鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算書

安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙

安徽工業(yè)大學(xué)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書

課題名稱

成都精鋼鋼構(gòu)公司輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)（跨度2-21m，柱距7.5m，橋式吊車2-20t，牛腿標(biāo)高7.0m，粗糙度B類，壓型板）

建筑工程學(xué)院

土木工程081班

裴靜

089044293學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容:

本項(xiàng)目為成都精鋼構(gòu)公司輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)。

建筑平面設(shè)計(jì)要考慮使用功能的特點(diǎn)；立面設(shè)計(jì)要體現(xiàn)現(xiàn)代化建筑風(fēng)格，色彩簡(jiǎn)潔明快。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算內(nèi)容包括：荷載計(jì)算；計(jì)算簡(jiǎn)圖、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合及變形驗(yàn)算；墻梁及屋面檁條計(jì)算；吊車梁計(jì)算；一榀標(biāo)準(zhǔn)剛架計(jì)算；梁柱連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算；柱間支撐計(jì)算；屋蓋支撐計(jì)算；基礎(chǔ)及基礎(chǔ)梁計(jì)算；其它必要構(gòu)件計(jì)算。

圖紙內(nèi)容包括：

建筑部分：建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明、總平面圖、一層平面圖、屋頂平面圖、正面和側(cè)立面圖、剖面圖、維護(hù)結(jié)構(gòu)與柱連接構(gòu)造、屋面構(gòu)造以及其他必要的節(jié)點(diǎn)大樣圖；

結(jié)構(gòu)部分：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明；基礎(chǔ)平面布置圖和基礎(chǔ)詳圖、結(jié)構(gòu)平面布置圖、吊車梁及制動(dòng)結(jié)構(gòu)平面布置圖、柱間支撐布置及詳圖、墻架及屋面結(jié)構(gòu)布置圖、一榀剛架結(jié)構(gòu)圖、吊車梁及制動(dòng)結(jié)構(gòu)詳圖、其它必要的節(jié)點(diǎn)詳圖。

論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括：任務(wù)書、中、外文摘要、目錄、文獻(xiàn)綜述、建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明書、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書、英文資料翻譯等內(nèi)容。

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指導(dǎo)教師簽字：

摘要

本次設(shè)計(jì)歷時(shí)16周，設(shè)計(jì)任務(wù)是在成都的單層雙跨輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，采用門式剛架結(jié)構(gòu)：每跨21米，每跨中都設(shè)有一臺(tái)20噸、A3級(jí)橋式吊車。設(shè)計(jì)主要依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017—2003）和《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102—2002）等國(guó)家規(guī)范。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。首先是建筑方案設(shè)計(jì)，在確定剛架平面布置后，先進(jìn)行各種的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，利用PKPM軟件估算選梁、柱截面進(jìn)行門式剛架橋式吊車位移法獨(dú)立基礎(chǔ)

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ABSTRACT

Thisdesigntakesme16.5weeks．Thedesigntotheindustrialfactorybuildingofsteelconstructionadoptsportalframestructure:Eachspanis24mandconsistsof16tons,bridgetypecraneofA3grade.Thedesignismainlyaccordingtothecriterionof“CODERORDESIGNOFSTEELSTRUCTURES”（GB50017—2003）and“TECHNICALSPECIFICATIONFORSTEELSTRUCTUREOFLIGHT-WEIGHTBUILDINGSWITHGABLEFRAMES”（CECS102：2002）etc.Thefirstisthearchitecturaldesign.Andafterdecidedtheplanearrangementofframe,representativevalueofloadisfirstcaculated.TheinternalforceisanalyzedandcombinedinPKPMsoastochoosethesectionofbeamandcolumnandneglectesthefactorthatearthquakeisontheinfluenceofloadingetc.Basedontheseanalyses,thesectionofbeamandcolumniationisdecided.Thenthevibratecycleiscalculatedbythepeak-displacementmethodforstructuralinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce).Next,checkingstabilityoftheplanestructure.ThesteelbeamandcolumnemploysQ235-Bcarbonstructuralsteel.Connectionboltsarehighstrengthoffrictiontypewithbehavioralgrade10.9.RodformanualweldingusuallyadoptsE43.Andduringcalculatetheinternalforce,akindofmostunfavorableassociationhavebeenonlyselected,fetchthesafestresulttocalculate.Inaddition,foundationofthegroundhasbeencaculated.Becausethegeologicalconditionoftheplaceoffactorybuildingisbetter;thedesignplanisadoptedontheindividualfootingunderthepost.Havingfinishedtheroofbeam,internalforceandthesectionofmembershavebeencaculated.Finallydrawthebuildingandstructure.

Keywords：Light-weightsteelstructures;Portalframe;Bridgetypecrane;Theinternal

forceanalyzes;Utilizingthepeak-displacementmethod;Individualfooting

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目錄

文獻(xiàn)綜述...............................................................1

第一部分建筑設(shè)計(jì).....................................................10

1廠房的平面設(shè)計(jì)..................................................10

1.1廠房定位軸線的確定.....................................10

1.2柱網(wǎng)布置................................................10

1.3變形縫..................................................11

2廠房的立面設(shè)計(jì)..................................................11

2.1屋面排水設(shè)計(jì)............................................11

2.2屋面板及墻面板的選擇....................................11

3廠房的剖面設(shè)計(jì)...................................................12

3.1軌頂及牛腿標(biāo)高的確定....................................12

3.2廠房的構(gòu)造設(shè)計(jì)..................................................13

第二部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).....................................................14

1.屋面檁條計(jì)算....................................................14

1.1設(shè)計(jì)資料................................................14

1.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面）..............................14

1.3內(nèi)力計(jì)算：（如圖2.1所示）.............................15

1.4截面選擇及截面特性......................................15

1.5強(qiáng)度驗(yàn)算................................................16

1.6穩(wěn)定性驗(yàn)算..............................................16

1.7撓度計(jì)算................................................17

1.8構(gòu)造要求................................................17

2.墻面(軸線1～10)檁條計(jì)算.........................................18

2.1設(shè)計(jì)資料................................................18

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2.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值..............................................18

2.3荷載設(shè)計(jì)值..............................................18

2.4內(nèi)力計(jì)算................................................18

2.5截面選擇................................................19

2.6強(qiáng)度驗(yàn)算................................................19

2.7整體穩(wěn)定性驗(yàn)算..........................................19

2.8風(fēng)荷載作用下的撓度計(jì)算..................................20

3.墻面(軸線A～C)檁條計(jì)算..........................................21

3.1設(shè)計(jì)資料................................................21

3.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值..............................................21

3.3荷載設(shè)計(jì)值..............................................21

3.4內(nèi)力計(jì)算................................................21

3.5截面選擇................................................22

3.6強(qiáng)度驗(yàn)算................................................22

3.7整體穩(wěn)定性驗(yàn)算..........................................22

3.8風(fēng)荷載作用下的撓度計(jì)算..................................23

4.抗風(fēng)柱的計(jì)算....................................................24

4.1設(shè)計(jì)資料................................................24

4.2荷載...................................................24

4.3截面選擇及內(nèi)力計(jì)算......................................24

4.4強(qiáng)度驗(yàn)算................................................25

4.5穩(wěn)定性計(jì)算..............................................25

4.4撓度驗(yàn)算................................................26

5.（A、C）柱間支撐...............................................27

5.1設(shè)計(jì)資料................................................27

5.2荷載設(shè)計(jì)值和桿件內(nèi)力....................................27

5.3吊車梁以上的柱間支撐:（壓桿）...........................28

5.4吊車梁以上的橫桿：......................................28

5.5吊車梁以下的柱間支撐:（壓桿）...........................28

5.6吊車梁以下的橫桿：......................................28

6.柱（B）間支撐...................................................30

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6.1設(shè)計(jì)資料................................................30

6.2荷載設(shè)計(jì)值和桿件內(nèi)力....................................30

6.3吊車梁以上的柱間支撐:（壓桿）...........................31

6.4吊車梁以上的橫桿：......................................31

6.5吊車梁以下的柱間支撐:（壓桿）...........................31

6.6吊車梁以下的橫桿：......................................31

7.橫向水平支撐....................................................33

7.1設(shè)計(jì)資料................................................33

7.2風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值和桿件內(nèi)力：................................33

7.3橫桿（壓桿）............................................33

7.4交叉斜桿（拉桿）........................................34

8.吊車梁計(jì)算.....................................................35

8.1設(shè)計(jì)資料................................................35

8.2吊車荷載................................................35

8.3內(nèi)力計(jì)算................................................35

8.4截面選擇................................................36

8.5吊車梁截面幾何性質(zhì)計(jì)算（截面尺寸見(jiàn)圖8.3、圖8.4所示）....37

8.6強(qiáng)度計(jì)算................................................39

8.7整體穩(wěn)定................................................40

8.8吊車梁的豎向撓度驗(yàn)算.....................................40

8.9疲勞驗(yàn)算................................................40

8.10局部穩(wěn)定性驗(yàn)算.........................................40

8.11支座加勁肋計(jì)算驗(yàn)算.....................................40

8.12焊縫計(jì)算（設(shè)計(jì)手冊(cè)P333）...............................42

9.門式剛架計(jì)算...................................................44

9.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值..............................................45

9.2初選截面................................................45

9.3截面特性................................................45

9.4剛架內(nèi)力計(jì)算............................................47

9.5剛架截面驗(yàn)算............................................83

10.節(jié)點(diǎn)計(jì)算.......................................................94

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10.1柱腳計(jì)算...............................................9410.2牛腿計(jì)算..............................................10310.3梁柱連接設(shè)計(jì)計(jì)算......................................10710.4抗風(fēng)柱計(jì)算............................................112

11.基礎(chǔ)梁及地基基礎(chǔ)計(jì)算..........................................115

11.1基礎(chǔ)梁計(jì)算............................................11511.2左柱基礎(chǔ)計(jì)算..........................................11711.3中柱基礎(chǔ)計(jì)算..........................................12611.4抗風(fēng)柱基礎(chǔ)計(jì)算........................................133致謝..............................................................139參考文獻(xiàn)...........................................................140外文翻譯.............................................................141附錄A畢業(yè)論文原始資料..............................................154附錄B剛架計(jì)算英文翻譯原始資料............................................175

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書文獻(xiàn)綜述1.簡(jiǎn)單介紹鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性好、施工速度快、地基費(fèi)用省、結(jié)構(gòu)面積小、工業(yè)化程度高、外形美觀等一系列優(yōu)點(diǎn)，與混凝土結(jié)構(gòu)相比它是環(huán)保型和可再次利用的，也是易于產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)，發(fā)達(dá)國(guó)家在房屋建筑中廣發(fā)采用鋼結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)用鋼材主要品種有中厚板、薄板、鍍鋅卷板、彩色涂層卷板、中小型鋼（工字鋼、槽鋼、角鋼）、熱軋H鋼、焊管（直縫管和螺旋管）、冷彎型鋼（C型鋼、Z型鋼、矩形鋼、方管）及無(wú)縫鋼管等，特別是熱軋H型鋼的生產(chǎn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展起到推動(dòng)作用。發(fā)展趨勢(shì)是鋼結(jié)構(gòu)以中厚板為主，H型鋼、冷彎型鋼、鋼管（無(wú)縫、焊接）、彩色涂層卷板需求增加、大中型角鋼、工字鋼、槽鋼用量減少，鋼制品連接材料（焊條、焊絲、高強(qiáng)度螺栓等）品種和質(zhì)量不斷發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍極其廣泛，為了更好地發(fā)揮鋼材的性能，有效地承擔(dān)荷載，不同的工程結(jié)構(gòu)也將采用不同的結(jié)構(gòu)形式。1).用于房屋建筑的主要結(jié)構(gòu)形式目前業(yè)第1頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書（3）開(kāi)發(fā)剛才產(chǎn)品，應(yīng)用新型構(gòu)件；（4）應(yīng)用新的計(jì)算技術(shù)與測(cè)試技術(shù)。2.鋼結(jié)構(gòu)的建造鋼結(jié)構(gòu)的建造分為兩個(gè)主要步驟，即工廠制造和工地安裝。（1）工廠制造包括下列工序：鋼材的驗(yàn)收、整理和保管，包括必要的矯正；按施工圖放樣，做出樣板、樣桿，并據(jù)以劃線和下料；對(duì)劃線后的鋼材進(jìn)行剪切（焰割）、沖（鉆）孔和刨邊等項(xiàng)加工，非平直的零件則需要通過(guò)煨彎和輥圓等工序來(lái)成型；對(duì)加工過(guò)程中造成變形的零件進(jìn)行整平（輥平、頂平）；把零件按圖裝配成構(gòu)件，并加以焊接（鉚接）；對(duì)焊接造成的變形加以矯正；除銹和涂漆。（2）工地安裝工作包括：現(xiàn)場(chǎng)的擴(kuò)大拼裝；把擴(kuò)大拼裝后的構(gòu)件（子結(jié)構(gòu)）一一吊裝就位，相互連接，加以臨時(shí)固定；調(diào)整各部分的相對(duì)位置，使符合安裝精度的要求，并做最后固定。建造過(guò)程，尤其是加工階段，不可避免地要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生影響，如冷加工硬化和焊接熱效應(yīng)等。3.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)，而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，則稱此特定狀態(tài)為結(jié)構(gòu)對(duì)該功能的極限狀態(tài)。設(shè)計(jì)中的極限狀態(tài)往往以結(jié)構(gòu)的某種荷載效應(yīng)，如對(duì)所考慮的極限狀態(tài)，在確定其荷載效應(yīng)時(shí)，應(yīng)對(duì)所有可能同時(shí)出現(xiàn)的諸荷載作用加以組合，求得組合后在結(jié)構(gòu)中的總效應(yīng)。考慮荷載出現(xiàn)的變化性質(zhì)，包括出現(xiàn)的

與否和不同的方向，這種組合可以多種多樣，因此還必須在所有可能組合中，取其中最不利的一組作為該極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)依據(jù)。

4．鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀態(tài)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（除疲勞計(jì)算外）采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。承重鋼結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)精心設(shè)計(jì)。1）承載能力極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力、疲勞破壞或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)時(shí)，該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件即達(dá)到承載能力極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)；（1）整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如滑移或傾覆等）；（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因其應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞（包括疲勞破壞），或因過(guò)度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載；（3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系而喪失承載能力；（4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件因達(dá)到臨界荷載而喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。2）正常使用極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)時(shí)，該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件即達(dá)到正常使用極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài)；影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用的局部損壞；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特定狀態(tài)。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件時(shí)通常按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)以保證安全，再按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行校核以保證適用性。5.抗震結(jié)構(gòu)對(duì)材料和施工質(zhì)量的特別要求1）結(jié)構(gòu)材料性能指標(biāo)，應(yīng)符合下列最低要求：(1)砌體結(jié)構(gòu)材料應(yīng)符合下列規(guī)定：①燒結(jié)普通粘土磚和燒結(jié)多空粘土磚的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU10，砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M5；②混凝土小型空心砌塊的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU7.5，其砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M7.5。(2)混凝土結(jié)構(gòu)材料應(yīng)符合下列規(guī)定：①混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，框支梁、框支柱及抗震等級(jí)為一級(jí)的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20；

②抗震等級(jí)為一、二級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時(shí)，鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25；且鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3。

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(3)鋼結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)符合下列規(guī)定：①剛才的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.2；②鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階，且伸長(zhǎng)率應(yīng)大于20%；③鋼材應(yīng)有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。2）結(jié)構(gòu)材料性能指標(biāo)，尚宜符合下列要求：(1)普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；普通鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)，縱向受力鋼筋宜選用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335、HRB400和HPB235級(jí)熱軋鋼筋。注：鋼筋的檢驗(yàn)方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204的規(guī)定。(2)混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，9度時(shí)不宜超過(guò)C60，8度時(shí)不宜超過(guò)C70。(3)鋼結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235等級(jí)B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼及Q345等級(jí)、B、C、D、E的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)，尚可采用其他鋼種和鋼號(hào)。在施工中，當(dāng)需要以強(qiáng)度等級(jí)較高的鋼筋替代原設(shè)計(jì)中的縱向受力鋼筋時(shí)，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力設(shè)計(jì)值相等的原則換算，并應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造措施的要求。采用焊接連接的鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)鋼板厚不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力時(shí)，受拉試件板厚方向截面收縮率，不應(yīng)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》GB50313關(guān)于Z15級(jí)規(guī)定的容許值。鋼筋混凝土構(gòu)造柱、芯柱和底部框架-抗震墻磚房中磚抗震墻的施工，應(yīng)先砌墻后澆構(gòu)造柱、芯柱和框架梁柱。6.單層廠房工業(yè)建筑是指從事各類工業(yè)生產(chǎn)及直接為生產(chǎn)服務(wù)的房屋，是工業(yè)建設(shè)必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。從事工業(yè)生產(chǎn)的房屋主要包括生產(chǎn)廠房、輔助生產(chǎn)用房以及為生產(chǎn)提供動(dòng)力的房屋，這些房屋往往稱為“廠房”或“車間”。單層廠房指層數(shù)為一層的廠房，它主要用于重型機(jī)械制造工業(yè)，冶金工業(yè)等重工業(yè)。這類廠房的特點(diǎn)是設(shè)備體積大、重量大、廠房第4頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書高在20m以上，有些廠房高度可達(dá)40m以上。（3）廠房的建筑構(gòu)造比較復(fù)雜：大多數(shù)單層廠房采用多跨得平面結(jié)構(gòu)形式，第5頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范首次將圓鋼、小角鋼的輕型鋼結(jié)構(gòu)列為專門一章，對(duì)推廣輕型鋼結(jié)構(gòu)起了很大作用，但人們片面地認(rèn)為輕型鋼結(jié)構(gòu)只是指“跨度不超過(guò)18m且起重量不大于5t的輕、中級(jí)工作制橋式吊車的房屋中采用有圓鋼或小角鋼（小于L45×4或L56×36×4）的鋼結(jié)構(gòu)”，而忽視了大量應(yīng)用的其他截面尺寸較小、壁厚較薄的輕型鋼結(jié)構(gòu)。根據(jù)輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍將不局限于具有小跨度、小吊車的房屋，而且已逐漸擴(kuò)展，可以取代部分普通鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。輕型屋面的應(yīng)用和屋面荷載的大幅度降低，是鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的截面尺寸和重量比按傳統(tǒng)混凝土重屋面設(shè)計(jì)的大幅度降低，不僅節(jié)約鋼材用量，加快建設(shè)速度，更引人觸目的是它本身具有較強(qiáng)的抗震能力而且能提高整個(gè)房屋的綜合抗震性能。但由于輕型鋼結(jié)構(gòu)的截面尺寸相對(duì)較小，在制作、運(yùn)輸、安裝以及防護(hù)、隔熱等方面必須引起足夠的注意。單層輕型房屋一般采用門式剛架、屋架和網(wǎng)架為注意承重結(jié)構(gòu)。其上設(shè)檁條、屋面板（或板檁合為一體的太空輕質(zhì)大型屋面板），其下設(shè)柱（對(duì)剛架則梁柱合一）、基礎(chǔ)，駐外側(cè)有輕質(zhì)墻架，柱的第6頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書網(wǎng)架為空間結(jié)構(gòu)體系，不像剛架和屋架需另設(shè)支撐。8.單層門式剛架結(jié)構(gòu)單層門式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H型鋼（等截面或變截面）、熱軋H型鋼（等截面）或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實(shí)腹式門式鋼架作為主要承重骨架，用冷彎薄壁型鋼（槽形、卷邊槽形、Z形等）做檁條、墻梁；以壓型金屬板（壓型鋼板、壓型鋁板）做屋面、墻面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當(dāng)設(shè)置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。在目前的工程實(shí)踐中，門式剛架的梁、柱構(gòu)件多采用焊接變截面的H形截面，單跨剛架的梁-柱節(jié)點(diǎn)采用剛接，多跨者大多剛接和鉸接并用。柱腳可與基礎(chǔ)剛接或鉸接。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板的居多，玻璃棉則由于其具有自重輕、保溫隔熱性能好及安裝方便等特點(diǎn)，用作保溫隔熱材料最為普遍。單層門式鋼架結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)相比具有以下特點(diǎn)：（1）質(zhì)量輕圍護(hù)結(jié)構(gòu)由于采用壓型金屬板、玻璃棉及冷彎薄壁型鋼等材料組成，屋面、墻面的質(zhì)量都很輕，因而支撐它們的門式鋼架也很輕。根據(jù)國(guó)第7頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書距時(shí)，需設(shè)置托架及墻架柱。而門式剛架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)體系采用金屬壓型板，所以柱網(wǎng)布置不受模數(shù)限制，柱距大小主要根據(jù)使用要求和用鋼量最省的原則來(lái)確定。門式剛架結(jié)構(gòu)除上述特點(diǎn)外，還有一些特點(diǎn)需要了解：門式剛架體系的整體性可以依靠檁條、墻梁及隅撐來(lái)保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量，同時(shí)支撐多張緊的圓鋼做成，很輕便。門式剛架的梁、柱多采用變截面桿，可以省材料。梁、柱腹板在設(shè)計(jì)時(shí)利用屈曲后強(qiáng)度，可使腹板寬度比較大（腹板厚度較?。?。當(dāng)然，由于變截面門式剛架達(dá)到極限承載力瞬間形成機(jī)動(dòng)體系，因此塑性設(shè)計(jì)不再適用。使門式剛架結(jié)構(gòu)輕型化的措施還有：在多跨框架中把中柱做成只承受重力荷載的兩端鉸接柱，對(duì)平板式鉸接柱腳考慮其實(shí)際存在的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，利用屋面板的蒙皮效應(yīng)和適當(dāng)放寬柱頂側(cè)移的限制等。設(shè)計(jì)中對(duì)輕型化帶來(lái)的后果必須注意和正確處理。風(fēng)力可使輕型屋面的荷載方向，就是一例。組成構(gòu)件的桿件較薄，對(duì)制作、涂裝、運(yùn)輸、安裝的要求較高。在門式剛架結(jié)構(gòu)中，焊接構(gòu)件中板的最小厚度為3.0mm；冷彎薄壁型鋼構(gòu)件中板的最小厚度為1.5mm；壓型鋼板的最小厚度為0.4mm。板件的寬度比大，使得構(gòu)件在外力撞擊下容易發(fā)生局部變形。同時(shí)，銹蝕對(duì)構(gòu)件截面削弱帶來(lái)的后果更為嚴(yán)重。構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，結(jié)構(gòu)的整體剛度也比較柔。因此，在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中要求采取必要的措施，防止構(gòu)件發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。同時(shí)，要重視支撐體系和隅撐的布置，重視屋面板、墻面板與構(gòu)件的連接構(gòu)造，使其能參與結(jié)構(gòu)的整體工作（蒙皮效應(yīng)）。9.輕型門式剛架構(gòu)件的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：1）應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地和起重設(shè)備條件，最大限度地將擴(kuò)大拼裝工作在地面完成。2）安裝順序宜先從靠近山墻的有柱間支撐的兩禍剛架開(kāi)始。在剛架安裝完畢后應(yīng)將其間的檁條、支撐、隅撐等全部裝好，并檢查其鉛垂度。然后，以這兩榀剛架為起點(diǎn)，向房屋另一端順序安裝。除最初安裝的兩榀剛架外，其余剛架間檁條、墻梁和檐檁等的螺栓均應(yīng)在校準(zhǔn)后再擰緊。3）剛架安裝宜先立柱子，然后將在地面組裝好的斜梁吊起就位，并與柱連接。4）構(gòu)件懸吊應(yīng)選擇合理的吊點(diǎn)，大跨度構(gòu)件的吊點(diǎn)須經(jīng)計(jì)算確定。對(duì)于側(cè)向剛度小、腹板寬厚比大的構(gòu)件，應(yīng)采取防止構(gòu)件扭曲和損壞的措施。構(gòu)件的捆綁懸吊部位，應(yīng)采取防止構(gòu)件局部變形和損壞的措施。

5）當(dāng)山墻墻架寬度較小時(shí)，可先在地面裝好，整體起吊安裝。

6）各種支撐的擰緊程度，以不將構(gòu)件拉彎為原則。

7）不得利用已安裝就位的構(gòu)件起吊其它重物。不得在主要受力部位焊其它物件。

共176頁(yè)第8頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書8）檁條和墻梁安裝時(shí)，應(yīng)及時(shí)設(shè)置拉條并拉緊，但不應(yīng)將檁條和墻梁拉彎。9）剛架在施工中應(yīng)及時(shí)安裝支撐，必要時(shí)增設(shè)纜風(fēng)繩充分固定。10）剛架和支撐等配件安裝就位，并經(jīng)檢測(cè)和校正幾何尺寸確認(rèn)無(wú)誤后，應(yīng)對(duì)柱腳底板和基礎(chǔ)頂面之間的空間采用灌漿料填實(shí)（圖8.2.5）。二次灌漿的預(yù)留空間，當(dāng)柱腳鉸接時(shí)不宜大于50mm，柱腳剛接時(shí)不宜大于100mm。

參考文獻(xiàn)[1]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017一2003)北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003；[2]陳紹蕃顧強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)(第二版)（上冊(cè)）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007；[3]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009—2001）北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003；[4]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯委員會(huì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版)北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003；[5]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。[6]李碧瑜，王雪松房屋建筑學(xué)武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2008[7]《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》編輯委員會(huì)輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000[8]陳紹蕃鋼結(jié)構(gòu)(第二版)（下冊(cè)）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007；

[9]門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102-2002）北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2002。

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書第一部分建筑設(shè)計(jì)1廠房的平面設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，廠房平面為雙跨等距矩形平面。其柱網(wǎng)采用7.5m×21m其橫向定位軸線均與柱中心線重合；兩邊縱向定位軸線均與柱外緣相重合，中間定位軸線與柱中心線重合。廠房1.1廠房定位軸線的確定廠房跨度均為21m，牛腿標(biāo)高為7000m，每跨各設(shè)有一臺(tái)起重量為20t，A3工作制的橋式吊車，吊車數(shù)據(jù)如下：吊車跨度S=19.5m，h＝1390mm（小車頂面到軌頂?shù)木嚯x），b＝180mm（軌道中心到吊車邊緣的距離）。邊柱選用焊接工字鋼，截面尺寸為600×300×10×12；中柱選用焊接工字鋼，截面尺寸為500×300×10×12；梁選用焊接工字鋼，截面尺寸為700×300×10×12。廠房選用非封閉型定位軸線：由吊車安全距離與廠房跨度的關(guān)系可知：L=S+h1/2+h2/2+2K+2b式中：h2h1—邊柱截面高度；—中柱截面高度；K—安全距離。2119.50.6/20.6/22K20.18，得安全距離為K=270mm>80mm，滿足要求。由上可得如下數(shù)據(jù)：e1h1/2Kb600/2270180750mme2h2/2Kb300270180750mm取e1750mm，e2750mme1:

e2:邊柱定位軸線到吊車軌道中心線之間的距離中柱定位軸線到吊車軌道中心線之間的距離

1.2柱網(wǎng)布置

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)書的要求，廠房的跨度均為21m，柱距為7.5m。如圖1.1所示。

圖1.1柱網(wǎng)布置1.3變形縫由于該廠房縱向長(zhǎng)度為60.0m，所以不需設(shè)置伸縮縫；土壤地質(zhì)條件較好，不需設(shè)置沉降縫；根據(jù)地震設(shè)防烈度為7度，也不需設(shè)置防震縫。2廠房的立面設(shè)計(jì)采用豎向波形壓型鋼板外墻及采板鋼窗，形成豎向線條的立面效果改變廠房長(zhǎng)度和高度尺高的扁平視覺(jué)效果，使廠房顯得莊重、挺拔。2.1屋面排水設(shè)計(jì)屋面排水方式采用有組織排水，屋面排水坡度1/20，第11頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書為0.30kN/m，基本雪壓為0.10kN/m。根據(jù)以上的基本氣象，荷載條件及屋面坡度為1/20，屋面坡度較小。屋面板型為：YX51380760型，其屋面水平檁距取1.75022m，墻面板型為：YX35280840型，其墻梁間距取1.2m。3廠房的剖面設(shè)計(jì)3.1軌頂及牛腿標(biāo)高的確定H=H1+H2H1：軌頂標(biāo)高7.8mH2：軌頂?shù)街數(shù)母叨?；H2=h6+h7700梁的高度h6:軌頂?shù)降踯囆≤図斆娴木嚯x，查吊車規(guī)格表可知h61390mm，h7：小車頂面到屋架的高度，規(guī)范規(guī)定h7300mm，此處取為410mm。則柱頂標(biāo)高為：HH1H27.8002.50010.300m如圖1.2所示。

3.2第12頁(yè)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書150mm。3.3采光及通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)廠房生產(chǎn)狀況，查表知廠房的采光等級(jí)為III級(jí)，且雙跨廠房采用單側(cè)采光，其窗地比取1/6。由于廠房中設(shè)有橋式吊車，光線受吊車梁的遮擋，不能有效地進(jìn)入廠房。在吊車梁處將側(cè)窗分為上下兩段布置，上段為高側(cè)窗、下段為低側(cè)窗，如圖1.2所示。鑒于廠房為雙跨跨度均為21m，故此其通風(fēng)問(wèn)題主要是合理的組合氣流的路徑，利用穿堂風(fēng)即可有效的解決其通風(fēng)問(wèn)題，具體設(shè)計(jì)中是將兩側(cè)窗對(duì)齊，低側(cè)窗下部為平開(kāi)窗，方便開(kāi)啟和組織氣流，形成穿堂風(fēng)，上部可為固定窗，即高側(cè)窗為固定窗。4廠房的構(gòu)造設(shè)計(jì)(1)外墻構(gòu)造外墻底部窗臺(tái)以下部分采用240厚的空心磚墻，高度為0.9米，墻下設(shè)基礎(chǔ)梁支撐在柱基礎(chǔ)上，窗臺(tái)以上部分采用35厚壓型鋼板（YX35-280-840）外墻，墻板采用C型墻梁與剛架柱連接。(2)屋面構(gòu)造屋頂采用51厚壓型鋼板屋面板（YX51380760），利用H型檁條與剛架梁連接。(3)地面構(gòu)造因廠房第13頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書第二部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.屋面檁條計(jì)算1.1設(shè)計(jì)資料檁條選用薄壁H型鋼，屋面坡度為1/20（α=2.86°），屋面材料為壓型鋼板。檁條跨度7.5m，跨中在三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條。在屋脊處和屋檐處設(shè)置斜拉條，水平檁距1.75m。檁條采用Q235-BF。1.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影面）(1)永久荷載：屋面壓型鋼板自重：0.10kN/m2檁條及支撐自重：0.10kN/m2合計(jì)：0.20kN/m2(2)可變荷載：屋面均布活荷載0.50kN/m2，雪荷載0.10kN/m2，計(jì)算時(shí)取兩者的較大0.50kN/m2。由于檢修集中荷載1.0kN的等效均布荷載為21.0/(1.57.5)0.18kN/m2,小于屋面均2布活荷載，故可變荷載采用0.5kN/m。（施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時(shí)考慮）

圖2.1檁條計(jì)算簡(jiǎn)圖(3)風(fēng)荷載：

基本風(fēng)壓：ω。=0.30kN/m2

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001），房屋高度小于10m，風(fēng)荷載高度變化系數(shù)取11.276m高度處的數(shù)值z(mì)1.08，風(fēng)振系數(shù)z1.0。風(fēng)荷載體型系數(shù)取邊緣帶

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安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書

。s1.4（吸力）

垂直屋面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

kzsz01.0(1.4)1.081.050.300.476kN/m

基本風(fēng)壓，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑荷載規(guī)范》GB5009的規(guī)定值乘以1.05采用

1.3pk(0.20

p(1.20.200.51.4)1.751.645kN/mpxp.sin2.860.082kN/m

pyp.cos2.861.643kN/m

在剛度最大主平面（X軸）由

2

py

引起的彎矩:

2

彎矩設(shè)計(jì)值：

Mx=pyl/8=1.643(7.5)/811.55kN.m

px

在剛度最小主平面（y軸）由引起的彎矩:

跨中正彎矩：Mypxl2/360=0.082(7.5)2/360=0.013kNm1/3處負(fù)彎矩：Mypxl2/90=0.082(7.5)2/90=0.051kNm(2)永久荷載與風(fēng)吸力組合（1.0×永久荷載+1.4×風(fēng)吸力荷載）

201.75檁條線荷載：px=0.

sin2.86=0.017kN/m

py=1.40.4761.75-0.201.75cos2.86=0.817kN/m

在剛度最大主平面（X軸）由

2

py

引起的彎矩:

2

彎矩設(shè)計(jì)值：

Mx=pyl/8=0.817(7.5)/85.745kN.m

px

在剛度最小主平面（y軸）由

2

引起的彎矩:

2

跨中正彎矩：1/3處負(fù)彎矩：

Mypxl/360=0.017(7.5)/360=0.003kN.m

2

2

Mypxl/90=0.017(7.5)/90=0.011kN.m

1.4截面選擇及截面特性

選用普通高頻焊接薄壁H型鋼H200×100×3.0×3.0截面特性：A11.82cm

Iy50.04cm

ix8.04cm

2

Wx76.47cm

3

3

Ix764.71cm

4

4

Wy10.00cm

iy2.05cm

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安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書

計(jì)算截面無(wú)孔洞削弱，凈截面模量為：

WnxWx76.47mm

3

WnyWy10.00mm

3

1.5強(qiáng)度驗(yàn)算

假設(shè)屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，則不考慮截面塑性發(fā)展，根據(jù)公式，驗(yàn)算檁條在第一種荷載組合作用下的強(qiáng)度（取跨中彎矩組合）為：

M

x

rxWnx

M

y

ryWny

2

11.5510

6

3

1.076.4710

0.01310

6

3

1.010.0010

152.34N/mm

2

f215N/mm

強(qiáng)度滿足要求。

1.6穩(wěn)定性驗(yàn)算

（1）有效截面模量

永久荷載與風(fēng)吸力組合下的彎矩較永久荷載與屋面可變荷載組合下的彎矩小的很多，按上述方法計(jì)算的截面模量全部有效，同時(shí)不計(jì)孔洞削弱，則：

假設(shè)屋面不能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)吸力作用下，按公式

M

x

3

3

WexWnx73.5010mm

WeyWny10.0010mm

33

bWx

M

y

Wy

f

驗(yàn)算在風(fēng)荷載與屋面永久荷載組合作用下檁條（下翼緣）的穩(wěn)定性。

bx

（2）受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)

查表知：

b1.40

l1iy

y

250020.5

121.95

2

A11.82cmh200mm

t13.0mm

雙軸對(duì)稱截面截面不對(duì)稱影響系數(shù)

235b

fy

b0

Wx76.47cm

3

則

4320Ahbxb2yWx1.40

4320121.95

2

118220076470

=1.36>0.60，應(yīng)進(jìn)行修正：

b1.07

‘

2350235

bx0.863

0.2820.282

1.0b1.36

0.8631

(3)風(fēng)吸力作用使檁條下翼緣受壓，根據(jù)公式，計(jì)算的穩(wěn)定性為

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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書MxbWxMyWy25.74510630.86376.471020.00310631.010.001087.35N/mmf215N/mm穩(wěn)定性滿足要求，計(jì)算表明由永久荷載與屋面活荷載組合控制。1.7撓度計(jì)算vy5384PkylEIx4v按公式驗(yàn)算其撓度跨32.00mmv37.5mm1.8構(gòu)造要求xl0ix7508.0493.28200yl0iy2502.05121.95200，故此檁條在平面第17頁(yè)

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書2.墻面(軸線1～10)檁條計(jì)算2.1設(shè)計(jì)資料房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板(YX35-280-840)，墻梁跨度為7.5m，間距為1.2m。在墻梁三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條（φ12），在屋檐處設(shè)置斜拉條。2.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值(1)永久荷載：壓型鋼板自重為0.10kN/m2，墻面檁條自重為0.10kN/m作用于墻梁上的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qx1.20.10.100.22(2)風(fēng)荷載：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：ksz01.5logA2.91.47風(fēng)荷載體型系數(shù)：由于A7.51.2910，則s/mkN垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：00.30kN/m2ksz01.471.081.050.30.500kN/m（吸力）2作用于墻梁上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk0.5001.20.600kN/m（吸力）2.3荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值：px1.20.220.264kN/m風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：py1.40.500.70kN/m2.4My水平風(fēng)荷載qy3600.2647.536020.041kNm產(chǎn)生的彎矩（對(duì)X軸）：

pyl

82Mx0.707.5824.922kNm

由單側(cè)壓型板對(duì)墻梁由于偏心產(chǎn)生的彎矩對(duì)墻梁產(chǎn)生扭矩作用，但很小，又由于壓

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型鋼板與墻梁連接很好，且主要由磚墻承受墻面壓型鋼板墻體自重，于是認(rèn)為壓型鋼板由于偏心產(chǎn)生的彎矩可以不計(jì)入穩(wěn)定計(jì)算。

2.5截面選擇

選用冷彎薄壁C型鋼C180×70×20×2.0截面特性：

An6.87cm

2

Wx38.21cm

3

3

Ix343.93cm

4

3

Iy45.18cm

4

Wymax21.37cm

iy2.57cm

Wymin9.25cm

It0.0916cm

4

ix7.08cm

4

Iw2934.2cm

0m

e05.17cmx02.11c

墻梁三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條考慮到安全性折減系數(shù)均取0.9則C型檁條截面面可近似為：

Wenx0.90Wx0.9038.2134.389cm

3

3

Wenymax0.90Wymax0.9021.3719.233cmWenymin0.90Wymin0.909.258.325cm

3

2.6強(qiáng)度驗(yàn)算

根據(jù)公式，驗(yàn)算墻梁在自重荷載與風(fēng)荷載組合作用下的強(qiáng)度：

MxWnx

M

y

145.26N/mm2f215N/mm2

MxWnx

M

y

Wnymax

4.92210

63

34.38910

0.04110

63

19.23310

138.20N/mm2f215N/mm2強(qiáng)度滿足要求。

Wnymin

4.92210

63

34.38510

0.041108.32510

63

2.7整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

（1）有效截面模量

永久荷載與風(fēng)吸力組合下的彎矩較永久荷載與屋面可變荷載組合下的彎矩小的很多，按上述方法計(jì)算的截面模量全部有效，同時(shí)不計(jì)孔洞削弱，則：

假設(shè)屋面不能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)吸力作用下，按公式

M

x

WexWnx38.2110mm

33

WeyWny9.2510mm

33

bWx

M

y

Wy

f

驗(yàn)算在風(fēng)荷載與屋面永久荷載組合作用下檁條（下翼緣）的穩(wěn)定性。

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（2）受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)bx

跨中有2個(gè)側(cè)向支撐，查表：b0.33，11.37，20.06

eae0x0

b2

4.962.0

7.02

6.46(取負(fù)號(hào))

（當(dāng)荷載不作用在彎心且荷載方向

指向彎心時(shí)為負(fù)）

22ea

h

20.06（-6.46）/20=-0.039

2

2

0.156Itbl42934.20.1560.09160.33750

22

hIyIy2045.1845.18200.699

h

4I

bx

4320Ah

yWx

2

1

235

f

y

y

liy

750/32.57

97.28

()

43206.8720

(0.039)2351.372

23597.2838.21

1.750.7

b1.091bx

0.274

b

1.091

0.2741.75

0.934

=0.934

Mx

M

6

3

6

(3)在風(fēng)吸力作用下，根據(jù)公式計(jì)算的穩(wěn)定性為：

bxWex

y

Wey

2

4.92210

0.93438.2110

2

0.041109.2510

3

穩(wěn)定性滿足要求，計(jì)算表明由永久荷載與屋面活荷載組合控制。

142.35N/mm

f215N/mm

2.8風(fēng)荷載作用下的撓度計(jì)算

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk0.600kN/m，按公式vy跨驗(yàn)算其撓度

34.8

l200

7500200

35mm

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┊安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書3.墻面(軸線A～C)檁條計(jì)算3.1設(shè)計(jì)資料房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板(YX35-280-840)，墻梁跨度為5.25m，間距為1.2m。在墻梁兩分點(diǎn)處設(shè)置一道拉條（φ12），在屋檐處設(shè)置斜拉條。3.2荷載標(biāo)準(zhǔn)值(1)永久荷載：壓型鋼板自重為0.10kN/m2，墻面檁條自重為0.10kN/m作用于墻梁上的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qx1.20.100.100.22kN/m(2)風(fēng)荷載風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：ksz01.5logA2.91.70風(fēng)荷載體型系數(shù)：由于A5.251.26.310，則s垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：00.30kN/m2ksz01.701.081.050.300.578kN/m（吸力）2作用于墻梁上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk0.5781.20.694kN/m（吸力）3.3荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值：px1.20.220.264kN/m（吸力）風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：py1.40.6940.972kN/m3.4My水平風(fēng)荷載qyqpxl3220.2645.253220.227kNm（吸力）產(chǎn)生的彎矩：

pyl

82Mx0.9725.25823.349kNm

由單側(cè)壓型鋼板對(duì)墻梁由于偏心產(chǎn)生的彎矩對(duì)墻梁產(chǎn)生扭矩作用，但很小，又由于

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壓型鋼板與墻梁連接很好，且主要由磚墻承受墻面壓型板墻體自重，于是認(rèn)為壓型鋼板由于偏心產(chǎn)生的彎矩可以不計(jì)入穩(wěn)定計(jì)算。

3.5截面選擇

選用冷彎薄壁C型鋼C180×70×20×2.0截面特性：

An6.87cm

2

4

Wx38.21cm

3

3

Ix343.93cm

4

3

Iy45.18cm

Wymax21.37cm

iy2.57cm

Wymin9.25cm

4

ix7.08cm

4

It0.0916cm

Iw2934.2cm

e05.17cmx02.110cm

墻梁跨中位置設(shè)置一道拉條，考慮到安全性折減系數(shù)均取0.9則C型檁條截面面矩可近似為：

Wenx0.90Wx0.9038.2134.389cm

3

3

Wenymax0.90Wymax0.9021.3719.233cmWenymin0.90Wymin0.909.258.325cm

3

3.6強(qiáng)度驗(yàn)算

根據(jù)公式，驗(yàn)算墻梁在自重荷載與風(fēng)荷載組合作用下的強(qiáng)度：

M

x

Wenx

M

y

3.34910

63

Weny

=34.38910

0.22710

63

19.23310

22

N9m/m<205N/mm109.1

M

x

Wnx

M

y

Wnymin

3.34910

63

34.38910

0.227108.32510

2

63

強(qiáng)度滿足要求。

2

70.12N/mmf205N/mm

3.7整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

（1）有效截面模量

在永久荷載與風(fēng)吸力組合下，按上述方法計(jì)算的截面模量全部有效，同時(shí)不計(jì)孔洞削弱，則：

WexWx38.21cm

3

WeyWey9.25cm

3

M

x

墻面不能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)吸力作用下，按公式算在風(fēng)荷載與墻面永久荷載組合作用下檁條的穩(wěn)定性。

bxWex

M

y

Wey

f

驗(yàn)

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（2）受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)bx

跨中有1個(gè)側(cè)向支撐，查表：b0.50，11.35，20.14

eae0x0

b2

4.962.0

7.02

6.46(取負(fù)號(hào))

（當(dāng)荷載不作用在彎心且荷載方

向指向彎心時(shí)為負(fù)）

22ea

h

20.14（-6.46）/20=-0.090

2

2

0.156Itbl42934.20.1560.09160.5525

20.7042

hIyIyh2045.1845.1820

4I

bx

4320Ah

yWx

2

1

235

f

y

y

102.14

iy2.57l

525/2

43206.8720

(0.090)2351.372

235102.1438.21

1.540.7

b1.091

0.274

bx

b

1.091

0.2741.54

0.913

=0.913

Mx

M

6

3

6

（3）在風(fēng)吸力作用下，根據(jù)公式計(jì)算的穩(wěn)定性為：

bxWex

y

Wey

3.34910

0.91338.2110

0.227109.2510

3

2

120.54N/mmf205N/mm

2

穩(wěn)定性滿足要求。

3.8風(fēng)荷載作用下的撓度計(jì)算

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk0.