門(mén)式鋼架鋼結(jié)構(gòu)單層廠房設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、門(mén)式鋼架鋼結(jié)構(gòu)單層廠房設(shè)計(jì)目 錄摘要 abstract0.緒論-11.建筑設(shè)計(jì)-11.1設(shè)計(jì)條件-11.2建筑平面設(shè)計(jì)-21.3剖面設(shè)計(jì)-31.4立面設(shè)計(jì)-41.5墻體做法-51.6吊車(chē)及吊車(chē)梁-51.7地面做法-52.結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)分析-62.1結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)體系-62.2荷載計(jì)算-72.3鋼架計(jì)算-103.結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)-403.1剛架柱設(shè)計(jì)-403.2抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)-423.3吊車(chē)梁設(shè)計(jì)-433.4牛腿設(shè)計(jì)-453.5檁條設(shè)計(jì)-463.6墻架設(shè)計(jì)-473.7基礎(chǔ)設(shè)計(jì)-473.8隅撐設(shè)計(jì)-484.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析-484.1工程概況-484.2工程特征-484.3價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)-494.4造價(jià)分析-49參

2、考文獻(xiàn)-50鳴謝-51摘 要本設(shè)計(jì)工程為邯鄲地區(qū)一66米雙跨鋼結(jié)構(gòu)，每跨各設(shè)置一10t梁式吊車(chē)。主要依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)gb50017-2003和門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程gecs 102:2002等國(guó)家規(guī)范，綜合考慮設(shè)計(jì)工程的規(guī)模、跨度、高度及用途，依據(jù)“適用、經(jīng)濟(jì)、在可能條件下注意美觀”的原則，對(duì)各組成部分的選型、選材、連接和經(jīng)濟(jì)性作了比較，最終選用單層門(mén)式鋼架的結(jié)構(gòu)形式。梁、柱節(jié)點(diǎn)為剛性連接的門(mén)式鋼架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、剛度良好、受力合理、使用空間大及施工方便等特點(diǎn)，便于工業(yè)化，商品化的制品生產(chǎn)，與輕型維護(hù)材料相配套的輕型鋼結(jié)構(gòu)框架體系己廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中，本設(shè)計(jì)就是對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工

3、程進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算。主要對(duì)承重結(jié)構(gòu)進(jìn)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(duì)梁柱作了彎剪壓計(jì)算，驗(yàn)算其平而內(nèi)外的穩(wěn)定性;梁柱均采用q235鋼，10. 9級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，局部焊接采用e43型焊條，柱腳剛性連接，梁與柱節(jié)點(diǎn)也剛性連接;屋面和墻面維護(hù)采用雙層彩色聚苯乙烯夾芯板;另外特別注重了支撐設(shè)置、拉條設(shè)置，避免了一些常見(jiàn)的拉條設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。關(guān)鍵詞:輕型鋼結(jié)構(gòu) 門(mén)式鋼架 內(nèi)力分析 雙層彩色聚苯乙烯夾芯板節(jié)點(diǎn)abstractthis project in handan area is a 66m double-span steel structure, each cross se

4、ts up a 10t beam crane. the project designed strictly complies with the relavant stipulations of the code for design of steel structures (gf50017-2003) and technical specification for steel structure of light weight buildings with gabled frames (cecs 102:2002), and some others. synthesize the scale

5、of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as applying, economy, under the possible term attention beautifully, connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the constr

6、uction form that use single layer a type steel. the beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. ch

7、aracteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light s

8、teel and calculation. the tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. the steel beam and column employs q235 carbon structural ste

9、el. connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. common bolts are rough type made by q235-b.f steel. rod for manual welding usually adopts e43.rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. the metope

10、and roofage adopts the bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. avoid some errors in the design of

11、 brace, tension rod, and tension rod jpints.keywords:lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; the double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint邯鋼鋼材包裝物主廠房設(shè)計(jì)學(xué)生： 指導(dǎo)教師：河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)與施工管理方向0緒論鋼結(jié)構(gòu)體系國(guó)其本身所具有的自重輕、強(qiáng)度高、施工快等優(yōu)點(diǎn)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方

12、面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，長(zhǎng)期以來(lái)混凝土和砌體結(jié)構(gòu)一統(tǒng)人下的局面正在發(fā)生變化。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在大跨度空間結(jié)構(gòu)、輕鋼門(mén)式結(jié)構(gòu)、多層及小高層住宅領(lǐng)域的建筑口益增多，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)人。從西氣東送、西電東輸、南水北調(diào)、青藏鐵路、2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館設(shè)施、鋼結(jié)構(gòu)住宅、西部大開(kāi)發(fā)等建設(shè)實(shí)踐來(lái)看，一個(gè)發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)和市場(chǎng)的勢(shì)頭正在我國(guó)出現(xiàn)。十年來(lái)的改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用創(chuàng)造了極為有利的發(fā)展環(huán)境。 從發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)看:鋼材的發(fā)展是鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的關(guān)鍵因素。為適應(yīng)建筑市場(chǎng)的需要，成品鋼材將朝著品種齊全材料標(biāo)準(zhǔn)化力一向發(fā)展。國(guó)產(chǎn)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼在數(shù)量、品種和質(zhì)量上發(fā)展都很快

13、，熱軋h型鋼、彩色鋼板、冷彎型鋼的生產(chǎn)能力大大提高，為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了重要的條件。其他鋼結(jié)構(gòu)中型鋼、及涂鍍層鋼板都有明顯增長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高。耐火、耐候鋼、超薄熱軋h型鋼等一批新型鋼已開(kāi)始在工程中應(yīng)用，為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了條件。 從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工專(zhuān)業(yè)化水平看:鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，專(zhuān)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)在實(shí)踐中得到不斷提高。一批有特色有實(shí)力的專(zhuān)業(yè)研究所、設(shè)計(jì)院不斷研究和升發(fā)出鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件和新技術(shù)。日前，國(guó)內(nèi)許多鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件相繼問(wèn)世，可分別適應(yīng)輕鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、薄壁拱形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的普遍應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件功能的日臻完善，為協(xié)助設(shè)計(jì)人員完

14、成結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)、施工圖繪制提供了極大的便利。 展望未來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和交流的進(jìn)一步擴(kuò)大，要建造更多的高層建筑、橋梁和大型公共場(chǎng)所等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛。這將為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供更多的機(jī)會(huì)，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展的新局面就在眼前。1建筑設(shè)計(jì)11設(shè)計(jì)條件111自然條件建筑場(chǎng)地地段情況該廠房位于邯鋼路以南，西臨主干道中華大街，交通方便。場(chǎng)區(qū)西側(cè)距主干道（30米寬）中心線30米，場(chǎng)區(qū)南北長(zhǎng)70米，東西長(zhǎng)40米，內(nèi)部道路及綠化由設(shè)計(jì)確定。建筑面積約2000平方米。主導(dǎo)風(fēng)向：冬季西北風(fēng)，夏季東南風(fēng)。土壤凍結(jié)深度：0.4米。場(chǎng)地地基情況：見(jiàn)表1?？拐鹪O(shè)防烈度：7度。表1 土層分布及土的物

15、理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層編號(hào)埋深范圍土層描述與鑒別土的主要物理力學(xué)指標(biāo)0.00.8雜填土，褐黃色，以粉土為主，含大量碎磚、灰渣、樹(shù)根等，潮濕，可塑=17kn/m30.84.2粉質(zhì)粘土，黃褐色，很濕，可塑狀態(tài)，含云母等=18.7kn/m3，e=0.900es=6.0mpa，fak=115kpa 4.2粉土，灰褐色，飽和，可塑至軟塑（本層未被打穿）=18.5kn/m3，e=1.050 fak=95kpa112建筑物層數(shù)與層高層數(shù)：1層。柱頂標(biāo)高：9.5m。跨度：2跨，跨度分別為12m，18 m。柱距：標(biāo)準(zhǔn)6.0m。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：采用門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)屋面坡度：1：12 1：18113設(shè)備條件：市場(chǎng)內(nèi)的采暖、電力、

16、上下水道均由市內(nèi)管網(wǎng)直接提供。12建筑平面設(shè)計(jì)1.2.1車(chē)間平面形式及柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)應(yīng)根據(jù)工藝、建筑面積、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)要求布置。按施工要求，廠房的橫向柱距、縱向柱距應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝、使用和發(fā)展要求。柱的位置和廠房的地上設(shè)各、起重及運(yùn)輸通道、地下設(shè)備和設(shè)各基礎(chǔ)、地下管道相協(xié)調(diào)。按結(jié)構(gòu)要求，柱網(wǎng)布置應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，避免在同一區(qū)段內(nèi)設(shè)置縱橫跨。按經(jīng)濟(jì)要求，縱向柱距常對(duì)鋼材用量和造價(jià)有較大影響。增大柱距，柱和基礎(chǔ)的材料用量減少。綜合考慮以上原則并結(jié)合本工程實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)采用跨度分別為12m、18m的雙跨兩坡門(mén)式輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房。柱距為6m，廠房縱向長(zhǎng)度是6m* 11=66m。中柱處定位軸線經(jīng)過(guò)柱的形心，邊柱處定

17、位軸線在柱的外邊緣處。如建筑平面布置圖所示。 建筑平面布置圖1.2.2變形縫設(shè)計(jì)門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長(zhǎng)度(伸縮縫間距)，應(yīng)符合下列規(guī)定:縱向溫度區(qū)段不大于300m ;橫向溫度區(qū)段不大一于150m。本廠房縱向長(zhǎng)度為66m,橫向跨度為30m,固可不用設(shè)置變形縫。1-3剖面設(shè)計(jì)1.3.1柱頂標(biāo)高的確定廠房柱標(biāo)高設(shè)為9. 6m，軌頂標(biāo)高6. 6m。滿(mǎn)足廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的柱頂標(biāo)高h(yuǎn)應(yīng)為300mm的倍數(shù)。廠房的剖面簡(jiǎn)圖如下圖所示。 剖面圖1.3.2采光設(shè)計(jì)廠房采光的效果直接關(guān)系到生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及工人的勞動(dòng)衛(wèi)生條件，它是衡量廠房建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重

18、要因素。為了滿(mǎn)足室內(nèi)采光要求，采用側(cè)面和頂部相結(jié)合的混合采光。在屋面鋪設(shè)透明玻璃纖維聚酷采光板帶，并在外墻設(shè)置雙排式帶窗，窗總高為3. 0m。1. 3. 3通風(fēng)設(shè)計(jì)該廠房采用自然通風(fēng)，單層廠房的自然通風(fēng)利用空氣的熱壓和風(fēng)壓作用進(jìn)行的。在兩山墻處各設(shè)置一個(gè)大門(mén)，在兩邊縱墻處也各設(shè)置兩個(gè)大門(mén)。則總共6個(gè)門(mén)，來(lái)滿(mǎn)足通風(fēng)要求。1.3.4廠房屋面構(gòu)造及屋面排水本廠房為雙跨兩坡有檁條屋面，屋面坡度分別為1：12和1:18, 屋蓋和圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用雙層保溫彩板內(nèi)填聚氨酯泡沫保溫材，外形樣式為波紋式。在屋脊兩側(cè)鋪設(shè)玻璃纖維聚酯采光板帶。屋面為不上人屋面，固將女兒墻設(shè)置成900mm高。該廠房屋面采用外排水方式，按照

19、規(guī)范中規(guī)定的每個(gè)雨水管的匯水面積不超過(guò)200m的原則，每隔12m設(shè)置一個(gè)雨水管(匯水面積為12m* 18m=216,略大于200和12m*12m=144 )，共12個(gè)雨水管。采用熱鍍鋅鋼管雨水管，并將雨水管分布在柱的外側(cè)。雨水管的布置如屋頂平面圖所示。 屋面排水示意圖 1-4立面設(shè)計(jì)本廠房采用左右兩跨非對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)，廠房前后也非對(duì)稱(chēng)。采用內(nèi)排水方式，這樣廠房造型統(tǒng)一、簡(jiǎn)介、輪廓分明、整潔大方，給人以鮮明而強(qiáng)烈的印象。 正立面圖 側(cè)立面圖廠房主體顏色為白色，并輔以少量灰色，給人以清新明快的感覺(jué)。廠房的正立面圖和側(cè)立面圖如上圖所示。1.5墻體做法標(biāo)高0.000-1.200范圍內(nèi)采用240mm厚混凝土

20、實(shí)心砌塊，m10水泥砂漿砌筑，用白色耐水性涂料裝飾砌體外墻部分； 墻體部分(用于車(chē)間標(biāo)高1.200m以上部分):墻體部分為工字型鋼柱上錨固墻梁，在墻梁上掛彩板; 彩板部分(用于車(chē)間標(biāo)高1.200m以上部位):外墻為60厚雙層壓型鋼板內(nèi)填聚氨酯泡沫夾芯板，顏色為白色，導(dǎo)熱系數(shù)o. 4wmk。1.6吊車(chē)及吊車(chē)梁本廠房?jī)?nèi)設(shè)10t梁式吊車(chē)(地面操控)兩部，型號(hào)為led型電動(dòng)單梁起重機(jī)，工作制度為a5，吊車(chē)梁標(biāo)高6m。1-7建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)1.7.1地面做法因廠房?jī)?nèi)地面無(wú)特殊要求，固采用水泥砂漿地面，其具體做法為:素土夯實(shí)60mm厚石灰爐渣墊層;20mm厚1:3水泥砂漿找平層;l0mm厚1:2水泥砂漿(隨搗

21、隨抹平)。1.7.2散水做法在廠房外墻周?chē)O(shè)置散水，散水寬度為l000mm,散水坡度為3，具體做法為:素土夯實(shí);70mm厚c10混凝土;15mm厚水泥砂漿。混凝土散水沿長(zhǎng)度方向每6米設(shè)一道伸縮縫，縫寬20mm,縫內(nèi)嵌防水油膏，散水與外墻交接處設(shè)置通長(zhǎng)分格縫，分格縫寬為15mm，用瀝青麻絲嵌縫，以防止外墻下沉?xí)r將散水拉裂。1. 7. 3坡道做法室內(nèi)比室外標(biāo)高差為150mm，用坡道連接室內(nèi)外，坡道面為水泥鋸齒狀，距門(mén)邊距離為200mm，坡道寬為1. 5m，長(zhǎng)為4.6m，坡度為20%，鋸齒坡道以方便汽車(chē)進(jìn)出廠房。1.7. 4防潮層室內(nèi)地坪標(biāo)高與地圈梁頂面標(biāo)高一致，可將地圈梁兼做防潮層，起防潮作用。1

22、. 7. 5門(mén)窗做法令大門(mén)采用金屬鋼門(mén)，門(mén)寬為4. 2m，高為3. 85m，為雙扇外開(kāi)門(mén)，布置位置如廠房的平面圖所示。在門(mén)口頂上500mm處設(shè)置300mm厚的輕型鋼質(zhì)雨篷，雨篷挑出1. 5m，長(zhǎng)為4. 6m。令所有窗采用90系列鋁合金窗。有兩種形式的窗，分別是自動(dòng)控制的中懸窗和平推窗。中懸窗規(guī)格有兩種，1200mm * 1200mm和600mm *1200mm，均符合3m模數(shù)倍數(shù)的。平推窗規(guī)格有一種，1200mm * 1200mm。令外墻門(mén)窗玻璃均采用綠色中空鍍膜玻璃。1.7.6防銹防火措施 因?yàn)殇摬牡淖畲笕觞c(diǎn)就是易銹蝕、不耐火，固應(yīng)對(duì)鋼材做防銹防火的措施。采用在鋼構(gòu)件、配件表面涂防銹防火油漆

23、來(lái)達(dá)到對(duì)鋼材的防銹防火作用。其具體要求為:鋼制構(gòu)件、配件全部紅丹打底，不露面部分紅丹不刷油漆，露面部分構(gòu)件表面采用噴丸法或噴砂法除銹，除銹等級(jí)為sa2. 5，然后在制造廠涂環(huán)氧類(lèi)底漆二度，安裝后(包括焊接)在拼接點(diǎn)處補(bǔ)涂環(huán)氧富鋅二度。 油漆顏色:鋼質(zhì)構(gòu)件、配件均采用綠色油漆。1.7.7建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞、預(yù)理件等，施上時(shí)應(yīng)與水、電、通風(fēng)等有關(guān)工種圖紙密切配合施工。1.7.8.本說(shuō)明的部分，按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有關(guān)國(guó)家規(guī)范執(zhí)行。2.結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)分析2. 1結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)體系2.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)業(yè)主提供的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，城市規(guī)劃通知書(shū)，以及現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范規(guī)程等。如下:建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001

24、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011-2010 混凝上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-2010 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版，上冊(cè)。 輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南第2版(實(shí)例與圖集) 建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版 鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)第2版。2.1.2結(jié)構(gòu)形式及布置 建筑物的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿(mǎn)足傳力可靠，受力合理的要求。又該車(chē)間有10t吊車(chē)兩臺(tái)，故選擇采用剛架結(jié)構(gòu)。剛架結(jié)構(gòu)傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工亦較方便。本車(chē)間主要為冷加工車(chē)間，采光要為二級(jí)，車(chē)間采用雙跨布置，無(wú)天窗，每個(gè)車(chē)間設(shè)置兩臺(tái)吊車(chē)，屋蓋系統(tǒng)采用輕鋼結(jié)構(gòu)屋架體系，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用保溫彩板。柱網(wǎng)尺寸應(yīng)最大限度的滿(mǎn)足建筑使用功能要求，然后

25、根據(jù)造價(jià)最省的原則，充分考慮加工，安裝等因素綜合確定。由于鋼結(jié)構(gòu)承載能力高而質(zhì)輕，與鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用較大的柱網(wǎng)尺寸，在節(jié)約造價(jià)的同時(shí)提高房屋的利用率。綜合以上條件，柱網(wǎng)尺寸縱向和橫向均取6m.(結(jié)構(gòu)平面布置圖見(jiàn)圖) 結(jié)構(gòu)布置圖 2.1.3材料選擇 主廠房鋼柱采用q235-b鋼材，柱腹桿，柱間支撐，屋架上下弦，屋架腹桿均采用0235-b鋼材，材料性能應(yīng)滿(mǎn)足低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(gb/t1591)的要求，焊接材料應(yīng)與之相適應(yīng)，手工焊采用e50系列焊條，滿(mǎn)足低合金鋼焊條(gb/t5118)的要求，自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊的焊絲應(yīng)滿(mǎn)足熔化焊用鋼絲(gb/t1295)的要求。基礎(chǔ)采用柱下鋼筋混凝上

26、獨(dú)立基礎(chǔ)，鋼筋采用熱軋hrb335級(jí)鋼筋，混凝上采用c30，基礎(chǔ)下100厚混凝上墊層采用c15。 1.2米以下墻體采用機(jī)制黃河淤泥燒結(jié)磚mu10，砂漿采用m5(0. 000以下，水泥砂漿;0. 000以上，混合砂漿)。屋蓋系統(tǒng)采用輕鋼結(jié)構(gòu)屋架體系，維護(hù)結(jié)構(gòu)采用保溫彩板。2. 2荷載計(jì)算 2.2.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值: 屋面:100mm厚聚苯乙烯泡沫塑料夾芯板 0.14kn/ 檁條及支撐 0.05kn/ 剛架斜梁自重 0.11kn/ 0.30kn/則恒載標(biāo)準(zhǔn)值為: 0.30 x 6=1.8kn/m則恒載設(shè)計(jì)值為：1.2*1.8=2.16 kn/m2.2.2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 由于剛架的受荷水平投影面積為3

27、6 * 6 = 216 60，故按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取屋面活荷載(按不上人屋面考慮)標(biāo)準(zhǔn)值為0.40 kn/;雪荷載為sk=rso=1.0*0.25= 0.25 kn/。取屋面活荷載與雪荷載中較大值0.40 kn/。則可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:0.40 x 6=2.4 kn/m。可變荷載設(shè)計(jì)值為：1.4*2.4=3.36 kn/m2.2.3風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)壓值=0.35kn/m2，柱頂標(biāo)高為9.5米，室外天然地坪標(biāo)高為-0. 300m, h1=0.4m ,h2=1.0m，地面粗糙程度為b類(lèi)，剛架計(jì)算寬度為b=6m。風(fēng)荷載陣風(fēng)系數(shù)按柱頂高z=9.8m處取為z=1:風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按現(xiàn)行國(guó)家建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范風(fēng)

28、壓高度變化系數(shù)按柱頂離室外天然地坪的高度為，取值查表得，在離地面l0米時(shí)，z=1.0,在離地而5米時(shí)，z=1.0，用插入法求出離地而9.8米處z=1.0 風(fēng)荷載體形系數(shù)左風(fēng)作用下剛架的風(fēng)荷載示意圖 故1k=zsz0b=1.0*0.8*1.0*0.35*6=1.68 kn/m 2k=zsz0b =1.0*0.5 *1.0*0.35*6=1.05kn/m 3k=zsz0b=1.0*0.6*1.0*0.35*6=1.26 kn/m 4k=zsz0b=1.0*0.5*1.0*0.35*6=1.05 kn/m1=1.4*1.68=2.35 kn/m2=1.4*1.05=1.4*1.05=1.47 kn/

29、m3=1.4*1.26=1.76 kn/m4=1.4*1.05=1.47 kn/m2.2.4地震荷載: 本場(chǎng)地地震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震加速度值為0. 15g，則查規(guī)范得水平地震影響系數(shù)的最大值為max=0.12。地震分為第一組，設(shè)計(jì)特征周期為0. 45s,建筑場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)。采用底部剪力法，結(jié)構(gòu)阻尼比取為=0.05。本設(shè)計(jì)假定一榀門(mén)架在考慮地震作用時(shí)為單自由體系(如下圖所示)，質(zhì)點(diǎn)位置在柱頂處。g屋蓋=1.8*30=54kng吊車(chē)梁=8340*10(-6)*6*7850*10*4*10(-3)=15.71kng柱=8480*10(-6)*10.1*7850*10*3*10(-3)=20.17

30、kng縱墻=0.13*9.6*6000*2=14.98kn計(jì)算周期時(shí)：g=1.0g屋蓋+0.5g吊車(chē)梁+0.25g柱+0.25g縱墻=81.44kn計(jì)算地震作用時(shí)：g=1.0g屋蓋+0.75g吊車(chē)梁+0.5g柱+0.5g縱墻=94.16kn通過(guò)在柱頂施加一單位荷載求得一榀剛架的柔度=0.25*10-6n/m，則剛度k=1/=4*106周期t=2（m/k）=2*【8144*10-6/4】=0.283s因?yàn)閠【0.1s，ts】所以1=max=0.12底部總地震剪力fek=1geq=0.12*94.16=11.30knfe=1.4*11.30=15.82kn2.2.5吊車(chē)荷載吊車(chē)采用采用北京起重運(yùn)輸

31、機(jī)研究所ldb型10t軟鉤中級(jí)工作制(a5)電動(dòng)單梁吊車(chē)，吊車(chē)選用資料如表2所示:表2 吊車(chē)參數(shù)起重量q （t）工作制度跨度 s（m）起升高度（m）基本尺寸（mm）軌道型號(hào)重量（t）輪壓（kn）bwhpmaxpmin10a510.592500200080038kgm4.2863.417.6410a516.593000250087538kgm5.8070.9511.07吊車(chē)梁支座反力影響線跨度12m：dmax,k1=63.41*(1+2/3)=105.68kn dmax,1=1.4*105.68=147.95knmmax，1=dmax，1e=147.95*0.75=110.96knm dmin，

32、1=pmin/pmaxdmax，1=7.64/63.41147.95=17.82knmmin，1=dmin，1e=17.82*0.75=13.37knmt1k=0.12*（g+g）/2*no=0.12*100/4=3kntmax，1=t1k*dmax。1/pmax=3*147.95/63.41=7kn跨度18m：dmax,k2=70.95*(1+2/3)=118.25kn dmax,2=1.4*118.25=165.55knmmax，2=dmax。2e=165.55*0.75=124.16knmdmin，2=pmin/pmaxdmax，2=11.07/70.95165.55=25.83knmm

33、in，2=dmine=25.83*0.75=19.37knmt2k=0.12*（g+g）/2*no=0.12*100/4=3kntmax，2=t2*dmax，2/pmax=3*165.55/70.95=7kn2.3剛架計(jì)算2.3.1內(nèi)力分析恒載恒載的設(shè)計(jì)值為2.16kn/m，取a, b, c三柱的截面尺寸為h600*250*6*10,斜梁截面尺寸為h550*250*6*10。計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖，內(nèi)力計(jì)算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，材料性質(zhì)中ea采用無(wú)窮大，ei采用各桿件相對(duì)剛度。恒載分布圖剛架彎矩圖（knm）剛架軸力圖（kn）剛架剪力圖（kn）堅(jiān)向可變荷載豎向可變荷載設(shè)計(jì)值為3.36kn/m。計(jì)算

34、簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖，內(nèi)力計(jì)算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，材料性質(zhì)中ea采用無(wú)窮大，ei采用各桿件相對(duì)剛度。豎向可變荷載分布圖則剛架在豎向可變荷載作用卜的內(nèi)力圖如下圖所示：剛架彎矩圖（knm）剛架軸力圖（kn）剛架剪力圖（kn）風(fēng)荷載計(jì)算分別考慮左半跨在左風(fēng)和右風(fēng)作用下剛架各截面的內(nèi)力值。左風(fēng)分布圖及其內(nèi)力圖如下圖所示。左風(fēng)分布圖左風(fēng)彎矩圖（knm）左風(fēng)軸力圖（kn）左風(fēng)剪力圖（kn）右風(fēng)分布圖及其內(nèi)力圖如下圖所示：. 右風(fēng)分布圖右風(fēng)彎矩圖（knm）右風(fēng)軸力圖（kn）右風(fēng)剪力圖（kn）地震荷載計(jì)算在柱項(xiàng)作用一地震水平集中作用力15.82kn，分別考慮左震和右震作用時(shí)剛架各截面的內(nèi)力值。左震分布圖及其內(nèi)力

35、圖如下圖所示：. 左震分布圖（kn）左震彎矩圖（knm）左震軸力圖（kn）左震剪力圖（kn） 右震分布圖及其內(nèi)力圖如下圖所示：右震分布圖（kn）右震彎矩圖（knm）右震軸力圖（kn）右震剪力圖（kn）吊車(chē)荷載計(jì)算吊車(chē)荷載組合比較多，故先取剛架左半跨作為研究對(duì)象，求出當(dāng)dmax作用在左柱tmax向左、dmax作用在左柱tmax向右、dmax作用在右柱tmax向左及dmax作用在右柱tmax向右這四種基本情況，再用excel組合好所有吊車(chē)組合，求得各控制截面在吊車(chē)荷載作用下的最大m和最小m，選出相對(duì)應(yīng)內(nèi)力值。下圖為吊車(chē)荷載組合的其中兩種情況作為示意。dmax1在a柱dmax1在a柱彎矩圖dmax1

36、在a柱軸力圖dmax1在a柱剪力圖dmax1在b柱dmax1在b柱彎矩圖dmax1在b柱二軸力圖dmax1在b柱剪力圖tmax1向右tmax1向右彎矩圖tmax1向右軸力圖tmax1向右剪力圖tmax1向左tmax1向左彎矩圖tmax1向左軸力圖tmax1向左剪力圖dmax2在c柱dmax2在c柱彎矩圖dmax2在c柱軸力圖dmax2在c柱剪力圖dmax2在b柱dmax2在b柱彎矩圖dmax2在b柱軸力圖dmax2在b柱剪力圖tmax2向右tmax2向右彎矩圖 tmax2向右軸力圖tmax2向右剪力圖tmax2向左tmax2向左彎矩圖tmax2向左軸力圖tmax2向左剪力圖 內(nèi)力組合 - 荷載

37、組合內(nèi)力組合恒載+0.9(任意兩種或兩種以上活載)恒載+任一種活載組合項(xiàng)目m（knm）n/v組合項(xiàng)目m（knm）n/v+mmax及相應(yīng)n+0.9（+）158.09-49.13+51.71-35.04-mmax及相應(yīng)n+0.9（+）-111.29134.37+-88.04-2.51nmax及相應(yīng)m+0.9(+)58.47-194.49+8.87-165.98nmin及相應(yīng)m+0.9（+）26.48-3.61+51.71-2.2-+mmax及相應(yīng)n+0.9（+）-9.5-3.81+-17-2.2-mmax及相應(yīng)n+0.9（+）-112.30-194.72+8.87-165.98nmax及相應(yīng)m+0

38、.9（+）102.53-194.49+51.44-165.98nmin及相應(yīng)m+0.9（+）-10.27-3.6+-17.74-2.2-+mmax及相應(yīng)n，v+0.9（+）51.64-3.61+30.15-18.62-mmax及相應(yīng)n，v+0.9（+）-87.54-44.98+-84.11-47.59nmax及相應(yīng)m，v+0.9（+）-88.56-46.30+-84.11-47.59nmin及相應(yīng)m，v+0.9（+）13.07-3.15+-17.74-2.2-+mmax及相應(yīng)n，v+0.9（+）24.83-2.82+2.94-2.51-mmax及相應(yīng)n，v+0.9（+）-146.06-48.6

39、3+-104.11-47.59nmax及相應(yīng)m，v+0.9（+）-104.43-46.78+-104.11-47.59nmin及相應(yīng)m，v+0.9（+）-16.34-2.75+-25.64-2.23.結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)3.1剛架柱設(shè)計(jì)3.1.1單元截面幾何特性a柱截面為高頻焊接h型鋼(mm)h600 *250*6* 10。柱截面無(wú)孔洞，截面面積和凈截面面積a=an= 89.68cm ; x方向的截面慣性矩為ix=5.327*104cm4 , y方向的截面慣性矩為iy=2.605*103cm4 ; x方向的截面抵抗矩和凈截面抵抗矩wx=wnx=1.776*103cm3，y方向的截面抵抗矩和凈截面抵抗矩

40、為wy=wny=2.08*102cm3；x方向的截面回轉(zhuǎn)半徑ix=25.06 cm , y方向的截面回轉(zhuǎn)半徑iy=5.54 cm ;鋼材的彈性模量e2.06*105n/mm2。3.1.2柱子強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)力組合：(a)nmax=-194.49kn,m=58.47knm(b) n=49.13kn,mmax=158.09knm(c) n=134.37kn,-mmax=-111.29knm截面強(qiáng)度，條件：n/an+mx/xwnxf（a）194490/8968+58470000/1.05*1776000=53.04nmm2f=215 nmm2(b)49130/8968+158090000/1.05

41、*1776000=90.25 nmm2f=215 nmm2(c)134370/8968+111290000/1.05*1776000=74.66 nmm2f=215 nmm2滿(mǎn)足要求，即其截面強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定驗(yàn)算條件n/xa+/xw1x（1-0.8n/nex）f計(jì)算長(zhǎng)度：lox=9.8m，loy=6.3m長(zhǎng)細(xì)比：x=lox/ix=39.1，y= loy/iy=113.7查表得，軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)為：x=0.903，y=0.470mx=1.0歐拉臨界力：ne=2ea/1.1x2=10985.4kn(a)194490/0.903*8968+58470000/1.05*177

42、6000(1-0.8*194490/10985400)=55.86 nmm2f=215 nmm2(b)49130/0.903*8968+158090000/1.05*1776000(1-0.8*49130/10985400)=91.17 nmm2f=215 nmm2(c)134370/0.903*8968+111290000/1.05*1776000(1-0.8*134370/10985400)=76.83nmm2f=215 nmm2可，即彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。彎矩作用平面外的穩(wěn)定性計(jì)算條件：n/ya+txmx/bw1xfy=0.470, =1.0, tx=1.0，b=1.07-y2

43、/44000=0.781.0(a)代入得194490/0.47*8968+58470000/0.78*1776000=88.35 nmm2f=215 nmm2(b) 49130/0.47*8968+158090000/0.78*1776000=125.78 nmm2f=215 nmm2 (c) 134370/0.47*8968+111290000/0.78*1776000=112.22 nmm2f=215 nmm2 可，即彎矩作用平面外的穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。局部穩(wěn)定性不需要驗(yàn)算。3.1.3剛架柱的柱腳計(jì)算柱腳底板計(jì)算 混凝土采用c30，底板采用q345鋼。柱截面為h型鋼，截面尺寸為600*250，

44、鋼材為q235鋼，為e43型，手工焊?；A(chǔ)混凝上強(qiáng)度等級(jí)為c30,混凝上抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=14.3n/mm2?；A(chǔ)頂面與柱腳底板面積相同。采用帶靴梁的柱腳構(gòu)造。確定柱截面底板尺寸b，即令：b=b+2c+2a+50=250+2*10+2*40+50=400mm還應(yīng)滿(mǎn)足max=n/bd+6m/bd2fc，同時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足d2b，取d=800mm代入得a=194490/320000+6*58470000/400*8002=1.98nmm2fc=14.3n/mm2b=49130/320000+6*158090000/400*8002=3.86nmm2fc=14.3n/mm2c=134370/320000

45、+6*111290000/400*8002=3.03nmm2fc=14.3n/mm2故可，經(jīng)驗(yàn)算第二種組合最大的應(yīng)力。確定柱腳底板厚度底板反力q=3.86n/mm懸臂板，m1=0.5qa2=0.5*3.86*402=3088nmm/mm四邊支撐板，b/a=4.8，查表得=0.125，m2=qa2=0.125*3.86*402=772 nmm/mm三邊支撐板，b1/a1=0.060.3時(shí)，按懸臂長(zhǎng)為b1=40mm的懸臂板計(jì)算。m3=0.5qb12=0.5*3.86*402=3088 nmm/mm底板厚度t=（6m/f）=20.8mm，采用底板厚度t=22mm.靴梁計(jì)算靴梁高度h取柱與靴梁間距堅(jiān)向角焊縫的焊腳尺寸為:hf=12mm1.5（14）=5.6mm，得h1n/4*0.7hffw+2 hf=451.1mm，采用靴梁高度h1=50cm。最大焊縫計(jì)算長(zhǎng)度為60hf=60*12=720500，可.靴梁板強(qiáng)度驗(yàn)算靴梁板厚度取t1 = 10mm，兩塊靴梁板彎矩:m=0.5qba2=0.5*3.86*400*402=1.24*106nmm，兩