門式剛架計(jì)算書

PAGEII目錄2荷載計(jì)算 22．1荷載取值計(jì)算 22.1.1永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面） 22.1.2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 22.1.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 22.1.4吊車資料 22.1.5地震作用 32.2各部分作用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 33內(nèi)力計(jì)算 53.1在恒荷載作用下 63.2在活荷載作用下 73.3在風(fēng)荷載作用下 83.4在吊車荷載作用下 93.5內(nèi)力組合 104剛架設(shè)計(jì) 144.1截面形式及尺寸初選 144.2構(gòu)件驗(yàn)算 144.2.1構(gòu)件寬厚比驗(yàn)算 154.2.2有效截面特性 154.2.3剛架梁的驗(yàn)算 184.2.4剛架柱驗(yàn)算 194.2.5位移計(jì)算 214.3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 214.3.1梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 214.3.2梁梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 234.3.3剛接柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 265吊車梁及牛腿設(shè)計(jì) 285.1吊車梁設(shè)計(jì) 285.2牛腿設(shè)計(jì) 316其它構(gòu)件設(shè)計(jì) 346.1隅撐設(shè)計(jì) 346.2檁條設(shè)計(jì) 346.2.1基本資料 346.2.2荷載及內(nèi)力 346.2.3截面選擇及截面特性 346.2.4強(qiáng)度計(jì)算 366.2.5穩(wěn)定性驗(yàn)算 376.3墻梁設(shè)計(jì) 376.3.1基本資料 376.3.2荷載計(jì)算 376.3.3內(nèi)力計(jì)算 376.3.4強(qiáng)度計(jì)算 377基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 387.1剛架柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 387.1.1地基承載力特征值和基礎(chǔ)材料 387.1.2基礎(chǔ)底面內(nèi)力及基礎(chǔ)底面積計(jì)算 387.1.3驗(yàn)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力 397.1.4基礎(chǔ)底面配筋計(jì)算 397.2山墻抗風(fēng)柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 39結(jié)論 41參考文獻(xiàn) 42致謝 44PAGE01緒論P(yáng)AGE392荷載計(jì)算2．1荷載取值計(jì)算2.1.1永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面）YX51-380-760型彩色壓型鋼板 0.13KN/m250mm厚保溫玻璃棉板 0.05KN/m2PVC鋁箔及不銹鋼絲網(wǎng) 0.02KN/m2檁條及支撐 0.10KN/m2合計(jì) 0.3KN/m22.1.2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面活荷載：按不上人屋面考慮，取為0.50KN/m2。因剛架受荷水平投影面積21×6=126m2>60m2，故按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取屋面豎向均布活荷載(按不上人屋面考慮)標(biāo)準(zhǔn)值為0.3KN/m2雪荷載：基本雪壓S0=0.35KN/m2。對(duì)于單跨雙坡屋面，屋面坡角α=3°48′51″，μr=1.0，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk=μrS0=0.35KN/m2。取屋面活荷載與雪荷載中的較大值0.35KN/m2，不考慮積灰荷載。2.1.3風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002附錄A的規(guī)定計(jì)算?；撅L(fēng)壓ωk=1.05×0.8=0.84KN/m2，地面粗糙度類別為C類；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于15m時(shí)，按15m高度處的數(shù)值采用，μz=0.74。風(fēng)荷載體型系數(shù)μs：迎風(fēng)面柱及屋面分別為＋0.25和－1.0，背風(fēng)面柱及屋面分別為＋0.55和－0.65(CECS102：2002中間區(qū))。如下圖3：圖3風(fēng)載體形系數(shù)示意圖2.1.4吊車資料兩臺(tái)10t（中級(jí)工作制）橋式吊車：吊車跨度19500mm，最大輪壓11.8t，最小輪壓2.85t，起重量10t，小車重3.51t，吊車軌道高140mm，吊車寬度5290mm，輪距4050mm。（當(dāng)同時(shí)考慮兩臺(tái)吊車作用時(shí)）圖4吊車支座反力影響線及豎向荷載2.1.5地震作用據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—結(jié)構(gòu)》中第18.8.1條建議：單層門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)一般在抗震設(shè)防烈度小于等于7度的地區(qū)可不進(jìn)行抗震計(jì)算。故本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不考慮地震作用。2.2各部分作用的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1.8KN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.35×6=2.1KN/m風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：迎風(fēng)面：柱上q1=0.84×6×0.25×0.74=0.93KN/m 橫梁上q2=－0.84×6×1.0×0.74=－3.73KN/m背風(fēng)面：柱上q3=－0.84×6×0.55×0.74=－2.05KN/m 橫梁上q4=－0.84×6×0.65×0.74=－2.42KN/m吊車荷載（當(dāng)同時(shí)考慮兩臺(tái)吊車作用時(shí)）：吊車豎向荷載：KNKN吊車橫向荷載：KNKN吊車縱向水平荷載：KN3內(nèi)力計(jì)算根據(jù)各個(gè)計(jì)算簡圖，用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算，得結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力圖如下：內(nèi)力計(jì)算的“+、－”號(hào)規(guī)定：彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正，在彎矩圖中畫在受拉側(cè)；軸力以桿件受壓為正，剪力以繞桿端順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為正。圖5恒載圖(kN/m)圖6活載圖(kN/m)圖7風(fēng)載圖(kN/m)圖8吊車荷載圖(kN)3.1在恒荷載作用下圖9彎矩圖(kN·m)圖10軸力圖(kN)圖11剪力圖(kN)3.2在活荷載作用下圖12彎矩圖(kN·m)圖13軸力圖(kN)圖14剪力圖(kN)3.3在風(fēng)荷載作用下（以左風(fēng)為例，右風(fēng)同理）圖15彎矩圖(kN·m)圖16軸力圖(kN)圖17剪力圖(kN)3.4在吊車荷載作用下圖18彎矩圖(kN·m)圖19軸力圖(kN)圖20剪力圖(kN)3.5內(nèi)力組合剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009－2001)的規(guī)定，采用荷載效應(yīng)的基本組合：γ0S≤R。本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級(jí)為二級(jí)，γ0=1.0。對(duì)于基本組合（本工程不進(jìn)行抗震驗(yàn)算），荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S從下列組合值中取最不利值確定：A．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×活荷載標(biāo)準(zhǔn)值B．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值C．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值D．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.9×（活荷載標(biāo)準(zhǔn)值+風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值）E．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×1.0×（活荷載標(biāo)準(zhǔn)值+吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值）F．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.9×（風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值）G．1.2×恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.9×（風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+活荷載標(biāo)準(zhǔn)值+吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值）最不利內(nèi)力組合的計(jì)算控制截面取柱底、牛腿處、柱頂、梁端及梁跨中截面。對(duì)于剛架梁，截面可能的最不利內(nèi)力組合有：梁端截面：(1)Mmax及相應(yīng)的N、V； (2)Mmin及相應(yīng)的N、V梁跨中截面：(1)Mmax及相應(yīng)的N、V； (2)Mmin及相應(yīng)的N、V對(duì)于剛架柱，截面可能的最不利內(nèi)力組合有：(1)Mmax及相應(yīng)的N、V； (2)Mmin及相應(yīng)的N、V(3)Nmax及相應(yīng)的±Mmax、V ； (4)Nmin及相應(yīng)的±Mmax、V內(nèi)力組合表1（以左半跨為例）梁截面內(nèi)力恒載G活載L左風(fēng)F右風(fēng)F吊車荷載DMmax相應(yīng)的V、NMmin相應(yīng)的V、N|V|max相應(yīng)的M、N組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值截面4-4M(KN·m)93.7105.8180.82126.2667.22G533.51C206.55A260.56V(KN)25.621.06-36.7224.67-6.394.4821.7760.2N(KN)14.815.5625.3524.55-13.8749.94-1.6639.54截面5-5M(KN·m)4.032.1552.9739.4538.41G151.8A49.81A49.81V(KN)14.111.63-19.9713.80-6.39-0.6133.233.2N(KN)14.114.9324.2323.82-13.8747.0237.8237.82截面6-6M(KN·m)36.00.19-0.75-0.750A43.47B42.15C43.2V(KN)0.90.93.36-0.68-6.392.345.78-6.87N(KN)13.114.122.8622.75-13.8735.4647.73-3.77注：內(nèi)力計(jì)算的“+、－”號(hào)規(guī)定：彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正，軸力以桿件受壓為正，剪力以繞桿端順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為正。內(nèi)力組合表2（以左半跨為例）柱截面內(nèi)力恒載G活載L左風(fēng)F右風(fēng)F吊車荷載DNmax相應(yīng)的V、MNmin相應(yīng)的V、M|M|max相應(yīng)的V、N組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值組合項(xiàng)目組合值截面3-3M(KN·m)-93.7-105.87180.82-126.2667.22G56.74C-18.32A-260.66V(KN)-13.114.1322.85-22.85-14.2711.31-35.74.06N(KN)14.822.0538.3326.255.4596.0925.3948.63截面2-2M(KN·m)53.162.08105.51-65.21111.45D263.15C219.75G395.77V(KN)-13.114.1325.74-16.50-14.2731.73-35.6914.74N(KN)31.022.0538.3326.25-363.94109.05-472.32-324.04截面1-1M(KN·m)-58.1-58.01-146.840.9611.70D-313.49C-53.34D-313.49V(KN)-13.1-14.1333.640.93-14.277.49-35.697.5N(KN)43.122.0538.3326.25-363.94123.57-457.79123.57注：內(nèi)力計(jì)算的“+、－”號(hào)規(guī)定：彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正，軸力以桿件受壓為正，剪力以繞桿端順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為正。4剛架設(shè)計(jì)4.1截面形式及尺寸初選采用變截面梁：取H(500~300)×250×8×10H(300~350)×250×8×10H(350~300)×250×8×10H(300~500)×250×8×10采用等截面柱：取H700×300×10×14初選梁柱截面及截面特性見表3表3梁柱截面特性表部位截面簡圖截面特性剛架橫梁4—4截面2-250×10-480×8截面積A=88.40cm2慣心矩I=37300cmI=2606cm回轉(zhuǎn)半徑i=20.56cmi=5.42cm抵抗矩W=1495cmW=208cm5—5截面2-250×10-280×8截面積A=72.40cm2慣心矩I=11900cmI=2606cm回轉(zhuǎn)半徑i=12.86cmi=5.99cm抵抗矩W=798cmW=208cm6—6截面2-250×10-330×8截面積A=76.40cm2慣心矩I=16800cmI=2606cm回轉(zhuǎn)半徑i=14.85cmi=5.83cm抵抗矩W=962cmW=208cm剛架柱1—12—23—3截面2-300×14-672×10截面積A=151.20cm2慣心矩I=124000cmI=6305cm回轉(zhuǎn)半徑i=28.65cmi=6.45cm抵抗矩W=3546cmW=420cm4.2構(gòu)件驗(yàn)算4.2.1構(gòu)件寬厚比驗(yàn)算（1）梁翼緣（滿足要求）（2）柱翼緣（滿足要求）（3）梁腹板4—4截面（滿足要求）5—5截面（滿足要求）6—6截面（滿足要求）（4）柱腹板1-1、2-2、3-3截面（滿足要求）4.2.2有效截面特性（1）柱有效截面特性翼緣：柱受壓翼緣為一遍支承、一遍自由的均勻受壓桿件，當(dāng)其只有外伸寬厚比不超過《規(guī)范》所規(guī)定的允許寬厚比時(shí)，柱受壓翼緣全截面有效。翼緣最大應(yīng)力由，查表得。（滿足要求）腹板：柱腹板為兩邊支承非均勻受壓桿件，其有效寬度按、計(jì)算。柱截面腹板最大、最小應(yīng)力之比腹板受壓區(qū)高度故取取，又式知，腹板全截面有效。(2)梁有效截面特性翼緣梁受壓翼緣為一遍支承、一邊自由的均勻受壓板件，當(dāng)其自由外伸寬厚比不超過《規(guī)范》所規(guī)定的允許寬厚比時(shí)，梁受壓翼緣全截面有效。4—4截面(滿足要求)5—5截面(滿足要求)6—6截面(滿足要求)腹板梁腹板為兩邊支承非均勻受壓板件，其寬度按式、計(jì)算。4—4截面腹板最大、最小應(yīng)力之比腹板受壓區(qū)高度故取取，又式知，腹板全截面有效。5—5截面腹板最大、最小應(yīng)力之比腹板受壓區(qū)高度故取取，又式知，腹板全截面有效。6—6截面腹板最大、最小應(yīng)力之比腹板受壓區(qū)高度故取取，又式知，腹板全截面有效。4.2.3剛架梁的驗(yàn)算（1）抗剪承載力驗(yàn)算梁截面的最大剪力考慮僅有支座加勁肋，?。?）彎剪壓共同作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算4—4截面驗(yàn)算：M=260.56kN·m，N=39.54kN，V=60.20kN5—5截面驗(yàn)算：M=151.80kN·m，N=47.02kN，V=-0.61kN6—6截面驗(yàn)算：M=43.46kN·m，N=35.46kN，V=2.34kN（3）橫梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算當(dāng)斜梁坡度不超過1:5時(shí)，因軸力較小可按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計(jì)算平面內(nèi)的穩(wěn)定。（4）橫梁平面外的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算考慮屋面壓型鋼板與檁條緊密連接，有蒙皮作用，檁條可作為平面外的支承點(diǎn)，但為了安全起見計(jì)算長度按兩個(gè)檁條或隅撐間距考慮，及因，可不需計(jì)算斜梁平面外整體穩(wěn)定。4.2.4剛架柱驗(yàn)算（1）抗剪承載力驗(yàn)算柱截面的最大剪力考慮僅有支座加勁肋，?。?）彎剪壓共同作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算M=219.75kN·m，N=472.32kN，V=-35.69kN（3）剛架柱平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗(yàn)算剛架柱高H=11600m，梁長L=21000m，可計(jì)算的梁柱線剛度比：柱為等截面，查的柱的長度系數(shù)平面的計(jì)算長度，查表得，?。?）剛架柱平面外整體穩(wěn)定驗(yàn)算考慮壓型鋼板墻面與墻梁緊密連接，起到蒙皮作用，與柱連接的墻梁可作為柱平面外的支承點(diǎn)，但為了安全起見，計(jì)算長度按連個(gè)墻梁或隅撐間距考慮，即對(duì)等截面構(gòu)件4.2.5位移計(jì)算柱頂水平位移驗(yàn)算，梁、柱平均慣性矩如下：柱頂水平位移滿足要求。4.3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)4.3.1梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)梁柱節(jié)點(diǎn)形式見下圖21圖21梁柱節(jié)點(diǎn)圖（1）連接螺栓計(jì)算：采用10.9級(jí)，M20摩擦型高強(qiáng)螺栓，構(gòu)件接觸面經(jīng)噴砂后涂無機(jī)富鋅漆。預(yù)拉力P=155kN，抗滑移系數(shù)查表得。M=260.56kN·m,V=60.204kN,N=39.54kN頂排螺栓的拉力為第2排螺栓第3排螺栓第4排螺栓第5排螺栓②端板計(jì)算第1排螺栓位置端板厚度第2排螺栓位置端板第3排螺栓位置端板取端板厚度為t=16mm③節(jié)點(diǎn)域剪應(yīng)力驗(yàn)算④端板螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算因?yàn)?.3.2梁梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）5—5截面設(shè)計(jì)圖22梁梁節(jié)點(diǎn)圖1采用10.9級(jí)，M20摩擦型高強(qiáng)螺栓，構(gòu)件接觸面經(jīng)噴砂后涂無機(jī)富含鋅漆。預(yù)拉力P=155kN，抗滑移系數(shù)查表得。M=151.80kN·m,V=-0.61kN,N=47.02kN頂排螺栓的拉力為第2排螺栓第3排螺栓第4排螺栓②端板計(jì)算第1排螺栓位置端板厚度第2排螺栓位置端板厚度取端板厚度為t=16mm（6）6—6截面設(shè)計(jì)圖23梁梁節(jié)點(diǎn)圖2采用10.9級(jí)，M20摩擦型高強(qiáng)螺栓，構(gòu)件接觸面經(jīng)噴砂后涂無機(jī)富含鋅漆。預(yù)拉力P=155kN，抗滑移系數(shù)查表得。M=43.46kN·m,V=2.34kN,N=35.46kN頂排螺栓的拉力為第2排螺栓第3排螺栓第4排螺栓②端板計(jì)算第1排螺栓位置端板厚度第2排螺栓位置端板厚度取端板厚度為t=10mm4.3.3剛接柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖24剛接柱腳節(jié)點(diǎn)圖柱底板，地腳錨固栓采用Q235，地腳錨固栓選用M39，基礎(chǔ)材料采用C20混凝土,,柱底軸力N=457.79kN,剪力V=35.69kN，彎矩M=53.34kN·m柱腳底板面積A=1030×530=545900mm2。柱腳底板應(yīng)力驗(yàn)算

由于為負(fù)值底板與基礎(chǔ)開始脫離，柱腳另一端為拉應(yīng)力，現(xiàn)計(jì)算錨栓。錨栓拉力故選用直徑d=44、M39錨固栓，一側(cè)的錨固栓的數(shù)目是3，每個(gè)錨栓的受拉承載力設(shè)計(jì)值156.9kN,3470.7>，錨板厚度t=25mm。底板與基礎(chǔ)頂面摩擦力應(yīng)設(shè)置抗剪鍵。5吊車梁及牛腿設(shè)計(jì)5.1吊車梁設(shè)計(jì)1、吊車梁內(nèi)力計(jì)算（采用簡支吊車梁）圖25吊車梁設(shè)計(jì)圖吊車荷載（當(dāng)只考慮一臺(tái)吊車作用時(shí)）：吊車豎向荷載：KNKN吊車橫向荷載：KNKN吊車縱向水平荷載：KN（1）最大彎矩(2)最大剪力2、吊車梁截面選擇（1）根據(jù)容許撓度確定吊車梁截面選用H550×300×10×14。(2)按剪力確定吊車梁腹板采用Q345鋼。(3)按經(jīng)驗(yàn)公式確定吊車梁腹板綜上所述三種情況,初選吊車梁截面為:H550×300×10×14截面積A=136.20cm2慣心矩I=72190cmI=6305cm回轉(zhuǎn)半徑i=23.02cmi=6.8cm抵抗矩W=2625cmW=420cm圖26吊車梁截面3、吊車梁穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）整體穩(wěn)定驗(yàn)算:1）彎矩計(jì)算軌道及吊車梁自重產(chǎn)生的彎矩（軌道采用24kg/m輕軌）：最大輪壓產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值:2）水平彎矩3）整體穩(wěn)定系數(shù)整體穩(wěn)定滿足滿足要求。局部穩(wěn)定驗(yàn)算按構(gòu)造配置橫向加加勁肋,按最大間距配置，，在腹板兩側(cè)成對(duì)配置。加勁板尺寸為：外伸，??；厚度，取。4、吊車梁的強(qiáng)度驗(yàn)算（1）上翼緣的正應(yīng)力計(jì)算滿足要求。（2）下翼緣的正應(yīng)力計(jì)算（3）吊車梁支座處截面的剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值1）吊車梁及軌道自重產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值2）最大輪壓產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值：面積矩S：滿足要求。(4)局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算經(jīng)驗(yàn)算:吊車梁截面選用H550×300×10×145.2牛腿設(shè)計(jì)圖27牛腿設(shè)計(jì)圖（1）拉應(yīng)力計(jì)算牛腿根部彎矩；牛腿根部截面慣性矩；牛腿根部截面抗彎模量；最大拉應(yīng)力；,滿足要求。（2）剪應(yīng)力計(jì)算力作用點(diǎn)處腹板中點(diǎn)剪應(yīng)力最大。截面慣性矩；腹板中點(diǎn)以上截面面積矩；最大剪應(yīng)力；,滿足要求。（3）折算應(yīng)力計(jì)算驗(yàn)算牛腿根部腹板與翼板相交點(diǎn)折算應(yīng)力。該點(diǎn)以上截面面積矩；該點(diǎn)剪應(yīng)力該點(diǎn)拉應(yīng)力；該點(diǎn)折算應(yīng)力f=,滿足要求。（4）焊縫計(jì)算角焊縫抗拉，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。翼板周邊角焊縫長；腹板周邊角焊縫長；翼板角焊縫高度；腹板角焊縫高度。取抗彎驗(yàn)算抗剪驗(yàn)算腹板邊緣的折算應(yīng)力則折算應(yīng)力為滿足要求。6其它構(gòu)件設(shè)計(jì)6.1隅撐設(shè)計(jì)隅撐按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。軸心力N按下式計(jì)算：連接螺栓采用普通C級(jí)螺栓M14。隅撐的計(jì)算長度取兩端連接螺栓中心的距離：l0=600mm。選用L50×4，截面特性：A=3.90cm2，Iu=14.69cm4，Wu=4.16cm3，iu=1.94cm，iv=0.99cmλu=l0/iu=600/19.4=30.92<[λ]=200，b類截面，查表得ψu(yù)=0.927單面連接的角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)αy：λ=600/9.9=60.61，αy=0.6+0.0015λ=0.696，滿足要求。6.2檁條設(shè)計(jì)6.2.1基本資料檁條選用冷彎薄壁卷槽形鋼，按單跨簡支構(gòu)件設(shè)計(jì)。屋面坡度1/15，檁條跨度6m，于跨中設(shè)一道拉條，水平檁距1.5m。材質(zhì)為鋼材Q235。6.2.2荷載及內(nèi)力考慮永久荷載與屋面活荷載的組合為控制效應(yīng)。檁條線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Pk=(0.27+0.5)×1.5=1.155KN/m檁條線荷載設(shè)計(jì)值：Pk=(1.2×0.27+1.4×0.5)×1.5=1.536KN/mPx=Psinα=0.153KN/m，Py=Pcosα=1.528KN/m；彎距設(shè)計(jì)值：Mx=Pyl2/8=1.528×62/8=6.88KN·mMy=Pxl2/8=0.153×62/32=0.17KN·m6.2.3截面選擇及截面特性選用C200×70×2.0×2.5Ix=538.21cm4，Wx=53.82cm3，ix=7.74cm；Iy=56.27cm4，Wymax=28.18cm3，Wymin=11.25cm3，iy=2.50cm，z0=2.0cm；先按毛截面計(jì)算的截面應(yīng)力為：（壓）（壓）（拉）(2)受壓板件的穩(wěn)定系數(shù)A．腹板腹板為加勁板件，ψ=σmin/σmax=－127.83/133.87=－0.95>－1，k=7.8－6.29ψ+9.78ψ2=21.743B．上翼緣板上翼緣板為最大壓力作用于部分加勁板件的支承邊，ψ=σmin/σmax=112.72/133.87=－0.85>－1，kc=5.89－11.59ψ+6.68ψ2=0.864(3)受壓板件的有效寬度A．腹板k=21.743，kc=0.863，b=200mm，c=70mm，t=2.5mm，σ1=133.87N/mm2板組約束系數(shù)k1=0.11+0.93/(ξ－0.05)2=0.367由于ψ=σmin/σmax<0，取α=1.15，bc=b/(1－ψ)=200/(1+0.85)=108.11mmb/t=200/2.5=8018αρ=18×1.15×3.49=72.24，38αρ=38×1.15×3.49=152.5所以18αρ<b/t<38αρ則截面有效寬度be1=0.4be=0.4×102.25=40.9mm，be2=0.6be=0.6×102.25=61.35mmB．上翼緣板k=0.864，kc=21.743，b=70mm，c=200mm，σ1=133.87N/mm2板組約束系數(shù)由于ψ=σmin/σmax>0，則α=1.15－0.15ψ=1.15－0.15×0.85=1.02，bc=b=70mm，b/t=70/2.5=2818αρ=18×1.02×0.69=12.67，38αρ=38×1.02×0.69=52.71所以18αρ<b/t<38αρ則截面有效寬度be1=0.4be=0.4×65.75=26.3mm，be2=0.6be=0.6×65.75=39.45mmC．下翼緣板下翼緣板全截面受拉，全部有效。(4)有效凈截面模量上翼緣板的扣除面積寬度為：70－65.75=4.25mm；腹板的扣除面積寬度為：108.11－102.25=5.86mm，同時(shí)在腹板的計(jì)算截面有一φ13拉條連接孔（距上翼緣板邊緣35mm），孔位置與扣除面積位置基本相同。所以腹板的扣除面積按φ13計(jì)算。有效凈截面模量為： Wenx/Wx=0.943，Wenymax/Wymax=0.985，Wenymin/Wymin=0.7256.2.4強(qiáng)度計(jì)算按屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)考慮：滿足要求。6.2.5穩(wěn)定性驗(yàn)算6.3墻梁設(shè)計(jì)6.3.1基本資料本工程為單層廠房，剛架柱距為6m；外墻高11.6m，標(biāo)高1.200m以上采用彩色壓型鋼板。墻梁間距1.5m，跨中設(shè)一道拉條，鋼材為Q235。6.3.2荷載計(jì)算墻梁采用冷彎薄壁卷邊C型鋼C220×75×20×2.5，自重g=7kg/m；墻重0.22KN/m2；風(fēng)荷載基本風(fēng)壓ω0=1.05×0.8=0.84KN/m2，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按CECS102：2002中的圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算：ωk=μsμzω0，μs=－1.1（+1.0）本工程外墻為落地墻，計(jì)算墻梁時(shí)不計(jì)墻重，另因墻梁先安裝故不計(jì)拉條作用。qx=1.2×0.07=0.084KN/m，qy=－1.1×0.84×1.5×1.4=－1.94KN/m6.3.3內(nèi)力計(jì)算Mx=0.084×62/8=0.378KN·m，My=1.94×62/8=8.73KN·m6.3.4強(qiáng)度計(jì)算墻梁C220×75×20×2.5，平放，開口朝上Ix=703.76cm4，Wx=63.95cm3，ix=8.50cm；Iy=68.66cm4，Wymax=33.11cm3，Wymin=12.65cm3，iy=2.66cm，z0=2.07cm；參考屋面檁條的計(jì)算結(jié)果及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，取Wenx=0.9Wx，Weny=0.9Wy在風(fēng)吸力下拉條位置設(shè)在墻梁內(nèi)側(cè)，并在柱底設(shè)斜拉條。此時(shí)壓型鋼板與墻梁外側(cè)牢固相連，可不驗(yàn)算墻梁的整體穩(wěn)定性。7基礎(chǔ)設(shè)計(jì)7.1剛架柱下獨(dú)立基礎(chǔ)7.1.1地基承載力特征值和基礎(chǔ)材料本工程地質(zhì)情況如下：根據(jù)工程地質(zhì)勘測報(bào)告，擬建場地地勢平坦，表面為平均厚度0.5m左右的雜填土，，以下為較厚的垂直及水平分布比較均勻的粉質(zhì)粘土層，，其承載力的特征值為250kN/m2，可作為天然地基持力層，基礎(chǔ)埋深1.5m。平均地下水位-5.0M以下，土壤凍結(jié)深度不考慮。按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007－2002),假定基礎(chǔ)寬度小于3m，即按3m考慮，埋深1.5m，持力層粉質(zhì)粘土的空隙比e=0.94(>0.85),查得基礎(chǔ)采用C20混凝土，fc=9.6