金刚金属加工车间单层钢结构厂房设计论文

题目：金刚金属加工车间单层钢结构厂房设计一、工程概况.工程名称：金刚金属加工车问。.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。.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.冬季采暖室外计算温度—5°Co.主导风向：东北风，基本风压0.35kN/m2。.地面粗糙度：B类。.基本雪压：0.25kN/m2o.年降雨量：632mm日最大P$雨量：92mm时最大P$雨量：56mm雨季集中在9、10月份。.土壤最大冻结深度500mm（二）工程地质条件.建筑场地地貌单元属渭河二级阶地，场地地形平坦。.地下水稳定埋深8.5〜10.8m,属潜水类型。.抗震设防烈度为8度，场地类别为田类，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0.45s。.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.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。.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.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。.剖面设计：根据给定的吊车资料、工艺净空要求，确定牛腿标高和厂房高度。.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.平面图：参考比例1:100-1:200。.立面图：正立面，侧立面各一个，参考比例1:100-1:200o.剖面图：参考比例1:100-1:200。.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。.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.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方案。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。屋面梁与柱可以较接也可以刚接（钱接框架和刚接框架），对刚度要求高的单跨重型厂房可用刚接，其余较接。.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。.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.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、楝条、压型钢板、抗风柱、牛腿设计。.图纸内容：(1)屋盖结构布置图(楝条、支撑和有关节点)；(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、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、国家标准及设计参考资料(一)建筑设计部分国家标准.房屋建筑制图统一标准(GB50001-2010),北京：中国计划出版社，2010国家标准.建筑制图标准(GB/T50104—2010).北京：中国计划出版社，2011国家标准.《建筑设计防火规范》(GB50016-2006.北京：中国计划出版社，2006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)结构设计部分国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(06版).北京：中国建筑工业出版社，2006国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011—2010).北京：中国建筑工业出版社，2010国家标准.建筑抗震设防分类标准(GB50223-2008).北京：中国建筑工业出版社，2008国家标准.钢结构设计规范(GB50017—2003).北京：中国计划出版社，2003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，2003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，2002国家标准.建筑结构制图标准(GB/T50105-2010).北京：中国计划出版社，2010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，2002[10]《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，2004[11]陈绍蕃.钢结构（上）.北京：中国建筑工业出版社，2003[12]陈绍蕃、顾强编著.钢结构（下）.北京：中国建筑工业出版社，2003[13]丰定国、王社良主编.抗震结构设计（第2版）.武汉：武汉工业大学出版社，2003[14]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02J611-3吕合金门窗02J603-1（四）可参考的其他结构标准图集：钢吊车梁（中级工作制）SG520-1~2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（大）1布置设计任务、方案茸图32工具草图、构造设计53正式图54整理说明书2合计15结构设计进度厅P设计内容设计时间（大）1结构方案选取及吊车梁计算42墙梁、楝条、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m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9062175/20A51511057.52175/20A616213592175/20A517115062480/20A61821657.52480/20A519114492480/20A6202120627100/20A52111207.527100/20A6152144927100/20A5161120621100/20A61721507.521100/20A5181144921100/20A619212062480/20A52011507.52480/20A621214492480/20A515112062780/20A61621507.52780/20A517114492780/20A6182

12063075/20A51911507.53075/20A620214493075/20A5211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4.1起重机跨度S是根据装设起重机的厂房跻度工的定的.两者间的关系如下式所示:式中*，口回+瓦.为厂房跨度与起专机修度之差,其值按表1确定.表】 mm制定起事量£tb<501500（无一一）2州皿有通道）63-1252000160-250—2500起重机参数见《钢结构设计手册》（上）P908〜910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；楝条设计；抗风柱设计；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；厂房楝条墙梁布置图；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,projectconstructionperiodisshort,andconstruction,flexible,relativelylowcost.Costmoreeconomy.Therooflightroofboard,sothatsupporttheroofstemasectionsmallerthin,itislightweight,materialeven,andthestresscomputationaccurate,processingmanufacturinghighlyindustrialized,transportationinstallationisconvenientwaitforacharacteristic.Thisdesigndescriptionssaidincluding:architecturaldesign,structuredesigntwoparts.Architecturaldesignpartspecificdividedinto:thechoiceoftheformofbuildingplane;Workshopdigfacedesign;Thefacadedesignworkshop.Structuredesignofconcretearedividedinto:plan;Cranebeamdesign;Continuousspanpurlindesign;Windcolumndesign;Steelframedesign;Columnfeetdesign;(calculationdetailshassetupathechaptersaredetailed).Thedesigndrawingpartincludes:buildingplan;Buildingfacade,planingsurfaceanddetaildrawings;Workshopcontinuousspanpurlinwallbeamlayout;Supportarrangement;Latticecolumnconstructiondrawing(1,2);Cranebeamconstructiondrawing.KeyWords:OrdinarySteelStructure,FrameSystem,ArchitectureDesign,StructureDesign目录TOC\o"1-5"\h\z题目：菲皓单层钢结构厂房设计 1\o"CurrentDocument"一、工程概况 1\o"CurrentDocument"二、设计原始资料 1\o"CurrentDocument"三、建筑设计任务及要求 2\o"CurrentDocument"四、结构设计任务及要求 2\o"CurrentDocument"五、设计成果统一要求 3\o"CurrentDocument"六、国家标准及设计参考资料 4\o"CurrentDocument"七、设计进度 5\o"CurrentDocument"第一章建筑设计 16\o"CurrentDocument"平面设计 16\o"CurrentDocument"厂房的平面形式 16\o"CurrentDocument"柱网设计 16\o"CurrentDocument"定位轴线 16\o"CurrentDocument"变形缝的设计 18\o"CurrentDocument"采光通风设计 18\o"CurrentDocument"交通及防火设计 18\o"CurrentDocument"散水设计 19立面设计 19窗的设计 19\o"CurrentDocument"维护结构 20\o"CurrentDocument"消防检修梯 20剖面设计 21柱顶标高设计 21\o"CurrentDocument"厂房高度及牛腿标高确定 21\o"CurrentDocument"屋顶构造设计 21\o"CurrentDocument"屋面排水设计 21\o"CurrentDocument"地面构造设计 22\o"CurrentDocument"图纸 23菲皓单层钢结构厂房设计-----结构部分 24\o"CurrentDocument"材料的选择 24\o"CurrentDocument"屋面布置 24\o"CurrentDocument"柱间支撑布置 24\o"CurrentDocument"屋盖支撑布置 24\o"CurrentDocument"墙面结构布置 25\o"CurrentDocument"第二章吊车梁设计 26\o"CurrentDocument"荷载的计算 26\o"CurrentDocument"最大轮压的计算 26\o"CurrentDocument"横向荷载设计值 26\o"CurrentDocument"内力计算 26\o"CurrentDocument"吊车荷载作用下的内力（4轮子） 27\o"CurrentDocument"截面选择 28毛截面特性 29净截面特性 29\o"CurrentDocument"强度验算 30\o"CurrentDocument"正应力 30\o"CurrentDocument"剪应力 31\o"CurrentDocument"腹板的局部压应力 31\o"CurrentDocument"腹板计算高度边缘处的折算应力 32\o"CurrentDocument"稳定性验算 33\o"CurrentDocument"梁的整体稳定性 33\o"CurrentDocument"腹板的局部稳定性 34\o"CurrentDocument"挠度验算 36\o"CurrentDocument"支承加劲肋的验算 36\o"CurrentDocument"焊缝计算 38\o"CurrentDocument"上翼缘与腹板连接处的角焊缝设计 38\o"CurrentDocument"下翼缘与腹板连接处的连接角焊缝设计 38\o"CurrentDocument"支座加劲肋与腹板的焊缝 38\o"CurrentDocument"第三章楝条设计 40\o"CurrentDocument"荷载设计 40\o"CurrentDocument"永久荷载 40\o"CurrentDocument"可变荷载 40\o"CurrentDocument"荷载组合 41\o"CurrentDocument"截面选择及截面特性 42\o"CurrentDocument"受压板件的稳定性系数 44\o"CurrentDocument"腹板 44\o"CurrentDocument"上翼缘板 44\o"CurrentDocument"受压板件的有效宽度 44\o"CurrentDocument"有效净截面模量 47\o"CurrentDocument"稳定性验算（风吸力起控制作用） 49\o"CurrentDocument"有效截面模量 49\o"CurrentDocument"受弯构件的整体稳定性系数 49挠度验算 50构造要求 50第四章抗风柱设计 51荷载计算 51恒载 51风荷载 52单根抗风柱承受的均布线荷载设计值 52内力分析 52截面选择 53强度验算 53稳定性验算 54平面内稳定 54平面外稳定性 54挠度验算 55第五章刚架设计 56荷载计算 56恒载计算 56活荷载的计算 56吊车及吊车荷载 57作用在刚架上的荷载标准值计算 58地震荷载 59内力计算（手算电算对比） 61恒载作用下的内力 61PKPMfr算的恒载内力图如下 65屋面活载作用下的内力 67PKPMC件在各种荷载标准值作用下的计算结果 73第六章框架柱 95内力组合 95柱的几何特性计算 95柱截面计算 98柱肩梁计算： 104第七章柱脚 107柱底板计算 107柱脚加劲肋和靴板的计算 111第一章建筑设计平面设计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。柱网设计超市4800标准模数的要求。本厂房柱距采用8m,跨度采用60m双跨单脊双坡形式厂房。厂房总长度为80m总建筑面积为4800m。定位轴线.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(E架柱的截面形心与横向定位轴线重合。柱网布置如图1.1所示.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—— '—— ' 19K0①©③④⑤⑥②⑥⑤®®J®®®怎⑮⑰图1.1 柱网布置图图1.2图1.2格构式柱截面形式Lk=L-2eLk=L-2e1.3吊车轴线小意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下:Lk一吊车跨度，即吊车两轨道中心线之间的距离；L一厂房跨度；e一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；Cb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，吊车跨度屋=22F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 (1.1)由公式(1.1), 则定位轴线使用封闭式轴线.变形缝的设计《钢结构设计规范》GB5001/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144m<220m横向温度区段(柱顶为刚接)27m<120m7不设伸缩缝。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。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田级，窗地面积比取1/4。该厂房总建筑面积超市4超市4800m2,窗面积为1044m2。窗的编号及尺寸见表1-10则：窗总面积1044/3888>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*15001044m2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，4.0m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。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勺标准窗，其在立面的布置如（图1.4）,（图1.5）所示增加厂房的立体感。图1.4 正立面窗布置图图1.5侧立面窗布置图维护结构作为工业厂房，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0.5mm墙面板采用低波板，厚度取0.5mm压型钢板的截面形式较为简单，板和楝条、墙梁的固定采用钩头螺栓和自攻螺钉及拉怫钉，其截面形式如图1.6所示/~\ /_\ /~\图1.6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140mnft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1.5m以下设置370mnmM专砌体墙。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=3.370m小车行驶安全高度：300mm梁柱连接板高度：700mm楝条与屋面板厚度和：300mm确定柱顶标高为：16+3.370+0.3+0.7=20.370m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(1.2)式中：h一柱顶至屋脊高度WJH'=21.345m取轨道垫块厚度为150mm根据《吊车梁规范》，试取吊车梁截面高度为1750mm反算出牛腿标高为：14.125m屋顶构造设计厂房屋顶采用有楝体系。在斜梁上设置冷弯薄壁型钢楝条与其连接，再在楝条上铺设保温型彩色复合夹芯板屋面，构造图见(图 1.7)。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。屋面排水设计采用外天沟排水方式，其构造如图1.5.4所示屋面板挑出大沟内壁不小于50mm本厂房的设计值为100mm落水管采用直径为100mm勺PVCt,根据《屋面落水管规范》，在地区时最大降水量为M时：有公式(1.2)F=438X102/M (1.3)F:单根落水管积水面积根据设计资料知：厂房拟建地时最大降水量 M=56mmF=798m2G=144X27/2=1944m2S1/F=2.4根则：厂房单边需落水管数量为3根，一共需设置6根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

料㈱*5加料㈱*5加图1.5.4外檐口构造图1.4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1.5m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① 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问，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1.5m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①10圆钢。第二章吊车梁设计荷载的计算最大轮压的计算由《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65.8KN,则根据《建筑2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=1.4Pkmax=1.41.05329=483.63KN __(2.1-a)Pmin=1.4Pkmin=1.41.0565.8=96.726KN> (2.1-b)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28.563t，总重76.565t且吊车工作制为A5级，为中级工作制，因此每个轮上的横向荷载标准值为：一一， Hk—(QQ')g/n 2.24由《建筑结构荷载规范》5.1.2之规定知己=0.08,则：1.49.80.08(8028.56379KNHk= =29.79KN42.2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。I 口 PPL17口。77口。 」_17口口一9200图2.1 最大轮压标准值(单位：KN)

2.2.1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2.2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2p的位置为：??=1700mm ??=2700mm??=1700mm最大弯矩点（C点）位置：a3=逛二电=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（:ajMc=-2 pa1=1119.06KN?m（2.3-a）最大弯矩处的相应剪力值为：p（；a3）(2.3-b)Vc=-2 (2.3-b)（2）吊车梁的最大剪力

图2,3吊车梁剪力计算简图(四轮作用)??Vmax口=1?与+??=959.20KN .....(2.3-c)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???=1,03(吊车梁自重等影响系数)即：c _cMmax=?M=1.031119.06=1152.63KNgm 一.… (2.3-d)Vmax=?VmaxC=1.03959.20=987.98KN (2.3-e)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Q+g80+28.563 H cH=0.04sg= =1.0856t MH=—MCnax=24.62KNgnn 4 P(2.3-f)根据以上吊车计算汇总所需内力表：表2-1吊车计算汇总表吊车计算汇总表八吊车台数+轮压时1M为6H♦—一台一4中2775.3/4070,7^177.9S249.17^1&2S.蓝卡224&许2.2截面选择取吊车梁为单轴对称工字型截面12005002240022如图(2.4):2.3.1毛截面特性图2.4吊车梁截面示意图_一__ ___ . 2A=502.2402.2115.61.4=359.84cm50yo=一2.2(1201.1)402.21.1115.61.4120 2-=63.6359.84Ix=—502.23502.2(120-63.6-1.1 )2—402.23402.212 121 3 120、2 4一1.4115.6 115.61.4(63.6 )=862544.39cm1263.6-1.1)221.4____ 3S=502.2(120-63.6-1.1 )+(120-63.6-2.2)一=8139.35cm2Wx=U=—1~—=15293.34cm3ymax120y2.3.2 净截面特性- ，一一 一一、 一一一 一一 ，.一 、 . 2An= (50-2 2.2) 2.2+40 2.2+ (120-4.4 ) 1.4 =350.16cm100.32x173.9+40x2.2x1.1+170.6x1.4x87.5427.1689.9????TOC\o"1-5"\h\z/ 、 , 、 120(50-22.2)2.22.2(120-1.1)+402.21.1+115.6 1.4—AnYn0An=62.07cmInx=—(50-22.2)2.23(50-22.2)2.22.2(120-62.07-1.11 3 2 1 3一402.2 402.2(62.07-1.1)一1.4115.6 115.61.412 12(yn0-暨)2=832120.98cm42上Wnx上WnxI 3--=14364.25cm120yn0 下I 3wn[=吆=13406.17cm3yn0上翼缘对y轴的特性:??.=50X2.2=110???????=(50-4.4)X2.2=100.32??????=??=一X2.2X503=22917???4?12nyIny=Iy-22.22.29=22829.55cmnyWny=J=913.18cm3y25???=函=916.68??为强度验算正应力按《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13v235/345,且小于15V235/345，所以x、y

均取1.0,则:?2?+——<???7y(2.6-a)上翼缘应力:_均取1.0,则:?2?+——<???7y(2.6-a)上翼缘应力:_MmaxMh_1152.63106-WnX Wn「14364.2510324.6210 2 2 3=107.20N/mmf295N/mm913.18103(2.6-b)卜翼缘应力:MmaxW,nx1152.6310613406.171032=85.98N/mm2f295N/mm2(2.6-c)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:VmaxgS987.981038139.35 2 2= -= 66.59N/mm fv180N/mmIg：w 862544.3914(2.7)腹板的局部压应力采用《钢结构设计手册》GB50017-200沦式3-4及相关规定:轨高？??=150mm则：

lg=a+5hy2hR=505222150=460mm (2.8-a)g y集中荷载增大系数 1.0,P=F=483.63KNcF483.63103 2, 2c= =75.1N/mmf310N/mmtwgz14460(2.8-b)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：max——卬1=nx1152.63106(120-1.1-63.6)10Z~Z max——卬1=nx1152.63106(120-1.1-63.6)10Z~Z 4832120.9810 ， 2=76.6N/mm(2.9-a)????????夕？ 2246.42X1(3X50X2.2X(175-1.1-83.2)?????= 2081839.77X1(4X14310-=76.9??/????="-987.98103502.2(120-1.1-63.6)102=49.8N/mm2I'w 862544.3910414(2.9-b)由于c与同号，则1取1.1。则:2c2gc32=114.87N/mm2c c1f1.1295324.5N/mm2(2.9-c)稳定性验算梁的整体稳定性6000 …11/b =1210 应按钢结构设计手册表3-5计算梁的整体稳定5001①

bi1①

bigi6000225001200=0.222.0b=0.730.180.22=0.76961

I1

I1= 2.212I2=—2.212按表3-4503=22916.67cm4403=11733.33cm4I1 _ 22916.67I1I2-22916.6711733.33=0.6610.8b=0.8(20.661-1)=0.2576iy22916.6711733.33八〜 I1 _ 22916.67I1I2-22916.6711733.33=0.6610.8b=0.8(20.661-1)=0.2576iy22916.6711733.33八〜 =9.81cm359.84按公式3-81 600,=——=61.2iy9.81计算整体稳定系数:4320Ah——g—2Wx4.4hb=0.76964320359.84120__261.2215293.344.41201.070.282b0.98按公式8-33计算整体稳定:MxMy 2 2—y76.93N/mm2295N/mm2bWxWy2.5,2腹板的局部稳定性根据《钢结构设计规范》GB50017-2003中4.3.2之规定:由于h°/tw82.680^235/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4.3.6之规定：横向加劲肋间距在0.5?0~2?0之间，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(4.3.6-1),(4.3.6-2)计算;其外伸宽度：？??=?0/30+40????=78,5mm,取bs80mm腹板加劲肋厚度：twbs/155.3mm取6mm则横向加劲肋采用-100X8计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘处的弯曲压应力为:Mmax5ch01152.6310663.6115.6 2年cg-0-= =81.87N/mm2Ix。 862544.39103120(2.10-a)腹板的平均剪应力:V987.98103 2 = =61.07N/mmtwgh0 141156(2.10-b)腹板边缘局部压应力:twlzF0.9483.63103 2 2= =67.59N/mm 295N/mm14460（2.10-c）根据《钢结构设计规范》GB50017-2003中4.3.3之规定:①cr的计算按《钢结构设计规范》公式（4.3.3-2）计算”="g345=0.720.85235 177 2352hw177.....(2.11-a)????=f=310N/????2Zcr的计算按《钢结构设计规范》公式(4.3.3-3)计算a 一a=1000mm h0=1156mm =0.871.0h。???而41 4+5.34(?0???2"即235h^-tw g..fy/2355.34(h0/a)2115.6/1.441,45.34(h0a)2345=0.86235(2.11-b)0.8s1.2则:2????=[1-0.59(???-0.8)]??cr10.59(s0.8)fv=173.63N/mm(2.11-c)③c.cr的计算按《钢结构设计规范》公式（4.3.3-4）计算0.5<???0<1.5取Cf=1.21c= . Cfho取Cf=1.212810.913.41.83-a/h0)30.9c1.2cc.cr 10.79(c0.9)f=307.55N/mm2按《钢结构设计规范》公式(4.3.3-1)验算(——)2+(一)2 0.41.0cr cr c.cr(2.11-e)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：V=Mmaxg2 1152.6360002106 23-10EIx10206103862544.39104(2.12-a)V-^―1000vV-^―1000l6000 2609(2.12-b)・♦•刚度满足要求；支承加劲肋的验算支座加劲肋为-218020,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:ce迎=959.2103=l59.87N/mm2卜400N/mm2Ace 6000(2.13-a(2.13-a支座加劲肋计算的截面特性：TOC\o"1-5"\h\z, _ _ _ 2A=(40+20+210)14+218020=10980mm1 3 1 3 2Iz=—20(2180+14)3—(40+210)143=87246540mm212 12匚 h0iz.z=89.14mm z=—12.97.A iz图2.5 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:Rmax3Rmax3959.2100.98110980 . 2=89.05N/mm(2.13-b:满足要求。焊缝计算上翼缘与腹板连接处的角焊缝设计hfhf20.7f：,(VF)2(>1z959.2106083000、2,0.981483.6310、2 J( 4—) ( )=24mm20.7200. 862544.39104 87246540(2.14-a)取？??=8mm下翼缘与腹板连接处的连接角焊缝设计「 VgS1 959.21036083000o,hf ^-z 4=2.4mm20.7ffwIx20.7200862544.39104(2.14-b)根据构造要求取???=7mm支座加劲肋与腹板的焊缝设hf8mm,则hf Rhf Rmax0.7lw nf：3 959.210 0.7(1156-215-210)4200=1.55mm(2.14-c)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第三章楝条设计荷载设计永久荷载压型钢板(两层含保温层) 0.24KN/??2楝条(包括拉条) 0.29KN/??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》GB5009-2001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1??= X1.5=0.111KN/m1.5X9(3.1-a)(2)屋面雪荷载标准值由设计资料知，基本雪压？？=0.25KN/??2根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2001中6.2之规定取雪荷载标准值为:???=???X??=1.0X0.25=0.25KN/??2a<25??,??W1.0(3.1-b)(3)屋面风荷载标准值由设计任务书可知，基本风压0.35kN/m由设计任务书可知，基本风压0.35kN/m2,则根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS1022002中附表A之规定取风荷载标准值为:kszo(3.1-c)其中z根据《建筑结构荷载规范》7.2.1之规定取1.25查表A.0.2-2,有效受风面积A=l?c=9X1.5=13.5??2>10??2故取边缘区，角部区s1.4,则？？?=-1.4X1.25X0.35X1.05=-0.643KN/??2(风吸力)3.1.3荷载组合1.2 永久荷载+1.4 max｛屋面均布活荷载、雪荷载｝???=(0.29+0.5)X1.5=1.185????/??(3.2-a)????=1.2X??????2?860.059????/??(3.2-b)?????=1.2X??????2??861.184????/??(3.2-c)P=(1.2X0.29+1.4X0.5)X1.5=1.572KN/m(3.2-d)???=1.572X??????2?860.078????/??(3.2-e)???=1.572X??????2,?861.57????/??(3.2-f)????<3.5????(3.2-g)弯矩设计值：????1=?访?闻8=15.89???????(3.2-h)????1=??????90=0.07???????(3.2-i)(2)对于平坡屋面(坡度为1/8〜1/20),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1.0即：1.0永久荷载+1.4风吸力荷载??=[-1.0X0.29+1.4X(-0.643)]X1.5=-0.915KN/m(3.3-a)??=P.??????2?860.045????/??(3.3-b)??=????????2眺0.913????/??(3.3-c)弯矩设计值：???2=?访？???8=9.24??????(3.3-d)????2=第??？90=0.0405???????(3.3-e)截面选择及截面特性选用C25075202.5型冷弯薄壁型卷边槽钢查表得其截面特性如下：Ix952.3cm4Iy 71.31cm4Wx76.19cm3????,??????12.81????3Wy.max36.86cm??=19.3cmix9.53cmiy2.61cme05.15cm2A10.48cm2Iw8416.45cm6It0.2184cm6按第一种组合进行强度验算图3.1 楝条截面示意图按毛面积计算的截面应力:??=?????1????max15.89X10676.19X1030.07X10636.86X103=210.46N/????2<??=295N/????2(3.4-a)” ？？1??工商??2????min15.89X10676.19X1030.07X106 9=203.09N/????2<??12.81X103=295N/????2(3.4-b)“？出??=——3 ?2??袁????max15.89X10676.19X1030.07X106 9 z=206.6N/????2<??36.86X103=295N/????2(3.4-c)??1 ??2 15.89X1060.045X106 9??=将+K=76^^+1^73^=210.1N/????2<??=295N/????2(3.4-d)受压板件的稳定性系数腹板腹板为加劲板件，巾=????????????=-206.6?210.46=-0.98>-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自：2K7.86.29 9.7827.86.29(0.98)9.78(0.98)223.36(3.5-a)3.3.2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， 巾=?，???？?%????=203.09?210.46=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：K5.8911.59 6.6825.8911.590.9646