门式刚架计算原理和设计实例之五

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.辅助结构系统轻型钢结构的辅助结构系统包括挑檐、雨篷、吊车梁、牛腿、楼梯、栏杆、检修平台和女儿墙等，它们构成了轻型钢结构完整的建筑和结构功能。第一节 雨雨篷和挑挑檐一、雨篷钢结构雨篷篷同钢筋筋混凝土土结构雨雨篷一样样，按排排水方式式可分为为有组织织排水和和自由落落水两种种。钢结结构雨篷篷的主要要受力构构件为雨雨篷梁，其其常用的的截面形形式有轧轧制普通通工字钢钢、槽钢钢、H型型钢、焊焊接工字字形截面面等，当当雨篷的的造型为为复杂的的曲线时时亦可选选用矩形形管或箱

2、箱形截面面等。在轻型门式式刚架结结构中，雨雨篷宽度度通常取取柱距，即即每柱上上挑出一一根雨篷篷梁，雨雨篷梁间间通过CC型钢连连接形成成平面。挑挑出长度度通常为为1.55m或更更大，视视建筑要要求而定定。雨篷篷梁可做做成等截截面或变变截面，截截面高度度应按承承载能力力计算确确定。通通常情况况下雨篷篷梁挑出出的长度度较小，按按构造做做法，其其截面做做成与其其相连的的C型钢钢截面同同高：当当柱距为为6m时时，连接接雨篷梁梁的C型型钢为116，雨雨篷梁亦亦取166槽钢钢；当柱柱距为99m时，连连接雨篷篷梁的CC型钢为为24，雨篷篷梁取225槽槽钢；有组织排水水的雨篷篷可将天天沟设置置在雨篷篷的根部部或

3、将天天沟悬挂挂在雨篷篷的端部部，雨篷篷四周设设置凸沿沿，以便便能有组组织的将将雨水排排入天沟沟内。图5-15-33为几种种常见雨雨篷的做做法。 （a）(b)图5-1 自自由落水水雨篷(a)(b)(c)图5-2 有有组织排排水雨篷篷 （aa）A-A （bb）B-B（c）C-C图5-3 雨雨篷节点点详图挑檐在轻型门式式刚架厂厂房结构构中，通通常将天天沟（彩彩钢或不不锈钢）放放置在挑挑檐上，形形成外天天沟。挑挑檐挑出出构件的的间距取取柱距，即即挑出构构件作为为主刚架架的一部部分，挑挑出构件件之间由由C型钢钢檩条连连接，。图图5-44所示为为典型的的挑檐构构造。图5-4 典型的的挑檐构构造 挑檐柱承受

4、受C型钢钢墙梁传传递轻质质墙体的的竖向荷荷载和风风荷载，挑挑檐梁主主要承受受考虑天天沟积水水满布荷荷载或积积雪荷载载。挑檐檐各构件件（挑檐檐柱、挑挑檐梁）截截面通常常采用轧轧制工字字钢或高高频H型型钢，截截面大小小由承载载力计算算确定。挑挑檐计算算简图如如图5-5所示示，将挑挑檐柱和和挑檐梁梁示作一一个整体体，端部部与刚架架柱固接接，即作作为悬臂臂构件计计算。通通常情况况下轻钢钢厂房结结构的挑挑檐所承承受的荷荷载较小小，截面面多选择择2000高的高高频焊接接H型钢钢。（b）图5-5挑挑檐结构构计算简简图吊车梁和牛牛腿吊车梁概述述直接支承吊吊车轮压压的受弯弯构件有有吊车梁梁和吊车车桁架，一一般设

5、计计成简支支结构。吊吊车梁有有型钢梁梁、组合合工字形形梁及箱箱形截面面梁等（见见图5-6）；吊车桁桁架常用用截面形形式为上上行式直直接支承承吊车桁桁架和上上行式间间接支承承吊车桁桁架（见见图5-7）。（a） （bb） （c） （dd） （ee） （f） （gg）（a）、（bb） 型型钢梁 （cc）、（dd）、（ee）焊接接工字形形梁 （ff）、（gg）焊接接箱形梁梁图5-6 实腹吊吊车梁的的截面形形式（a）上行行式直接接支撑吊吊车桁架架 （ b）上上行式间间接支撑撑吊车桁桁架图5-7 吊车桁桁架结构构简图吊车梁系统统一般由由吊车梁梁（吊车车桁架）、制制动结构构、辅助助桁架及及支撑（水水平支撑撑

6、和垂直直支撑）等等组成（见见图5-8）。（a）边列列吊车梁梁 （b）中中列吊车车梁（1）轨道道 （22）吊车车梁 （3）制制动结构构 （44）辅助助桁架 （55）垂直直支撑 （66）下翼翼缘水平平支撑图5-8 吊车梁梁系统构构件的组组成吊车梁（或或吊车桁桁架）的的设计，应应首先考考虑吊车车工作制制的影响响，一般般将吊车车工作制制分为轻轻、中、重重和特重重四级，在在进行吊吊车梁设设计时，应应根据工工艺提供供的资料料确定其其相应的的级别。吊吊车梁（或或吊车桁桁架）均均应满足足强度、稳稳定和容容许挠度度的要求求；对重重级工作作制吊车车梁和重重、中级级工作制制吊车桁桁架尚应应进行疲疲劳验算算。当进进行

7、强度度和稳定定计算时时，一般般按两台台最大吊吊车的最最不利组组合考虑虑。进行行疲劳验验算时，则则按一台台最大吊吊车考虑虑（不计计动力系系数）。本节主要介介绍额定定起重量量Q20t的吊吊车梁（或或吊车桁桁架）。常用的几种种吊车梁梁简介1、型钢吊吊车梁用用热轧型型钢制成成，制作作简单、运运输及安安装方便便，一般般用于跨跨度6m，吊车车起重量量Q10tt的轻、中中级工作作制的吊吊车梁。2、焊接工工字形吊吊车梁截截面一般般由三块块板焊接接而成。当当吊车梁梁的跨度度与吊车车起重量量不大，并并为轻、中中级工作作制时，可可采用上上翼缘加加宽的不不对称截截面，此此时一般般可不设设制动结结构。当当吊车梁梁的跨度

8、度与吊车车起重量量较大或或吊车为为重级工工作制时时，可采采用对称称或不对对称工字字形截面面，但需需设置制制动结构构。不对对称工字字形截面面能充分分利用材材料强度度使截面面更趋合合理。工字形吊车车梁一般般设计成成等高度度等截面面的形式式，根据据需要也也可设计计成变高高度（支支座处梁梁高缩小小）变截截面的形形式。3、吊车桁桁架有桁桁架式、撑撑杆式、托托架吊车桁桁架合一一式等。一一般设计计成上承承式简支支桁架，由由劲性上上弦、腹腹杆和下下弦组成成。常用用的几何何形式为为带中间间竖杆的的三角形形腹杆体体系平行行弦桁架架，其支支座设于于上弦平平面内。上上弦为劲劲性连续续梁，适适用吊车车轨道直直接铺设设在

9、上弦弦上，吊吊车桁架架跨度LL18m且吊车车为轻、中中级工作作制的情情况。吊车桁架杆杆件截面面宜优先先选用轧轧制型钢钢或其它它组合截截面，并并尽可能能选用具具有较大大刚度的的截面。对对受压杆杆件，应应采用在在桁架平平面内、外外两个方方向长细细比接近近的截面面。桁架架的劲性性上弦宜宜选用具具有较大大垂直刚刚度的工工字形截截面；桁桁架下弦弦截面采采用轧制制H型钢截截面；桁桁架腹杆杆的轴线线可交汇汇于上弦弦杆的下下边缘线线上，在在上弦节节点处，上上弦杆的的腹板均均应设置置横向加加劲肋。4、箱形吊吊车梁由由上下翼翼缘板与与两侧各各一块腹腹板组成成。箱型型吊车梁梁具有较较大的整整体抗弯弯和抗扭扭刚度，梁

10、梁的截面面高度相相对较小小和具有有较高的的安全度度的优点点，但用用钢量可可能较多多且制作作和安装装的难度度较大。一一般可用用作扭矩矩较大的的中列柱柱、大跨跨度及较较大起重重量的吊吊车梁或或环形吊吊车梁等等。箱形吊车梁梁可分为为窄箱形形梁和宽宽箱形梁梁。前者者为两块块腹板共共同承受受一条吊吊车轨道道的荷重重，后者者为两块块腹板各各自分别别承受一一条吊车车轨道的的荷重（中中列吊车车梁），或或两块腹腹板各自自分别承承受一条条吊车轨轨道及屋屋盖（或或墙架支支柱）传传来的荷荷重（边边列吊车车梁）。5、壁行吊吊车梁是是承受一一种可移移动的悬悬挂吊车车的梁，一一般可分分为分离离式壁行行吊车梁梁和整体体式壁行

11、行吊车梁梁（即箱箱形梁）两两种。由由承受水水平荷载载的上梁梁及同时时承受水水平和竖竖向荷载载的下梁梁组成分分离型式式的壁行行吊车梁梁较为经经济，但但需严格格控制上上、下梁梁的相对对变形。为为了增加加刚度亦亦可将上上、下梁梁组合成成箱形梁梁，但是是这样不不太经济济。6、悬挂式式吊车梁梁包括悬悬挂单梁梁和轨道道梁，由由轧制工工字钢制制成，悬悬挂于屋屋盖及楼楼盖承重重结构下下或特设设的支柱柱、支架架下。单单轨吊车车梁可分分为直线线梁和弧弧线梁，直直线梁可可根据材材料、安安装及支支承等条条件设计计为简支支、双跨跨或三跨跨连续梁梁，弧线线梁在弧弧线段及及弧线与与直线交交接处均均应设计计为连续续构造。单单

12、轨吊车车梁所选选用的工工字钢型型号、行行驶范围围、弧线线梁的曲曲率半径径、吊车车起重量量、吊车车台数均均应现由由工艺设设计人员员提供。单单轨吊车车梁上的的吊车荷荷载一般般只考虑虑一台吊吊车的作作用，可可简化为为一个集集中荷载载作用在在梁上计计算。在轻型钢结结构体系系中，最最常见的的吊车支支承结构构形式为为焊接工工字形简简支吊车车梁，以以下介绍绍该形式式的计算算和构造造要求。吊车梁计算算假定吊车支支承结构构形式为为焊接工工字形简简支吊车车梁。1、荷载计计算：（1）吊车车荷载1）横向水水平荷载载标准值值 （5-1）2）纵向水水平荷载载标准值值 （55-2）3）竖向水水平荷载载标准值值吊车竖向荷荷载

13、标准准值按工工艺资料料所提吊吊车的最最大轮压压采用，当当缺少轮轮压资料料时，也也可按吊吊车桥架架及小车车重量、吊吊钩极限限位置等等计算最最大轮压压。（2）其它它荷载作用于吊车车梁或吊吊车桁架架走道板板上活荷荷载一般般取2.0kNN/m，有积积灰荷载载时一般般取0.311.0kkN/mm。式（5-11）和（55-2）中中，取决决于不同同额定起起重量QQ（单位位t）。对对于软钩钩吊车的的额定起起重量，QQ10tt时；QQ1550tt时；QQ75tt时。对对于硬钩钩吊车的的额定起起重量，。为小车重量（单位t），由吊车资料确定；当无明确的吊车资料时，软钩吊车的小车重量可近似地确定为：当Q50t时，=0

14、.4Q；当Q50t时，=0.3Q。为作用于一侧轨道上所有制动轮最大轮压标准值之和，当缺少制动轮数资料时，一般桥式吊车可取此侧大车车轮总数的一半。为吊车一侧轮数。当吊车梁还还承受屋屋盖、墙墙架以及及侧墙分分荷载或或其他荷荷载时，应应按实际际计算，并并考虑应应力叠加加。2、作用力力计算：计算吊车梁梁的内力力时，应应按结构构力学中中影响线线的方法法确定各各内力所所需吊车车荷载的的最不利利位置，在在按此求求出吊车车梁的最最大弯矩矩及其相相应的剪剪力、支支座最大大剪力、横横向水平平荷载作作用下在在水平方方向所产产生的最最大弯矩矩，当为为制动桁桁架时需需计算横横向水平平荷载在在吊车梁梁上翼缘缘所产生生的局

15、部部弯矩。简支梁在行行动轮压压和横向向水平力力的作用用下，产产生的竖竖向弯矩矩、水平平弯矩和和剪力，应应按可能能排列于于梁上的的轮数、轮轮序及最最不利位位置进行行计算。当当制动结结构为桁桁架时，尚尚应计算算横向水水平力对对翼缘产产生的弯弯矩。（1）最大大竖向弯弯矩及支支座反力力当梁上有22个或22个以上上轮压作作用时，轮轮子的排排列应使使所有梁梁上轮压压的合力力作用线线与最近近一个轮轮子间的的距离被被梁中心心线平分分，则此此轮所在在位置既既为梁最最大弯矩矩截面位位置。最最大剪力力可按梁梁反力影影响线来来求得。当梁上作用用有2个个、3个个、4个个轮时，梁梁最大内内力、可按下下表计算算。计算算前应

16、先先于梁上上排列轮轮数及轮轮序，判判断并选选择最不不利轮位位后，在在按下表表51153计算算。表5-1 作用用于梁上上两个轮轮时简支支吊车梁梁最大竖竖向弯矩矩、剪力力计算公公式简 图图算 式最大弯矩最大剪力表5-2 作用用于梁上上三个轮轮时简支支吊车梁梁最大竖竖向弯矩矩、剪力力计算公公式简 图图算 式式最大弯矩合力作用线线在梁中中左侧 ， ，合力作用线线在梁中中右侧 ， ，最大剪力表5-3 作作用于梁梁上四个个轮时简简支吊车车梁最大大竖向弯弯矩、剪剪力计算算公式简 图图算 式式最大弯矩合力作用线线在梁中中左侧，合力作用线线在梁中中右侧，若大于很多多，合力力线进入入两个轮轮之间时时，及分别改改为

17、按下下式计算算：，最大剪力（2） 最最大水平平弯矩及及支座反反力当制动结结构为制制动板时时，在横横向力作作用下，其其最大水水平弯矩矩和支座座反力可可按在竖竖向轮压压下梁最最大弯矩矩和反力力的相同同轮位进进行计算算，应注注意此时时横向力力须考虑虑横向水水平力增增大系数数。当为制动动桁架时时，其计计算简图图如图559所所示，由由在吊车车梁上翼翼缘（或或制动桁桁架外弦弦）产生生的附加加轴力NN按下式式计算：图5-9 制动桁桁架计算算简图这里，为制制动桁架架弦杆重重心线间间距离。制动桁架腹腹杆内力力计算可可按车轮轮横向力力作用下下桁架杆杆件影响响线来求求得，对对中列制制动桁架架还应考考虑相邻邻跨吊车车

18、水平力力同时作作用的不不利组合合。制动桁架在在吊车横横向水平平力作用用下，吊吊车梁上上翼缘（即即制动桁桁架弦杆杆）同时时还产生生节间弯弯矩，可可按以下下方式近近似计算算。轻、中级工工作制吊吊车的制制动桁架架：重级工作制制吊车的的制动桁桁架：这里，为桁桁架节间间距离。3、吊车梁梁及制动动结构的的强度和和稳定（1）吊车车竖向荷荷载设计计值 （55-3）上式中，为为最大轮轮压标准准值。为为动力系系数，对对悬挂吊吊车（包包括电动动葫芦）以以及轻、中中级工作作制的软软钩吊车车，取11.055；对中中级工作作制的软软钩吊车车、硬钩钩吊车以以及其它它特种吊吊车，取取1.11。为附附加荷载载增大系系数。（2）

19、吊车车横向水水平荷载载设计值值对于轻、中中级吊车车： （55-4）对于重、特特重级吊吊车： （55-5）这里，为横横向荷载载增大系系数。（3）弯曲曲正应力力1）上翼缘缘正应力力I.无制动动结构时时 （55-6）II.有制制动梁时时 （55-7）III.有有制动桁桁架时 （55-8）2)下翼缘缘正应力力 （55-9）这里，为吊吊车竖向向荷载对对x轴产产生的最最大竖向向弯矩；为对上上翼缘或或下翼缘缘与制动动梁组合合截面yy轴的水水平弯矩矩；当为为制动桁桁架时，上上翼缘在在桁架节节间内的的水平局局部弯矩矩；可近近似按下下式计算算： （5-10）上式中，TT为作用用于一个个吊车轮轮上的横横向水平平荷载

20、或或摇摆力力；为制制动桁架架节间长长度。为为上翼缘缘及制动动桁架组组成的水水平桁架架中由作作用在上上翼缘（弦弦杆）产产生的轴轴心力；为梁上上部参与与制动结结构的有有效净面面积；为为对吊车车梁截面面强轴（xx轴）净净截面抵抵抗矩；为吊车车梁上翼翼缘截面面（包括括加强板板、角钢钢或槽钢钢）对yy轴的净净截面抵抵抗矩；为梁上上翼缘与与制动梁梁组合成成水平受受弯构件件对其竖竖向轴（y1轴）的净截面抵抗矩；（4）剪应应力1）一般截截面 （5-11）这里，为梁梁计算截截面承受受的剪力力；为计计算剪应应力处以以上毛截截面对中中和轴的的面积矩矩；为计计算截面面对轴的的毛截面面惯性矩矩；为腹腹板厚度度；为分分别

21、为钢钢材抗弯弯、抗剪剪强度设设计值；为系数数；2）突缘支支座截面面 （55-122）这里，为腹腹板高度度。（5）吊车车梁腹板板计算高高度上边边缘受集集中荷载载局部压压应力 1）重级吊吊车梁 （55-133）2）其它吊吊车梁 （5-14） （55-155） （55-166）这里，为轨轨顶至腹腹板上边边缘的距距离；为为荷载分分项系数数，取11.4；为腹板板的高度度；为腹腹板的厚厚度；为为动力系系数。（6）吊车车梁腹板板计算高高度边缘缘折算应应力1）简支梁梁 （55-177）2）连续梁梁 （55-188）（7）端支支承加劲劲肋截面面强度 1）受压短短柱 （55-199）这里，为支支座反力力；为由由长

22、细比比决定的的轴心受受压构件件稳定系系数；为为将支座座加劲肋肋视为轴轴心受压压构件时时的计算算面积，包包括支座座加劲肋肋和加劲劲肋两侧侧或一侧侧范围内内的腹板板面积；2）端面承承压 （5-20）这里，为端端面承压压面积（支支座加劲劲肋与下下翼缘或或柱间梁梁顶面接接触处的的净面积积）。4、吊车梁梁腹板及及横向加加劲肋强强度补充充验算扭矩T及附附加弯曲曲应力 （55-211） （55-222）这里，e为为轨道偏偏心可取取15mmm；为轨道道高度。 (5-23) （5-24）这里，为轨轨道抗扭扭惯性矩矩；b、t分别为为上翼缘缘宽度和和厚度。（2）考虑虑扭矩TT时梁腹腹板上端端边缘处处强度补补充验算算

23、 （55-255） （55-266） （55-277） （55-288） （55-299） （55-300）成对布置的的腹板加加劲肋的的强度 （5-31）5、特重级级吊车梁梁的疲劳劳计算（1）吊车车荷载设设计值： （55-322） （55-333）（2）受拉拉翼缘与与腹板连连接处焊焊缝及附附近主体体金属疲疲劳应力力幅1）横向加加劲肋下下端点附附近主体体金属疲疲劳应力力幅 （55-344） （55-355）2）下翼缘缘与腹板板连接处处角焊缝缝疲劳应应力幅 （5-36） （55-377）6、吊车梁梁的竖向向挠度计计算吊车荷载设设计值为为： （5-38）（1）简支支梁等截面梁： （55-399）渐变

24、式变截截面梁： （55-400）（2）连续续梁 （5-41）这里，为附附加荷载载增大系系数；为为计算截截面对轴轴的毛截截面惯性性矩（跨跨中）；为计算算截面对对轴的毛毛截面惯惯性矩（支支座）；代表由由全部竖竖向荷载载（标准准值，不不考虑动动力系数数）产生生的最大大弯矩。7、吊车梁梁的水平平挠度计计算吊车荷载设设计值： （55-422）对于制动板板情况： （55-433）对于制动桁桁架情况况： （5-44）8、焊接吊吊车梁的的连接计计算梁腹板与上上翼缘板板的连接接焊缝： （55-455）梁腹板与下下翼缘板板的连接接焊缝： （5-46）支座加劲肋肋与梁腹腹板的连连接焊缝缝：平板支座 （5-47）突缘

25、支座 （5-48）这里，为计计算截面面的最大大剪力设设计值（考考虑动力力系数）；为翼缘缘截面对对梁中和和轴的毛毛截面惯惯性矩；为梁的的毛截面面惯性矩矩；为系系数，对对中级工工作制的的吊车梁梁取1.35；其它梁梁取1.0；为为作用在在吊车梁梁上的最最大轮压压设计值值（考虑虑动力系系数）；为腹板板承压长长度，（为轨顶顶直腹板板上边缘缘的距离离）。吊车梁的构构造轻钢结构中中吊车的的起重量量通常较较小，一一般做法法为等截截面或变变截面的的焊接HH型钢简简支梁。焊接工字形形吊车梁梁的横向向加劲肋肋与上翼翼缘相接接处应切切角。当当切成斜斜角时，其其宽约为为bs/3(但不大大于400mm)，高约约为bss/

26、2(但不大大于600mm)。bss为加劲劲肋宽度度。横向向加劲肋肋的上端端应与上上翼缘刨刨平顶紧紧后焊接接，加劲劲肋的下下端宜在在距离受受拉翼缘缘501000mm处处断开，不不应另加加零件与与受拉翼翼缘焊接接（见图图5-110a）；当同时时采用横横向加劲劲肋和纵纵向加劲劲肋时，其其相交处处应留有有缺口（图图5-110（aa）剖面面图2-2），以以免形成成焊接过过热区。重重级工作作制吊车车梁，对对此间隙隙应由疲疲劳验算算决定，横横向加劲劲肋下端端点焊缝缝宜采用用连续回回焊后灭灭弧的施施焊方法法。（见见图5-10bb）(a) 轻轻、中级级工作制制吊车梁梁(b) 重重级工作作制吊车车梁图5-100

27、焊接接工字形形吊车梁梁构造吊车梁制作作时，翼翼缘板和和腹板的的工厂拼拼接应采采用加引引弧板的的对接焊焊缝，对对接完毕毕后应将将引弧板板割去并并打磨平平整。吊吊车梁制制作应符符合要求求：（1） 上上下翼缘缘板的对对接焊缝缝一般要要求采用用自动焊焊的直缝缝对接，并并要求焊焊透。当当夏翼缘缘对接焊焊缝位于于跨中的的133范围内内时，宜宜采用445o555o斜缝对对接；（2） 翼翼缘或腹腹板的工工厂拼接接接头不不应设在在同一截截面上，应应尽量错错开2000mm，接接头位置置宜设在在距支座座约为113144梁跨度度范围内内；对与腹板纵纵横梁方方向的对对接焊缝缝，可采采用T形形交叉也也可采用用十字形形交叉

28、，对对T形交交叉，其其交叉点点的距离离不得小小于2000mmm；当拼拼接焊缝缝与加劲劲肋相交交时，加加劲肋与与腹板连连接角焊焊缝应中中断，其其端部与与拼接焊焊缝的距距离约为为50mmm。（3） 对对接焊缝缝所选用用的引弧弧板，必必须与母母材的材材质、厚厚度相同同，剖口口形式也也需与母母材相同同。吊车梁与制制动结构构的连接接，重级级工作制制吊车梁梁应采用用高强度度螺栓连连接，轻轻、中级级工作制制吊车梁梁可采用用工地焊焊接。吊车梁的受受拉翼缘缘上不得得焊接悬悬挂设备备零件，吊吊车梁的的受拉翼翼缘与水水平支撑撑的连接接应采用用螺栓连连接不得得焊接。牛腿构造柱上设置牛牛腿以支支承吊车车梁、平平台梁或或

29、墙梁。一一般有实实腹式柱柱上支承承吊车梁梁的牛腿腿和格构构式柱上上支承吊吊车梁的的牛腿。实腹式柱上上支承吊吊车梁的的牛腿，柱柱在牛腿腿上、下下盖板的的相应位位置上，应应按要求求设置横横向加劲劲肋。上上盖板与与柱的连连接可采采用角焊焊缝或开开坡口的的T形对接接焊缝，下下盖板与与柱的连连接可.采用开开坡口的的T形对接接焊缝，腹腹板与柱柱的连接接可采用用角焊缝缝。（见见图5-11）（a）边列列柱牛腿腿 （b）中中列柱牛牛腿图5-111 实实腹柱牛牛腿构造造格构式柱上上支承吊吊车梁的的牛腿：第一种种可由两两个槽钢钢（或角角钢对焊焊成的槽槽形钢）与与一盖板板组成，两两槽钢（或或角钢对对焊成的的槽形钢钢）

30、焊与与柱分肢肢的两侧侧，并在在其上翼翼缘间设设置横隔隔板或横横隔架（见见图5-12）。第第二种可可由内焊焊于柱分分肢之间间的焊接接工字钢钢组成（见见图5-13）。图5-122 格格构柱上上支撑吊吊车梁的的牛腿之之一图5-133 格格构柱上上支撑吊吊车梁的的牛腿之之二牛腿计算1、牛腿与与柱连接接处截面面强度计计算（1）抗弯弯强度 （55-499）抗剪强度 （55-500）腹板计算高高度边缘缘处的正正应力 （55-511）腹板计算高高度边缘缘处的折折算应力力 （5-52）2、牛腿与与柱连接接处焊缝缝强度计计算实腹式柱上上牛腿及及第二种种格构式式柱上牛牛腿： （5-53）第一种格构构式柱上上牛腿：

31、（55-544）吊车梁及牛牛腿计算算示例 11、6mm焊接工工字形吊吊车梁计计算已知条件：某单层层工业厂厂房，跨跨度244m，柱柱距6mm，设有有一台33吨单梁梁吊车，轻轻级工作作制。吊吊车跨度度S=222.55m；起起重机重重量：550.22KN；轮距：；最大大轮压：； 最最小轮压压：。1、吊车梁梁内力计计算（采采用简支支吊车梁梁）图5-144 计算算简图（1）最大大弯矩(2)最大大剪力 2、吊车梁梁截面选选择（1）根据据容许挠挠度确定定吊车梁梁截面选用H3000200068。(2)按剪剪力确定定吊车梁梁腹板 采用Q2335钢。(3)按经经验公式式确定吊吊车梁腹腹板综上所述三三种情况况,初选

32、选吊车梁梁截面为为:H3300200068。3、吊车梁梁稳定性性验算（1）整体体稳定验验算:1）弯矩计计算轨道及吊车车梁自重重产生的的弯矩（轨轨道采用用24kkg/mm轻轨）：图5-155 吊车车梁截面面最大轮压产产生的弯弯矩设计计值:2）水平弯弯矩 3）整体稳稳定系数数A=49000mmm2整体稳定满满足满足足要求。部稳定验算算按构造配置置横向加加加劲肋肋,按最最大间距距配置，在在腹板两两侧成对对配置。加加劲板尺尺寸为：外伸，取取；厚度度，取。4、吊车梁梁的强度度验算（1）上翼翼缘的正正应力计计算 满足要求。（2）下翼翼缘的正正应力计计算（3）吊车车梁支座座处截面面的剪应应力设计计值1）吊车

33、梁梁及轨道道自重产产生的剪剪力设计计值 2）最大轮轮压产生生的剪力力设计值值： 面积矩S：截面惯性矩矩I:满足要求。(4)局部部承压强强度验算算 经经验算:吊车梁梁截面选选用。2、吊车梁梁牛腿计计算已知条件厂厂房跨度度S224m；柱间距距Bayy6mm；吊车车荷载 Q110t；轮距 K44.1mm；鞍座座长B5.77m；最最大轮压压P1120kkN；吊吊车梁重重 G0.66t；牛牛腿反力力N2239.46kkN；偏偏心距ee3000 mmm；外外伸长度度d2200mmm；牛牛腿型号号：BHH4500-30002500610；材料：Q3445；截截面高hh：4550 mmm；截截面宽bb：255

34、0mmm；翼板板厚tff：100 mmm；腹板板厚 ttw：66mm；力作用用点处截截面：BBH36602500610。图5-166 牛腿腿计算简简图 （11） 拉拉应力计计算 牛牛腿根部部弯矩； 牛牛腿根部部截面惯惯性矩 ； 牛牛腿根部部截面抗抗弯模量量 ； 最最大拉应应力； , 满足足要求。（2）剪应应力计算算 力力作用点点处腹板板中点剪剪应力最最大。 截截面惯性性矩； 腹腹板中点点以上截截面面积积矩； 最最大剪应应力 ； , 满足足要求。（3）折算算应力计计算 验验算牛腿腿根部腹腹板与翼翼板相交交点折算算应力。 该该点以上上截面面面积矩 ；该点剪应力力 该该点拉应应力； 该该点折算算应力

35、 f = , 满足要要求。（4）焊缝缝计算角焊缝抗拉拉，抗剪剪强度设设计值 。翼板周边角角焊缝长长；腹板周边角角焊缝长长；翼板角焊缝缝高度；腹板角焊缝缝高度 。楼梯和栏杆杆楼梯和栏杆杆是建筑筑物的一一个重要要组成部部分，本本节主要要讲述轻轻钢结构构中的楼楼梯和栏栏杆的结结构计算算及构造造要点。一、楼梯在轻钢结构构中较为为常用的的楼梯形形式有：直梯和和斜梯。直直梯通常常是在不不经常上上下或因因场地限限制不能能设置斜斜梯时采采用，多多为检修修楼梯；经常通通行的钢钢梯宜采采用斜梯梯，它是是工业建建筑厂房房及其构构筑物经经常采用用的钢梯梯形式。直梯轻型钢结构构厂房的的室外检检修楼梯梯通常采采用直钢钢梯

36、，其其宽度一一般为66007000mm。直直梯的竖竖向荷载载按1.5kNN的集中中力考虑虑。直梯梯的立杆杆及其它它受力构构件一般般采用角角钢，踏踏步通常常采用dd=166mm的的圆钢。图5-177为轻钢钢厂房中中常见的的检修爬爬梯。(a)(b) A-A剖(a)(b) A-A剖(c) B-B剖(c) B-B剖图5-177 检修修爬梯斜梯（1）概述述楼梯一般由由楼梯梁梁、踏板板、平台台梁和平平台板等等几个部部分组成成。楼梯梯梁的截截面通常常选用槽槽钢、工工字钢或或钢板等等；平台台梁截面面一般是是槽钢或或工字钢钢；踏步步板的做做法很多多，较为为常用的的材料有有花纹钢钢板、玻玻璃、木木材以及及混凝土土

37、和钢板板组成的的组合踏踏步板；平台板板多是组组合楼板板、混凝凝土楼板板、花纹纹钢板等等。钢楼梯的做做法较多多，但其其受力特特点基本本相同，因因此其计计算特点点也基本本相同。其其计算特特点是：梯梁按按斜放的的简支梁梁计算，设设计荷载载按均布布荷载进进行考虑虑，计算算跨度取取平台梁梁间的斜斜长净距距；平台台梁按两两端固接接梁计算算，设计计荷载为为梯梁传传来集中中力和休休息平台台上的设设计荷载载，计算算跨度取取柱轴线线间距离离；踏步步板计算算可按两两端固接接或两端端铰接计计算：如如果踏步步板的材材料为钢钢板，则则按两端端固接进进行计算算，如果果踏步板板的材料料为玻璃璃、木材材等，则则应按两两端简支支

38、进行计计算，计计算荷载载取设计计荷载，计计算跨度度取梯梁梁轴线间间距离；平台板板的计算算详见第第四节的的检修平平台板的的计算。楼梯荷载应应根据建建筑类别别，按建建筑结构构荷载规规范（GGB50009-20001）确确定楼梯梯的活荷荷载标准准值。需需要注意意的是楼楼梯的活活荷载往往往比所所在楼面面的活荷荷载大。生生产车间间楼梯的的活荷载载可按实实际情况况确定，但但不宜小小于3.5kNN（按按水平投投影面计计算）。荷荷载的传传力路径径为（图图5-118）：均布荷载均布荷载踏板均布荷载梯梁集中荷载平台梁框架梁柱集中荷载均布荷载平台板梯段荷载图5-188楼梯荷荷载传力力路径设楼梯单位位水平长长度上的的

39、竖向均均布荷载载p=gg+q（与与水平面面垂直），则则沿梯梁梁单位斜斜长上的的竖向均均布荷载载，此处处为梯梁梁与水平平线间的的夹角，将将分解为为： （55-555） （55-566）图5-199 楼梯梯荷载传传力路径径此处、分别别为在垂垂直于梯梯梁方向向及沿梯梯梁方向向的分力力。根据计算所所得、，对梯梯梁按压压弯构件件进行设设计即可可。平台梁按一一般压弯弯构件进进行设计计即可。踏步板与楼楼梯梁之之间可采采用焊缝缝连接或或螺栓连连接，如如图5-20（aa）所示示，（踏踏步板为为钢板的的情况）；梯梁与与平台梁梁之间一一般采用用螺栓连连接，如如图5-20（bb）所示示，连接接螺栓的的大小可可根据梯梯

40、梁传到到平台梁梁的竖向向分力进进行设计计；梯梁梁与地面面连接见见5-220（cc）。(a) 踏板与梯梁的连接(a) 踏板与梯梁的连接（c） 梯梁与地面的连接(b) 梯梁与平台梁的连接（c） 梯梁与地面的连接(b) 梯梁与平台梁的连接图5-200 典型型的楼梯梯连接图图 （22）设计计实例某轻钢工业业厂房检检修平台台的钢楼楼梯（如如图5-21）踏踏步板采采用5mmm花纹纹钢板，钢钢梯斜梁梁采用槽槽钢，两两梯梁轴轴线间距距离为115000mm,试确定定槽钢的的型号。（恒恒荷载标标准值取取0.44kN/m2,活荷荷载标准准值取33.0KKN/mm2）。P=g+q图5-211 楼梯梯斜梁计计算简图图P

41、=g+q选用10号号槽钢，材材质Q2235。1）荷载计计算作用于楼梯梯斜梁的的恒荷载载标准值值：作用于楼梯梯斜梁的的活荷载载标准值值：则作用于楼楼梯斜梁梁的荷载载设计值值：2）内力计计算楼梯斜梁跨跨中最大大弯矩：；斜梁剪力：；3）截面验验算10号槽钢钢，材质质Q2335，WWx=399.7ccm3,Ix=1998.33 cmm4；。二、栏杆1、概述在轻钢结构构厂房中中，平台台的周边边、斜梯梯的侧边边以及因因工艺要要求不得得通行地地区的边边界均应应设置防防护栏杆杆。工业业平台和和人行通通道的栏栏杆应符符合GBB40553-33-833的要求求。平台台和斜梯梯的栏杆杆可自行行设计，亦亦可按国国家标

42、准准图集887J4432选选用。栏杆由立杆杆、顶部部扶手、中中部纵条条以及踢踢脚板等等组成。工工业建筑筑中栏杆杆的形式式相对较较为简单单，其主主要构件件（立杆杆和顶部部扶手）可可选用刚刚度较好好的角钢钢（50XX4）或或圆钢管管(38452)。栏杆杆立柱的的间距不不大于11m，并并应采用用不低于于Q2335钢的的材料制制成。中中部纵条条可选用用不小于于3004的扁扁钢或16的的圆钢固固定在立立杆内侧侧中点处处，中部部纵条与与上下杆杆件之间间的间距距不应大大于3880mmm。为保保证安全全，平台台栏杆均均须设置置挡板（踢踢脚板），挡挡板一般般采用-10004扁扁钢。室室外栏杆杆的挡板板与平台台面

43、之间间宜留110mmm的间隙隙，室内内栏杆不不宜留间间隙。栏杆可分段段整体制制作，栏栏杆各部部件之间间宜采用用焊缝连连接。立立杆与平平台边梁梁的连接接可采用用工地焊焊接或螺螺栓连接接。栏杆设计时时应按规规定考虑虑栏杆顶顶部水平平荷载00.5kkN/mm（对住住宅、宜宜园、幼幼儿园等等）或11.0kkN/mm（对于于学校、车车站、展展览馆等等）。栏杆高度一一般为110000，对对高空及及安全要要求较高高的区域域，宜用用12000；工业平平台栏杆杆的高度度不应小小于10050mmm；对对于不经经常通行行的走道道平台和和设备防防护栏，其其高度宜宜降低至至9000。平平台栏杆杆应与相相连接的的钢体栏栏

44、杆在截截面和高高度上协协调一致致。(a)室内栏杆及剖面(a)室内栏杆及剖面（b）室外栏杆及剖面（b）室外栏杆及剖面图5-222 典典型楼梯梯栏杆图图2、设计实实例某工业平台台栏杆（如如图5-23），栏栏杆高度度l110500mm；立杆间间距7550mmm，采用用50XX4角角钢；验验算立杆杆的强度度及立杆杆与平台台梁连接接的焊缝缝强度。（栏栏杆顶部部水平荷荷载q=0.55KN/m）图5-23 栏杆计算简图图5-23 栏杆计算简图如图，每个立杆顶部受水平推力： 则立杆所受最大弯矩：试选用504角钢（Q235） 如图，每个立杆顶部受水平推力： 则立杆所受最大弯矩：试选用504角钢（Q235） 立杆

45、与平台台梁（或或其它梁梁）的连连接采用用双面角角焊缝承承担栏杆杆顶部水水平力产产生的弯弯矩。取取；则焊缝的有有效厚度度,焊缝缝的计算算长度。 检修平平台和女女儿墙一、检修平平台1、轻钢检检修平台台概述平台结构通通常由梁梁、柱、柱柱间支撑撑以及梯梯子和栏栏杆等辅辅助结构构组成。根根据使用用要求可可分为室室内和室室外平台台；承受受动力荷荷载和承承受静力力荷载的的平台；生产辅辅助用的的通行、检检修平台台和中、重重型设备备操作平平台等。轻型钢结构构的检修修平台一一般只承承受静力力荷载，且且承受的的荷载一一般也较较小，根根据承受受荷载的的不同，可可将其分分为两类类：通行行平台和和操作平平台。平台荷载一一

46、般由工工艺设计计人员提提供。对对设有一一般动力力设备（如如小型电电动机、通通风机、减减速机、输输送机等等振动不不大的设设备）以以及某些些机动车车（如加加料机、揭揭盖机、机机车车辆辆等）的的平台结结构，可可将设备备重（包包括物料料重）乘乘以动力力系数按按静态荷荷载进行行计算。通行平台的的可变荷荷载标准准值为22.0kkN/mm2，用于于人行走走道平台台、单轨轨吊车检检修平台台；操作作平台的的可变荷荷载标准准值为44.08.00kN/m2，或由由工艺设设计人员员提供，用用于一般般工艺或或设备检检修平台台，有小小型设备备或少量量堆料的的操作平平台等。对只承受静静力荷载载且荷载载较小的的平台视视具体情

47、情况可将将平台梁梁支撑于于牛腿或或三角架架上、设设备上或或吊架上上；对需需抗震设设防的地地区，有有较大动动力荷载载或荷载载较大的的平台宜宜支撑于于独立柱柱上，与与厂房结结构完全全分离。2、平台梁梁平台梁一般般选用等等截面的的实腹构构件（焊焊接H型型钢或热热轧型钢钢等），当当跨度和和荷载较较大，并并需要较较大的抗抗扭刚度度时亦可可选用箱箱型截面面梁；当当跨度大大而荷载载较小时时可采用用桁架梁梁。梁的的截面高高度由容容许挠度度、梁的的经济高高度和建建筑净空空要求等等条件确确定。次次梁间距距a根据据铺板的的强度和和刚度来来确定，一一般为660010000mmm之间。3、平台柱柱与柱间间支撑平台柱的截

48、截面形式式应根据据荷载的的大小、柱柱子的高高度及其其受力情情况并考考虑材料料供应等等综合因因素来确确定。平平台柱一一般选用用等截面面的实腹腹柱（焊焊接H型型钢或热热轧型钢钢等）；当柱的的内力很很小时，亦亦可选用用双角钢钢十字形形组合截截面；当当柱子较较长时亦亦可选用用格构柱柱。平台台柱的柱柱脚通常常设计为为铰接柱柱脚，用用地脚螺螺栓直接接固定在在基础上上，按轴轴心受压压构件设设计。为确保独立立平台结结构的侧侧向稳定定，一般般需在柱柱列中部部设置柱柱间支撑撑。较为为常用的的支撑形形式为交交叉式（如如图5-24aa、b）；当净空空有限制制时亦可可设计成成门形支支撑或连连续的隅隅撑（如如图5-24c

49、c、d），隅隅撑设置置高度（即即隅撑与与柱的交交点至柱柱定的距距离）不不宜大于于柱高的的133,有时时也采用用横梁与与柱刚接接的框架架形式（如如图5-24ee）图5-244 平平台柱的的支撑4、平台铺铺板平台铺板按按工艺生生产要求求分为固固定式和和可拆卸卸式；按按构造可可分为板板式（花花纹钢板板、平钢钢板、平平钢板加加工冲泡泡或电焊焊花纹、钢钢筋混凝凝土组合合楼板等等）、篦篦条式（由由圆钢或或扁钢焊焊成或工工厂制成成的钢格格板）及及钢网格格板（工工厂制造造的钢网网板、压压焊钢格格栅板，YYB40001-91）等等。对通行平台台和操作作平台的的平台板板宜采用用花纹钢钢板；对对室外平平台以及及有减

50、少少积灰和和便于观观察设备备要求的的平台，可可采用篦篦条式铺铺板或钢钢网格板板。当室室外平台台采用平平钢板时时，应在在板面上上设泄水水孔。平台铺板的的跨度LL（净跨跨）不宜宜大于（11201500）t（tt为板件件的厚度度）；板板的最大大挠度不不宜大于于L/1150。平台铺板可可按单跨跨（或四四边）简简支板计计算；三三跨或三三跨以上上的连续续平台铺铺板，当当按单向向板计算算时，可可按简支支的连续续板考虑虑；当平平台铺板板在支座座处连接接牢固，且且有可靠靠保证在在板中拉拉力作用用下支座座不能产产生侧移移时，铺铺板可按按单向拉拉弯构件件来计算算；当利利用加劲劲肋作为为板的支支座，铺铺板按四四边简支

51、支计算时时，加劲劲肋的容容许挠度度值不应应大于LL2550（LL为加劲劲板的跨跨长），否否则仍应应按单向向板计算算。当加加劲板按按构造设设置时，平平台板均均按无肋肋铺板考考虑。根据平台的的操作荷荷载，可可按下表表544选择钢钢铺板的的厚度（tt，t6mmm）表5-4 钢钢铺板厚厚度平台操作荷荷载qkk(KNN/m22)10111222130030可选板厚tt（mmm）688101012212144平台铺板下下一般应应按一定定间距设设置加劲劲肋，加加劲肋的的作用为为：保证铺板有有一定的的刚度，间间距一般般为板厚厚的10001150倍倍；作为较小集集中荷载载（梯子子、支架架等）作作用处的的加强措措

52、施；作为洞口的的相关板板件；必要时作为为平台铺铺板的边边界支承承小梁，起起承载作作用。加劲肋的常常用截面面为板条条或角钢钢，用断断续焊缝缝与铺板板相连。当当加劲肋肋为扁钢钢时，其其截面高高通常为为其跨度度的1121115，且且高度不不小于660mmm，厚度度不小于于5mmm。当加加劲肋为为角钢时时，宜选选用不等等边角钢钢，并将将长肢肢肢尖与钢钢板相焊焊，长肢肢与板面面垂直来来设置（如如下图55-255），角角钢截面面一般不不小于LL504或LL56364。图5-255 平台台铺板的的加劲板板轻型钢结构构的平台台设计主主要是梁梁、柱及及平台板板的设计计，其计计算主要要是通过过手算或或编制的的小型

53、软软件进行行，图55-266所示为为典型轻轻型钢结结构的平平台构造造图。在轻型平台台结构中中，平台台铺板与与次梁或或其他构构件的连连接通常常采用断断续焊缝缝，其净净距当铺铺板计入入梁或加加劲肋的的计算截截面时不不应大于于15tt，其他他情况不不应大于于30tt（t为为较薄焊焊件的厚厚度）。(a)（b）(c)图5-266 典型型平台构构造图5、设计实实例某工业独立立检修平平台（如如图527）主主梁与柱柱刚接，次次梁与主主梁铰接接。检修修平台恒恒荷载标标准值（不不包括梁梁自重）取取0.55KN/m2，可变变荷载标标准值22.0KKN/mm2，试确确定主梁梁和次梁梁的截面面。图5-277 (1) 平

54、平台铺板板计算1）荷载计计算已知：gkk=0.5KNN/m22，qk=2.0KNN/m22。则单单位宽度度板上的的均布荷荷载标准准值：ppk=（00.5+2.00）1=22.5 KN/m；单单位宽度度板上的的均布的的荷载设设计值：p=（11.20.55+1.42.00）1=33.4 KN/m。2）内力计计算 3）强度 4）挠度验验算（2）次梁梁计算(试选用用5号槽槽钢)1）荷载计计算已知：gkk=0.5+00.05544=0.555444KN/m2，qk=2.0KNN/m22。一个个计算单单元的荷荷载标准准值：ppk=（00.55544+2.00）1=22.55544 KN/m；一一个计算算单元的的荷载设设计值：p=（