（工厂管理）戴南新源环保有限公司厂房设计

1绪论自20世纪90谢谢阅读感谢阅读感谢阅读抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中获得了更广泛的应用。谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载扎实的基础。精品文档放心下载精品文档放心下载建筑方案的能力；通过对门式刚架进行荷载计算，运用3D3S软件进行内力分析掌握感谢阅读谢谢阅读筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的有关规定，基本风压为0.4kN/m，基本雪压为感谢阅读0.35kN/m，地面粗糙程度为B类。对本次设计采用的结构形式为轻钢门式刚架结构。感谢阅读门式刚架结构体系通常由轻型焊接H感谢阅读感谢阅读精品文档放心下载谢谢阅读谢谢阅读柱列，再传递给基础。谢谢阅读架的一些规范，采用3D3S辅助结构设计软件进行计算机建模，根据建模数据设计验谢谢阅读感谢阅读要求，最后设计计算节点域基础，完成整体设计。230m15t精品文档放心下载桥式吊车两台（选用大连重工起重集团有限公司DQQD型），吊车工作级别为A5级，感谢阅读轨顶标高为8.2m感谢阅读求和采光通风的需要。具体方案如图2.1所示。图2.1建筑平面图2.1定位轴线及柱网布置参照任务书，本次设计为双跨等跨门式刚架厂房结构，跨度都为30m。根据感谢阅读GB50006-2010厂房建筑模数协调标准，纵向柱距布置为6.0m，横向间距为6m。定位感谢阅读轴线及柱网的详细布置方案详见建施02。2.2立面设计谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载用来提高采光效果。基于出入方便考虑，在门洞处均设置有斜坡和雨棚。精品文档放心下载厂房的立面详细布置方案如图2.2所示。图2.2建筑立面图2.3剖面设计根据任务书要求，轨顶标高8.2m，则柱顶标高：其中H2为轨顶到柱顶的高度，H2=H6+H7+H8H6精品文档放心下载2185mmH7为小车顶面到梁谢谢阅读的距离，规范规定应≥300mm，此处取315mm；H8为梁高，由前知为800mm，则有：谢谢阅读根据任务书要求，厂房室内外高差为300mm。感谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载感谢阅读精品文档放心下载题更加严重，应尽可能不采用。剖面图如图2.3所示。谢谢阅读图2.3厂房剖面图2.4采光通风设计精品文档放心下载感谢阅读窗。这样的设计既解决了厂房的采光问题，又解决了通风问题。精品文档放心下载2.5屋面排水设计屋面采用有组织排水，由规范知坡度为1/10～1/20，取1/10。每个刚架布置一感谢阅读个直径为120mm的PVC雨水管，天沟纵向坡度取1.5%。感谢阅读2.6厂房的围护设计（1）外墙设计外墙在1.2m以下部分采用240厚的灰砂砖墙，墙下设基础梁支撑在基础上。外感谢阅读墙在1.2m以上部分采用压型钢板，型号为YX28-205-820-0.6。精品文档放心下载（2）屋面设计YX35—125—750—0.6，用C型檩条与刚架梁连接，感谢阅读檩距为1.5m。（3）地面设计感谢阅读地面即可。3为了加强厂房结构的空间整体刚度和稳定性，厂房一般会适当地布置支撑体系，谢谢阅读谢谢阅读感谢阅读大部分组成，如图3.1谢谢阅读精品文档放心下载还有基础。图3.1轻型门式刚架结构组成3.1结构形式感谢阅读精品文档放心下载精品文档放心下载为2:6:2。感谢阅读有5tA5工作制15t桥式吊精品文档放心下载感谢阅读摆柱。结构设计计算简图如图3.2所示：图3.2结构计算简图3.2结构平面布置根据任务书要求，厂房全长60米，则设计柱距为6m，共11榀刚架。精品文档放心下载在厂房两层山墙处需要布置抗风柱抵抗侧向风载。由于厂房两跨等跨均为30m，精品文档放心下载根据《门式刚架轻型房屋钢结构（带吊车）》（04SG518-3）的规定，抗风柱的柱距谢谢阅读设计为6m，6m，6m，6m。根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）规定，门式刚架感谢阅读轻型房屋的屋面坡度宜取1/10～1/20。具体坡度可详见建施03。精品文档放心下载谢谢阅读精品文档放心下载见结施02，基础的具体参数及形式详见结施04。（1）伸缩缝谢谢阅读感谢阅读次设计的厂房长度为60m，无需在横向上设置伸缩缝。感谢阅读（2）柱距的布置精品文档放心下载厂房跨度L>18m时，其跨度宜采用6m的倍数。所以本次设计厂房的柱距取6m。谢谢阅读（3）抗风柱布置根据《门式刚架轻型房屋钢结构（带吊车）04SG518-3》规定抗风柱的间距为：精品文档放心下载6m，6m，6m，6m。（4）柱间支撑布置根据《门式刚架轻型房屋钢结构（带吊车）04SG518-3》规定，在厂房的两端开精品文档放心下载感谢阅读中心，下柱柱间支撑为双片，连接于柱两侧翼缘里侧。（5）基础布置精品文档放心下载的柱下独立基础。3D3S软件一款专业的钢结构软件，对设计门式刚架轻钢来说，3D3S可以简单迅感谢阅读谢谢阅读CADCAD感谢阅读更是可以直接校核支撑，设计并出基础图。3D3S软件进行设计时，首先设计刚架模板，然后将模板配置到设定好的柱网中，谢谢阅读谢谢阅读精品文档放心下载进行后处理编辑并输出相应的图纸以及计算书。4.1刚架布置进入3D3S建模界面，进入模板生成界面，输入相应的模板信息，包括跨度、檐感谢阅读谢谢阅读恒载、活载、基本风压等。模板信息和荷载信息输入完成后，建模部分基本完成。谢谢阅读进入轴网生成界面，把轴线数和轴线间距输入，轴线就生成完毕。感谢阅读感谢阅读所示。图4.1模板生成4.2吊车布置精品文档放心下载根据工程实际情况选用合适的吊车。具体操作如图4.2所示。感谢阅读图4.2吊车荷载参数信息4.3抗风柱布置感谢阅读抗风柱的主刚架即可。具体操作如图4.3所示。图4.3抗风柱布置4.4屋面檩条和支撑设计谢谢阅读4.4所示，谢谢阅读柱间支撑的一些参数如图4.5所示。结构模型如图4.6所示。谢谢阅读图4.4屋面檩条布置信息图4.5柱间支撑布置信息谢谢阅读图4.6厂房结构模型4.5围护结构的计算围护结构布置完成之后要运用软件进行计算，查看各构件是否满足强度、刚度、精品文档放心下载稳定性的要求。屋面檩条计算如图4.7所示，墙面檩条计算如图4.8所示。谢谢阅读图4.7屋面檩条计算图4.8墙面檩条计算4.4门式刚架的后处理感谢阅读主结构节点计算参数的设置、主结构节点连接形式的选择（如图4.4谢谢阅读构节点设计和牛腿设计（如图4.10所示），然后对节点归并，主钢架命名和构件编精品文档放心下载号，最后绘制施工图。图4.9连接节点形式图4.10牛腿设计5精品文档放心下载谢谢阅读进行稳定性验算、焊缝计算等。5.1屋面檩条设计檩条选用冷弯薄壁型钢C型，屋面坡度为1/10（α=5.71°）。檩条跨度6.0m，感谢阅读檩距1.5m，在横梁与屋面檩条之间设置一道拉条。材料采用Q235-BF。感谢阅读（1）荷载计算根据屋面板的受力情况，分别计算永久荷载、屋面均布活荷载和风荷载：谢谢阅读（a）永久荷载：屋面压型钢板自重：0.12kN/m2檩条及支撑（含拉条）自重：0.05kN/m2（b）可变荷载：GB5009—2012谢谢阅读时，应取两者中的较大值。屋面活荷载0.5kN/m2，雪荷载0.35kN/m2。即可变荷载取精品文档放心下载0.5kN/m2。（c）风荷载：本次设计的厂房位于泰州市海陵工业园区，基本风压为0.40kN/m2。厂房的檐口感谢阅读标高为11.5mBμz=1.039感谢阅读式刚架房屋技术规程》可知，风荷载体型系数取边缘带计算，A=6×1.5=9m2，精品文档放心下载又6.3＜A＜10，则：则垂直屋面的风荷载标准值：（2）内力计算（a）永久荷载与屋面均布活荷载组合檩条线荷载标准值：檩条线荷载设计值：弯矩设计值：（b）永久荷载与风吸力组合檩条线荷载设计值（见图5.1）：弯矩设计值：(跨中设一道拉条)由上述可知，永久荷载与屋面均布活荷载的组合起控制作用。谢谢阅读图5.1屋面檩条计算简图（3）截面选择及截面特性计算屋面檩条选用冷弯薄壁CC180×70×20×2.5感谢阅读型钢结构技术规范》（GB50018-2002）续表B.1.1-4，可知檩条截面特性为：谢谢阅读；；；；；；；；；；；；；；；截面验算：按毛截面计算截面应力：（压）（压）（拉）（a）受压板件稳定系数k腹板：腹板为加劲板件上翼缘板：上翼缘板为最大压应力作用于部分加劲板件的支撑边精品文档放心下载（b）受压板件的有效宽度腹板：；；；；；故板组约束系数为：由于，则，由于，，所以所以截面有效宽度为：上翼缘板：；；；；故板组约束系数为：由于，则，由于，，所以所以截面有效宽度为：下翼缘板：全截面受拉，故全截面有效（c）有效净截面模量上翼缘板的扣除面积宽度为：，考虑腹板截面内开孔：d=13mm，（距上翼缘边缘50mm处，拉条为12mm）。谢谢阅读图5.2檩条有效截面示意图为简化计算可取；当下翼缘有拉条孔时可取。（4）截面验算（a）强度验算谢谢阅读种荷载组合作用下的强度为：所以强度满足要求。（b）整体稳定性验算谢谢阅读谢谢阅读薄壁型钢结构设计规范GB50018-2002》附录A.2.1可知：精品文档放心下载；；；檩条计算长度横向荷载作用点到弯心的距离，风吸力使下翼缘受压，则稳定性为：所以稳定性满足要求。（c）挠度验算所以挠度满足要求。（d）构造要求所以此檩条在平面内、外均满足要求。5.2墙檩设计C型谢谢阅读140×60×20精品文档放心下载×3.0，经验算其强度、刚度、稳定性等均满足要求。5.3屋面支撑设计门式刚架跨度为30m6.0mQ2350.40kN/mm2谢谢阅读房两端共设置2道水平支撑以抵抗风荷载的作用。（1）荷载及内力计算本设计地处泰州市，其基本风压为ω0=0.4kN/m2B精品文档放心下载压高度变化系数取。迎风面，背风面。由于风荷载一半传递给柱脚，一半传递到支撑，所以，风荷载设计值为：图5.3屋面支撑计算示意图（2）杆件强度验算交叉斜杆（拉杆）：，选用圆钢，其截面特性为因为张紧的圆钢不考虑长细比限制，因此根据计算结果可知强度满足要求。精品文档放心下载5.4吊车梁计算（1）设计资料起重量为15t，工作级别为A5的桥式吊车两边跨各一台，吊车梁跨度为6.0m，谢谢阅读跨度为s=28.5m。钢材采用Q235钢，焊条为E43型。基本尺寸为：宽度B=6434mm，感谢阅读轮距W=5000mm，轨顶以上高度H=2180mm，轨道型号43kg/m，总重G=36.372t，小车感谢阅读重g=6.227t，最大轮压，最小轮压。（2）吊车荷载吊车荷载的动力系数为1.05，吊车荷载的分项系数为1.40。感谢阅读吊车荷载设计值为：（3）内力计算（a）吊车梁的最大弯矩及相应的剪力因轮距为5m感谢阅读有吊车荷载的合力的位置，其产生最大弯矩的荷载简图如图5.4：感谢阅读图5.4吊车梁计算示意图（a）弯矩（b）剪力，。考虑吊车自重对内力的影响，由跨度6m感谢阅读最大弯矩处相应的剪力为：（b）吊车最大剪力：（c）由水平荷载产生的最大弯矩：（4）截面选择（a）经济高度按公式计算：（b）按容许挠度值计算，由中级工作制桥式吊车，查表得容许挠度值为谢谢阅读则，所以选取高度为650mm。（c）吊车梁腹板厚度按公式计算：按剪力确定腹板的厚度：，取12mm。（d）吊车梁翼缘尺寸：采用42016。（5）截面特性（a）毛截面特性：（b）吊车梁净截面特性：设螺栓孔直径为，螺栓孔中心距吊车梁中心线为90mm。精品文档放心下载上翼缘对y轴的特性：（6）强度计算（a）正应力上翼缘最大正应力为：下翼缘的正应力为：（b）剪应力平板支座的剪应力为：（c）腹板的局部压应力为：采用43kg/m钢轨，轨高为140mm集中荷载增大系数为：；腹板局部压应力为：（d）腹板计算高度边缘处的折算应力为：（7）稳定性验算（a）梁的整体稳定性，应计算梁的整体稳定性(受压翼缘对y轴的惯性矩)(受拉翼缘对y轴的惯性矩)，梁的整体稳定性系数为：对其进行修正，得：整体稳定性为：（b）腹板的局部稳定性，则可按构造配置横向加劲肋加劲肋间距为：，则取，则取，则取（8）刚度验算经验算，刚度满足要求。（9）挠度验算经验算，挠度满足要求。（10）焊缝验算（a）上翼缘与腹板的连接焊缝：取焊缝的焊脚尺寸为6mm。（b）下翼缘板与腹板的连接焊缝：取焊缝的焊脚尺寸为6mm。（c）支承加劲肋与腹板的连接焊缝：取焊缝的焊脚尺寸为6mm。5.5抗风柱设计感谢阅读口设计标高为11.5m(屋面坡度为1/10)，抗风柱顶标高12.1m，柱底位于地面以下谢谢阅读-0.300m。（1）荷载计算根据抗风柱的受力情况，分别计算永久荷载和风荷载：（a）永久荷载：墙面压型钢板自重：0.1kN/m2；墙梁自重：0.07kN/m。感谢阅读（bB类，厂房的檐口标高为11.5m，则风压精品文档放心下载高度变化系数。迎风面宽度取抗风柱间距为6m。风荷载体型系数取中间区段计算，则：则垂直房屋墙面的风荷载标准值：抗风柱计算简图见图5.5：图5.5抗风柱计算简图（2）截面选择及内力计算选用宽翼缘H型钢柱350×240×8×10，则截面特性为：谢谢阅读；；；；；；抗风柱的自重为58.4kg/m，即0.584kN/m。精品文档放心下载抗风柱上下端均为铰接，则计算长度忽略墙架垂直荷载的偏心，则抗风柱最大弯矩：抗风柱最大轴力：（3）截面验算（a）强度验算不考虑截面削弱，净面积参量取值同毛截面。自由外伸宽度与其厚度之比，需要考虑塑性发展系数的影响，即。则强度满足要求。（b）弯矩作用平面内整体稳定性验算因，故按a类截面设计，查规范得无端弯矩有横向荷载，则所以，平面内稳定满足要求。（c）弯矩作用平面外整体稳定性验算：由于墙檩外侧和墙板的支撑作用，可不验算其稳定性。（d）刚度验算，（e）挠度验算按受弯构件验算，则故根据计算结果可知，所选择的抗风柱的强度、整体稳定性、挠度及刚度均精品文档放心下载满足要求。6感谢阅读抗震设计规范》GB50011-2010感谢阅读谢谢阅读力对梁、柱截面进行设计。由于该厂房的结构形式和受力形式在空间上是对称的，所以以中间区段标准榀谢谢阅读GJ-3为例进行构件截面验算。6.1结构内力图及内力组合刚架选取9感谢阅读位置如图6.1所示。图6.1控制截面示意图在计算刚架控制截面的内力组合时，一般计算以下四种最不利内力组合：精品文档放心下载（a）及相应的、（b）及相应的、（c）及相应的、（d）及相应的、运用3D3S软件建模并完成后，可由3D3S软件得到以下工况的内力图。在3D3S感谢阅读V精品文档放心下载正，逆时针为负；弯矩M的符号定义为：上侧受拉为正，下侧受拉为负。精品文档放心下载（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.2恒载作用下门式刚架的内力图（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.3活载作用下门式刚架的内力图（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.4左风作用下门式刚架的内力图（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.5右风作用下门式刚架的内力图（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.6吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在AB跨，Dmax作用A柱，T水平向左）谢谢阅读（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.7吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在AB跨，Dmax作用A柱，T水平向右）精品文档放心下载（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.8吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在AB跨，Dmax作用B柱，T水平向左）精品文档放心下载（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.9吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在AB跨，Dmax作用B柱，T水平向右）精品文档放心下载（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.9吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在BC跨，Dmax作用B柱，T水平向左）精品文档放心下载（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.9吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在BC跨，Dmax作用B柱，T水平向右）谢谢阅读（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.9吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在BC跨，Dmax作用C柱，T水平向左）谢谢阅读（a）轴力N图(单位：kN)（b）剪力V图(单位：kN)（c）弯矩M图(单位：kN·m)图6.9吊车荷载作用下门式刚架的内力图（吊车作用在BC跨，Dmax作用C柱，T水平向右）感谢阅读表6.1内力表格荷吊车荷载风荷载载吊车在AB跨吊车在BC跨恒载屋面活荷载精品文档放心下载类Dmax左，Dmax左，Dmax右，Dmax右，Dmax右，Dmax左，Dmax左，Dmax右，左右感谢阅读别T向右T向左T向右T向左T向左T向左T向右T向右谢谢阅读序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫精品文档放心下载M74.163.636.0-31.077.010.022.6-46.31.570.6-84.6-0.5感谢阅读1-1N-79.6-38.5-241.1-241.2-97.6-97.7-1.20.6-0.7-2.636.821.6谢谢阅读V15.7-13.521.010.716.66.33.0-5.40.58.9-19.33.8精品文档放心下载M-40.3-34.8-117.0-109.2-43.9-36.10.6-7.1-185.939.48.9精品文档放心下载2-2N-56.3-38.5-241.1-241.2-97.6-97.7-1.20.6-0.7-2.636.821.6感谢阅读AV15.7-13.521.010.716.66.33.0-5.40.58.9-14.7-6.4感谢阅读柱M-45.1-38.056.976.822.342.20.5-7.0-1.95.642.510.8感谢阅读3-3N-56.3-38.5-1.0-1.1-1.2-1.3-1.20.6-0.7-2.636.821.6谢谢阅读V15.7-13.514.217.59.813.03.0-5.40.58.9-14.7-6.4感谢阅读M-98.7-84.92.510.0-15.2-7.7-10.913.6-3.6-28.089.542.94-4精品文档放心下载N-44.9-38.5-1.0-1.1-1.2-1.3-1.20.6-0.7-2.636.821.6谢谢阅读V15.7-13.514.217.59.813.03.0-5.40.58.9-11.9-12.4谢谢阅读续表6.1荷吊车荷载风荷载载吊车在AB跨吊车在BC跨类恒载屋面活荷载Dmax左，Dmax左，Dmax右，Dmax右，Dmax右Dmax左，Dmax左，Dmax右，左右别精品文档放心下载T向右T向左T向右T向左向左T向左T向右T向右精品文档放心下载序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫精品文档放心下载M-98.7-84.92.510.0-15.2-7.7-10.913.6-3.6-28.089.542.9感谢阅读5-5N-20.1-17.2-14.2-17.5-9.9-13.1-3.15.4-0.5-9.115.514.5谢谢阅读V-42.6-36.50.40.7-0.2-0.1-0.90.1-0.6-1.735.220.1谢谢阅读M9.27.60.77.5-14.9-8.1-8.413.5-1.8-23.6-0.3-7.5横谢谢阅读6-6N-19.1-16.4-14.2-17.5-9.9-13.1-3.15.4-0.5-9.115.514.5梁谢谢阅读V-32.7-28.00.40.7-0.2-0.1-0.90.1-0.6-1.727.715.2感谢阅读M88.475.5-1.15.0-14.6-8.5-5.813.40-19.2-68.3-43.7感谢阅读7-7N-18.1-15.5-14.2-17.5-9.9-13.1-3.15.4-0.5-9.115.514.5精品文档放心下载V-22.8-19.50.40.7-0.2-0.1-0.90.1-0.6-1.720.110.3谢谢阅读8-8M155.3133.0-5.1-1.0-12.4-8.32.712.45.7-8.1-138.3-64.5感谢阅读N-15.0-12.8-14.2-17.5-9.9-13.1-3.15.4-0.5-9.115.514.5感谢阅读V16.67.10.40.7-0.2-0.1-0.90.1-0.6-1.7-4.8-5.9谢谢阅读M-63.1-53.9-9.1-6.9-10.2-8.011.111.411.511.118.962.49-9精品文档放心下载N-11.8-10.1-14.2-17.5-9.9-13.1-3.15.4-0.5-9.115.514.5感谢阅读V39.834.10.40.7-0.2-0.1-0.90.1-0.6-1.7-29.9-22.2感谢阅读由于钢结构自重较轻，一般是按可变荷载起控制作用，所以只计算可变荷载控制下的组合。谢谢阅读永久荷载分项系数，在组合时，为了防止刚架出现拉力，永久荷载起促进作用，因此分项系数取1.0。谢谢阅读可变荷载组合值系数，计算活荷载、雪荷载、单台吊车时取0.7，组合多台吊车时吊车荷载乘以系数0.9，计算风荷载取0.6。详见谢谢阅读表6.2。表6.2控制截面内力组合表组合截面及相应N、V及相应N、V及相应M、V及相应M、V

M1.2×①+1.4×（0.9×310.51.0×①+1.4×(⑪+0.7-112.51.2×①+1.4×(0.9×174.51.0×①+1.4×(⑪-22.8

1-1N⑤+0.7×0.9×⑩+0.7-258.5×0.9×⑧+0.7×0.9×-240.3④+0.7×②+0.7×0.9-439.5+0.7×0.9×⑧+0.7×-65.3

V×②）34.4④)-6.6×⑩)26.9②)-29.3精品文档放心下载M1.0×①+1.4×(⑪20.11.2×①+1.4×(0.9×-140.51.2×①+1.4×(0.9×-214.91.0×①+1.4×(⑪-25.52-2谢谢阅读N×0.9×⑩)-7.1③+0.7×0.9×⑧+0.7-408.5④+0.7×②+0.7×0.9-411.5+0.7×0.9×⑧+0.7×-42.0谢谢阅读V3.0×②)27.3×⑩)27.0②)-22.9谢谢阅读M1.0×①+1.4×(0.9×92.31.2×①+1.4×(②+0.7-113.51.2×①+1.4×(②-65.21.0×①+1.4×(⑪-29.0感谢阅读3-3N④+⑪+0.7×0.9×⑩-29.1×0.9×⑧)-121.0×0.9×⑥+0.7×0.9×-124.9+0.7×0.9×⑧+0.7×-42.0感谢阅读V+0.6×⑪)33.316.4⑩)19.3②)-22.9感谢阅读M1.0×①+1.4×(⑪47.41.2×①+1.4×(②+0.7-275.41.2×①+1.4×(②-268.81.0×①+1.4×(⑪38.6感谢阅读4-4N×0.9×⑧+0.7×0.9×6.2×0.9×⑤+0.7×0.9×-111.1×0.9×⑥+0.7×0.9×-111.2+0.7×0.9×⑧)7.1精品文档放心下载④)9.7⑩)16.4⑩)19.3-4.2V精品文档放心下载续表6.2组合截面及相应N、V及相应N、V及相应M、V及相应M、V精品文档放心下载M1.0×①+1.4×(⑪47.41.2×①+1.4×(②+0.7-275.41.2×①+1.4×(0.9×-213.71.0×①+1.4×(⑪38.6

5-5N+0.7×0.9×⑧-9.1×0.9×⑤+0.7×0.9×-65.0④+0.7×②+0.7×0.9-71.1+0.7×0.9×⑧)6.4

V+0.7×0.9×④)7.4⑩)-103.9×⑩)-87.56.8

M1.2×①+1.4×(0.9×42.11.0×①+1.4×(0.9×-40.01.2×①+1.4×(0.9×7.11.0×①+1.4×(⑪28.1

6-6N⑧+0.7×②+0.7×0.9-47.6⑩+0.6×⑫+0.7×0.9-27.1④+0.7×②+0.7×0.9-69.1+0.7×0.9×⑧+0.7×-8.7

V×④)-65.9×⑤)-22.3×⑩)-67.3②)-21.3M1.0×①+1.4×(②210.31.2×①+1.4×(⑪+0.7-19.41.2×①+1.4×(0.9×169.41.0×①+1.4×(⑪78.6精品文档放心下载7-7N×0.9×④+0.7×0.9×-50.5×0.9×⑩+0.7×0.9×-16.8④+0.7×②+0.7×0.9-67.0+0.7×0.9×⑧+0.7×-6.8精品文档放心下载V⑧)-49.4⑤)-1.0×⑩)-47.1②)-13.7感谢阅读M1.2×①+1.4×(②383.51.0×①+1.4×(⑪+0.7-56.41.2×①+1.4×(0.9×308.31.0×①+1.4×(⑪118.5精品文档放心下载8-8N×0.9×⑧)-31.2×0.9×⑩+0.7×0.9×-10.1④+0.7×②+0.7×0.9-60.6+0.7×0.9×⑧+0.7×-1.1感谢阅读V29.9⑤)8.2×⑩)26.3②)16.9谢谢阅读M1.0×①+1.4×(⑫34.41.2×①+1.4×(②+0.7-160.21.2×①+1.4×(0.9×-127.41.0×①+1.4×(⑪-79.4感谢阅读9-9N×0.9×⑨)8.1×0.9×⑤)-37.0④+0.7×②+0.7×0.9-54.1+0.7×0.9×⑧+0.7×4.8感谢阅读V8.295.3×⑩)80.6②)31.4精品文档放心下载注：表中序号①~⑫所表示的工况情况详见表6.16.2刚架梁设计刚架梁选用Q235钢材，以中间区段等截面梁为例进行设计验算。截面形式为焊精品文档放心下载接H型钢：，查型钢表得，截面特性为：，，，，，，，，，，谢谢阅读（1）构件宽厚比验算翼缘部分：腹板部分：经验算，翼缘和腹板截面均满足要求。（2）强度验算查刚架内力组合表6.2得，刚架梁端部的最不利截面（7-7截面）内力为：，，谢谢阅读（a）抗剪验算按仅有支座加劲肋考虑，即计算，因不设中间加劲肋，则。精品文档放心下载，所以，，则：即刚架梁抗剪满足要求。（b）受弯、剪、压共同作用下的验算分析梁的有效截面：腹板的最大应力和最小应力：腹板的受压区高度：由于，故取代替计算：由于，，则取，即梁腹板不屈服全部有效，则按有效截面计算的梁抗弯承载力设计值：由于，所以：所以，受弯、剪、压共同作用下验算满足要求。（3）稳定性验算（a）刚架梁平面内的整体稳定性验算斜梁坡度不超过1:5时，因轴力较小可不计算平面内的整体稳定性。精品文档放心下载（b）刚架梁平面外的整体稳定性验算感谢阅读向支承点，因此，计算长度按两个檩条或隅撑间距考虑，即感谢阅读，又属于b类截面，则查表，得：按无端弯矩有横向荷载情况可知，所以刚架梁平面外的整体稳定性满足要求。6.3刚架柱设计计算刚架柱时，以边柱A柱为例进行计算。该柱上柱：选用Q235钢材，截面为焊接H型钢：，查型钢表得，截面几何参数谢谢阅读为：，，，，，，该柱下柱：选用Q235钢材，截面为焊接H型钢：，查型钢表得，截面几何参数精品文档放心下载为：，，，，，，（1）构件局部稳定验算上柱：翼缘部分：腹板部分：所以翼缘和腹板截面均满足要求。下柱：翼缘部分：腹板部分：所以翼缘和腹板截面均满足要求。（2）抗剪验算（a）上柱截面（3-3截面）的最大剪力为：采用不设中间加劲肋方案，即，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002》规定：谢谢阅读则：所以，上柱抗剪满足要求。（b）下柱截面（1-1截面）的最大剪力为：采用不设中间加劲肋方案，即，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002》规定：精品文档放心下载则：所以，下柱抗剪满足要求。（3）受弯、剪、压共同作用下的验算（a）上柱截面（4-4截面）最不利组合：截面腹板边缘抵抗矩为：腹板边缘的最大正应力为：腹板边缘正应力比值：与板件受弯、受压有关的系数：所以截面腹板全部有效，所以，所以，由于。即上柱截面受弯、剪、压共同作用下验算满足要求。（b）下柱截面（1-1截面）最不利组合：截面腹板边缘抵抗矩为：腹板边缘的最大正应力为：腹板边缘正应力比值：与板件受弯、受压有关的系数：所以截面腹板全部有效，所以，所以，由于即下柱截面受弯、剪、压共同作用下验算满足要求。（4）平面内稳定性验算刚架柱柱顶（4-4截面）最不利组合为：，与之相应的柱底轴力为。谢谢阅读《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002》规定（每个中柱分为两半，惯精品文档放心下载性矩各为1/2），按下列公式计算整个刚架在柱顶水平荷载作用下的侧移：感谢阅读柱所在跨梁的长度：计算跨左右柱的平均高度：因为采用了刚接柱脚，所以根据截面属于b类截面，查表得稳定系数，则：由平面内稳定性计算公式得到：所以，经验算平面内稳定性满足要求。（5）平面外稳定计算（a）上柱截面（4-4截面）最不利组合为：平面外计算长度：截面特性：，，，，，，，根据截面属于b精品文档放心下载截面有效，腹板受压区高度为，则由平面外稳定性计算公式得：所以要对进行修正：所以，经验算平面外稳定性满足要求。（b）下柱截面（1-1截面）最不利组合为：平面外计算长度：截面特性：，，，，，，根据截面属于b类截面，查表得稳定系数，对于等截面构件，则感谢阅读，由计算得全截面有效，腹板受压区高度为由平面外稳定计算公式得：所以要对进行修正所以，平面外稳定性满足要求。综上所述，刚架柱验算满足要求。7精品文档放心下载9精品文档放心下载进行设计的具有代表性的节点有4个，包括：柱与梁节点、梁梁节点、牛腿和柱脚。谢谢阅读节点设计应满足传力可靠、构造合理及施工方便等要求，由于单层厂房不考虑抗震，感谢阅读谢谢阅读力阶段设计。7.1梁柱节点计算6.25-5截面进行谢谢阅读计算，最大弯矩，，，梁截面尺寸为，端板布置如图7.1所示。精品文档放心下载图7.1梁柱节点（1）确定螺栓尺寸如图共设置20个螺栓，取。由图可知，端板的尺寸为选用螺栓强度等级为10.9级的摩擦型高强螺栓连接，构件接触面处理方法为喷谢谢阅读M20，设计预拉力，螺栓孔径为22mm，则连接中受力最大螺栓精品文档放心下载承受的拉力和剪力为：单个高强螺栓受剪、受拉承载设计值为：在拉、剪共同作用下，受力最大螺栓的承载力验算：所以，经验算强度满足要求。（2）确定端板的厚度螺栓中心至翼缘表面的距离：螺栓中心至腹板表面的距离：所以，取板厚为16mm。（3）门式刚架斜梁与柱相交的节点域剪应力验算：所以，经验算满足要求。（4）构件腹板强度验算：所以需要设置加劲肋。（5）腹板与端板的焊缝计算：取焊脚所以焊缝抗剪强度满足要求。（6）节点转动刚度计算梁截面：H800×400×10×20柱截面：H480×300×10×12端板截面：—400×16端板惯性矩，连接的整体刚度为：梁的惯性矩为：连接刚度，节点已达到全刚性要求。7.2梁梁节点计算选取靠边柱侧梁梁节点进行计算。查内力组合表6.1知，选取7-7截面进行计感谢阅读算，，，，梁截面尺寸为：，端板布置如图7.2所示。感谢阅读图7.2梁梁节点（1）确定螺栓尺寸：如图7.2所示，翼缘两侧各设置2个螺栓，取则端板尺寸为：感谢阅读，选用螺栓强度等级为10.9级的摩擦型高强螺栓连接，构件接触面处理方法为喷谢谢阅读M20，设计预拉力，螺栓孔径为22mm，则连接中受力最大螺栓精品文档放心下载承受的拉力和剪力为：单个高强螺栓受剪、受拉承载设计值为：所以，在拉、剪共同作用下，受力最大螺栓的承载力验算：精品文档放心下载所以螺栓强度验算满足要求。（2）确定端板的厚度：伸臂类端板：取板厚t=20mm。（3）焊缝计算：考虑施工方便，节省成本，取腹板焊缝的焊脚尺寸，翼缘焊缝的焊脚尺寸即可。感谢阅读7.3牛腿计算感谢阅读如图7.3所示，图7.3牛腿示意图（1）荷载及内力计算：根据牛腿的受力情况，分别计算永久荷载、吊车荷载：（a）永久荷载：吊车梁自重149.58kg/m；轨道自重43kg/m，则永久荷载标准值等于：感谢阅读（b）吊车荷载：由吊车资料知：Pmax=196kN，吊车竖向荷载动力系数取1.05感谢阅读则牛腿所受作用力的设计值为：（2）截面选择：采用Q235钢材，焊接H型钢截面，所需净截面抵抗矩为：感谢阅读按经验公式得经济高度为：考虑到截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选截面高度为。精品文档放心下载腹板厚度按负担支点处最大剪力需要得：按经验公式估算：则选用腹板厚度为。

，依近似公式计算所需翼缘板面积：翼缘板与刚架柱等宽，选择翼缘板宽度为300mm，则谢谢阅读，选择翼缘板厚度为：t=10mm。翼缘得外伸宽度为，则：所以翼缘板的局部稳定满足要求。使用变截面牛腿，端部截面高度取（3）强度验算：抗弯强度：抗剪强度：（4）焊缝验算：取焊脚尺寸，则焊缝有效高度为：he=0.7×8=5.6mm，钢板与型钢为Q235钢材，精品文档放心下载焊条型号为E43系列焊条。腹板上竖向焊缝有效截面面积（图7.4）为：，精品文档放心下载图7.4焊缝示意图全部焊缝对轴的惯性矩为：焊缝最外边缘的截面模量为：翼缘和腹板连接处的截面模量为：焊缝最大应力为：牛腿翼缘和腹板交接处有弯矩引起的应力和剪力引起的应力共同作用：谢谢阅读所以焊缝强度满足要求。（5）牛腿肋板计算：（a）确定肋板尺寸根据肋板所在的位置，可知：在腹板两侧成对的配置横向加劲肋，则肋板外伸宽度：，取。，取。（b）承压强度计算切肢尺寸确定：翼缘处，取20×2＝40mm。腹板处，取25×2＝50mm。承压面积，查表得端面承压强度设计值为：所以抗压强度满足要求。（c）稳定计算取，根据截面属于b类截面，查表得稳定系数φ=0.994。精品文档放心下载所以稳定性验算满足要求。（d）强度计算按悬臂梁计算，每块肋板受力为：所以，强度验算满足要求。（e）焊缝计算感谢阅读车力，可以取翼缘处焊缝的焊脚尺寸，可以满足抗剪强度要求。感谢阅读肋板与腹板连接处竖向焊缝：取。所以，焊缝强度满足要求。7.4柱脚计算本设计为门式刚架结构厂房，2台15t桥式吊车，参考相关规范，故柱脚为刚接精品文档放心下载精品文档放心下载可靠，经济合理。（1）边柱柱脚验算6.27.6所谢谢阅读示。图7.6柱脚构造及计算简图考虑局部承压强度得提高后混凝土得抗压强度设计值，=14.3N/mm，为了提高柱感谢阅读感谢阅读孔径为。先估计一下底板是否是全部受压：为负值，说明柱脚需要用锚栓来承担拉力。即最大应力处至中和轴距离：柱翼缘至中和轴距离：柱翼缘处基础应力：柱中心距基础受压合力点：最大应力处至受拉锚栓处距离：锚栓处距基础受压区合力点：确定底板厚度，计算底板各部分弯矩：（a）隔板与翼缘围成的三边支撑部分：查表得:，（b）肋板与翼缘和腹板围成的三边支撑部分：查表得:，则最大弯矩为：底板厚度：又底板厚度不应小于20mm，故取t=20mm。（2）锚栓计算：锚栓需要抵抗偏心弯矩引起的拉力T，按公式得：需要锚栓净面积：4精品文档放心下载求。（3）隔板计算：250mm×12mm，肋板强度精品文档放心下载验算：焊缝验算：隔板与底板连接处水平焊缝：焊脚尺寸可以取mm，切肢30mm。则：谢谢阅读隔板竖向焊缝：焊脚尺寸取mm，切肢为30mm。所以焊缝验算满足要求。（4）肋板计算：精品文档放心下载可按构造要求，取焊缝。（5）柱脚水平抗剪计算：由于水平剪力较小，设置抗剪键强度就可以满足要求。8感谢阅读精品文档放心下载用混凝土基础。8.1基础梁计算基础梁简支于柱下独立基础的第一个台阶上，上砌0.9m高的240mm保护墙体。谢谢阅读基础梁混凝土为C30HRB335HPB300精品文档放心下载体采用MU10灰砂砖和M7.5混合砂浆。由荷载规范查得：墙体自重标准值为20kN/m，感谢阅读墙体抹灰自重标准值为17kN/m30.45kN/m2精品文档放心下载0.12kN/m2。图8.1示意图（1）示意图如图8.1所示：计算跨度：取m，托梁截面尺寸：，取mm，mm，墙体计算高度：。（2）荷载计算（a）基础梁顶面的荷载标准值为基础梁自重：；（b）基础梁以上墙体，压顶梁及抹灰自重标准值为：其相应的设计值为：（3）基础梁正截面承载力计算：最大弯矩设计值：基础梁跨度为6m精品文档放心下载和1.0。则有：根据场地的环境类别，取混凝土保护层厚度为40mm。精品文档放心下载假定受力钢筋按一排布置，，