畢業(yè)論文m跨輕鋼廠房設(shè)計(jì)

1、編號(hào)： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)24m跨輕鋼廠房設(shè)計(jì)The design of the workshop of 24m span light steel structure學(xué) 院 建筑工程與環(huán)境學(xué)院 專 業(yè) 土木工程 班 級(jí) 土木072班 學(xué) 號(hào) 074110224 姓 名 孫欽軍 指導(dǎo)教師（校內(nèi)）王新堂 職稱：教授 指導(dǎo)教師（校外） 職稱： 完成日期 2011年5月 24m跨輕鋼廠房設(shè)計(jì)摘要：該工程位于寧波市，是72米長24米跨鋼結(jié)構(gòu)廠房，帶吊車。建筑等級(jí)：耐久等級(jí)為級(jí)，耐火等級(jí)為級(jí)，設(shè)防烈度為7度。廠房采用門式鋼架結(jié)構(gòu)，屋面板采用75厚的EPS夾芯板，懔條采用卷邊槽型檁條，梁柱為H型鋼，基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立

2、基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)是對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工程進(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)算其平面內(nèi)外的穩(wěn)定性；梁柱均采用Q345B 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，柱腳為剛性連接,梁柱為鉸接連接。關(guān)鍵詞：輕型鋼結(jié)構(gòu)；廠房；門式鋼架； 設(shè)計(jì)The design of the workshop of 24m span light steel structureAuthor：Sun qinjunABSTRACT：The workshop lies Ningbo which is a 72meters in

3、length and 24-meter span steel structure workshop with one crane. Class of construction: Durable grade ,fire protection rating ,earthquake intensity 7 degrees. The workshop adopts portal frame while the proof of the building adopts the 75 thick EPS sandwich board and the purline use crimping tank-ty

4、pe purline, both the beam and column use the H section steel. The base is a single base under the column. This design is to proceeds the building construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combine

5、s, based on these analyse, we can choose the section of beam and columniation. Next, checking computations of stability calculation of the plane structure. The steel beam and column employs Q345 carbon structural steel. Connection bolts are high strenth bolt of friction type with behavoure grade 10.

6、9. Rod for mannual welding usually adopts E43. rigid connection apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. KEYWORDS：light-weighted steel structure；workshop；portal frame ；design目 錄1 設(shè)計(jì)資料11.1 工程概況11.2 設(shè)計(jì)資料11.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和基本要求11.3.1 建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求11.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求12 建

7、筑設(shè)計(jì)32.1 建筑平面設(shè)計(jì)32.1.1 廠房平面形式的選擇32.1.2 柱網(wǎng)的選擇32.1.3 輔助構(gòu)件的定位32.2 建筑立面設(shè)計(jì)32.3 建筑剖面設(shè)計(jì)32.3.1 廠房高度的確定32.4 各種構(gòu)造的做法42.4.1散水做法42.4.2地面做法42.4.3坡道做法43 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1結(jié)構(gòu)體系的選擇63.1.1 門式剛架63.1.2 屋面系統(tǒng)63.1.3 吊車梁系統(tǒng)63.1.4 基礎(chǔ)63.1.5 圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系63.2材料選擇73.2.1 鋼材種類73.2.2 連接材料7 3.3檁條、墻梁、隅撐設(shè)計(jì)7 3.3.1檁條設(shè)計(jì)7 3.3.2墻梁設(shè)計(jì)93.3.3隅撐設(shè)計(jì)11 3.4抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)123.

8、4.1柱高確定123.4.2設(shè)計(jì)信息123.4.3設(shè)計(jì)依據(jù)133.4.4設(shè)計(jì)計(jì)算133.5 剛架設(shè)計(jì)163.5.1設(shè)計(jì)主要依據(jù)173.5.2總信息173.5.3標(biāo)準(zhǔn)截面信息183.5.4荷載計(jì)算183.5.5內(nèi)力計(jì)算匯總263.5.5荷載效應(yīng)組合計(jì)算283.5.7剛架典型構(gòu)件驗(yàn)算333.6吊車梁設(shè)計(jì)353.6.1吊車梁資料353.6.2荷載計(jì)算363.6.3內(nèi)力計(jì)算363.6.4截面估算373.6.5截面驗(yàn)算383.7 牛腿設(shè)計(jì)423.7.1牛腿根部截面驗(yàn)算433.7.2牛腿焊縫驗(yàn)算433.8 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)443.8.1梁柱連接節(jié)點(diǎn)443.8.2橫梁跨中節(jié)點(diǎn)463.9柱腳設(shè)計(jì)473.10 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

9、483.10.1計(jì)算條件483.10.2計(jì)算結(jié)果50參考文獻(xiàn)55致 謝56附 錄571 設(shè)計(jì)資料1.1 工程概況本設(shè)計(jì)是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)單層廠房進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該廠房平面呈矩形，長為72m，柱距6m，形式為單跨等高，跨度為24m，建筑總面積1728m2。1.2 設(shè)計(jì)資料基本風(fēng)壓0.5kN/m2?；狙?.3KN/ m2。地震設(shè)防烈度為7度。車間采光面積比為1/61/8。車間地坪荷重10KN/，均采用水磨石地面，全部地坪待設(shè)備基礎(chǔ)完工后再施工。廠房設(shè)4m×4.5 m大門兩個(gè)。車間內(nèi)設(shè)橋式吊車一輛，軟鉤，吊車工作級(jí)別位A5（中級(jí)工作制），具體參數(shù)如下。表1：橋式軟鉤吊車性能參數(shù)起重量Q（t

10、）跨度lk(m)基本尺寸（）小車總重（t）輪壓（KN）車寬B大車輪距K軌頂以上高度H軌中心至大車外邊緣B1PmaxPmin1522.55200405021402303.5112732.51.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和基本要求1.3.1 建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求（1） 完成建筑方案：平面、立面、剖面圖（2） 完成建筑施工圖設(shè)計(jì)：建筑設(shè)計(jì)總說明、建筑平、立面、剖面設(shè)計(jì)圖（3） 基本要求：設(shè)有15噸橋式吊車、墻體1.2米以下為240厚磚墻、1.2米以上為EPS夾芯板，屋面采用75厚的EPS夾芯板。1.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求（1）結(jié)構(gòu)選型及布置：基礎(chǔ)形式確定、柱網(wǎng)布置、屋面檁條布置、墻架布置（2）完成計(jì)算單元選

11、取與荷載計(jì)算（風(fēng)荷載按A類場(chǎng)地考慮、基本風(fēng)壓0.5）（3） 完成典型門式剛架的結(jié)構(gòu)分析及剛度驗(yàn)算（跨度18米）（4）進(jìn)行梁柱構(gòu)件設(shè)計(jì)（材料為Q345B）（5） 完成吊車梁設(shè)計(jì)（15噸位橋式吊車梁設(shè)計(jì)）（6） 完成節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和柱腳設(shè)計(jì)（7） 完成結(jié)構(gòu)施工圖繪制，包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明；基礎(chǔ)平面布置圖；柱腳平面布置圖、柱腳詳圖；結(jié)構(gòu)平面布置圖、屋面檁條布置圖、墻梁布置圖、支撐布置圖及部分附件詳圖；門式剛架施工圖、檁條與檁托詳圖、拉條詳圖、梁柱節(jié)點(diǎn)詳圖及吊車梁施工圖（8）完成論文的寫作、整理及文獻(xiàn)翻譯工作。2 建筑設(shè)計(jì)2.1 建筑平面設(shè)計(jì)2.1.1 廠房平面形式的選擇由設(shè)計(jì)要求確定跨度為24m單跨單層，

12、選取廠房平面形式為矩形。這種平面形式規(guī)整，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低，施工快。2.1.2 柱網(wǎng)的選擇綜合考慮門式剛架的跨度、檁條的跨度以及荷載性質(zhì)和類型等各方面的影響因素，確定基本柱距為6m。2.1.3 輔助構(gòu)件的定位（1） 在、定位軸線間及、定位軸線間各設(shè)4m×4.5 m的大門一個(gè)。（2） 在滿足車間采光面積比為1/61/8的前提下，在廠房兩側(cè)縱墻開窗，柱間窗戶尺寸為3.6m×2.1m，上層窗為一排2.1m高連窗。（3） 外圍散水坡度i=5%，寬800，大門入口的坡道坡度i=10%，且設(shè)有防滑條。（4）室內(nèi)外高差為150，室外地面標(biāo)高為-0.150m,在廠房的外圍四周±

13、;0.000m以上1.2m范圍均為砌體砌筑的墻體，兼作窗臺(tái)并支撐墻板。2.2 建筑立面設(shè)計(jì)為使立面簡(jiǎn)潔大方，比例恰當(dāng)，達(dá)到完整均勻，節(jié)奏自然，色調(diào)質(zhì)感協(xié)調(diào)統(tǒng)一的效果。本廠房的立面采用水平劃分的手法，在水平方向設(shè)整排的矩形窗，組成水平條帶，增加立體感。窗均為水平推拉窗，在側(cè)面開有4m×4.5m的門兩扇。2.3 建筑剖面設(shè)計(jì)2.3.1 廠房高度的確定由生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、貨物起吊高度、其中與運(yùn)輸和其他各方面的要求，初步確定軌頂標(biāo)高為6m，鋼結(jié)構(gòu)廠房梁柱的截面高度為跨度的1/301/45，即在800533之間，暫取梁柱截面高度為600，吊車梁高度取800，軌道選截面高度為140的重軌，由設(shè)

14、計(jì)資料所給出的橋式軟鉤吊車性能參數(shù)查得，軌頂以上高度H=2140，小車頂面至屋架下弦底部的安全高度取500，由此確定柱頂標(biāo)高。（1）有吊車廠房柱頂標(biāo)高的確定廠房柱頂標(biāo)高：H=H1+h6+h7式中：H柱頂標(biāo)高，應(yīng)符合3M模數(shù) H1軌頂標(biāo)高 h6軌頂以上高度 h7小車頂面至屋架下弦底部的安全高度則H=6000+2140+500=8640，取3M的模數(shù)H=8700=8.7m。（2）廠房高度的確定廠房高度的標(biāo)高：H=H+h式中：h橫梁截面高度則H=8700+600=9300。屋脊標(biāo)高的確定：H= H+×i式中：H屋脊標(biāo)高 L廠房跨度 i屋脊坡度，一般取1/10。則H=10500=10.5 m

15、。2.4 各種構(gòu)造的做法2.4.1散水做法2.4.2地面做法2.4.3坡道做法3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1結(jié)構(gòu)體系的選擇3.1.1 門式剛架在本設(shè)計(jì)中所給資料中提供的是一座跨度為24m，柱距為6m，采用輕型屋蓋和輕型外墻的單層廠房，車間內(nèi)設(shè)15t的中型工作制吊車，選用門式剛架操作為本廠房的主要承重結(jié)構(gòu)體系，在本設(shè)計(jì)中，門式剛架的柱、梁截面均選用等截面的實(shí)腹焊接工字形截面，為提高整個(gè)廠房的整體性和穩(wěn)定性，柱腳的連接形式采用剛接柱腳，梁柱之間的連接采用高強(qiáng)螺栓。3.1.2 屋面系統(tǒng)（1）屋面板根據(jù)設(shè)計(jì)書要求屋面采用75厚的EPS夾芯板。（2）檁條在該屋面體系中，選用卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條，跨度6m，高度取

16、跨度的1/351/50，最后由計(jì)算確定截面尺寸。 檁距取為1.5m，檁條的布置使腹板垂直屋面坡面。檁條的連接，與屋面可靠連接，以保證屋面能起阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，與壓型鋼板屋面連接，宜采用帶橡膠墊圈的自攻螺釘，與屋架、剛架的連接設(shè)置角鋼檁托，以防止檁條在支座處的扭轉(zhuǎn)變形和傾覆。拉條與撐桿為了減小檁條在安裝和使用階段的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，保證其整體穩(wěn)定性而設(shè)置拉條。在檁條跨度位置設(shè)置一道拉條（規(guī)范：i=1/10，檁跨>4m設(shè)一道；跨度>6m在檁跨三分點(diǎn)出各設(shè)一道）。在檐檁和其相鄰的檁條間設(shè)撐桿，撐桿采用鋼管內(nèi)設(shè)拉條的做法。在檐口處設(shè)置斜拉條和撐桿。3.1.3 吊車梁系統(tǒng)在本設(shè)計(jì)中，車間

17、內(nèi)設(shè)一輛起重量為15t的橋式軟鉤中級(jí)工作制吊車，考慮到其起重量小，吊車梁采用6m跨度的焊接工字形截面。通過計(jì)算確定梁的截面尺寸使之滿足承載力的要求，端跨吊車梁的連接與中間跨的有所區(qū)別。3.1.4 基礎(chǔ)由于柱腳處荷載較小，故考慮采用獨(dú)立基礎(chǔ)。階梯形的剛性獨(dú)立基礎(chǔ)為主要的選擇形式，在剛性角的范圍內(nèi)確定臺(tái)階的高寬尺寸。3.1.5 圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系墻面標(biāo)高1.2m以下采用240磚墻，墻面標(biāo)高1.2m以上的所有墻體均采用EPS夾芯板3.2材料選擇3.2.1 鋼材種類根據(jù)設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)梁柱使用Q345B鋼，部分構(gòu)件采用Q235B鋼。3.2.2 連接材料在本設(shè)計(jì)中所涉及的所有連接所用鋼材，如焊條，螺栓的鋼材應(yīng)

18、與主體金屬的強(qiáng)度相適應(yīng)。焊條選用E43系列焊條，采用手工電弧焊，連接螺栓分為普通螺栓和高強(qiáng)螺栓兩種。橫梁跨中拼接點(diǎn)，梁柱拼接點(diǎn)所用螺栓一律為高強(qiáng)螺栓，其余為普通螺栓連接。初步確定高強(qiáng)螺栓為10.9級(jí)，柱腳與基礎(chǔ)的剛性連接采用錨栓，錨栓鋼號(hào)為Q345B。3.3檁條、墻梁、隅撐設(shè)計(jì)3.3.1檁條設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(GB 50018-2002)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS102:2002)（2）設(shè)計(jì)資料卷邊槽形冷彎型鋼，按6m跨簡(jiǎn)支計(jì)算；檁條間距取1.5m，按構(gòu)造在檁條中設(shè)置一道拉條，鋼材采用Q235鋼，屋面排水坡度為

19、1/10，傾角5.711°，屋面板采用彩色鋼板巖棉夾芯壓型鋼板（3）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)屋面坡度(度): 5.711檁條跨度 (m): 6.000檁條間距 (m): 1.500設(shè)計(jì)規(guī)范: 門式剛架規(guī)程CECS102:2002風(fēng)吸力下翼緣受壓穩(wěn)定驗(yàn)算：按式驗(yàn)算檁條形式: 卷邊槽形冷彎型鋼C160X70X20X3.0鋼材鋼號(hào)：Q235鋼拉條設(shè)置: 設(shè)置一道拉條 拉條作用: 約束檁條上翼緣凈截面系數(shù): 1.000檁條僅支承壓型鋼板屋面(承受活荷載或雪荷載),撓度限值為 1/150屋面板能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)構(gòu)造能保證風(fēng)吸力作用下翼緣受壓的穩(wěn)定性建筑類型: 封閉式建筑永久荷載：取0.250 kN/m可變荷載

20、：屋面均布活荷載0.50kN/m，雪荷0.30kN/m，計(jì)算時(shí)取兩者的較大值0.50 kN/m。 風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓：0=0.50 kN/m （4）截面及材料特性檁條形式: 卷邊槽形冷彎型鋼C160X70X20X3.0 鋼材鋼號(hào)：Q235鋼 屈服強(qiáng)度 fy= 235.000 N/mm2 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f= 205.000 N/mm2 考慮冷彎效應(yīng)強(qiáng)度 f'=222.493 N/mm2（5）截面驗(yàn)算、 1.2恒載+1.4(活載+0.9積灰+0.6風(fēng)載(壓力)彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): Mx = 7.115彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): My = 0.178有效截面計(jì)算結(jié)果:全截面有效截面強(qiáng)度(N/m

21、m2) : 、 1.0恒載+1.4風(fēng)載(吸力)組合 彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): 彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): 有效截面計(jì)算結(jié)果: 全截面有效。 截面強(qiáng)度(N/mm2) : 、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，撓度計(jì)算 垂直于屋面的撓度(mm) : 計(jì)算滿足 檁條能夠承受的最大軸力設(shè)計(jì)值為(KN): N=31.0003.3.2墻梁設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS102:2002)（2）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)墻梁跨度 (m): 6.000墻梁間距 (m): 1.500設(shè)計(jì)規(guī)范: 門式剛架規(guī)程CECS102:2002風(fēng)吸力下翼緣受壓穩(wěn)定驗(yàn)算：按式驗(yàn)算墻梁形式:

22、熱軋輕型槽鋼 20 墻梁布置方式: 口朝下鋼材鋼號(hào)：Q235鋼拉條設(shè)置: 在跨中設(shè)置一道拉條 拉條作用: 約束墻梁外翼緣凈截面系數(shù): 1.000墻梁支承壓型鋼板墻,水平撓度限值為 1/100墻板能阻止墻梁側(cè)向失穩(wěn)構(gòu)造能保證風(fēng)吸力作用墻梁內(nèi)翼緣受壓的穩(wěn)定性墻梁支撐墻板重量單側(cè)掛墻板墻梁上方一側(cè)板重(kN/m) : 1.500建筑類型: 封閉式建筑分區(qū): 邊緣帶基本風(fēng)壓: 0.500風(fēng)荷載高度變化系數(shù): 1.000迎風(fēng)風(fēng)荷載體型系數(shù): 1.000背風(fēng)風(fēng)荷載體型系數(shù): -1.100 迎風(fēng)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2): 0.500背風(fēng)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2): -0.550（3）截面及材料特性墻梁

23、形式: 熱軋輕型槽鋼 20 鋼材鋼號(hào)：Q235鋼 屈服強(qiáng)度 fy= 235.000 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f= 215.000（4）設(shè)計(jì)內(nèi)力 、1.2恒載+1.4風(fēng)壓力組合 繞主慣性軸強(qiáng)軸彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): Mx = 4.725 繞主慣性軸弱軸彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): My = -2.273 水平剪力設(shè)計(jì)值 (kN) : Vx = 3.150 豎向剪力設(shè)計(jì)值 (kN) : Vy = 3.788 、1.35恒載繞主慣性軸強(qiáng)軸彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): Mx1= 0.000 繞主慣性軸弱軸彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): My1= -2.557 水平剪力設(shè)計(jì)值 (kN) : Vx1 = 0.000 豎向剪力設(shè)計(jì)

24、值 (kN) : Vy1 = 4.262、1.2恒載+1.4風(fēng)吸力組合 繞主慣性軸強(qiáng)軸彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): Mx2 = -5.198 繞主慣性軸弱軸彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m): My2 = -2.273 水平剪力設(shè)計(jì)值 (kN) : Vxw = 3.465 豎向剪力設(shè)計(jì)值 (kN) : Vyw = 3.788（5）風(fēng)壓力作用驗(yàn)算抗彎控制組合： 1.2恒載+1.4風(fēng)壓力組合 截面強(qiáng)度(N/mm2) : max = （6）風(fēng)吸力作用驗(yàn)算組合: 1.2恒載+1.4風(fēng)吸力 截面強(qiáng)度(N/mm2) : maxw = （7）荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙闰?yàn)算豎向撓度(mm) : fy = 3.042 水平撓度(mm

25、) : fx = 4.037 <=60.000 計(jì)算滿足 3.3.3隅撐設(shè)計(jì)（1）隅撐計(jì)算輸出結(jié)果:軸力N = 應(yīng)力 = 梁下翼緣截面面積A： 0.0042mm2橫梁鋼材型號(hào)： Q345鋼翼緣鋼板厚度12mm橫梁鋼材屈服強(qiáng)度值fy345 N/mm2橫梁鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f 310 N/mm2角鋼計(jì)算長度1273.58mm角鋼截面 L50x4角鋼回轉(zhuǎn)半徑0.99cm角鋼截面面積0.00039m2長細(xì)比128.644 220折減系數(shù) = 0.6 + 0.0015×= 0.792967穩(wěn)定系數(shù)0.292981軸力N18.0936 kN應(yīng)力158.351 N/mm2<245.82 N

26、/mm2（2）螺栓計(jì)算輸出結(jié)果角鋼鋼材鋼號(hào)Q235鋼構(gòu)件的鋼材厚度 3 mm螺栓直徑 12 mm螺栓有效截面面積84.3mm2螺栓孔徑 13mm螺栓連接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值140 N/mm2螺栓連接抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值305 N/mm2螺栓連接抗剪承載力設(shè)計(jì)值 11.802 kN螺栓連接抗壓承載力設(shè)計(jì)值 25.7115 kN螺栓連接承載力設(shè)計(jì)值 > 軸力N=18.0936 kN3.4抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)3.4.1柱高確定（1）山墻墻架柱高的確定 軌頂標(biāo)高H1 = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 =6000 mm 軌頂至柱頂高度H2 = h + h =2640 mm 柱頂標(biāo)高H = H1 + H2

27、 =8640 mm取3M的模數(shù)H=8700=8.7m (2）抗風(fēng)柱高度的確定 H = 8700 + 24000×tan5.711°÷4 =9500 mm3.4.2設(shè)計(jì)信息 鋼材等級(jí)：Q345 柱距(m)：8.000 柱高(m)：9.500 柱截面：焊接組合H形截面: H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*200*200*8*12*12 鉸接信息：下端固接、上端鉸接 柱平面內(nèi)計(jì)算長度系數(shù)：0.732 柱平面外計(jì)算長度：6.000 強(qiáng)度計(jì)算凈截面系數(shù)：1.000 設(shè)計(jì)規(guī)范:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 容許撓度限值: l/400 = 23.750 (mm) 風(fēng)載信息： 基本風(fēng)壓

28、W0(kN/m2)：0.500 風(fēng)壓力體形系數(shù)s1：0.600 風(fēng)吸力體形系數(shù)s2：-0.600 風(fēng)壓高度變化系數(shù)z：1.380 柱頂恒載(kN)：0.000 柱頂活載(kN)：0.000 墻板自承重 風(fēng)載作用起始高度 y0(m)：0.0003.4.3設(shè)計(jì)依據(jù) （1）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB 50009-2001) （2）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50017-2003)3.4.4設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）、截面特性計(jì)算 A =7.0080e-003; Xc =1.0000e-001; Yc =1.5000e-001;Ix =1.1361e-004; Iy =1.6012e-005; ix =1.273

29、2e-001; iy =4.7799e-002;W1x=7.5738e-004; W2x=7.5738e-004; W1y=1.6012e-004; W2y=1.6012e-004;（2）、風(fēng)載計(jì)算 抗風(fēng)柱上風(fēng)壓力作用均布風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m): 3.312 抗風(fēng)柱上風(fēng)吸力作用均布風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m): -3.312（3）、柱上各斷面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 組合號(hào) 1：1.35恒+0.7*1.4活斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 彎矩(kN.m)： 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 軸力(kN) ： 7.010 6.426 5.842 5.258

30、 4.674 4.089 3.505 斷面號(hào) ： 8 9 10 11 12 13 彎矩(kN.m)： 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 軸力(kN) ： 2.921 2.337 1.753 1.168 0.584 0.000 組合號(hào) 2：1.2恒+1.4風(fēng)壓+0.7*1.4活 斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 彎矩(kN.m)： 52.309 31.967 14.530 0.000 -11.624 -20.342 -26.154 軸力(kN) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 斷面號(hào) ： 8 9

31、10 11 12 13 彎矩(kN.m)： -29.061 -29.061 -26.154 -20.342 -11.624 0.000 軸力(kN) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 組合號(hào) 3：1.2恒+0.6*1.4風(fēng)壓+1.4活 斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 彎矩(kN.m)： 31.385 19.180 8.718 0.000 -6.975 -12.205 -15.693 軸力(kN) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 斷面號(hào) ： 8 9 10 11 12 13 彎矩(kN.m)：

32、 -17.436 -17.436 -15.693 -12.205 -6.975 0.000 軸力(kN) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 組合號(hào) 4：1.2恒+1.4風(fēng)吸+0.7*1.4活 斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 彎矩(kN.m)：-52.309 -31.967 -14.530 0.000 11.624 20.342 26.154 軸力(kN) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 斷面號(hào) ： 8 9 10 11 12 13 彎矩(kN.m)： 29.061 29.061 26.154

33、 20.342 11.624 0.000 軸力(kN) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 組合號(hào) 5：1.2恒+0.6*1.4風(fēng)吸+1.4活 斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 彎矩(kN.m)：-31.385 -19.180 -8.718 0.000 6.975 12.205 15.693 軸力(kN) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 斷面號(hào) ： 8 9 10 11 12 13 彎矩(kN.m)： 17.436 17.436 15.693 12.205 6.975 0.000 軸力(kN)

34、： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 柱底剪力設(shè)計(jì)值: 風(fēng)壓力作用(kN): 27.531 風(fēng)吸力作用(kN): -27.531（4）、抗風(fēng)柱強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果 控制組合：2 設(shè)計(jì)內(nèi)力：彎矩(kN.m)：52.309; 軸力(kN)：6.232 抗風(fēng)柱強(qiáng)度計(jì)算最大應(yīng)力(N/mm2):66.666 < f=310.000 抗風(fēng)柱強(qiáng)度驗(yàn)算滿足。（5）、抗風(fēng)柱平面內(nèi)穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果 控制組合：2 設(shè)計(jì)內(nèi)力：彎矩(kN.m)：52.309; 軸力(kN)：6.232 平面內(nèi)計(jì)算長度(m)：6.954 抗風(fēng)柱平面內(nèi)長細(xì)比x:55 軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)x：0.773 抗風(fēng)柱平

35、面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算最大應(yīng)力(N/mm2):67.002 < f=310.000 抗風(fēng)柱平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力驗(yàn)算滿足。 抗風(fēng)柱平面內(nèi)長細(xì)比x:55 < =150（6）、抗風(fēng)柱平面外穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果 控制組合：2 設(shè)計(jì)內(nèi)力：彎矩(kN.m)：52.309; 軸力(kN)：6.232 平面外計(jì)算長度(m)：6.000 抗風(fēng)柱平面外長細(xì)比y:126 軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)y：0.274 受彎整體穩(wěn)定系數(shù)b：0.711 抗風(fēng)柱平面外穩(wěn)定計(jì)算最大應(yīng)力(N/mm2):100.319 < f=310.000 抗風(fēng)柱平面外穩(wěn)定應(yīng)力驗(yàn)算滿足。 抗風(fēng)柱平面外長細(xì)比y:126 < =150（7）、局部穩(wěn)定驗(yàn)算 控制

36、組合：1 腹板計(jì)算高厚比 H0/Tw=34.50 < 容許高厚比H0/Tw=61.9 翼緣寬厚比 B/T=8.00 < 容許寬厚比 B/T =12.4（8）、撓度驗(yàn)算 標(biāo)準(zhǔn)組合：1.0恒+1.0風(fēng)斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 風(fēng)壓彎矩(kN.m)：37.363 22.833 10.379 0.000 -8.303 -14.530 -18.682 風(fēng)吸彎矩(kN.m)：-37.363 -22.833 -10.379 0.000 8.303 14.530 18.682 斷面號(hào) ： 8 9 10 11 12 13 風(fēng)壓彎矩(kN.m)： -20.758 -20.758 -18.

37、682 -14.530 -8.303 0.000 風(fēng)吸彎矩(kN.m)： 20.758 20.758 18.682 14.530 8.303 0.000 抗風(fēng)柱撓度計(jì)算結(jié)果:斷面號(hào) ： 1 2 3 4 5 6 7 風(fēng)壓撓度值(mm)：0.000 0.408 1.436 2.752 4.077 5.188 5.920 風(fēng)吸撓度值(mm)：0.000 -0.408 -1.436 -2.752 -4.077 -5.188 -5.920 斷面號(hào) ： 8 9 10 11 12 13 風(fēng)壓撓度值(mm)：6.161 5.855 5.003 3.660 1.936 0.000 風(fēng)吸撓度值(mm)：-6.16

38、1 -5.855 -5.003 -3.660 -1.936 0.000 風(fēng)壓最大撓度所在截面: 8計(jì)算最大撓度: 6.161(mm) < 容許撓度: 23.750(mm) 風(fēng)吸最大撓度所在截面: 8計(jì)算最大撓度: -6.161(mm) < 容許撓度: 23.750(mm) 抗風(fēng)柱撓度驗(yàn)算滿足。3.5 剛架設(shè)計(jì)3.5.1設(shè)計(jì)主要依據(jù)（1）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001);（2）建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50011-2001);（3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003);（4）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS 102:2002);3.5.2總信息 結(jié)構(gòu)類型:

39、 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范: 按門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程計(jì)算 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): 1.00 節(jié)點(diǎn)總數(shù): 7 柱數(shù): 4 梁數(shù): 2 支座約束數(shù): 2 標(biāo)準(zhǔn)截面總數(shù): 2 活荷載計(jì)算信息: 考慮活荷載不利布置 風(fēng)荷載計(jì)算信息: 計(jì)算風(fēng)荷載 鋼材: Q345B 梁柱自重計(jì)算信息: 柱梁自重都計(jì)算 恒載作用下柱的軸向變形: 考慮 梁柱自重計(jì)算增大系數(shù): 1.20 基礎(chǔ)計(jì)算信息: 不計(jì)算基礎(chǔ) 梁剛度增大系數(shù): 1.00 鋼結(jié)構(gòu)凈截面面積與毛截面面積比: 0.85 門式剛架梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性: 不驗(yàn)算 鋼結(jié)構(gòu)受拉柱容許長細(xì)比: 400 鋼結(jié)構(gòu)受壓柱容許長細(xì)比: 500 鋼梁(恒+活)容許撓跨比: l / 180 柱頂容許水平位移/柱高: l / 60 抗震等級(jí): 不考慮地震作用計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示:3.5.3標(biāo)準(zhǔn)截面信息（1）、標(biāo)準(zhǔn)截面類型 16, 280, 280, 700, 8.0, 12.0, 12.0, 5 16, 190, 190, 700, 8.0, 10.0, 10.0, 5（2）、標(biāo)準(zhǔn)截面特性 截面號(hào) Xc Yc Ix Iy A 1 0.14000 0.35000 0.10012E-02 0.43933E-04 0.12128E-01 2 0.09500 0.35000 0.6