单层钢结构厂房设计

1、题目：金刚金属加工车间单层钢结构厂房设计一、工程概况1. 工程名称：金刚金属加工车间。2. 建设地点：拟建建筑物位于西安市，室外地坪设计标高为 415.35m。3. 建设规模：总建筑面积 2880 平方米，单层工业厂房，内设中级工作制桥式吊车一 台。二、设计原始资料（一）气象条件1. 冬季采暖室外计算温度 5C。2. 主导风向：东北风，基本风压 m2。3. 地面粗糙度：B类。4. 基本雪压： m2。5. 年降雨量：632mm日最大降雨量：92mm时最大降雨量：56mm雨季集中在9、10 月份。6. 土壤最大冻结深度 500mm。（二）工程地质条件1. 建筑场地地貌单元属渭河二级阶地，场地地形平

2、坦。2. 地下水稳定埋深10.8m,属潜水类型。3. 抗震设防烈度为8度，场地类别为川类，设计地震分组为第一组，设计基本地震加 速度值0.2g，设计特征周期。4. 根据场地岩土工程条件和建筑物荷载特点，建议本工程采用天然地基。（三）施工条件1. 建设场地平坦，道路通畅，水、电就近可以接通，基本具备开工建设条件。2. 拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。三、建筑设计任务及要求（一）设计任务 根据建设单位提供的设计委托书，完成建筑平面、剖面及立面设计。（二）设计要求1. 平面设计：根据工艺要求，合理确定平面柱网尺寸；要求满足采光、通风要求。2. 剖面设计：根据给定的吊车资料、工艺净空要

3、求，确定牛腿标高和厂房高度。3. 立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。（三）设计成果说明书 1 份， 1#图纸 2 张1. 平面图：参考比例 1：1001：200。2. 立面图：正立面，侧立面各一个，参考比例 1：1001：200。3. 剖面图：参考比例 1：1001：200。4. 节点详图：不少于 5 个，其中檐口和屋脊构造详图必画，比例自定。5. 建筑设计说明书。 建筑设计方案应达到初步设计深度，构造详图达到施工图深度。围护结构采用双层彩 色压型钢板内填保温材料，可以是工厂复合板，也可以是现场复合板，自选。四、结构设计任务及要求（一）设计任务 根据建筑设计方案及设计原始资料，选择

4、结构体系，布置结构构件，进行结构内力分 析，确定构件截面，设计连接节点，绘制结构施工图。（二）设计要求1. 结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。 要求合理选择屋面梁的类型、梁、柱连接形式、柱截面形式、屋面和柱间支撑的布置提示：重型厂房跨度大、高度高、吊车重，多采用下段格构、上段实腹的阶形柱。屋 面梁与柱可以铰接也可以刚接（铰接框架和刚接框架） ，对刚度要求高的单跨重型厂房可 用刚接，其余铰接。2. 结构布置：合理布置结构构件，正确选取计算单元，明确结构的传力途径，初步确 定钢材种类及构件截面尺寸。3. 结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作

5、用；进 行荷载组合；手算完成结构的内力分析，进行排架柱的内力组合，完成构件截面及连接节 点设计；同时，采用工程设计软件计算结构内力及设计结构构件，并与手算结果进行对比 分析。完成标准柱距的吊车梁设计。（三）设计成果计算书 1 份， 1#图纸 4张1. 计算书内容：（1）结构设计方案论证（包括柱网布置，抗风柱、支撑设置，柱截面形式以及材料选 择等）；（2）主要承重结构的内力计算及设计。（3） 吊车梁设计。（4） 墙梁、檩条、压型钢板、抗风柱、牛腿设计。2. 图纸内容：（2） 墙面结构布置图（墙梁的布置及有关连接节点）（3）阶型柱结构施工图；（4）节点详图（散于各图） ；（5） 吊车梁施工图。五、

6、设计成果统一要求（一）设计说明书 应完整地说明设计方案、设计依据、设计步骤及过程；论述充分，条理清晰，叙述准 确，简明扼要；书写整齐；计算过程尽可能表格化。设计说明书应包括下列内容：封页，扉页，毕业设计任务书，中英文摘要和关键词， 目录，正文，参考文献，附录，致谢。设计说明书的字数应在10000 字以上，建筑设计、结构设计二部分的说明书应合在一起装订成册。（二）图纸 设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图；图面整洁，布置匀称，尺寸 标注齐全，字体端正，线型规范。图纸绘制包括计算机绘制和手工绘制两部分，建筑设计、结构设计各阶段至少应有1 2 张手工绘制的图纸（ 1号或 1 号以上）。六

7、、国家标准及设计参考资料（一）建筑设计部分1 国家标准 . 房屋建筑制图统一标准（ GB500012010）. 北京：中国 计划出版社， 20102 国家标准 . 建筑制图标准（ GBT501042010）. 北京：中国计划 出版社， 20113 国家标准建筑设计防火规范（GB50016-2006 .北京：中国计 划出版社， 20064 教材 . 房屋建筑学 . 同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重 庆大学合编 . 北京：中国建筑工业出版社， 2005（二）结构设计部分1 国家标准 . 建筑结构荷载规范（ GB500092001）（06 版）. 北京： 中国建筑工业出版社， 20062 国

8、家标准 . 建筑抗震设计规范 （GB500112010）. 北京：中国建筑 工业出版社， 20103 国家标准 . 建筑抗震设防分类标准 （GB502232008）. 北京：中国 建筑工业出版社， 20084 国家标准 . 钢结构设计规范 （GB500172003）. 北京：中国计划出版社， 20035 国 家 行 业 标 准 . 门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构 技 术 规 程 （CECS102:2002）. 北京：中国计划出版社， 20036 国家标准 . 冷弯薄壁型钢结构技术规范（ GB50018-2002）. 北京： 中国计划出版社， 20027 国家标准 . 建筑结构制图标

9、准 （GB/T501052010）. 北京：中国计 划出版社， 20108 国家 建筑 标准 设计 图集 . 钢结 构设 计制 图深 度和表示 方法 （03G102）. 北京：中国建筑标准设计研究院， 2003 9 龚思礼主编 . 建筑抗震设计手册（第二版） . 北京：中国建筑工业 出版社， 200210 钢结构设计手册编辑委员会 . 钢结构设计手册（第三版） .北 京：中国建筑工业出版社， 200411 陈绍蕃.钢结构（上） . 北京：中国建筑工业出版社， 200312 陈绍蕃、顾强编着 . 钢结构（下） . 北京：中国建筑工业出版社，200313 丰定国、王社良主编 . 抗震结构设计（第

10、2 版） .武汉：武汉工业 大学出版社， 200314 梁兴文、史庆轩主编 .土木工程专业毕业设计指导 . 北京：科学出 版社， 2002（三）可参考的建筑图集1压型钢板、夹心钢板屋面及墙体建筑构造 01J925-1 2压型钢板及夹心板大门 02J611-33吕合金门窗 02J603-1（四）可参考的其他结构标准图集： 1钢吊车梁（中级工作制） SG520-12 2柱间支撑 05G336 3吊车梁走道板 04G337 4吊车轨道连接及车挡 05G525七、设计进度三部分设计时间分别为：建筑设计 3 周、结构设计 11周、共 14 周。各部分设计进度 如下：建筑设计进度序 号设计内容设计时间（天

11、）1布置设计任务、方案草图32工具草图、构造设计53正式图54整理说明书2合计15结构设计进度序号设计内容设计时间（天）1结构方案选取及吊车梁计算42墙梁、檩条、压型钢板、抗风柱、牛腿设计63荷载分析及内力计算（手算）24荷载分析及内力计算（电算）35横向水平地震作用下结构内力分析及位移验 算36内力组合47排架柱设计78柱脚设计59绘图1710整理说明书4合计55拟建场地平面图设计任务安排表:姓名厂房长度柱距跨度（M吊车吨位吊车轨顶标高吊车(M)工作制台数9062175/20A51511052175/20A616213592175/20A517115062480/20A61821652480

12、/20A519114492480/20A6202120627100/20A521112027100/20A6152144927100/20A5161120621100/20A617215021100/20A5181144921100/20A619212062480/20A52011502480/20A621214492480/20A515112062780/20A61621502780/20A517114492780/20A618212063075/20A51911503075/20A620214493075/20A5211附录吊车资料跨度指 桥式起重机 运行轨道中心线之间的水平距离，单位为

13、m， 桥式起重机 的小车运 行轨道中心线之间的距离称为小车的轨距。起重机参数及其与厂房的关系起重机参数见钢结构设计手册（上）P908910页。摘要本设计为单层普通钢结构厂房，采用刚格构柱与钢梁组成的框架体系，钢结构建筑质 量轻、强度高、跨度大、工程施工周期短、施工灵活，相对成本低造价较为经济。屋面采 用轻型屋面板，从而使得支撑屋面的杆件截面较小、较薄，它具有自重轻、材质均匀、应 力计算准确、加工制造高度工业化、运输安装方便等特点。本设计说明说包括：建筑设计、结构设计两部分；建筑设计部分具体分为：建筑平面形式的选择；厂房刨面设计；厂房立面设计。 结构设计部分具体分为：方案确定；檩条设计；抗风柱设

14、计；钢框架设计；柱脚设计； （计算细节已在各章节详细给出） 。本设计图纸部分包括：厂房平面图；厂房立面、刨面及节点详图；厂房檩条墙梁布置 图；支撑布置图；格构柱施工图（ 1 、2） ；吊车梁施工图。关键词 ： 轻钢结构，框架体系，建筑设计，结构设计AbstractThisdesignasasinglelayerordinarysteelstructureworkshop,thelatticesteelcolumnandjustofframesystem,steelstructurebuildingqualitylight ,theintensityishigh,thespan,projectc

15、onstructionperiodisshort,andconstruction, flexible, 目录一、工程概况 1二、设计原始资料 1三、建筑设计任务及要求 四、结构设计任务及要求 2五、设计成果统一要求 3六、国家标准及设计参考资料 4七、设计进度 5第一章建筑设计 平面设计 . 厂房的平面形式 柱网设计 定位轴线 变形缝的设计 采光通风设计 交通及防火设计 散水设计 立面设计 . 窗的设计 维护结构 消防检修梯 剖面设计 . 柱顶标高设计 厂房高度及牛腿标高确定 屋顶构造设计 屋面排水设计 地面构造设计 图纸 菲皓单层钢结构厂房设计 结构部分 24材料的选择 屋面布置 柱间支撑布

16、置 屋盖支撑布置 墙面结构布置 第二章吊车梁设计 荷载的计算 最大轮压的计算 横向荷载设计值 内力计算 吊车荷载作用下的内力（ 4 轮子） 截面选择 毛截面特性 净截面特性 强度验算 正应力 剪应力 腹板的局部压应力 腹板计算高度边缘处的折算应力 稳定性验算 梁的整体稳定性 腹板的局部稳定性 挠度验算 支承加劲肋的验算 焊缝计算 上翼缘与腹板连接处的角焊缝设计 下翼缘与腹板连接处的连接角焊缝设计 支座加劲肋与腹板的焊缝 第三章檩条设计 荷载设计 . 永久荷载 可变荷载 荷载组合 截面选择及截面特性 受压板件的稳定性系数 腹板 上翼缘板 受压板件的有效宽度 有效净截面模量 稳定性验算（风吸力起控

17、制作用） 有效截面模量 受弯构件的整体稳定性系数 挠度验算 构造要求 第四章抗风柱设计 荷载计算 . 恒载 风荷载 单根抗风柱承受的均布线荷载设计值 内力分析 截面选择 强度验算 稳定性验算 平面内稳定 平面外稳定性 挠度验算 第五章刚架设计 荷载计算 . 恒载计算 活荷载的计算 吊车及吊车荷载 作用在刚架上的荷载标准值计算 地震荷载 内力计算（手算电算对比） 恒载作用下的内力 PKPM计算的恒载内力图如下屋面活载作用下的内力 PKPM软件在各种荷载标准值作用下的计算结果 第六章框架柱 内力组合 柱的几何特性计算 柱截面计算 柱肩梁计算： 第七章柱脚 柱底板计算 柱脚加劲肋和靴板的计算 第一章

18、建筑设计平面设计1.1.1 厂房的平面形式根据地形条件及使用的要求，考虑到能够合理并充分利用场地空间，节约成本，此超 市的平面形式采用单层双跨的矩形平面形式。这种平面形式较其他形式平面联系紧密 , 工 程管线较短，而且矩形形式规整 , 占地面积少，结构构造简单、造价低、施工快。同时室 内采光通风都较易解决。1.1.2 柱网设计超市4800标准模数的要求。本厂房柱距米用 8m跨度米用60n，双跨单脊双坡形式 厂房。厂房总长度为80m总建筑面积为4800吊。1.1.3定位轴线1.横向定位轴线为了支撑墙重和抵抗墙面风荷载，厂房端部山墙内侧每隔 6米设置抗风柱，为了结构 构件的协调统一，山墙内缘与横向

19、定位轴线重合当山墙为非承重墙 ，端部柱截面中心线应 自横向定位轴线内移600mm排架柱的截面形心与横向定位轴线重合。柱网布置如图所示2.纵向定位轴线由于厂房内设置吊车，为普通钢结构厂房耗钢量考虑，厂房承重柱采用阶形柱，上柱 为实腹式因为阶形柱的下段柱除承受上柱的荷载外，还需承受吊车荷载，下柱为缀条格构式柱.截面形式如图1.3.3.2所示图柱网布置图图格构式柱截面形式厂房纵向定位轴线的确定，除了要考虑结构合理，构造简单外，在有吊车的情况下, 还应保证吊车运行和检修的安全需要。在有吊车的厂房中，厂房建筑模数协调标准对吊车规格与厂房跨度的关系规定如图吊车轴线示意下：Lk= L- 2eLk吊车跨度，即

20、吊车两轨道中心线之间距离；L厂房跨度；e吊车轨道中心线至纵向定位轴线的距离；B吊车轨道中心线至吊车桥架外边缘的距离，可由吊车轨道查；C 吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净宽度；h边柱的上柱截面高度；厂房跨度为24米，使用吊车为80/20T的桥式吊车，吊车跨度L=22m由钢结构设 计手册查知其技术规格，吊车端部构造长度B=300mme=B+Cb+h=1000mm由公式,则定位轴线使用封闭式轴线1.1.4变形缝的设计钢结构设计规范GB50017要求，当厂房的尺寸较大时，按规定在平面布置中设置 温度伸缩缝。由钢结构下册，暖房屋纵向温度区段144m220m横向温度区段（柱顶为 刚接）27m120m可不设伸

21、缩缝。本厂房的平面形式为刚度均匀、形状简单的矩形平面，建造在相同的地基上，因此， 不需要设置沉降缝和防震缝。1.1.5采光通风设计本设计之厂房为，根据建筑采光设计标准，采用天然采光等级为川级，窗地面积 比取1/4。该厂房总建筑面积超市4超市4800*，窗面积为1044m2。窗的编号及尺寸见表1-1 1/4,满足室内采光要求。表1-1窗户规格统计表构件名称数量规格总面积C-12801200*15001044m21.1.6交通及防火设计厂房的长度为144m为了满足横向运输和内外交通的要求，在厂房跨度的中间部分设置大门，大门采用3.9m宽，高的推拉式大门。因为南北两面各有一道大门，并满足防火 要求的

22、80m距离，所以不用设置其他疏散门。根据建筑防火设计规范，本厂房为金属加工车间，生产的火灾危险性为丁类，二 级防火等级，对防火不做特殊要求，只需配备基本的消防设施即可。另外，鉴于本厂房为 钢结构厂房，而钢结构的耐火性不高，故需对所有的钢结构构件进行表面涂刷防火处理。1.1.7散水设计厂房外部散水采用C10素混凝土，表面水泥砂浆压光。坡度为 3%宽度取2000mm 立面设计1.2.1窗的设计为满足设计要求的条件，采用50系列铝合金窗，根据窗的尺寸组合，采用1200*1500mm的标准窗，其在立面的布置如（图），（图）所示增加厂房的立体感。图正立面窗布置图图侧立面窗布置图1.2.2 维护结构作为工

23、业厂房，受其建筑风格和工艺用途所限，其建筑造型往往大同小异， 将底部砖墙喷刷褐色涂料，外墙彩钢板使用暗黄色涂料，形成横向划分。综合实际工程，采用压型钢板表面进行彩色镀锌处理。钢板使用Q235A钢材，屋面板采用中波板，厚度取；墙面板采用低波板，厚度取压型钢板的截面形式较为简单，板和檩条、墙梁的固定采用钩头螺栓和自攻螺钉及拉 铆钉，其截面形式如图所示图压型钢板的截面形式为保证厂房的围护结构具有一定的保温性能和在构造上的严密性 , 屋面和墙面均采用 轻质高强的夹芯板，屋面板厚度 100mm板间使用硬质聚氨酯泡沫塑料填充。其中四周维 护墙体主体使用镀锌彩色复合夹芯板，面板厚 0.5mm厚度140mn板

24、间使用硬质聚氨酯泡 沫塑料填充，墙板用C型钢墙梁与刚架柱使用螺栓连接。 标高以下设置370mn厚砖砌体墙。1.2.2 消防检修梯 为了消防及屋面检修，清洗等需要，在一端山墙设置消防检修梯。 剖面设计1.3.1 柱顶标高设计根据Q=( 100/20t)A5桥式吊车资料知：轨顶标高： 16m 轨顶至小车顶面高度： H= 小车行驶安全高度： 300mm 梁柱连接板高度： 700mm 檩条与屋面板厚度和： 300mm 确定柱顶标高为： 16+=1.3.2 厂房高度及牛腿标高确定屋面坡度取i=5%，跨度为27m厂房高度的标高：H =H+h()式中：h柱顶至屋脊高度则H =取轨道垫块厚度为 150mm 根

25、据吊车梁规范，试取吊车梁截面高度为 1750mm反算出牛腿标高为：1.3.3 屋顶构造设计 厂房屋顶采用有檩体系。在斜梁上设置冷弯薄壁型钢檩条与其连接，再在檩条上铺设 保温型彩色复合夹芯板屋面，构造图见（图） 。彩色复合夹芯板屋面施工速度快，重量轻，表面带有色彩涂层，防锈、耐腐、美观， 集保温、隔热、美观等诸多优点于一体。1.3.4 屋面排水设计采用外天沟排水方式，其构造如图 1.5.4 所示屋面板挑出天沟内壁不小于 50mm本厂房的设计值为100mm落水管采用直径为100mm的PVC管，根据屋面落水管规范，在地区时最大降水量为 M 时：有公式（）F= 438 X102/M（）F:单根落水管积

26、水面积根据设计资料知：厂房拟建地时最大降水量 M=56nmF=798 m2S1 = 1 44 X27/2 = 1944m2S1/F二根则：厂房单边需落水管数量为 3根，一共需设置 6根图屋面及盖板示意图1.3.6 地面构造设计因本厂房为机械加工车间，地面有较大荷载，保证面层不产生变形及裂缝，且有良好的坚固性和保温性，厂房垫层采用钢筋混凝土结构：结构采用C20混凝土，厚度取60mm图 1.5.4 外檐口构造图图纸厂房剖面图、立面图及节点详图见图（一）厂房平面图及正立面图见图（二）金刚单层钢结构厂房设计结构部分方案选择材料的选择材料选择根据钢结构设计手册 钢结构设计规范中的相关规定选取，由于本厂房

27、是 单阶格构柱钢框架结构，本身自重较重且吊车吨位较大，钢架承受荷载也较大，所以厂房 梁、柱、檀条等结构构件选择 Q345 钢，又由于厂房对材料的冲击韧性有相关要求，所以 质量等级可以选用C级，吊车梁选用Q345-C钢材，且厂房跨度大，框架横梁、柱、檀条 等结构构件均选用Q345-B钢材，轻型屋面板。墙面板使用 Q235-A钢材。屋面布置根据屋面压型钢板的规格，檀条沿跨度方向每隔布置一道。根据钢结构设计规范的相关规定，应在檀条跨中点处设置一道拉条，拉条采用 10圆钢，圆钢拉条设在距檀条 上翼缘 1/3 腹板高度范围内，屋脊拉条韧性为刚性系杆。柱间支撑布置 根据钢结构设计规范之规定应在中间一个柱间

28、设置柱间支撑，柱间支撑分为上柱 柱间支撑和下柱柱间支撑布置在厂房两端第二柱间设置一个柱支撑，中间设上下柱支撑。 在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系。屋盖支撑布置由于本厂房长120m宽24m根据钢结构设计规范规定，将整个厂房可划分为一 个温度区段。因此在厂房两端第一个柱间支撑设置横向水平支撑。此外，还应在厂房中间 柱间内设置屋盖横向水平支撑，并应在上述相应位置设置刚性系杆。墙面结构布置根据墙板的板型和规格，墙梁的布置沿高度方向间距每隔布置一道，根据冷弯薄壁型钢板结构技术规范GB50018-2002中8.4.2之规定，本厂房跨度6m,应在跨中点处各 设置一道拉条，拉条

29、承担的墙体自重通过斜拉条传至承重柱和墙架柱，且每隔 5 道拉条设 置一对斜拉条，以分段传递墙体自重，拉条为 10圆钢。第二章吊车梁设计荷载的计算2.1.1 最大轮压的计算由钢结构设计手册中吊车资料可知，其最大轮压为 329KN最小轮压为，则根据建筑结构荷载规范GB50009-2001中5.1.1之规定可知：竖向荷载标准值为pmax =1.4 pkmax=1.4 1.05 329=483.63KN （）Pmin=1.4 Pkmin=1.4 1.05 65.8=96.726KN ()2.1.2横向荷载设计值由吊车资料可知吊车额定起重量为 80t,小车重量，总重且吊车工作制为 A5级，为中 级工作制

30、，因此每个轮上的横向荷载标准值为：1Hk (Q Q)g/n ()4由建筑结构荷载规范5.1.2之规定知E =,则：内力计算由于本厂房只有一跨，且有一台 80t吊车设计取最不利情况进行设计。图最大轮压标准值(单位：KN2.2.1吊车荷载作用下的内力(4轮子)a.竖向轮压作用(1)吊车梁的最大弯矩及相应的剪力图吊车梁弯矩计算简图(三轮作用) 产生最大弯矩点(C点)的位置如上图所示，梁上所有荷载合力工p的位置为：?1=1700mm ?2=2700mm ?3=1700mm最大弯矩点(C点)位置：a3二*印=166.676根据钢结构设计手册8.4.1节中，最大弯矩标准值为：P(秒 ajMc =2pq=1

31、119.06KN?m ()最大弯矩处的相应剪力值为：P( a3)Vc=2 p=201.51KN ()(2)吊车梁的最大剪力图吊车梁剪力计算简图(四轮作用)c_ n 1?Vmax =?= 1 ? ?+?=()吊车梁截面的最大弯矩及剪力，由吊车竖向荷载产生的弯矩及剪力乘以钢结构设计 手册表8-2的?=(吊车梁自重等影响系数)即：ccM max= ?M =1.03 1119.06=1152.63KN gm ()cmax?Vmaxc = 1.03 959.20=987.98KN()尚应计算横向荷载产生的内力标准值，最大弯矩处相应横向剪力标准值为H=0.04 Q+gn80+28.563=1.0856 t

32、4M h = H M max=24.62KN gm ()P根据以上吊车计算汇总所需内力表:表2-1吊车计算汇总表截面选择如图：图吊车梁截面示意图取吊车梁为单轴对称工字型截面 1200 500 22 400 222.3.1毛截面特性2.3.2净截面特性?=100.32 X173.9+ 40 x2.2 x1.1 + 170.6x1.4 X87.5427.1689.9?yn0 =(50-2 2.2 ) 2.22.2 (120-1.1 ) +40 2.21.1 + 115.61.4 罟An=62.07cm上翼缘对y轴的特性:?上 = 50 X2.2= 110?2?上？= (50- 4.4) X2.2=

33、 100.32?2? = 1 X 2.2 X503 = 22917?= 916.68?325强度验算2.4.1正应力按钢结构设计规范GB50017-2003中公式4.1.1计算正应力，由于梁受压翼缘的自由外伸宽厚比大于13035/345,且小于15J35/345,所以x ? ?矿+k ?nxnyy均取，则:nx()上翼缘应力：()下翼缘应力：()242剪应力按钢结构设计规范GB50017-2003中公式4.1.2 计算，平板支座时:3VmaxgS 987.98 108139.3522= =66.59N/mmfv 180N / mm1丸 862544.39 14()2.4.3腹板的局部压应力采用

34、钢结构设计手册GB50017-2003公式3-4及相关规定:轨高? = 150mml则:lg=a+5hy 2hR=505 22 2 150=460mm()集中荷载增大系数1.0，P=F=483.63KN()2.4.4腹板计算高度边缘处的折算应力根据钢结构设计规范GB50017-2003中4.1.4规定:()? = ?2246.42 x103x50x2.2x(175 1.1- 83.2) x10：?.?2081839)77 x104x14-=76.9?/?2862544.39 1 04 1 4=心=98798 103 50 22 (120-1.1-63.6 ) 102 =49.8N/mm 2 1

35、 gtw()由于c与同号，则1取。贝U：2 2g c 3 =114.87N/mm21f 1.1 295 324.5N/mm ()稳定性验算2.5.1梁的整体稳定性11/b 6000 =12 10应按钢结构设计手册表3-5计算梁的整体稳定按表3-4 按公式3-8计算整体稳定系数:按表3-7 按公式8-33计算整体稳定:腹板的局部稳定性根据钢结构设计规范GB50017-2003中432之规定：由于h/tw 82.6 80 235/fy，由于局部压应力，故必须配置横向加劲肋，且应在 支座处配置支撑加劲肋。根据钢结构设计规范GB50017-2003中436 之规定：横向加劲肋间距在0.5?0 2?0之

36、间，取横向加劲肋间距a = 1000mm横向加劲肋在腹板两侧成对称布置 按钢结构设计规范公式(4.3.6其外伸宽度：？?？ = ?0/ 30 + 40?=,取 bs 80mm腹板加劲肋厚度：tw bs /155.3mm取6mm则横向加劲肋采用-100 X8计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘处的弯曲压应力为：()腹板的平均剪应力：()腹板边缘局部压应力：()根据钢结构设计规范 GB50017-2003中4.3.3之规定：cr的计算按钢结构设计规范公式(433-2 )计算()?= f = 310Z?2cr的计算按钢结构设计规范公式(433-3 )计算? =?41V4+5.34(?o?)2.V?23

37、5hoftw41 4 5.34(ho a)2g fy / 235115.6/1.441 4 5.34(ho a)2()0.8 s1.2 贝U:? = 1 - 0.59(?- 0.8)? cr 1 0.59( $ 0.8) fv=173.63N/mm2()c.cr的计算按钢结构设计规范公式(433-4 )计算0.5 ?0 1.5=Cf h / tw 28 10.9 13.4(1.83-a/h。)3=0.91 取 Cf =1.21()按钢结构设计规范公式(4.3.3-1 )验算()局部稳定性满足要求。挠度验算验算吊车梁的挠度应按最大吊车的荷载标准值计算，且不乘动力系数，则挠度为:()()刚度满足要

38、求；支承加劲肋的验算支座加劲肋为-2 180 20,其 Ace=2 (180-30 ) 20=6000mm2按钢结构设计手册公式(8-35) 计算支座加劲肋端部的端面承压应力：ce3Rmax = 959 !=159.87N/mm2Ace6000fce 400N/mm2 ()支座加劲肋计算的截面特性：图支座加劲肋示意图属于b类截面，查表14-7得=0.981，按钢结构设计手册公式(8-34 )计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性:2=89.05N / mm()Rmax_ 959.2 103A = 0.981 10980满足要求焊缝计算2.8.1上翼缘与腹板连接处的角焊缝设计（）取？?？ = 8mm

39、2.8.2下翼缘与腹板连接处的连接角焊缝设计（）根据构造要求取？?？ = 7mm2.8.3支座加劲肋与腹板的焊缝设 hf 8mm，贝U（）根据钢结构设计手册第8.4.6条规定，计算所得？?？ 0.7? = 9.8mm则取? = 10mm第三章檩条设计荷载设计3.1.1永久荷载压型钢板（两层含保温层）0 .24KN?2檩条（包括拉条）0.29 KN?23.1.2可变荷载（1）屋面均布活荷载标准值根据建筑结构荷载规范GB5009-2001,本厂房采用的压型钢板为轻型屋面板，屋面为不上人屋面，其水平投影面上的屋面均不活荷载按表4.3.1采用，标准值取0.5kN/m2根据建筑结构荷载规范GB5009-

40、2001中4.5.1之规定：施工或检修集中荷载标准值为1kN，将屋面均布荷载转换为线荷载17S15丈9 Xl-5=0J11KN/m(2) 屋面雪荷载标准值由设计资料知，基本雪压？?o= 0.25KN?2根据建筑结构荷载规范GB5009-2001中之规定取雪荷载标准值为:? = ? X?0 = 1.0 X0.25= 0.25KN?2?a 10?2故取边缘区，角部区 s 1.4，则？?？= - 14 X1.25 X0.35 X1.05= - 0.643KN ?2 (风吸力)3.1.3荷载组合(1)永久荷载+ 屋面均布活荷载、雪荷载?:=(0.29 + 0.5) X1.5 =1.185? ?=1.2

41、 X ?286 =0059?/ ?=1.2 X ?286=1.184?/ ?P= (1.2 X029 + 1.4 X0.5) X1.5 = 1.572KNm? =?1.572 X?286?:=0.078? =?1.572 X?2.86=1.57?/ ? 3.5?弯矩设计值：?1 = ?2?8 = 15.89?1 = ? ?2?90= 0.07?(2)对于平坡屋面(坡度为1/81/20 )，当风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，永久 荷载与风荷载组合下截面应力反号的情况，此时永久荷载的分项系数取即：永久荷载+风吸力荷载?= - 1.0 X 0.29+ 1.4 X (- 0643) X 1.5=

42、- 0.915KN/m?= p.?2.86=0.045?/? = ?.?286=0.913?/ ?弯矩设计值：?2 = ?2?8 = 9.24?2 = ? ?2?90 = 0.0405?截面选择及截面特性选用型冷弯薄壁型卷边槽钢查表得其截面特性如下：?,?= 12.81?3Wy.max 36.86cm3 ?o 二 19.3cm?x1?y115.89 X 1060.07 X106?1? -?, max3 +76.19 X 10336.86 X103?x1?y2 15.89 X 10610.07 X106?-?9.=?, min376.19 X 10312.81 X103?x1?y215.89 X

43、1060.07 X106?-? -?, max3 -76.19 X103336.86 X103?x1?y215.89 X1060.045 X106?, min3 +76.19 X10312.81 X103按第一种组合进行强度验算 图檩条截面示意图按毛面积计算的截面应力：?2 =206.62 ? ?=210.1 ?2 ?=?3 =?1?3 =210.46N?2 ?= 295N?2=203.09N ?尸 - 1 且小于 0,则根据冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002中公式5.6.2-2得：332上翼缘板上翼缘板为最大压应力作用于部分加劲板件的支承板，书=?=203.097210.46=

44、 0.964 - 1,则根据冷弯薄壁型钢结构技术规程GB50018-2002中公式5.6.2-3得：3.3.3受压板件的有效宽度腹板2t 2.5mm?i = 210.46?/?2GB50018-2002中公式 5.6.3-2 得:7523.361.50 1250.0.940.930.11 -0.93根据冷弯薄壁型钢结构技术规范0.05.1，则受压板件的板组约束系数c -KKcK10.111.5 0.050.55 k 1.705?1 ?05 X 23.36 X0.55210463.54由于 0 ,故取 1.15bc2501 ( 0.98)126.26mmb 25018? = 87.35 ? =

45、-2-5 38 ap = 184.41则由冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002中公式5.6.2-3可得:计算截面有效宽度：be21.8 1.15 4.22V 1000.1126.262.5117.24mm上翼缘等囂。.67cbKc则:1.22 k0.672.4205? ?1205 X 0.94 X1.22p = v ?= “= 1.12210.46由于0故取1.15 0.151.15 0.15 0.964 1.005b 75mm18?= 22.81 ?= 38 ap = 48.61由冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002中公式5.6.2-3得betbe21.8 b t0.

46、1bct21.8 1.005 1.261V 752.50.175 64.47mmt 2.5mm?i = 210.46?/?2由冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002中公式563-3可得: 1.1由于为部分加劲板F翼缘全截面受拉，全部有效3.3.4有效净截面模量126.26 -图有效截面示意图上翼缘板扣除的面积宽度为：75- 64.47 = 10.53mm腹板的扣除面积宽度为：117.24= 9.02mm同时在腹板的计算截面有一 ？10拉条连接孔，则有效净截面模量:计算屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转:?1 =oo?x1+oo?y1?enx?enx eny，max15.89 X1060.

47、07 X10671.82 X103 + 35.21 X103223.2N ?2 ?=295N?2?4 =?x1?y1?en； + ?eny, min15.89 X 10671.82 X103 +0.07 X106214.09 X103 = 226.2N/ ? ?=295N/?2稳定性验算(风吸力起控制作用)3.5.1有效截面模量不记孔洞削弱，近似取：3.5.2受弯构件的整体稳定性系数由于檩条，拉条靠近上翼缘，故不考虑其对下翼缘的约束，可视为跨中无侧向支撑构 件。查冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002表 A.1.2得，? = ?0- ?0 + y = 51.5 - 19.3+ 90?2= 69.7?=?2?2?=69.72 X046 X 250 = 02564?0.156 X?1.0 X900?2.? +? ?(25) = 0.77900? = 261 = 344.834320?235?1?(?2+? + ?)(云)0.67(3)风吸力作用下檩条下翼缘受压区?1 =OOOO?x2?y2? ? + ?bx enxey=195.52 mm ? = 295N mrm满足要求挠度验算根据钢结构设计手册表2-11，支撑压型金