毕业论文=24m跨轻钢厂房设计.doc

编号： 本科毕业设计 24m 跨轻钢厂房设计 the design of the workshop of 24m span light steel structure 学 院 建筑工程与环境学院 专 业 土木工程 班 级 土木 072 班 学 号 074110224 姓 名 孙钦军 指导教师（校内）王新堂 职称：教授 指导教师（校外） 职称： 完成日期 2011 年 5 月 24m 跨轻钢厂房设计 i 24m 跨轻钢厂房设计 摘要：该工程位于宁波市，是 72 米长 24 米跨钢结构厂房，带吊车。建筑等级：耐久等级为 级，耐火等级为级，设防烈度为 7 度。厂房采用门式钢架结构，屋面板采用 75 厚的 eps 夹芯 板，懔条采用卷边槽型檩条，梁柱为 h 型钢，基础为柱下独立基础。本设计是对轻型钢结构的 实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础 上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平面内外的稳定性；梁柱均采用 q345b 钢， 10.9 级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用 e43 型焊条，柱脚为刚性连接,梁柱为铰接连接。 关键词：轻型钢结构；厂房；门式钢架； 设计 the design of the workshop of 24m span light steel structure author：sun qinjun abstract：the workshop lies ningbo which is a 72meters in 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-type 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 combines, 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 10.9. 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 24m 跨轻钢厂房设计 ii 目 录 1 设计资料 1 1.1 工程概况 .1 1.2 设计资料 .1 1.3 设计主要内容和基本要求 .1 1.3.1 建筑设计内容与要求 .1 1.3.2 结构设计内容与要求 .1 2 建筑设计 3 2.1 建筑平面设计 .3 2.1.1 厂房平面形式的选择 .3 2.1.2 柱网的选择 .3 2.1.3 辅助构件的定位 .3 2.2 建筑立面设计 .3 2.3 建筑剖面设计 .3 2.3.1 厂房高度的确定 .3 2.4 各种构造的做法 .4 2.4.1 散水做法 .4 2.4.2 地面做法 .4 2.4.3 坡道做法 .4 3 结构设计 6 3.1 结构体系的选择 .6 3.1.1 门式刚架 .6 3.1.2 屋面系统 .6 3.1.3 吊车梁系统 .6 3.1.4 基础 .6 3.1.5 围护结构体系 .6 3.2 材料选择 .7 3.2.1 钢材种类 .7 3.2.2 连接材料 .7 24m 跨轻钢厂房设计 iii 3.3 檩条、墙梁、隅撑设计 .7 3.3.1 檩条设计 .7 3.3.2 墙梁设计 .9 3.3.3 隅撑设计 11 3.4 抗风柱设计 12 3.4.1 柱高确定 12 3.4.2 设计信息 12 3.4.3 设计依据 13 3.4.4 设计计算 13 3.5 刚架设计 16 3.5.1 设计主要依据 17 3.5.2 总信息 17 3.5.3 标准截面信息 18 3.5.4 荷载计算 18 3.5.5 内力计 算汇总 26 3.5.5 荷载效应组合计算 28 3.5.7 刚架 典型构件验算 33 3.6 吊车梁设计 35 3.6.1 吊车梁资料 35 3.6.2 荷载计算 36 3.6.3 内力计算 36 3.6.4 截面估算 37 3.6.5 截面验算 38 3.7 牛腿设计 42 3.7.1 牛腿根部截面验算 43 3.7.2 牛腿 焊缝验算 43 3.8 节点设计 44 3.8.1 梁柱连接节点 44 3.8.2 横梁跨中节点 46 3.9 柱脚设计 47 3.10 基础设计 .48 3.10.1 计算条件 .48 3.10.2 计算结果 .50 24m 跨轻钢厂房设计 iv 参考文献 .55 致 谢 .56 附 录 .57 24m 跨轻钢厂房设计 1 1 设计资料 1.1 工程概况 本设计是对钢结构单层厂房进行建筑和结构设计。该厂房平面呈矩形，长为 72m，柱 距 6m，形式为单跨等高，跨度为 24m，建筑总面积 1728m2。 1.2 设计资料 基本风压 0.5kn/m2。 基本雪压 0.3kn/ m2。 地震设防烈度为 7 度。 车间采光面积比为 1/61/8。 车间地坪荷重 10kn/，均采用水磨石地面，全部地坪待设备基础完工后再施工。 厂房设 4m4.5 m 大门两个。 车间内设桥式吊车一辆，软钩，吊车工作级别位 a5（中级工作制） ，具体参数如下。 表 1：桥式软钩吊车性能参数 基本尺寸（） 轮压（kn） 起重量 q（t） 跨度 lk(m) 车宽 b 大车轮 距 k 轨顶以上 高度 h 轨中心至大 车外边缘 b1 小车总重 （t） pmax pmin 15 22.5 5200 4050 2140 230 3.51 127 32.5 1.3 设计主要内容和基本要求 1.3.1 建筑设计内容与要求 （1） 完成建筑方案：平面、立面、剖面图 （2） 完成建筑施工图设计：建筑设计总说明、建筑平、立面、剖面设计图 （3） 基本要求：设有 15 吨桥式吊车、墙体 1.2 米以下为 240 厚砖墙、1.2 米以上为 eps 夹芯板，屋面采用 75 厚的 eps 夹芯板。 1.3.2 结构设计内容与要求 （1）结构选型及布置：基础形式确定、柱网布置、屋面檩条布置、墙架布置 （2）完成计算单元选取与荷载计算（风荷载按 a 类场地考虑、基本风压 0.5） （3） 完成典型门式刚架的结构分析及刚度验算（跨度 18 米） 24m 跨轻钢厂房设计 2 （4）进行梁柱构件设计（材料为 q345b） （5） 完成吊车梁设计（15 吨位桥式吊车梁设计） （6） 完成节点设计和柱脚设计 （7） 完成结构施工图绘制，包括：结构设计总说明；基础平面布置图；柱脚平面布 置图、柱脚详图；结构平面布置图、屋面檩条布置图、墙梁布置图、支撑布置图及部分附 件详图；门式刚架施工图、檩条与檩托详图、拉条详图、梁柱节点详图及吊车梁施工图 （8）完成论文的写作、整理及文献翻译工作。 24m 跨轻钢厂房设计 3 2 建筑设计 2.1 建筑平面设计 2.1.1 厂房平面形式的选择 由设计要求确定跨度为 24m 单跨单层，选取厂房平面形式为矩形。这种平面形式规整， 结构构造简单，造价低，施工快。 2.1.2 柱网的选择 综合考虑门式刚架的跨度、檩条的跨度以及荷载性质和类型等各方面的影响因素，确 定基本柱距为 6m。 2.1.3 辅助构件的定位 （1） 在、定位轴线间及 、 定位轴线间各设 4m4.5 m 的大门一个。10 11 （2） 在满足车间采光面积比为 1/61/8 的前提下，在厂房两侧纵墙开窗，柱间窗户 尺寸为 3.6m2.1m，上层窗为一排 2.1m 高连窗。 （3） 外围散水坡度 i=5%，宽 800，大门入口的坡道坡度 i=10%，且设有防滑条。 （4）室内外高差为 150，室外地面标高为-0.150m,在厂房的外围四周0.000m 以上 1.2m 范围均为砌体砌筑的墙体，兼作窗台并支撑墙板。 2.2 建筑立面设计 为使立面简洁大方，比例恰当，达到完整均匀，节奏自然，色调质感协调统一的效果。 本厂房的立面采用水平划分的手法，在水平方向设整排的矩形窗，组成水平条带，增加立 体感。窗均为水平推拉窗，在侧面开有 4m4.5m 的门两扇。 2.3 建筑剖面设计 2.3.1 厂房高度的确定 由生产工艺、生产设备、货物起吊高度、其中与运输和其他各方面的要求，初步确定 轨顶标高为 6m，钢结构厂房梁柱的截面高度为跨度的 1/301/45，即在 800533之 间，暂取梁柱截面高度为 600，吊车梁高度取 800，轨道选截面高度为 140的重轨， 由设计资料所给出的桥式软钩吊车性能参数查得，轨顶以上高度 h=2140，小车顶面至屋 架下弦底部的安全高度取 500，由此确定柱顶标高。 （1）有吊车厂房柱顶标高的确定 厂房柱顶标高：h=h 1+h6+h7 24m 跨轻钢厂房设计 4 式中：h柱顶标高，应符合 3m 模数 h1轨顶标高 h6轨顶以上高度 h7小车顶面至屋架下弦底部的安全高度 则 h=6000+2140+500=8640，取 3m 的模数 h=8700=8.7m。 （2）厂房高度的确定 厂房高度的标高：h=h+h 式中：h横梁截面高度 则 h=8700+600=9300。 屋脊标高的确定：h= h+ i2l 式中：h屋脊标高 l厂房跨度 i屋脊坡度，一般取 1/10。 则 h= =10500=10.5 m。240193 2.4 各种构造的做法 2.4.1 散水做法 2.4.2 地面做法 2.4.3 坡道做法 24m 跨轻钢厂房设计 5 24m 跨轻钢厂房设计 6 3 结构设计 3.1 结构体系的选择 3.1.1 门式刚架 在本设计中所给资料中提供的是一座跨度为 24m，柱距为 6m，采用轻型屋盖和轻型外 墙的单层厂房，车间内设 15t 的中型工作制吊车，选用门式刚架操作为本厂房的主要承重 结构体系，在本设计中，门式刚架的柱、梁截面均选用等截面的实腹焊接工字形截面，为 提高整个厂房的整体性和稳定性，柱脚的连接形式采用刚接柱脚，梁柱之间的连接采用高 强螺栓。 3.1.2 屋面系统 （1）屋面板 根据设计书要求屋面采用 75 厚的 eps 夹芯板。 （2）檩条 在该屋面体系中，选用卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条，跨度 6m，高度取跨度的 1/351/50，最后由计算确定截面尺寸。 檩距取为 1.5m，檩条的布置使腹板垂直屋面坡面。 檩条的连接，与屋面可靠连接，以保证屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转，与压型 钢板屋面连接，宜采用带橡胶垫圈的自攻螺钉，与屋架、刚架的连接设置角钢檩托，以防 止檩条在支座处的扭转变形和倾覆。 拉条与撑杆 为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转，保证其整体稳定性而设置拉条。 在檩条跨度位置设置一道拉条（规范：i=1/10，檩跨4m 设一道；跨度6m 在檩跨三分点出 各设一道） 。在檐檩和其相邻的檩条间设撑杆，撑杆采用钢管内设拉条的做法。在檐口处设 置斜拉条和撑杆。 3.1.3 吊车梁系统 在本设计中，车间内设一辆起重量为 15t 的桥式软钩中级工作制吊车，考虑到其起重 量小，吊车梁采用 6m 跨度的焊接工字形截面。通过计算确定梁的截面尺寸使之满足承载力 的要求，端跨吊车梁的连接与中间跨的有所区别。 3.1.4 基础 由于柱脚处荷载较小，故考虑采用独立基础。阶梯形的刚性独立基础为主要的选择形 式，在刚性角的范围内确定台阶的高宽尺寸。 24m 跨轻钢厂房设计 7 3.1.5 围护结构体系 墙面标高 1.2m 以下采用 240 砖墙，墙面标高 1.2m 以上的所有墙体均采用 eps 夹芯板 3.2 材料选择 3.2.1 钢材种类 根据设计要求本次设计梁柱使用 q345b 钢，部分构件采用 q235b 钢。 3.2.2 连接材料 在本设计中所涉及的所有连接所用钢材，如焊条，螺栓的钢材应与主体金属的强度相 适应。焊条选用 e43 系列焊条，采用手工电弧焊，连接螺栓分为普通螺栓和高强螺栓两种。 横梁跨中拼接点，梁柱拼接点所用螺栓一律为高强螺栓，其余为普通螺栓连接。初步确定 高强螺栓为 10.9 级，柱脚与基础的刚性连接采用锚栓，锚栓钢号为 q345b。 3.3 檩条、墙梁、隅撑设计 3.3.1 檩条设计 （1）设计依据 建筑结构荷载规范(gb 50009-2001) 冷弯薄壁型钢结构技术规范(gb 50018-2002) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(cecs102:2002) （2）设计资料 卷边槽形冷弯型钢，按 6m 跨简支计算；檩条间距取 1.5m，按构造在檩条中设置一道 拉条，钢材采用 q235 钢，屋面排水坡度为 1/10，倾角 5.711，屋面板采用彩色钢板岩棉 夹芯压型钢板 （3）设计数据 屋面坡度(度): 5.711 檩条跨度 (m): 6.000 檩条间距 (m): 1.500 设计规范: 门式刚架规程 cecs102:2002 风吸力下翼缘受压稳定验算：按式 fwymx 验算 檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢 c160x70x20x3.0 钢材钢号：q235 钢 拉条设置: 设置一道拉条 24m 跨轻钢厂房设计 8 拉条作用: 约束檩条上翼缘 净截面系数: 1.000 檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为 1/150 屋面板能阻止檩条侧向失稳 构造能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性 建筑类型: 封闭式建筑 永久荷载：取 0.250 kn/m 2 可变荷载：屋面均布活荷载 0.50kn/m ，雪荷 0.30kn/m ，22 计算时取两者的较大值 0.50 kn/m 。 风荷载：基本风压： 0=0.50 kn/m 2 （4）截面及材料特性 檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢 c160x70x20x3.0 42 4142418 86530165. 027.07.067.7 3639. . y yxx tywwi iiia mmcmhmb 钢材钢号：q235 钢 屈服强度 fy= 235.000 n/mm 2 强度设计值 f= 205.000 n/mm 2 考虑冷弯效应强度 f=222.493 n/mm 2 （5）截面验算 、 1.2 恒载+1.4(活载+0.9 积灰+0.6 风载(压力) 弯矩设计值(kn.m): mx = 7.115 弯矩设计值(kn.m): my = 0.178 有效截面计算结果:全截面有效 截面强度(n/mm 2) : 2max /493.287.16mnw my 、 1.0 恒载+1.4 风载(吸力)组合 弯矩设计值(kn.m): 2 2/470.3cosqlx 24m 跨轻钢厂房设计 9 弯矩设计值(kn.m): 2 2/05.8sinmnqlmy 有效截面计算结果: 全截面有效。 截面强度(n/mm2) : 2max /493.257.wy 、 荷载标准值作用下，挠度计算 垂直于屋面的挠度(mm) : meilqxy4016.23845 计算满足 檩条能够承受的最大轴力设计值为(kn): n=31.000 3.3.2 墙梁设计 （1）设计依据 建筑结构荷载规范(gb 50009-2001) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(cecs102:2002) （2）设计数据 墙梁跨度 (m): 6.000 墙梁间距 (m): 1.500 设计规范: 门式刚架规程 cecs102:2002 风吸力下翼缘受压稳定验算：按式 验算fwmenyex 墙梁形式: 热轧轻型槽钢 20 墙梁布置方式: 口朝下 钢材钢号：q235 钢 拉条设置: 在跨中设置一道拉条 拉条作用: 约束墙梁外翼缘 净截面系数: 1.000 墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为 1/100 墙板能阻止墙梁侧向失稳 构造能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性 24m 跨轻钢厂房设计 10 墙梁支撑墙板重量 单侧挂墙板 墙梁上方一侧板重(kn/m) : 1.500 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘带 基本风压: 0.500 风荷载高度变化系数: 1.000 迎风风荷载体型系数: 1.000 背风风荷载体型系数: -1.100 迎风风荷载标准值 (kn/m2): 0.500 背风风荷载标准值 (kn/m2): -0.550 （3）截面及材料特性 墙梁形式: 热轧轻型槽钢 20 424132 3150.059.015. 02.1324 9.76 yyx xx fwwwiia tthb 钢材钢号：q235 钢 屈服强度 fy= 235.000 强度设计值 f= 215.000 （4）设计内力 、1.2 恒载+1.4 风压力组合 绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kn.m): mx = 4.725 绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kn.m): my = -2.273 水平剪力设计值 (kn) : vx = 3.150 竖向剪力设计值 (kn) : vy = 3.788 、1.35 恒载 绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kn.m): mx1= 0.000 绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kn.m): my1= -2.557 水平剪力设计值 (kn) : vx1 = 0.000 24m 跨轻钢厂房设计 11 竖向剪力设计值 (kn) : vy1 = 4.262 、1.2 恒载+1.4 风吸力组合 绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kn.m): mx2 = -5.198 绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kn.m): my2 = -2.273 水平剪力设计值 (kn) : vxw = 3.465 竖向剪力设计值 (kn) : vyw = 3.788 （5）风压力作用验算 抗弯控制组合： 1.2 恒载+1.4 风压力组合 截面强度(n/mm 2) : max = 135.642.0ymxenw （6）风吸力作用验算 组合: 1.2 恒载+1.4 风吸力 截面强度(n/mm 2) : maxw = 138.205.yxen （7）荷载标准值作用下挠度验算 竖向挠度(mm) : fy = 3.042 水平挠度(mm) : fx = 4.037 轴力 n= 18.0936 kn 3.4 抗风柱设计 3.4.1 柱高确定 （1）山墙墙架柱高的确定 轨顶标高 h1 = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 =6000 mm 轨顶至柱顶高度 h2 = h + h =2640 mm 柱顶标高 h = h1 + h2 =8640 mm 取 3m 的模数 h=8700=8.7m (2）抗风柱高度的确定 h = 8700 + 24000tan5.7114 =9500 mm 3.4.2 设计信息 24m 跨轻钢厂房设计 13 钢材等级：q345 柱距(m)：8.000 柱高(m)：9.500 柱截面：焊接组合 h 形截面: h*b1*b2*tw*t1*t2=300*200*200*8*12*12 铰接信息：下端固接、上端铰接 柱平面内计算长度系数：0.732 柱平面外计算长度：6.000 强度计算净截面系数：1.000 设计规范:钢结构设计规范 容许挠度限值: l/400 = 23.750 (mm) 风载信息： 基本风压 w0(kn/m2)：0.500 风压力体形系数 s1：0.600 风吸力体形系数 s2：-0.600 风压高度变化系数 z：1.380 柱顶恒载(kn)：0.000 柱顶活载(kn)：0.000 墙板自承重 风载作用起始高度 y0(m)：0.000 3.4.3 设计依据 （1） 、 建筑结构荷载规范 (gb 50009-2001) （2） 、 钢结构设计规范 (gb 50017-2003) 3.4.4 设计计算 （1） 、截面特性计算 a =7.0080e-003; xc =1.0000e-001; yc =1.5000e-001;ix =1.1361e-004; iy =1.6012e-005; ix =1.2732e-001; iy =4.7799e-002;w1x=7.5738e-004; w2x=7.5738e-004; w1y=1.6012e-004; w2y=1.6012e-004; （2） 、风载计算 抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kn/m): 3.312 24m 跨轻钢厂房设计 14 抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kn/m): -3.312 （3） 、柱上各断面内力计算结果 组合号 1：1.35 恒+0.7*1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kn.m)： 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 轴力(kn) ： 7.010 6.426 5.842 5.258 4.674 4.089 3.505 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kn.m)： 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 轴力(kn) ： 2.921 2.337 1.753 1.168 0.584 0.000 组合号 2：1.2 恒+1.4 风压+0.7*1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kn.m)： 52.309 31.967 14.530 0.000 -11.624 -20.342 -26.154 轴力(kn) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kn.m)： -29.061 -29.061 -26.154 -20.342 -11.624 0.000 轴力(kn) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 组合号 3：1.2 恒+0.6*1.4 风压+1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kn.m)： 31.385 19.180 8.718 0.000 -6.975 -12.205 -15.693 轴力(kn) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kn.m)： -17.436 -17.436 -15.693 -12.205 -6.975 0.000 轴力(kn) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 组合号 4：1.2 恒+1.4 风吸+0.7*1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kn.m)：-52.309 -31.967 -14.530 0.000 11.624 20.342 26.154 轴力(kn) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kn.m)： 29.061 29.061 26.154 20.342 11.624 0.000 轴力(kn) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 24m 跨轻钢厂房设计 15 组合号 5：1.2 恒+0.6*1.4 风吸+1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kn.m)：-31.385 -19.180 -8.718 0.000 6.975 12.205 15.693 轴力(kn) ： 6.232 5.712 5.193 4.674 4.154 3.635 3.116 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kn.m)： 17.436 17.436 15.693 12.205 6.975 0.000 轴力(kn) ： 2.596 2.077 1.558 1.039 0.519 0.000 柱底剪力设计值: 风压力作用(kn): 27.531 风吸力作用(kn): -27.531 （4） 、抗风柱强度验算结果 控制组合：2 设计内力：弯矩(kn.m)：52.309; 轴力(kn)：6.232 抗风柱强度计算最大应力(n/mm2):66.666 f=310.000 抗风柱强度验算满足。 （5） 、抗风柱平面内稳定验算结果 控制组合：2 设计内力：弯矩(kn.m)：52.309; 轴力(kn)：6.232 平面内计算长度(m)：6.954 抗风柱平面内长细比 x:55 轴心受压稳定系数 x：0.773 抗风柱平面内稳定计算最大应力(n/mm2):67.002 f=310.000 抗风柱平面内稳定应力验算满足。 抗风柱平面内长细比 x:55 =150 （6） 、抗风柱平面外稳定验算结果 控制组合：2 设计内力：弯矩(kn.m)：52.309; 轴力(kn)：6.232 平面外计算长度(m)：6.000 抗风柱平面外长细比 y:126 轴心受压稳定系数 y：0.274 24m 跨轻钢厂房设计 16 受弯整体稳定系数 b：0.711 抗风柱平面外稳定计算最大应力(n/mm2):100.319 f=310.000 抗风柱平面外稳定应力验算满足。 抗风柱平面外长细比 y:126 =150 （7） 、局部稳定验算 控制组合：1 腹板计算高厚比 h0/tw=34.50 容许高厚比h0/tw=61.9 翼缘宽厚比 b/t=8.00 容许宽厚比 b/t =12.4 （8） 、挠度验算 标准组合：1.0 恒+1.0 风 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 风压弯矩(kn.m)：37.363 22.833 10.379 0.000 -8.303 -14.530 -18.682 风吸弯矩(kn.m)：-37.363 -22.833 -10.379 0.000 8.303 14.530 18.682 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 风压弯矩(kn.m)： -20.758 -20.758 -18.682 -14.530 -8.303 0.000 风吸弯矩(kn.m)： 20.758 20.758 18.682 14.530 8.303 0.000 抗风柱挠度计算结果: 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7 风压挠度值(mm)：0.000 0.408 1.436 2.752 4.077 5.188 5.920 风吸挠度值(mm)：0.000 -0.408 -1.436 -2.752 -4.077 -5.188 -5.920 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 风压挠度值(mm)：6.161 5.855 5.003 3.660 1.936 0.000 风吸挠度值(mm)：-6.161 -5.855 -5.003 -3.660 -1.936 0.000 风压最大挠度所在截面: 8 计算最大挠度: 6.161(mm) 容许挠度: 23.750(mm) 风吸最大挠度所在截面: 8 计算最大挠度: -6.161(mm) 容许挠度: 23.750(mm) 抗风柱挠度验算满足。 24m 跨轻钢厂房设计 17 3.5 刚架设计 3.5.1 设计主要依据 （1） 建筑结构荷载规范(gb 50009-2001); （2） 建筑抗震设计规范(gb 50011-2001); （3） 钢结构设计规范(gb 50017-2003); （4） 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(cecs 102:2002); 3.5.2 总信息 结构类型: 门式刚架轻型房屋钢结构 设计规范: 按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程计算 结构重要性系数: 1.00 节点总数: 7 柱数: 4 梁数: 2 支座约束数: 2 标准截面总数: 2 活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置 风荷载计算信息: 计算风荷载 钢材: q345b 梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算 恒载作用下柱的轴向变形: 考虑 梁柱自重计算增大系数: 1.20 基础计算信息: 不计算基础 梁刚度增大系数: 1.00 钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85 门式刚架梁平面内的整体稳定性: 不验算 钢结构受拉柱容许长细比: 400 钢结构受压柱容许长细比: 500 钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 180 柱顶容许水平位移/柱高: l / 60 抗震等级: 不考虑地震作用 24m 跨轻钢厂房设计 18 计算简图如下图所示: 3.5.3 标准截面信息 （1） 、标准截面类型 16, 280, 280, 700, 8.0, 12.0, 12.0, 5 16, 190, 190, 700, 8.0, 10.0, 10.0, 5 （2） 、标准截面特性 截面号 xc yc ix iy a 1 0.14000 0.35000 0.10012e-02 0.43933e-04 0.12128e-01 2 0.09500 0.35000 0.66195e-03 0.11461e-04 0.92400e-02 截面号 ix iy w1x w2x w1y w2y 1 0.28733e+00 0.60187e-01 0.28607e-02 0.28607e-02 0.31381e-03 0.31381e- 03 2 0.26766e+00 0.35218e-01 0.18913e-02 0.18913e-02 0.12064e-03 0.12064e- 03 3.5.4 荷载计算 （1）恒荷载计算 24m 跨轻钢厂房设计 19 节点荷载: 节点号 弯矩 垂直力 水平力 1 8.67 14.45 0.00 2 -8.67 14.45 0.00 柱荷载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数 1 荷载参数 2 0 梁荷载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值 1 荷载参数 1 荷载值 2 荷载参数 2 1 1 1 1.80 0.00 1 1 1 1.80 0.00 - 恒荷载标准值作用计算结果 - - 柱内力 - 柱号 m n v m n v 1 -69.67 57.28 -19.90 -49.76 -50.42 19.90 2 69.67 57.28 19.90 49.76 -50.42 -19.90 3 41.09 35.97 -19.90 -106.78 -32.20 19.90 4 -41.09 35.97 19.90 106.78 -32.20 -19.90 - 梁内力 - 梁号 m n v m n v 1 106.78 23.01 30.06 62.57 -19.81 1.98 2 -62.57 19.81 1.98 -106.78 -23.01 30.06 24m 跨轻钢厂房设计 20 - 恒荷载作用下的节点位移(mm) - 节点号. x 向位移 y 向位移 1 -2.6 0.1 2 2.6 0.1 3 -1.9 0.2 4 1.9 0.2 5 0.0 20.5 （2）活荷载计算 节 点 荷 载: 节点号 弯矩 垂直力 水平力 0 柱 荷 载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数 1 荷载参数 2 0 梁 荷 载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值 1 荷载参数 1 荷载值 2 荷载参数 2 1 1 1 3.00 0.00 1 1 1 3.00 0.00 - 活荷载标准值作用下的节点位移(mm) - 节点号. x 向位移 y 向位移 1 -2.9 0.1 2 2.9 0.1 3 -2.2 0.1 24m 跨轻钢厂房设计 21 4 2.2 0.1 5 0.0 23.2 （3）风荷载计算 - 左风荷载标准值作用 - 节 点 荷 载: 节点号 水平力 垂直力 0 柱 荷 载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数 1 荷载参数 2 1 1 1.09 0.00 2 1 2.39 0.00 3 1 1.09 0.00 4 1 2.39 0.00 梁 荷 载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值 1 荷载参数 1 荷载值 2 荷载参数 2 1 1 1 -4.81 0.00 1 1 1 -3.13 0.00 - 节点侧向（水平向）位移(mm) - 节点号 x 节点号 x 节点号 x 节点号 x (1) 5.6 (2) -1.7 (3) 5.5 (4) 0.0 (5) 2.7 (6) 0.0 (7) 0.0 - 柱内力 - 柱号 m n v m n v 24m 跨轻钢厂房设计 22 1 138.21 -53.91 38.71 74.51 53.91 -32.19 2 -43.17 -40.90 -8.38 -50.16 40.90 22.73 3 -74.51 -53.91 32.19 174.83 53.91 -28.61 4 50.16 -40.90 -22.73 -138.18 40.90 30.62 - 梁内力 - 梁号 m n v m n v 1 -174.83 -33.83 -50.79 -89.52 33.83 -6.95 2 89.52 -34.54 0.11 138.18 34.54 -37.65 - 右风荷载标准值作用 - 节 点 荷 载: 节点号 水平力 垂直力 0 柱 荷 载: 柱号 荷载类型 荷载值 荷载参数 1 荷载参数 2 1 1 -2.39 0.00 2 1 -1.09 0.00 3 1 -2.39 0.00 4 1 -1.09 0.00 0 梁 荷 载: 连续数 荷载个数 荷载类型 荷载值 1 荷载参数 1 荷载值 2 荷载参数 2 1 1 1 -3.13 0.00 1 1 1 -4.81 0.00 24m 跨轻钢厂房设计 23 - 节点侧向（水平向）位移(mm) - 节点号 x 节点号 x 节点号 x 节点号 x (1) 1.7 (2) -5.6 (3) 0.0 (4) -5.5 (5) -2.7 (6) 0.0 (7) 0.0 - 柱内力 - 柱号 m n v m n v 1 43.17 -40.90 8.38 50.16 40.90 -22.73 2 -138.21 -53.91 -38.71 -74.51 53.91 32.19 3 -50.16 -40.90 22.73 138.18 40.90 -30.62 4 74.51 -53.91 -32.19 -174.83 53.91 28.61 - 梁内力 - 梁号 m n v m n v 1 -138.18 -34.54 -37.65 -89.52 34.54 0.11 2 89.52 -33.83 -6.95 174.83 33.83 -50.79 （4）吊车荷载计算 吊车连接节点数: 2 吊车连接节点号: 1, 2, 最大轮压在左侧产生的各节点竖向荷载(dmax 在跨左): 282.311, 72.245, 最大轮压在右侧产生的各节点竖向荷载