期 20111年6月月 PAGE I摘要本設計結構構形式為為門式鋼鋼架的單單層雙跨跨廠房。設計中中通過對對廠房整整體結構構、建筑使使用功能能、防火等級級要求、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

2、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力計算；最不利內力組合；構件截面設計，主要包括最不利內力作用下上柱、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：門門式鋼架架；單層層雙跨廠房房；內力力計算；配筋計計算 PAGE IIABSTRRACTTThe ccourrse dessignn waas ccomppl

3、etted forr thhe SSinggle douublee crooss worrkshhop of gabbledd frramee , Thhe ddesiign of commpreehennsivve cconssideerattionn off ovveraall strructturee、thhe ffuncctioonall reequiiremmentts oof bbuilldinng 、the fire code requirements、 safety regulatory requirements and durability code. The final d

4、esign used fabricated concrete simply supported. According to the purpose and basis for building design。The components and parts standardization, serialization, universal principles of design and strive to advanced technology, economical, safe, easy construction. Determine the architectural design o

5、f the main content：component selection; initially for column size, structure, layout and profile design; single 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 i

6、nternal forces; component cross-section design, including the most adverse effect of internal forces, the column, the next column and corbel of Reinforcement calculation; Checking the construction phase; he construction drawing.Keywoordss：gabbledd frramee；Sinnglee dooublle crooss worrkshhop；inteerna

7、al fforcce ccalcculaatioon；reinnforrcemmentt caalcuulattionn目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296193562 前 言 PAGEREF _Toc296193562 h 1 HYPERLINK l _Toc296193563 1 緒論 PAGEREF _Toc296193563 h 2 HYPERLINK l _Toc296193564 1.1輕型型門式剛剛架結構構體系在在國內的的發(fā)展概概況 PAGEREF _Toc296193564 h 2 HYPERLINK l _Toc296193565 1.2

8、輕型型門式剛剛架結構構的研究究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc296193565 h 3 HYPERLINK l _Toc296193566 1.3設計計的理論論知識 PAGEREF _Toc296193566 h 5 HYPERLINK l _Toc296193567 1.3.11 單層層廠房結結構組成成 PAGEREF _Toc296193567 h 5 HYPERLINK l _Toc296193568 1.3.22 荷載載取值 PAGEREF _Toc296193568 h 6 HYPERLINK l _Toc296193569 2 單層輕輕型鋼結結構廠房房設計 PAGEREF _Toc

9、296193569 h 10 HYPERLINK l _Toc296193570 2.1 設設計資料料 PAGEREF _Toc296193570 h 10 HYPERLINK l _Toc296193571 2.1.11 生產產工藝要要求 PAGEREF _Toc296193571 h 10 HYPERLINK l _Toc296193572 2.1.22 工程程氣象條條件 PAGEREF _Toc296193572 h 10 HYPERLINK l _Toc296193573 2.1.33 工程程地質條條件 PAGEREF _Toc296193573 h 10 HYPERLINK l _T

10、oc296193574 2.1.44 建筑筑構造 PAGEREF _Toc296193574 h 10 HYPERLINK l _Toc296193575 2.2 結結構構件件選型及及柱的尺尺寸確定定 PAGEREF _Toc296193575 h 11 HYPERLINK l _Toc296193576 2.2.11 結構構構件的的選型 PAGEREF _Toc296193576 h 11 HYPERLINK l _Toc296193577 2.2.22 柱截截面尺寸寸確定 PAGEREF _Toc296193577 h 12 HYPERLINK l _Toc296193578 3.排架內內

11、力計算算 PAGEREF _Toc296193578 h 14 HYPERLINK l _Toc296193579 3.1荷載載計算 PAGEREF _Toc296193579 h 14 HYPERLINK l _Toc296193580 3.1.11 恒載載計算 PAGEREF _Toc296193580 h 14 HYPERLINK l _Toc296193581 3.1.22 屋面面活荷載載 PAGEREF _Toc296193581 h 15 HYPERLINK l _Toc296193582 3.1.33 吊車車荷載 PAGEREF _Toc296193582 h 15 HYPERL

12、INK l _Toc296193583 3.1.44 風荷荷載 PAGEREF _Toc296193583 h 16 HYPERLINK l _Toc296193584 3.2內力力計算 PAGEREF _Toc296193584 h 17 HYPERLINK l _Toc296193585 3.2.11剪力分分配系數(shù)數(shù)的計算算 PAGEREF _Toc296193585 h 17 HYPERLINK l _Toc296193586 3.2.22 恒載載作用下下的排架架內力分分析 PAGEREF _Toc296193586 h 18 HYPERLINK l _Toc296193587 3.2.

13、33 屋面面活荷載載作用下下排架內內力分析析 PAGEREF _Toc296193587 h 20 HYPERLINK l _Toc296193588 3.2.44 吊車車荷載作作用下排排架內力力分析（不不考慮廠廠房整體體空間） PAGEREF _Toc296193588 h 22 HYPERLINK l _Toc296193589 3.2.55風荷載載作用 PAGEREF _Toc296193589 h 27 HYPERLINK l _Toc296193590 4.柱的設設計 PAGEREF _Toc296193590 h 29 HYPERLINK l _Toc296193591 4.1 最

14、最不利內內力組合合 PAGEREF _Toc296193591 h 29 HYPERLINK l _Toc296193592 4.2 柱柱的設計計 PAGEREF _Toc296193592 h 32 HYPERLINK l _Toc296193593 4.2.11 上柱柱配筋計計算 PAGEREF _Toc296193593 h 32 HYPERLINK l _Toc296193594 4.2.22下柱配配筋計算算 PAGEREF _Toc296193594 h 35 HYPERLINK l _Toc296193595 4.2.33箍筋的的配置 PAGEREF _Toc296193595 h

15、 38 HYPERLINK l _Toc296193596 4.2.44柱的裂裂縫寬度度驗算 PAGEREF _Toc296193596 h 38 HYPERLINK l _Toc296193597 4.2.55柱的吊吊裝驗算算 PAGEREF _Toc296193597 h 40 HYPERLINK l _Toc296193598 4.3 牛牛腿設計計 PAGEREF _Toc296193598 h 41 HYPERLINK l _Toc296193599 4.4 AA柱施工工圖 PAGEREF _Toc296193599 h 43 HYPERLINK l _Toc296193600 5.

16、抗震震計算 PAGEREF _Toc296193600 h 44 HYPERLINK l _Toc296193601 5.1 荷荷載抗震震計算 PAGEREF _Toc296193601 h 44 HYPERLINK l _Toc296193602 5.1.11 橫向向計算所所需載荷荷 PAGEREF _Toc296193602 h 44 HYPERLINK l _Toc296193603 5.1.22 縱向向計算所所需荷載載 PAGEREF _Toc296193603 h 45 HYPERLINK l _Toc296193604 5.1.33 橫向向抗震計計算 PAGEREF _Toc296

17、193604 h 46 HYPERLINK l _Toc296193605 5.1.44縱向抗抗震計算算 PAGEREF _Toc296193605 h 48 HYPERLINK l _Toc296193611 6圍護墻剛剛度計算算 PAGEREF _Toc296193611 h 52 HYPERLINK l _Toc296193612 6.1 圍圍護磚墻墻側移剛剛度計算算 PAGEREF _Toc296193612 h 52 HYPERLINK l _Toc296193613 6.2 磚磚圍護墻墻的抗震震驗算 PAGEREF _Toc296193613 h 53 HYPERLINK l _T

18、oc296193614 7 基礎設設計 PAGEREF _Toc296193614 h 55 HYPERLINK l _Toc296193622 8.結論 PAGEREF _Toc296193622 h 62 HYPERLINK l _Toc296193623 致 謝 PAGEREF _Toc296193623 h 663 HYPERLINK l _Toc29619336244 參考文文獻 PAGEREF _Toc296193624 h 64 HYPERLINK l _Toc296193625 附錄 A PAGEREF _Toc296193625 h 65 HYPERLINK l _Toc29

19、6193638 附錄 B PAGEREF _Toc296193638 h 76：單層輕鋼結構工業(yè)廠房設計（論文） PAGE 126 PAGE 125前 言相對與其他他結構，鋼鋼結構具具有輕質質高強、塑塑性韌性性好、安安全可靠靠、工業(yè)業(yè)化程度度高、施施工速度度快等優(yōu)優(yōu)點。更更具有在在“高、大大、輕”三個方方面發(fā)展展的獨特特優(yōu)質。鋼鋼結構以以其自身身的優(yōu)越越性引起起業(yè)內關關注，已已經在工工程中得得到合理理的、迅迅速的應應用11。單層工業(yè)廠廠房比較較容易組組織生產產工藝流流程和車車間內部部運輸，地地面上能能夠放置置較重的的機器設設備和產產品，所所以其在在工業(yè)建建筑設計計中得到到廣泛的的應用2。目前，

20、我國國鋼產量量超過11億噸，鋼鋼結構在在我國的的應用與與發(fā)展已已與國際際接軌，有有著廣闊闊的發(fā)展展前景。隨著我我國市場場經濟發(fā)發(fā)展的需需要，外外國公司司的涌入入和技術術設備引引進，大大大加速速了我國國輕鋼結結構建筑筑體系的的發(fā)展步步伐。但是由于輕輕鋼結構構的科研研、設計計、施工工管理相相對滯后后，所以以在發(fā)展展的過程程還存在在不少問問題，和和國外輕輕鋼結構構房屋公公司的技技術水平平相比還還存在較較大的差差距，產產品質量量管理好好沒有走走上正軌軌，市場場還不規(guī)規(guī)范。今后后10年年鋼結構構的發(fā)展展將會更更快，為為了使我我國輕鋼鋼結構在在新世紀紀經濟領領域中發(fā)發(fā)揮更大大作用，縮縮小和國國外同行行的差

21、距距，除了了政府部部門加強強管理以以外，科科研、設設計、施施工單位位和輕鋼鋼結構廠廠家要團團結合作作，共同同促進我我國輕鋼鋼結構事事業(yè)的發(fā)發(fā)展。通過本畢業(yè)業(yè)設計總總結在校校期間的的學習成成果，從從中學習習、掌握握和提高高綜合應應用所學學的理論論知識進進行分析析問題和和解決工工程實際際問題的的能力；深入掌掌握房屋屋建筑鋼鋼結構設設計規(guī)范范的設計計原理和和方法；可以進進行專業(yè)業(yè)外文資資料的翻翻譯，并并能熟練練運用AAutoo-caad制圖圖軟件，達達到能夠夠獨立依依照國家家相關規(guī)規(guī)范設計計的目的的。最后進行工工程實例例設計，分分別從荷荷載選取取、建立立計算模模型、內內力分析析、截面面驗算等等方面進

22、進行分析析，進而而得出最最終符合合力學要要求的設設計信息息，完成成本雙跨跨輕鋼門式式鋼架的的設計。1 緒論1.1輕型型門式剛剛架結構構體系在在國內的的發(fā)展概概況由于科技的的飛速發(fā)發(fā)展以及及鋼材品品質的進進步，鋼鋼結構的的重要性性己經被被先進國國家所肯肯定，隨隨著我國國國民經經濟的快快速發(fā)展展，我國國鋼鐵工工業(yè)與建建筑鋼結結構的應應用也取取得了長長足的發(fā)發(fā)展。中中國鋼產產量自119966年突破破l億噸噸后，至至今已實實現(xiàn)”七七連冠”。220000年中國國鋼產量量占到世世界鋼產產量份額額的巧 .233%，鋼鋼材消費費量也一一躍成為為世界大大國。到到了20004年年，我國國的鋼產產量已達達到2.6億

23、噸噸，中國國鋼產量量占到世世界鋼產產量份額額的255%。隨隨著中國國鋼材實實現(xiàn)了從從短缺到到充裕的的大跨度度飛躍，國國家相繼繼出臺了了”發(fā)展展鋼結構構、開發(fā)發(fā)鋼結構構造和安安裝施工工新技術術等產業(yè)業(yè)技術政政策。至至此，中中國的鋼鋼結構產產業(yè)擺脫脫了由于于鋼材數(shù)數(shù)量不足足對鋼結結構應用用的束縛縛，駛上上積極發(fā)發(fā)展的快快車道。由由從前的的限制使使用鋼結結構到現(xiàn)現(xiàn)在鼓勵勵建筑鋼鋼結構的的發(fā)展。由于國家政政策、鋼鋼材生產產、設計計研發(fā)等等諸多方方面的有有利因素素，近幾幾年我國國的建筑筑鋼結構構處于建建國以來來最好的的發(fā)展時時期，而而且還會會在相當當長時期期內得到到長足的的發(fā)展。建建設部、原原國家冶冶金

24、工業(yè)業(yè)局成立立的建筑筑用鋼技技術協(xié)調調小組制制定的建建筑用鋼鋼發(fā)展計計劃指出出：爭取取到20010年年我國建建筑鋼結結構用鋼鋼達到鋼鋼材總產產量的55%，而而發(fā)達國國家建筑筑用鋼占占鋼產量量的比例例目前都都在100%以上上。建設設部19997年年H月發(fā)發(fā)布了新新的中中國建筑筑技術政政策(19996、220100)，具具體提出出了發(fā)展展鋼結構構的要求求，這是是幾十年年來的第第一次。近幾年來采采用鋼結結構的工工業(yè)與民民用建筑筑年平均均用量呈呈迅猛發(fā)發(fā)展的態(tài)態(tài)勢，其其中輕型型鋼結構構房屋所所占比重重在迅速速增加，并并且由于于其突出出的特點點及適應應我國現(xiàn)現(xiàn)階段國國民經濟濟發(fā)展的的需要而而得到飛飛速發(fā)

25、展展。據(jù)有關部門門統(tǒng)計，119999年中國國建筑用用鋼約225000多萬噸噸，占全全部鋼材材產量的的20%一255%。其其中鋼筋筋混凝土土用鋼筋筋、鋼絲絲、鋼絞絞線約220000萬噸，鋼鋼結構約約2000萬噸，金金屬門窗窗及設備備支架約約3000萬噸。包包括橋梁梁、石油油管線及及各專業(yè)業(yè)工業(yè)部部門使用用鋼材，其其總量約約為40000萬萬一50000萬萬噸，占占全國鋼鋼材產量量45%左右。據(jù)據(jù)統(tǒng)計，220000年中國國每年大大約有3300多多萬平方方米輕鋼鋼結構建建筑竣工工(包括括門式鋼鋼架、輕輕鋼房屋屋和壓型型鋼板、拱拱殼屋蓋蓋)。輕型鋼結構構所用鋼鋼板大量量為涂層層鋼板。220000年，我我

26、國涂層層鋼板表表現(xiàn)消費費量達886.44萬噸，而而當年涂涂層板產產量只有有35.4萬噸噸，市場場滿足率率只有441%。而而到了220044年，我我國僅新新增彩色色涂層板板生產能能力1443萬噸噸/年。輕輕型鋼結結構體系系中擦條條和墻梁梁一般采采用“ZZ”型或或“C”形形冷彎薄薄壁型鋼鋼【4】。目目前，我我國冷彎彎型鋼年年產量在在30萬萬噸左右右。鋼結構新興興產業(yè)方方興未艾艾，國產產鋼結構構用鋼發(fā)發(fā)展迅速速。這幾幾年，為為適應鋼鋼結構產產業(yè)對鋼鋼材的需需求，一一大批新新型鋼結結構用種種相繼問問世，產產量在不不斷擴大大。寶鋼鋼開發(fā)出出新型的的耐火耐耐候鋼，初初步形成成了具有有國際先先進水平平的和中

27、中國特點點的系列列產品BB27OO一B557ONNQ，并并在國內內的大型型廠房、民民居、商商務樓等等應用，受受到鋼結結構加工工、施工工單位好好評；馬馬鋼也研研制出耐耐火熱軋軋H型鋼鋼，能耐耐6000高溫溫，并在在上海一一幢高層層建筑上上應用；上海大大通鋼結結構有限限公司采采用寶鋼鋼的材料料開發(fā)出出耐火耐耐候高頻頻焊接HH型鋼。我我國的熱熱軋H型型鋼從零零開始發(fā)發(fā)展到220022年的1100多多萬噸，其其他鋼結結構用的的中厚板板、型鋼鋼、鋼管管、冷彎彎型鋼、涂涂鍍層鋼鋼板等產產品，都都有明顯顯的增長長，基本本滿足國國內鋼結結構行業(yè)業(yè)的需求求，為其其不斷發(fā)發(fā)展做出出了貢獻獻。然而，應該該看到，盡盡

28、管國產產的鋼結結構用鋼鋼在研制制、開發(fā)發(fā)和產能能上有了了長足進進展，但但與鋼結結構產業(yè)業(yè)未來發(fā)發(fā)展趨勢勢和要求求還存在在一定的的差距，目目前國產產的輕型型薄壁型型鋼材與與我國鋼鋼結構建建筑業(yè)的的發(fā)展還還不能完完全相適適應。比比如，板板材的焊焊接能力力差，116Mnn板材在在焊接時時往往出出現(xiàn)層狀狀撕裂；高強度度低合金金結構鋼鋼在冷彎彎薄壁型型鋼中的的應用尚尚未解決決，不能能滿足輕輕型房屋屋鋼結構構的需要要；我國國生產的的大多為為鍍鋅薄薄板，而而鍍鋁鋅鋅薄板幾幾乎沒有有，在輕輕鋼房屋屋中，用用戶多選選用抗蝕蝕性能更更好的鍍鍍鋁鋅薄薄板；我我國的型型材品種種規(guī)格還還不能滿滿足建筑筑需要，HH型鋼的

29、的規(guī)格不不多，對對其推廣廣應用帶帶來一定定影響；近年來來，方鋼鋼管在建建筑建筑筑工程應應用增多多，但這這種型材材的規(guī)格格不夠齊齊全，尤尤其是大大規(guī)格的的很少，對對推廣應應用有一一定影響響；目前前國產鋼鋼結構用用鋼主要要是Q2235，建建筑用高高強度低低合金鋼鋼品種還還太少，QQ39OO鋼材在在實際工工程中尚尚未見采采用；耐耐火耐候候鋼等鋼鋼材的新新品種還還需進一一步開發(fā)發(fā)；等等等。這些些問題有有待研究究，它為為鋼鐵企企業(yè)提出出了新的的攻關課課題。對于輕型鋼鋼結構，我我國目前前主要還還是接受受輕型門門式剛架架鋼結構構體系，我我國現(xiàn)階階段的設設計規(guī)程程也是針針對這一一結構形形式。中中國工程程建設標

30、標準化協(xié)協(xié)會標準準門式式剛架輕輕型房屋屋鋼結構構技術規(guī)規(guī)程(CECCSI()2：20002)就就是針對對這一結結構形式式制定的的3。1.2輕型型門式剛剛架結構構的研究究現(xiàn)狀與傳統(tǒng)結構構體系相相比，輕輕型門式式剛架房房屋鋼結結構體系系在理論論還很不不完善，存存在著很很大的理理論探索索空間。有有鑒于此此，圍繞繞輕型門門式剛架架鋼結構構體系應應用過程程中各環(huán)環(huán)節(jié)的工工作均不不是簡單單的成果果應用。另另外，輕輕型門式式剛架房房屋鋼結結構體系系在各個個領域的的技術進進步和應應用發(fā)展展，除必必要的技技術導入入之外，應應根據(jù)自自身能力力，追逐逐理論熱熱點，以以科技為為先導，開開展必要要的科研研工作，以以最大

31、限限度地挖挖掘利潤潤空間，追追求更大大的經濟濟效益和和社會效效益，滿滿足生產產和市場場需要。就就目前的的熱點問問題有以以下幾個個方面：(1)理論論研究方方面：應力蒙皮皮效應與與結構共共同工作作的空間間作用；I型變截截面梁柱柱，在腹腹板局部部屈曲后后剛架結結構體系系的穩(wěn)定定極限承承載力；以用鋼量量為目標標函數(shù)，以以極限承承載力或或不適合合變形為為控制參參數(shù)的計計算機分分析、優(yōu)優(yōu)化設計計和評估估軟件系系統(tǒng)的開開發(fā)等。(2)實驗驗驗證方方面：節(jié)點、基基本構件件和整體體剛架結結構，在在靜力和和動力荷荷載作用用下的受受力性能能、破壞壞機理和和對穩(wěn)定定極限承承載力的的影響；剛架結構構體系，在在動力和和地震

32、荷荷載作用用下的工工作性能能和破壞壞機理等等。(3)設計計與生產產領域技技術方面面輕型門式式剛架房房屋鋼結結構體系系的進一一步簡化化；構件節(jié)點點(包括括剛架和和彩板節(jié)節(jié)點)設設計的可可靠性和和方便適適用；焊接I型鋼鋼生產線線的加工工工藝的的連續(xù)性性和高效效性，各各環(huán)節(jié)效效率如何何協(xié)調同同步，以以及具體體環(huán)節(jié)內內的專項項技術。如如切割、組組立(或或拼裝)、焊接接、校正正以及除除銹和防防腐處理理技術等等。另外，輕型型門式剛剛架的安安裝技術術有別與與傳統(tǒng)鋼鋼結構。剛剛架的安安裝要區(qū)區(qū)別具體體情況和和自身安安裝能力力，選擇擇整體或或組合吊吊裝方案案。整體體吊裝的的主要優(yōu)優(yōu)點是速速度快，但但機械和和機具

33、需需用量大大，并應應注意吊吊裝過程程中的穩(wěn)穩(wěn)定和作作業(yè)安全全等問題題；組合合吊裝機機械和機機具需用用量少，但但工作量量相對較較大，用用時較長長。并且且由于作作業(yè)量大大，空中中作業(yè)的的安全性性等問題題顯得十十分突出出。同時時兩者均均須強調調安裝精精度對結結構受力力的影響響。壓型型板以及及配套附附件安裝裝則應著著重于根根據(jù)不同同板型的的需要，選選擇不同同的安裝裝工藝，并并且更強強調板型型連接和和節(jié)點處處理質量量，達到到外形美美觀和符符合功能能性要求求等44。1.3設計計的理論論知識1.3.11 單層廠房房結構組組成 圖 1-22單層廠廠房結構構組成Figurre 11-2 Siinglle-lla

34、yeer wworkkshoop sstruuctuuress1）屋蓋結結構：位位于廠房房頂部，主主要承受受屋面上上的豎向向荷載，并并與廠房房柱組成成排架承承受結構構上各種種荷載的的作用。屋蓋結構分分為有檁檁體系和和無檁體體系兩種種。有檁檁體系由由小型屋屋面板、檁檁條、屋屋架及屋屋蓋支撐撐組成如如圖1-3（a），這這種屋蓋蓋的結構構和荷載載傳遞均均比較復復雜，整整體性和和空間剛剛度較差差，但對對一般中中小型廠廠房能滿滿足使用用要求，且且構件小小而輕，便便于運輸輸和吊裝裝。無檁檁體系由由大型屋屋面板（包包括天溝溝板）、屋屋架及屋屋蓋支撐撐組成如如圖1-3（b），有有時還包包括有天天窗架和和托架等

35、等構件，這這種屋蓋蓋的屋面面剛度大大、整體體性好，構構件數(shù)量量和種類類較少，施施工速度度快，適適用范圍圍廣，是是單層廠廠房中最最常用的的一種屋屋面形式式，適用用于具有有較大噸噸位吊車車或有較較大振動動的大、中中型或重重型工業(yè)業(yè)廠房。 （aa） （b）圖1-3 房蓋結結構Figurre 11-3Houusinng ccoveer sstruuctuure2）排架柱柱：柱頂頂與屋架架鉸接，柱柱底與基基礎頂面面剛接，承承受屋架架、吊車車梁及外外墻等構構件傳來來的豎向向荷載、吊吊車荷載載、風荷荷載及地地震作用用等，并并將它們們傳至基基礎，是是廠房中中的主要要承重構構件。3）吊車梁梁：兩端端焊接（簡簡支

36、）在在柱的牛牛腿頂面面，主要要承受吊吊車傳來來的豎向向荷載及及橫向或或縱向水水平荷載載，并將將它們及及其自重重傳遞給給排架柱柱。4）支撐：包括屋屋蓋支撐撐和柱間間支撐兩兩大類。其其主要作作用是加加強廠房房的空間間剛度和和整體性性，保證證結構構構件在安安裝和使使用時的的穩(wěn)定性性和安全全性，同同時傳遞遞山墻風風荷載、吊吊車水平平荷載和和地震作作用等。5）基礎：承受住住和基礎礎梁傳來來的荷載載，并將將它們傳傳至地基基。6）圍護結結構：包包括縱墻墻、橫墻墻（或稱稱山墻）?？箍癸L柱、連連系梁等等構件。主主要承受受墻體和和構件自自重及墻墻面上的的風荷載載，并將將它們傳傳遞至柱柱和基礎礎，抗風風柱還將將部分

37、風風荷載傳傳至屋蓋蓋結構5。1.3.22 荷載取取值一個建筑對對外界防防御的第第一道防防線由墻墻面和屋屋面組成成的外維維護體系系。它們們同時承承受風載載，雪載載等荷載載的作用用，并將將這些荷荷載傳到到次要支支承結構構上。次次結構即即墻面墻墻梁及屋屋面檁條條，將由由墻面及及屋面?zhèn)鱾鬟f來的的荷載均均勻地傳傳到主結結構上去去，同時時對主結結構提供供良好的的側向約約束。對對于門式式剛架輕輕鋼結構構，其主主結構由由柱及橫橫梁構成成，承受受荷風載載、雪載載及其它它的荷載載，并將將其傳遞遞到基礎礎。作用在橫向向排架上上的荷載載有恒載載、屋面面活載、雪雪荷載、積積灰荷載載、吊車車荷載、風風荷載等等，除吊吊車荷

38、載載外，其其他荷載載均取自自計算單單元范圍圍內6。1）恒載恒載包括屋屋蓋、柱柱、吊車車梁及軌軌道連接接件、圍圍護墻體體自重，其其值可根根據(jù)構件件的設計計尺寸和和材料容容重計算算。若選選用標準準構件，其其值也可可直接由由標準圖圖查得。a）屋蓋自自重屋蓋自重包包括屋架架或屋面面梁、屋屋面板、天天溝板、屋屋面構造造層（找找平層、保保溫層、防防水層）、天天窗架和和屋蓋支支撐等重重量。計計算單元元范圍內內屋蓋的的總重是是通過屋屋架或屋屋面梁的的端部以以豎向集集中力傳傳至柱頂頂，其作作用點位位置視實實際連接接情況而而定。b）懸墻自自重當設有連系系梁支承承圍護墻墻體時，排排架柱承承受著計計算單元元范圍內內連

39、系梁梁、墻體體和窗等等自重，它它以豎向向集中力力的方式式作用在在支承連連系梁的的柱牛腿腿頂面，作作用點通通過連系系梁或墻墻體截面面的形心心軸。c）吊車梁梁自重吊車梁和軌軌道及連連接件自自重按照照吊車梁梁及軌道道連接構構造標準準圖取用用，它以以豎向集集中力的的方式沿沿吊車梁梁截面中中心線作作用在柱柱牛腿頂頂面，作作用點距距柱縱向向定位軸軸線之間間的距離離，一般般為7550mmm。d）柱自重重，上、下柱自自重及分別作作用于各各柱截面面的幾何何中心線線上，且且上柱自自重對下下柱幾何何中心線線有一偏偏心距。2）屋面活活荷載a）屋面均均布活荷荷載荷載規(guī)范范規(guī)定定屋面水水平投影影面上的的均布活活荷載標標準

40、值：石棉瓦瓦、瓦楞楞鐵等輕輕屋面和和瓦屋面面為0.3，鋼鋼絲網水水泥及其其他水泥泥制品輕輕屋面為為0.55；鋼筋筋混凝土土122屋面面為0.7；當當檢修施施工荷載載較大時時，按實實際情況況采用。b）屋面雪雪荷載荷載規(guī)范范規(guī)定定屋面雪雪荷載標標準值按按下式計計算: (11-1)式中基本本雪壓值值，由荷荷載規(guī)范范中“全國基基本雪壓壓分布圖圖”查得； 屋面積積雪分布布系數(shù)，可可由荷荷載規(guī)范范查得得。c）屋面積積灰荷載載按照廠方使使用性質質及屋面面形式的的不同，標標準值可可由荷荷載規(guī)范范查得得3）吊車荷荷載a）吊車豎豎向荷載載對于四輪橋橋式吊車車，可按按下式進進行計算算: (11-2)式中 G吊車橋橋

41、架（大大車）的的總重；g小車的的重量；Q吊車的的額定最最大起重重量。b）吊車橫橫向水平平荷載對于各類四四輪橋式式吊車，當當小車滿滿載時，大大車每一一個輪子子傳遞給給吊車梁梁的橫向向水平制制動力為為 (1-3)式中為水平平制動力力系數(shù)，對對軟鉤吊吊車:當t時，取取當t時，取取當t時，取取c）吊車縱縱向水平平荷載作用在吊車車梁上的的縱向水水平荷載載標準值值為 （11-4）式中 吊車每每端制動動輪數(shù)，對對一般四四輪橋式式吊車，=1； 制動輪輪在輪壓壓下與鋼鋼軌間的的滑動摩摩擦系數(shù)數(shù)。4）風荷載載風荷載崔志志作用于于廠房外外墻面、天天窗側面面和屋面面，在迎迎風墻面面產生風風壓力，在在背風墻墻面產生生風

42、吸力力。風荷荷載的大大小與建建筑場地地的基本本風壓、建建筑體型型、高度度及建筑筑地面粗粗糙度等等因素有有關。荷荷載規(guī)范范規(guī)定定：垂直直于廠房房各部分分表面的的風荷載載標準值值按下式式計算 (1-5)式中 基本風風壓值，由由荷載載規(guī)范中中“全國基基本風壓壓分布圖圖”查得； 某某高度ZZ處的風風振系數(shù)數(shù)，對于于高度小小于300m的單單層廠房房，取=1.00； 風壓高高度變化化系數(shù)，離離地面越越高，風風壓值越越大，為為各廠房房標高處處的風壓壓與其110m高高度處的的基本風風壓的比比值；它它還與地地面粗糙糙度有關關，其值值可由荷荷載規(guī)范范查得得； 風荷荷載體型型系數(shù)，可可根據(jù)建建筑體型型由荷荷載規(guī)范范

43、查得得。橫向排架上上的風荷荷載標準準值按下下述有關關公式計計算: (1-66) (1-7) (1-88)式中B為計計算單元元寬度。2 單層輕輕型鋼結結構廠房房設計2.1 設設計資料料2.1.11 生產工工藝要求求某金工車間間為兩跨跨等高廠廠房，跨跨度均為為24mm，柱距距均為66m，車車間總長長度666m。總建筑筑面積331688。每跨設設有100t吊車車各一臺臺，吊車車工作級級別為中中制A55，軌頂頂標高為為5.88m，廠廠房無天天窗，建建筑剖面面簡圖如如圖2-1所示示。耐火火等級為為二級，屋屋面防水水等級三三級，建建筑耐久久年限二二級。2.1.22 工程氣氣象條件件廠房所在地地點的基基本風

44、壓壓為0.40 /，基本本雪壓為為0.335K /，恒荷荷載為00.300 /。2.1.33 工程地地質條件件 根據(jù)對建筑筑基地的的勘察結結果，地地質情況況見下表表2-11表 2-11建筑地地層一覽覽表（標標準值）Tablee 2-1 Liist of buiildiing grooundd (sstanndarrd vvaluue)序號巖 土分 類土層深度（M）厚度范圍（M）地基承載力力fk（KPaa）樁端阻力（KPaa）樁周摩擦力力（KPaa）1雜填土0.0-00.80.82粉土0.8-11.81.0110103中砂1.8-22.81.0200254礫砂2.8-66.54.03002400

45、305圓礫6.5-112.556.0500350060注：）地地下穩(wěn)定定水位距距地坪6 MM以下； ）表表中給定定土層深深度由自自然地坪坪算起；建筑場場地類別別為類場地地土。2.1.44 建筑構構造屋面采用卷卷材保溫溫屋面做做法，圍圍護墻為為2400mm厚厚雙面清清水磚墻墻，采用用鋼門窗窗，窗寬寬為36600mmm，室室內外高高差為1150mmm，素素混凝土土地面。圖2-1 廠房剖剖面示意意圖Figurre 22-1 diaagraammaaticc crrosss-seectiion of facctorry2.2 結結構構件件選型及及柱的尺尺寸確定定2.2.11 結構構構件的選選型鋼筋混凝

46、土土單層廠廠房多采采用排架架結構，為為了保證證屋蓋的的整體性性和剛度度，屋蓋蓋采用無無檁體系系。該車車間廠房房為卷材材防水屋屋面，因因而采用用屋面坡坡度較小小而經濟濟指標較較好的預預應力折折線形屋屋架。普普通鋼筋筋混凝土土吊車梁梁制作方方便，當當?shù)踯噰崌嵨徊淮蟠髸r，有有較好的的經濟指指標，故故選用普普通混凝凝土吊車車梁。該該廠房各各主要承承重構件件選型7見見表2-2。由工藝要求求，吊車車軌頂標標高為55.800m，吊吊車為110t，A5中級級工作制制，m，查電電動橋式式起重機機基本參參數(shù)和尺尺寸系列列（ZQQ1-662）得得軌頂至至吊車頂頂?shù)母叨榷葹?.30mm。吊車車梁的高高度為11.200

47、m，軌軌道高度度可取00.200m，則牛腿頂面標標高=軌頂標標高吊車梁梁高度軌道高高度 =55.8001.200.220=44.400m，由建筑模數(shù)數(shù)的要求求，故牛牛腿頂面面標高取取為4.60mm；柱頂標高=牛腿頂頂面標高高+吊車梁梁高度+軌道高高度+吊車高高度+吊車頂頂至屋架架下弦底底面的尺尺寸 =4.660+11.200+0.20+2.330+00.222= 88.522m，故柱頂（或或屋架下下弦底面面）標高高取為88.500m，假定室內地地面至基基礎頂面面的深度度為0.50mm，則mmm表2-2主主要承重重構件選選型Tablee 2-2 Maiin bbearringg coompoon

48、ennt sseleectiion構件名稱標準圖集選用型號重力載荷標標準值屋面板G410（一一）1.56mm預應力力混凝土土屋面板板 YWB-2 = 2 * ROMAN III（中間間跨）YWB-22 = 2 * ROMAN IIs (端跨跨)1.4KNN/(包括灌縫縫重)天溝板G410(三)1.5m66m預應應力混凝凝土屋面面板（卷卷材防水水天溝板板）TGB688-11.91 KN/屋架G410（三三）預應力混凝凝土折線線形屋架架（跨度度24mm）YWJA-24-1Aaa106 KKN/榀榀0.05 KN/（屋蓋鋼支支撐）吊車梁G323(二)鋼筋混凝土土吊車梁梁（中、輕輕級工作作制）DL-9

49、ZZ(中間間跨)DL-9BB(邊跨跨)39.5/根40.8/根軌道連接G325吊車軌道聯(lián)聯(lián)結詳圖圖0.80 KN/m基礎梁G320JL-316.7KKN/根根注：本表圖圖集均按按鋼筋筋混凝土土結構設設計規(guī)范范設計計，重力力載荷已已換算為為法定計計量單位位2.2.22 柱截面面尺寸確確定1）柱截面面尺寸為為A,C軸 上柱 矩=4000mm4400mmm 下下柱 = 1 * ROMAN I =4000mm8800mmm1000mmm150mmmB軸 上柱 矩=4000mm6600mmm 下下柱 = 1 * ROMAN I =4000mm8800mmm100mmm1500mm2）計算簡簡圖及柱柱的計

50、算算參數(shù)本廠房為金金工車間間，工藝藝無特殊殊要求，結結構布置置及載荷荷分布（除除吊車載載荷外）均均勻，故故可由廠廠房相鄰鄰柱距的的中線截截取圖22-2所所示為計計算單元元，計算算單元寬寬度B=6.00m。根據(jù)據(jù)柱的截截面尺寸寸，其計計算參數(shù)數(shù)表2-3。表2-3柱柱的計算算參數(shù)Tablee 2-3 Coolummn ccalcculaatinng pparaametterss計 算 參參 數(shù)柱 號號截面尺寸（mm）面積（）慣性矩（）自重（KN/mm）A,C上柱矩40044001.621.34.0下柱I400880010001501.7755143.8804.44B上柱矩 40006002.472

51、6.0下柱I400880010015001.7755143.8804.44圖2-2計計算單元元和計算算簡圖Figurre 22-2 callcullatiing uniit aand Callcullatiion diaagraam3.排架內內力計算算3.1荷載載計算3.1.11 恒載計計算（1）屋蓋蓋自重三氈四油防防水層撒撒綠豆砂砂保護層層 0.4/20mm厚厚水泥砂砂漿找平平層 2200.02=0.44/150mmm厚加氣氣混凝土土保溫層層 7.50.15=1.11/20mm厚厚底板混混合砂漿漿抹灰 1770.002=00.344/預應力大型型屋面板板（包括括灌縫） 1.4/屋蓋鋼支撐撐

52、0.05/屋面恒載合合計 3.669/為了簡化計計算，天天溝板及及相應構構造層的的恒載，取取與一般般屋面恒恒載相同同。屋架架自重為為1066 KNN/榀，則則作用于于柱頂?shù)牡奈萆w結結構自重重設計值值為=1.2（3.6696+1006）=3882.442（2）吊車車梁及軌軌道自重重設計值值為=1.2(39.5+00.866)=553.116（3）柱自自重設計計值為A,C 軸軸 上柱 下柱 B軸 上柱 下下柱 各項恒載及及其作用用位置如如圖3-1所示。3.1.22 屋面活活荷載由載荷規(guī)規(guī)范差差得，屋屋面均布布活荷載載標準值值為0.50/，雪荷荷載標注注值為00.355 KNN/，小小于屋面面活荷載

53、載，故僅僅按活荷荷載計算算。作用用于柱頂頂?shù)奈菝婷婊詈奢d載設計值值為 =50.44 活荷載的作作用位置置與屋蓋蓋自重作作用位置置相同，如如圖3-1所示。圖3-1荷荷載作用用位置圖圖Figurre 33-1 looadss poosittionn diiagrram3.1.33 吊車荷荷載對于10tt的中級級工作制制吊車，查查電動橋橋式起重重機基本本參數(shù)和和尺寸系系列（ZZQ1-62）將將吊車的的噸位換換算為KKN，得得=125，=477，B=5.555m，K=4.40mm，g=338圖3-2 吊車荷載載作用下下支座反反力影響響線Figurre 3-22 Crranee looad couunt

54、eeracctinng fforcce iinflluennce linnes根據(jù)B與KK，可算算得吊車車梁支座座反力影影響線中中各輪壓壓對應點點的坐標標值，如如圖3-2所示示，依據(jù)據(jù)該圖可可求得作作用柱上上的吊車車荷載。1）吊車豎豎向荷載載 KN KN 2）吊車橫橫向水平平荷載作用于每一一個輪子子上的吊吊車橫向向水平制制動力為為則作用于排排架柱上上的吊車車橫向水水平荷載載為 3.1.44 風荷載載基本風壓=0.44/，按B類地面面粗糙度度，由荷荷載規(guī)范范差得得風壓高高度變化化系數(shù)為為 柱頂（按按H=9.0m） =11.0 檐口（按按H=100.8mm） =1.0 屋頂（按按H=122.0mm

55、） =1.14風荷載體型型系數(shù)如如圖3-3所示示，則風風荷載標標準值為為則作用于排排架計算算簡圖上上的風荷荷載設計計值為 （a）風風荷載體體型系數(shù)數(shù) （b）風風荷載時時排架計計算簡圖圖圖3-3風風荷載體體型系數(shù)數(shù)及排架架計算簡簡圖Figurre 33-3 Winnd lloadd shhapee cooeffficiientt annd bbentt caalcuulattionn diiagrram3.2內力力計算該廠房為兩兩跨等高高排架，可可用剪力力分配發(fā)發(fā)進行計計算。3.2.11剪力分分配系數(shù)數(shù)的計算算對A，C軸軸柱由單階變截截面柱的的柱頂位位移系數(shù)數(shù)和反力力系數(shù)（）8可得=對于B柱由單

56、階變截截面柱的的柱頂位位移系數(shù)數(shù)和反力力系數(shù)（）可得各柱的剪力力分配系系數(shù)=則3.2.22 恒載作作用下的的排架內內力分析析將圖3-11中的恒恒載簡化化為圖33-4所所示的計計算簡圖圖，圖中中由于圖3-4（a）中的的排架為為對稱結結構，故故在對稱稱荷載作作用下排排架無側側移，各各柱可按按柱頂為為不動鉸鉸支座計計算，且且中柱彎彎矩為零零。圖 3-44恒載作作用下排排架內力力圖Figurre 33-4 unnderr coonsttantt looad bennt tto iinsiide diaagraam對A,C軸軸柱，由由單階變變截面柱柱的柱頂頂位移系系數(shù)c。和反反力系數(shù)數(shù)（C11C111）

57、得則 3.2.33 屋面活活荷載作作用下排排架內力力分析1）AB跨跨作用有有屋面活活荷載 由屋架架傳至柱柱頂?shù)募泻奢d載,由它在在A，B柱柱頂頂及變階階處引起起的彎矩矩分別為為。計算簡圖如如圖3-5（aa）所示示。圖3-5 AB跨作作用屋面面活荷載載時排架架內力分分析Figurre 33-5 AB wheen llivee looad acrrosss fuuncttionn rooofiing bennt iinteernaal fforcce aanallysiis計算不動鉸鉸支座反反力A柱 由由前知，B柱 ，由由單階變變截面柱柱的柱頂頂位移系系數(shù)c。和反反力系數(shù)數(shù)（C11C111）得則

58、排架柱頂頂不動鉸鉸支座總總反力為為 將R反向向作用于于排架柱柱頂，由由剪力分分配法可可求得排排架各柱柱柱頂剪剪力排架各柱的的彎矩圖圖、軸力力圖及柱柱低剪力力如圖33-5（b）（c）所示示。2）BC跨跨作用有有屋面活活荷載 由于結結構對稱稱，故只只需要將將AB跨作作用有屋屋面活荷荷載情況況的A柱與C柱內力力對換，并并注意內內力變號號，如圖圖3-66所示。圖 3-66 BCC跨作用用屋面活活荷載時時排架內內力圖Figurre 33-6 AB wheen llivee looad acrrosss fuuncttionn rooofiing bennt iinteernaal fforcce aan

59、allysiis3.2.44 吊車荷荷載作用用下排架架內力分分析（不不考慮廠廠房整體體空間）1）作用于于A柱由吊車豎向向荷載，在柱中中引起的的彎矩為為，計算簡簡圖如圖圖3-77（a）所示示。圖3-7 作用在在A柱時排排架內力力圖Figurre 33-7 Wheen rrolee inn A collumnn beent to inssidee計算不動鉸鉸支座反反力A柱 B柱 由單單階變截截面柱的的柱頂位位移系數(shù)數(shù)c。和反反力系數(shù)數(shù)（C11C111）得則 將R反向作作用于排排架柱頂頂，由剪剪力分配配法可求求得排架架柱各柱柱頂剪力力為排架各柱的的彎矩圖圖、軸力力圖和柱柱底剪力力值如圖圖3-77（b

60、），（cc）所示示。2）作用于于B柱左由吊車豎向向荷載，在柱中中引起的的彎矩為為計算簡圖如如圖3-8（a）所示示。圖3-8 作用在在B柱左時時排架內內力圖Figurre 33-8 wheen rrolee inn B collumnn beent to lefft wwithhinA柱 B柱 則 將R反向作作用于排排架柱頂頂，由剪剪力分配配法可求求得排架架柱各柱柱頂剪力力為排架各柱的的彎矩圖圖、軸力力圖和柱柱底剪力力值如圖圖3-88（b），（cc）所示示。3）作用于于B柱右 根根據(jù)結構構對稱性性及吊車車噸位相相等的條條件，內內力計算算與“作用于于B柱左”的情況況相同，只只需將AA，C柱內力力對