单层钢结构厂房设计毕业设计管理资料

单层钢构造厂房设计摘要单层工业厂房是一种广泛应用于库房，厂房宿舍，食堂等配套房屋，的厂房绝大多数见于轻工、电子、仪表、通讯、医药等行业，单层钢构造厂房拥实用途广泛、建筑简单、施工期短、长久耐用、造价合理等长处，随着我国钢产量的增大，很多厂房都采纳了钢构造。愈来愈广泛的使用亦代表着要求我们建筑的工业厂房设计一定贯彻执行国家的相关目标政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、保证质量，吻合节约能源和环境保护的要求。单层厂房在自重上决定了它拥有远胜于其余混凝土构造的抗震能力，但亦因为它构造简单带来了却构在抵抗其余荷载上能力的不足。单层厂房的端墙（山墙）受风面积较大，内部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大，构造复杂，怎样进行有效的荷载效应组合、采用最不利内力组合，作为柱及基础的设计依据，将是本文要要点解决的问题。要点词：建筑简单；施工期短；长久耐用；JINGANGMONOLAYERSTEELSTRUCTREWORKSHOPDESIGNAbstractSingle-layerworkshopisakindofwidelyusedinwarehouse,factorydormitory,canteenandotherancillarybuildings,plantmostinlightindustry,electronics,instrumentation,communications,medicalandotherindustries,monolayersteelstructureworkshophaswideapplication,simpleconstruction,shortconstructionperiod,durableadvantages,reasonablecost,withtheincreaseofsteelproductioninChina,manyfactorieshaveadoptedsteelstructure.Moreandmorewidelyusedalsorepresentstheindustrialplantdesignrequirementswebuilttoimplementtherelevantnationalpolicies,toadvancedtechnology,reasonableeconomy,safetyandquality,meettheenergysavingandenvironmentalprotectionrequirements.Single-layerworkshopdecideditsseismiccapacityisfarbetterthanotherconcretestructureintheweight,butalsobecauseofitssimplestructurebroughtstructureinresistancetootherloadcapacity.Single-layerworkshopendwall(gable)windareaislarger,theinternalspacerequirements,buildingroofarea,loadsarelarge,complexstructure,howtoeffectivelyofcombinationofactioneffects,selectthemostunfavorablecombinationofinternalforces,designbasisascolumnandfoundation,isthekeytosolvetheproblem.KEYS：Buildingsimple;theconstructionperiodisshort;durable;目录1工程大要............................................................1......................................................................1（柱子与基础图1张，A2图纸，打印的计算书一本）.......................22建筑方案设计说明....................................................3......................................................................3......................................................................3......................................................................3......................................................................3......................................................................3......................................................................4......................................................................4......................................................................4......................................................................4......................................................................43构造方案设计说明....................................................5......................................................................5......................................................................5......................................................................5......................................................................5......................................................................6......................................................................6......................................................................6......................................................................6......................................................................7......................................................................8......................................................................8......................................................................8......................................................................8......................................................................9.....................................................................11.....................................................................15.....................................................................20.....................................................................20.....................................................................28.....................................................................28.....................................................................29.....................................................................35.....................................................................35.....................................................................35.....................................................................35.....................................................................37.....................................................................39.....................................................................40.....................................................................40.....................................................................40.....................................................................40.....................................................................42.....................................................................46（A柱）.............................................................46.....................................................................48.....................................................................49.....................................................................49.....................................................................50.....................................................................50.....................................................................50.....................................................................51.....................................................................51.....................................................................52.....................................................................52结论..............................................................55参照文件.............................................................60谢辞..............................................................57附录.................................................................58工程大要.设计条件任务该车间由原资料工段、加工段、半成品段到组装成品工段组成，要求有优异的采光和通风条件。其种类可分为：单层单跨工业厂房毕业设计种类跨度L(m)12151821构造种类吊车吨位Q（t）1016/1016/1016/1016/钢筋砼柱排架结12345678构规定标高（m）2345678实腹钢柱排架结1构柱间可采纳6m，车间建筑面积约为1000㎡~1600㎡，车间内设一台桥式吊车，南北侧两端设出入侧门，东西双侧设主要资料成品出入大门，按通行15吨载重汽车考虑，其他，车间内设置两个办公室，两个休息室，男女洗手间及两个小型零件库房，并在出入口处设置清水槽。工艺，设备基础，设备管道照明暂不进行详尽设计。资料：1、建筑地址：广州花都、广州番禺、佛山2、抗震6度设防3、工程地质条件：地下水位低于地面4m，地基承载力标准值?k=100KPa（）4、风压：㎡5、雪压：KN/㎡6、主导风向：整年东北风，夏天东南风7、荷载的标准值数据钢筋砼重度25KN/m3水泥沙浆重度20KN/m3砖墙重度18KN/m3钢门窗重度KN/㎡钢轨及垫等重KN/㎡二毡三油防水层KN/㎡（沿斜面方向）找平层自重KN/㎡（沿斜面方向）屋面活荷载（不上人）KN/㎡（沿斜面方向）屋面积灰荷载KN/㎡（沿斜面方向）设计内容与要求1、建筑设计（平、立、剖面图3张，使用A2图纸）（1）车间平面图注明定位轴线及编号：柱子、墙体、门窗及编号剖面的剖切地址，办公室及辅助用房的部署，散水、尺寸、图名、比率及厂房方向。（2）车间横剖面图注明定位轴线及编号，承重及保护构造形式，标高（室内设计地面、柱顶、门窗洞口、檐口、屋脊、屋架下弦）室内陆面做法、详图索引、图号比率。（3）车间立面图会出正面、侧面图各一个，要求表示出门窗的形式，开启方式，踢脚办理，落水管位置，屋面爬梯，详图索引，图号及比率。（4）节点详图（图2~3张，A2图纸）要求注明节点构造，资料、尺寸，说明做法。包含墙柱连接、天沟构造、柱与屋架连接、抗风柱和屋架连接等。.构造设计（柱子与基础图1张，A2图纸，打印的计算书一本）（1）构造计算在上述设计构造方案基础上，按排架受力特色进行排架内力计算、承重柱及基础进行计算，并进行构造设计，绘出构造图，内容包含：、计算简图及初拟柱截面尺寸。B、屋盖构造与支撑构造系统部署，按标准图采纳。C、铰接排架内力计算及组合。D、柱强度核算及配筋计算。E、牛腿几何尺寸确立，承载力及配筋计算。F、钢筋砼阶形平板基础选定及配筋计算。G、计算书整理，编写包含设计说明、计算说明及计算过程的计算书一册。（2）构造施工图纸（图1张，A2图纸）A、排架柱、牛腿施工图（模板图及配筋图）。B、基础施工图（平面部署及配筋图）。建筑方案设计说明.柱网部署依据设计任务书基本数据，部署柱网，柱网应知足以下的要求：（1）吻合国家规范《厂房建筑模数协调标准》；（2）知足生产工艺的要求，柱的地址应与地上、地下的生产设备后工艺流程相当合，还应试虑生产发展和工艺设备更新问题；（3）知足构造要求，为保证车间的正常使用，有益于吊车运转，使厂房拥有必需的横向刚度，尽可能将柱部署在一致的横向轴线上；（4）吻合经济合理的要求，柱的纵向间距同时也是纵向构件的跨度，它的大小对构件的重量影响很大，厂房的柱距增大，可使柱的数目减少、总重量随之减少，同时也可减少柱基础的工程量；（5）吻合柱距规定要求，对厂房横向，当厂房跨度小于等于18m时，其跨度宜采纳3m的倍数；当厂房的跨度大于18m时，其跨度宜采纳6m的倍数。依据以上原则，该厂房柱网部署采纳（跨度柱距）15m6m的部署方案。.屋面资料该一般机加工厂房在南方某地，冬天设计温度为0℃，屋面采纳轻质屋面板（压型钢板），屋面坡度为1/10。屋面设计采纳压型钢板作为屋面资料的有檩屋盖系统，该方案可以有效减少构造自重，加快施工速度，能有效的传达屋面荷载，提升屋面整体刚度、便于铺设保温、隔热、隔音等资料。.屋架系统依据设计任务书要求采纳梯形形钢屋架，梯形屋架适用于斜坡不大的屋面有檩屋盖系统。屋架与柱铰接，房屋的横向刚度较低。从受力角度考虑，腹杆的部署采纳人字形。.吊车和吊车梁该厂房每个车间设一台中级工作制桥式吊车，吊车参数查阅大连重工企业吊车数据资料。因吊车吨位较小，因此采纳焊接工字形吊车梁。.柱的设计依据设计要求采纳混凝土柱。选择柱截面时，考虑以下几个原则：（1）面积的散布应尽量展开，以增添截面的惯性矩和展转半径，提升柱的整体牢固性和刚度；（2）使两个主轴方向等牢固性，以达到经济的收效；（3）便于和其余构件进行连接；（4）尽可能构造简单，制造省工，取材方便。.基础设计采纳柱下独立基础。.支撑系统单层厂房的支撑系统包含屋盖支撑和柱间支撑两部分。屋盖支撑包含下弦横向水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆。可以保证构造的空间整体性；防备压杆侧向失稳，防备拉杆产生过大的振动，支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减少弦杆在屋架平面外的计算长度，保证受压弦杆侧向牢固，并使受拉下弦杆不会在某些动力作用下产生过大振动，肩负和传达水平荷载；保证构造安装时的牢固与方便。柱间支撑的作用是：组成牢固的纵向构架，保证厂房的纵向刚度，承受厂房端部山墙的风荷载，吊车纵向水平荷载及温度应力等；可作为框架柱的框架平面支点，减少柱外框架平面的计算长度；柱间支撑的部署是减少支撑设在两端时不产生很大的温度应力，而对厂房的刚度又提升很多。综合以上特色，该厂房屋盖支撑系统选择横向水平支撑系统，柱间支撑采纳十字交错式支撑系统。.保护系统该厂房采纳压型钢板做墙体资料，经过螺栓与墙架梁进行靠谱连接，形成一个可以传达竖向荷载和沿压型板平面方向的水平荷载的构造系统。经过理论解析和试验结果证明，压型钢板与周边构件进行靠谱连接后，面内刚度很好，能传达纵横方向的面内剪力，使厂房构造简化，节约钢材，经济效益好。.变形缝该厂房车间设计长度是90m，小于温度区段，不考虑设伸缩缝。因为构造简单，平均对称，且地质条件较好，不考虑设沉降缝。.门窗部署该厂房位于南方某地，应充分考虑车间的通风散热以及采光要求。初步设计4扇门，大批在构造双侧开窗，依据通风散热要求，采纳双排钢侧窗，上部采纳通风高侧窗，下部采纳平开窗。其详尽部署和选材查阅规范和计算确立。构造方案设计说明.屋架设计该设计中，屋架为梯形形钢屋架。对屋架中的各感杆件按造压弯和拉弯构件设计基本理论，主要验算杆件的强度、牢固性。对节点设计时，重视考虑使构件受力合理，焊缝知足强度要求等。NMxf强度验算：AnxWnxNmxMx1fxANx1W1x(10.8)平面内牢固性验算：NEx'NtxMxfyAbW1x平面外牢固性验算：l0x[]yl0yxiy刚度验算：ix，.排架计算；；。.实腹柱设计因荷载较小，采纳实腹式柱。设计的主要内容包含：截面选择；强度验算；整体牢固性验算；刚度验算；牛腿及柱脚地板设计。依据现行《钢构造设计规范》（GB50017-2003）及钢构造手册设计。：利用的公式与屋架设计中的同样。.基础设计该厂房的基础形式采纳柱下独立基础。依据所受荷载和独立基础的相关构造要求确立基础的尺寸。设计受骗算了基础基础底面尺寸，验算了地基承载力和基础抗冲切承载力。地基承载力特色值：fafakb(b3)dm(d0.5)M1pmaxp1l22bbc1242ac基础长边弯矩：M1pmaxp1b22lac1242bc基础短边弯矩：构造设计计算书.屋面板设计屋盖资料为压型钢板，屋面坡度1/10（5.71），檩条跨度6m，于l/2处设一道拉条；；压型钢板与屋架连接处采纳叠置搭接，钢材Q235。荷载统计压型钢板自重KN/m2檩条自重(包含拉条)KN/m2合计KN/m2活荷载或雪荷载KN/m2（×=，，r1.25,SKrSg×=）积灰荷载KN/m2截面选择采纳C形冷弯薄壁型钢，型号为20070202.0mm，其力学特色为：Wx44cm3,Wymax23.32cm3,Wymin9.35cm3Ix440cm4,Iy46.71,ix7.78cm,iy2.54cm,x02cm内力计算p1.20.151.40.51.8751.65KNmpxpcos1.65cos5.71o1.64KNmpypsin1.65sin5.710.164KNmMxpxl2101.6462105.9KNmMypyl2320.16462320.185KNmbt702.035,ht2002.0100,应试虑有效截面；同时，跨中截面有孔洞的影响，为简化计算，，则有效净截面抵抗矩：Wx44×=Wymax=×=Wymin=×=屋面能阻拦檩条侧向失稳和扭转rx=ry=MxMy221rxWxryWymax141Nmm205NmmMxMy222rxWxryWymin141.9Nmm205Nmm本工程风荷载较小，永远荷载与风荷载组合不起控制作用。对x的弯矩设计值Mxpyl2101.6462105.9KNm支座处采纳4M12一般螺栓连接，A1.13cm2,fvb130Nmm2，螺栓群可承受的弯矩：M4fvbAx2y241301.131010025026.57KNmMx5.9KNm知足强度要求。偏于安全按两跨连续梁计算，跨内最大挠度为v5Pcos5.71600031v1l384EIx206l20060077.12,y300x7.78118.12002.54故檩条在平面内、外均知足要求。qx1qsin1.650.010.02KNmRB1.25qx1l11.250.0230.075KNS17RB70.0750.5KNS2S12.5KN2sin拉条采纳，A0.503cm2，每根拉条承载力：N0.50310221510.8KN2.5KN,知足要求。。.屋架设计设计资料厂房车间以长90m，跨度为15m，柱距为6m，设一台30/5t中级工作制桥式吊车，屋架采纳梯形钢屋架。钢材：Q235B钢；焊条E43型。屋架尺寸屋架采纳三角形芬克式，跨度15m，坡度i=1：10，屋架几何尺寸、节点编号、、。支撑部署上下弦横向水平支撑和垂直支撑，在房屋两端部署；在屋架下弦设置三道通长水平系杆，以保持部分杆系的侧向牢固，。屋架部署图屋架节点及单元图支撑系统部署图荷载计算（对水平投影面）压型钢板自重KN/m2檩条自重KN/m2屋架及支撑自重KN/m2合计KN/m2（对水平投影面）活荷载或雪荷载KN/m2积灰荷载KN/m2基本风压KN/m21）恒荷载+活（或雪）荷载2）恒荷载+半跨活（或雪）荷载3）恒荷载+风荷载、全跨荷载部署图半跨活荷载部署图节点荷载设计值：按可变荷载效应控制的组合（1.20.31.40.51.40.90.01）1.847611.886KN恒载P1=×××6=活荷载P2=（×+××）××6=(1)风载体型系数迎风面背风面

ss

0.50.4(2)上弦节点风荷载（）风荷载部署图W=×（）×××6=内力计算在上边单位荷载分别作用下，经过节点法、截面法计算屋架杆件的内力系数，因计算过程较为简单，不在计算书上表现。1）恒荷载+活（或雪）荷载2）恒荷载+半跨活（或雪）荷载3）恒荷载+风荷载组合结果见下表杆力系数荷载设计值（KN）内力值（KN）P=1使用阶段杆件名称施工阶段最大值（单元）恒荷载活荷载风荷载（KN）半跨全跨全跨风4*2+6*34*2+5*24*2+5*1123456789上弦10111213141000000023下弦456000000017斜杆18192021222324-1-325-1-11竖杆26-1-11270000000280-11290-11内力复核内力复核采纳构造力学求解器求解，下边对此软件的研发及功能做简要介绍《构造力学求解器》(SMSolver)版本，高等教育第一版社刊行构造力学求解器（SMSolverforWindows）是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助解析计算软（课）件，其求解内容包含了二维平面构造（系统）的几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、自由振动、弹性牢固、极限荷载等经典构造力学课程中所涉及的一系列问题，所有采纳精确算法给出精确解答。本软件界面方便友善、内容系统完好、功能齐全通用，可供教师拟题、改题、演练，供学生做题、解题、研习，供工程技术人员设计、计算、验算之用，可望在面向21世纪的教课改革中发挥其特有的作用。目前有两个版本：学生版和工程版。学生版解题规模有限制，最多80个单元。工程版解题规模无此限制，只受机器的内外存空间大小的限制。、先进、方便、快捷、强壮，同时不失其原有的小巧、简短、朴实、平实。求解功能分为自动求解和智能求解两种模式。（1）自动求解模式:平面系统的几何组成解析，对于可变系统，可静态或动画显示机构模态；平面静定构造和超静定构造的内力计算和位移计算，并绘制内力求和位移图；平面构造的自由振动和弹性牢固解析，计算前若干阶频率和屈曲荷载，并静态或动画显示各阶振型和失稳模态；平面构造的极限解析，求解极限荷载，并可静态或动画显示单向机构运动模态；平面构造的影响线解析，并绘制影响线图。（2）智能求解模式:平面系统的几何构造解析：按两刚片或三刚片法规求解，给出求解步骤；平面桁架的截面法：找出使指定杆成为截面单杆的所有截面；平面静定组合构造的求解：按三种模式以文字形式或图文形式给出求解步骤。其他，，还有当地求解和远程求解两种求解方式。，。1）屋架全跨内力系数计算，上弦各节点施加单位荷载，计算结果以下内力计算杆端内力值(

乘子=1)杆端

1

杆端

2-------------------------------------------------------------------------单元码

轴力

剪力

弯矩

轴力

剪力

弯矩-------------------------------------------------------------------------1234567891011121314151617181920212223242526272829（2）屋架半跨荷载内力系数计算，上弦各节点施加单位荷载，计算结果以下内力计算杆端内力值(乘子=1)-----------------------------------------------------------------------------杆端1杆端2单元码轴力剪力弯矩轴力剪力-----------------------------------------------------------------------------1234567891011121314151617181920212223242526272829（3）风荷载内力系数计算，上弦各节点施加单位荷载，计算结果以下内力计算杆端内力值

(

乘子=1)-----------------------------------------------------------------------------杆端

1

杆端

2-----------------------------------------------------------------------------单元码

轴力

剪力

弯矩

轴力

剪力-----------------------------------------------------------------------------1234567891011121314151617181920212223242526272829比较解析，两种计算方式结果特别凑近，吻合状况很好。以下计算采纳计算结果。1）数据四舍五入产生偏差。在手工计算过程中，因为计算量的原由，数据小数点位数不行能获得很大，在中间计算过程很多时，经过累计，就会使最后结果产生较大的偏差。本设计中，角度的近似弃取产生的偏差较大（2）CAD注明精度偏差，这一点与上一点关系亲密，要减小这项偏差，在画图过程中应该将精度增大。截面选择端节间正弯矩，依据《Q235单壁式屋架节点板厚度采纳表》可采用中间节点板厚度为6mm支座节点板厚度为8mm端节间正弯矩PLM1==×=×××=·M其余节间正弯矩及节点负弯矩取·M1）上弦杆截面选择整个上弦不改变截面，按最大内力计算Nmax=,lox=loy=300CM采纳90×8截面几何特点：A=An=W1x=W2X=ix=iy=xlox=<=150属于B类截面ixloy=150属于B类截面y=300/=<iyloyb/t=90/8=>b=yz=(1+l2oyt2/)=查《轴心受压牢固系数表》得x=y=截面塑性发展系数Rx1=Rx2=22.0610527.88102Nex=1.16.922=弯矩作用下平面内牢固计算<f=×215=故吻合在平面内牢固的要求；弯矩具作用下平面外牢固验算fy0.925b1-0.0017y235N/y+txM1x/bW1x=<则在作用平面外亦知足牢固要求。（2）下弦杆截面选择下弦杆采纳等截面，以下弦杆中最大轴力来选择截面Nmax=lox=cmloy=采纳70×5截面特点：A=An=ix=iy=xlox170.1[]350属于类截面ixBloy116.29[]150属于B类截面yiyNmax100.66103/13.7610273.15N/mm2204.3N/mm2A故截面知足强度要求。（3）腹杆截面选则①杆件15（16）截面选择N=

lox=135cm

loy=135cm采纳截面

40×4

截面特点：A=An=

ix=

iy=xlox135/1.22110.66[]150属于B类截面ixloy135/1.9668.9[]150属于B类截面yiy双角钢T型截面绕对称轴y轴的屈曲应按弯扭屈曲计算长细比yz、b/t=40/4=10<loy=19byzy(10.475b4/l2oyt2)68.9(10.475404/1350242）71.77依据《轴心受压牢固系数表》得x=y=N53.46103/0.4906.17102176N/mm2f204.3N/mm2minA则截面知足强度要求②件17（24）截面选择N=lox=loy=采纳截面30×4截面特点：A=An=ix=iy=xlox189.7/0.9210[]350属于B类截面ixloy237.2/1.57151[]350属于B类截面yiyNmax161N/mm2204.3N/mm2A则截面知足强度要求。③杆件18（23）截面选择N=lox=loy=采纳截面50×4截面特点：A=An=ix=iy=xlox209.5/1.54136[]150属于B类截面ixloy261.9/2.36110.99[]350属于B类截面yiy双角钢T型截面绕对称轴y轴的屈曲应按弯扭屈曲计算长细比yzb/t=50/4=<loy=byzy(10.475b4/loyt2)110.99（10.475504/2619242）113.99依据《轴心受压牢固系数表》得x=

y=N

38.97103/0.3617.8

102

195.56N/mm2

f

204.3N/mm2minA则截面知足强度要求④杆件20（21）截面选择N=lox=loy=采纳截面25×4截面特点：A=An=ix=iy=lox220.2/0.74297.63[]350属于B类截面xixNmax40.94N/mm2204.3N/mm2属于B类截面A则截面知足强度要求。⑤杆件19（22）截面选择因为N=，计算长度lo与杆件20同样，可直接采纳截254。⑥杆件20（29）截面选择N=lox=loy=采纳截面30×4截面特点：A=An=ix=iy=xlox134.67/0.9149.6[]150属于B类截面ixloy168.34/1.57107.22[]150属于B类截面yiy双角钢T型截面绕对称轴

y轴的屈曲应按弯扭屈曲计算长细比

yz、b/t=30/4=<

loy

=byz

y(1

0.475b4/l2oyt2)

107.22（1

0.475304/168.342

42）

108.13依据《轴心受压牢固系数表》得x=

y=N

13.82103/0.309

4.56102

98.08N/mm

2

f

204.3N/mm

2minA则截面知足强度要求⑦杆件26（28）截面选择N=lox=164cmloy=205cm采纳截面40×4截面特点：A=An=ix=iy=xlox164/1.22134.43[]150属于B类截面ixyloy205/1.96104.59[]150属于B类截面iy双角钢T型截面绕对称轴y轴的屈曲应按弯扭屈曲计算长细比yz、b/t=40/4=10<loy=byzy(10.475b4/l2oyt2)104.59（10.475404/2050242）106.48依据《轴心受压牢固系数表》得x=y=N13.82103/0.3686.1710260.86N/mm2f204.3N/mm2minA则截面知足强度要求⑧杆件27截面选择杆件27轴力为0，选配50×4lox=loy=xlox223.5/1.54145.13[]150yloy223.5/2.36[]150ixiy知足B类截面设计要求。杆件截面采纳表截面规计算应力稳计算长度/cm格展转半径长细比N截面/cm定系数A(Nmm2)杆件编内力面积名称/kN/cm2号l0xl0yixiy允许长细xyx比8-12、上弦30090X815012-161-4、下弦70×53504-71-813513540×41501767-162-830×46-162-930×46-15腹2-1050×7杆6-143-1050×45-143-1116420540×45-133-1225×45-12

2101513501611501361501363501503504-12050×44000节点设计杆件与节点板的焊缝计算在确立节点板的形状和尺寸时，需要腹杆与节点板间连接焊缝的长度。先算出各腹杆杆端需要的焊缝尺寸。其计算公式为：角钢肢背所需焊缝长度l1：l11N2hf20.7hf1ffw角钢肢尖所需焊缝长度l2：2Nl220.7hf2ffw2hf可计算出各杆件hflw值腹件焊缝计算Nhf2lw2N需要焊缝：hf1lw1746.7320（采纳焊缝/mm计算时lw按值-10）计算公式：角钢背角钢尖节N1/KNN2/KN△N/KN点2039510058010-106

hf1lw1k1Nk1=0.7ffw2hf2lw2k2Nk2=0.7ffw2需要焊缝≥mm采纳焊缝≥mm(lw-10)hf1lw1=hf2lw2=NNhf1-lw1hf2-lw2746.73203001306-506-40——6-406-402021666-406-401281226-406-40其余上弦节点因为N很小，只需按构造取值节点设计钢桁架一般在节点处设置节点板，把汇交于节点的各杆件都与节点板相连接，形成桁架的节点，各杆件把力传给节点板并相互平衡。一般杆件把所有内力N传给节点板，而在节点处连续的杆件则把双侧的内力差传给节点板；当节点上作用有荷载时，则传给节点的力为N或P。有局部弯矩的杆件则还要传达弯矩和剪力。1．支座节点“8”的设计为了便于施焊，下弦杆角钢水平肢的底面与支座底板的净距离取160mm。在节点中心线上设置加劲肋，加劲肋的高度与节点板的高度相等，厚度取6mm。为方便施焊，节点板应突出竖杆肢背20mm左右，上弦节点板缩进6mm，因为轴力很小，上弦肢背按节点板满焊可知足强度要求。加劲肋计算假设加劲肋传达直接由竖杆（16）传来的支座反力的1/4它与节点板的连接焊缝承受剪力和弯矩，V=R/4=M=V·b/4=668250N·mm验算：（6M2V210.11Nmm2160Nmm2f20.7hflw2）（0.7hflw2）2知足强度要求。节点“8”的设计2．上弦节点“10”的设计上边已经按杆件的轴力进行了焊缝的采用，节点板实质尺寸量得，节点板缩进6mm，肢背采纳塞焊缝，承受节点荷载Q=，hf=6mm，lw1=lw2=383-2×6=371mm,=×103/（2××6×371）=<fffw=×160=肢尖焊缝肩负弦杆内力差△N==，独爱距e==，独爱力矩M=·m对△N：=×1000/（2××6×371）=对M：=6M/（2hel2w）=N/e=<160N/mm2知足强度要求节点“10”详图3．节点“2”设计先确立腹板的焊缝尺寸，在上文表5中已得出，焊接肢尖与肢背尺寸均采纳6mm，作图量得实质节点板尺寸为343×195，采纳矩形截面，厚度为8mm。节点“2”详图验算下弦节点板与下弦杆的连接焊缝，内力差△N=。肢背焊缝：计算长度为343-2×6=331mm，=××103/（2××8×331）=18N/mm2<[f]=160N/mm2知足强度要求，因为节点板上低等长，只需满焊肢尖与节点板的焊缝即可知足要求，故无需验算。4．下弦节点1的设计节点1为直接连接支座与屋架的受力杆，直接承受支座反力，N=，螺栓用2M20在与支座连接的节点板中心处部署加劲肋，加劲肋高度与节点板高度同样。（1）支座底板的设计计算：R=N=设ab120mm,a12a169.7mm,b1a1284.8mm底板承压面积：An2402402022405052300mm2板下压应力：qR53.461031Nmm2An52300b1底板弯矩：0.5,查表得0.056Mqa120.0561169.721612.6Nmm2支座底板厚度：t6Mf61612.72156.7mm,取12mm（2）加劲肋与节点板连接焊缝假设一块加劲肋承受屋架支座反力的1/4，则焊缝受剪力、弯矩为：V1R153.4613.37KN44M13.3712020668.5KNm2hf6mm,lw1602022hf108mm焊缝应力为V26M220.7hflw20.7fhflw213.3710326668.5103220.7610820.71.22610826.95N/mm2ffw160N/mm2焊缝知足强度要求。(3)支座底板连接焊缝假设焊缝传达所有支座反力R53.46KN，设hf10mm，则lw2(2402hf)4(1204102hf)808mmfR53.46103fhflw0.71.22108.80.77.75N/mm2ffw0.95160152N/mm2知足强度要求。4）竖杆与节点板连接焊缝计算取竖杆与支座节点板的焊缝设计与竖杆与上弦节点杆焊缝设计同样，焊缝尺寸为6-40，画图量得实质节点板尺寸大小见下列图。节点“1”详图5．屋脊节点12的设计腹杆、弦杆与节点板间的焊缝因为受力很小，直接参照构造要求决定焊缝尺寸。屋脊节点采纳角钢拼接，角钢采纳与上弦杆同样的截面2L90×8，除倒棱外，竖杆需切去△=t+hf+5mm=19，取△=20，并按上弦坡度热弯。拼接角钢与上弦连接焊缝在接头一侧的总长度（设hf=6mm）lw=N/（）=157mm共四条焊缝，以为平均受力，每条焊缝实质长度：Lw=157/4+12=取55mm拼接角钢总长度为：l=2lw+12=122mm取拼接角钢总长度为200mm。屋脊节点设计详图6．下弦中节点设计拼接角钢与下弦杆用同样规格，采纳┘└705，拼接角钢与下弦杆的角焊缝的焊角尺寸采纳hf4mm，下弦杆与拼接角钢之间在接头一侧的焊缝长度为：lw'N2hf40.7hfffw13.761020.95215440.740.952160173mm取175mm，拼接角钢长度l217510360mm，下弦杆与节点板的连接焊缝按杆件内力的15%计算，设肢背焊缝的焊脚尺寸hf4mm，得焊缝长度为：lw1'0.70.15142.881032425.6mm20.740.95160设肢尖焊缝的焊脚尺寸hf4mm，得焊缝长度为：lw2'0.30.15142.88103247.5mm20.740.95160由以上计算可知，下弦角钢与节点板的焊缝长度按构造要求确立，取100mm。吊车梁设计.设计资料及说明跨度15m，柱距6m，总长90m,吊车梁钢材采纳Q235钢，焊条为E43型，跨度为6m，计算长度取6m，无制动构造，支撑于钢柱，采纳突缘式支座，威远企业生产车间的吊车技术参数如表2-1所示：表2-1吊车技术参数台数

起重量

级别

钩制

吊车跨度

吊车总量

小车重

最大轮压110t

中级

软钩

19t.吊车荷载计算1）吊车荷载动力系数1.05，吊车荷载分项系数Q=。则吊车荷载设计值为竖向荷载设计值P=QPmax=×××==2）各项内力计算：各项内力设计值计算结果表支座最大剪力VmaxVmax=×（1+6）=计算弯矩是最大弯矩MmaxR==Mmax==·mVe左=Ve右=P/2=计算强度是最大水平弯矩MTmaxMTmax=·m计算挠度是最大水平弯矩-MmaxMmax==·m.吊车梁截面尺寸确立及几何特色计算截面尺寸确立1）按经济要求确立梁高：取f=215N/mm2，则所需的截面抵抗矩为W=×103mm3所需梁高（按经济公式计算）h=72W-300=554mm2）按刚度要求确立梁高：同意相对挠度取

1/600，故

l/v=600，hmin

0.6[f]l(

1)10

6

0.6215

6000

60010

6

464mmV综上所述采用梁高

500mm3）按经验公式计算腹板厚度：

tw=7+3hw

=7+

=4）按抗剪要求确立腹板厚度：

tw=1.2Vmax/hwfv=采用腹板500×10，考虑轮压较大，在梁短将腹板局部加大。5）梁翼缘截面尺寸：为使截面经济合理，采纳上下弦不对称工字钢，所需翼缘截面积按下式计算：（2W/hw-hWtw/6）1867mm2。上翼缘面积A上==1120mm2，下翼缘面积A下==747mm2采用上翼缘350×15（面积5250mm2），下翼缘200×15（面积3000mm2）。翼缘板自由外伸宽度a15t235=225>175mmfy翼缘板知足局部牢固要求，同时也知足无制动轨道连接b>320mm的要求。梁截面几何特点1）梁对X轴惯性矩及面积矩（右图）A=35×+20×+50×12y=（）×=Ix=503/12+50×+×+30312=62278cm2Wx上=62278/=2938cm3Wx下=62278/=1958cm.梁截面承载力计算强度要求（见下表）

3上翼缘：MxMt636Wx上Wny=×10/2938×10+×10/3428×波折正应力102=<[f]=215N/mm2下翼缘：Mx63=×10/1958×10=<[f]Wx下采纳突缘支座：剪应力1.2V=××103/500×=hwtw10=61N/mm2<[fv=125N/mm2]中级工作制吊车梁：=1.35QU=120轨道高170腹板计算高度边沿压应力Lz=50+2hy=440mmP=××==224KNc=<[f]梁的整体牢固性验算L1/b=6000/350=17>13，依据《钢构造设计规范》应计算梁的整体牢固性，=l1t说明项次侧向支撑荷载b1h<>1跨中无侧均布荷载上翼缘+b1为受压2向支撑作用在下翼缘翼缘宽，t13集中荷载上翼缘+为受压翼4作用在下翼缘+缘厚按上表得：l1t=<2；b1h因集中荷载在跨中周边，则b=+=I1=×107mm4，I2=×107mm4项次受弯构件状况计算公式说明1简焊接工字型当算得b2截面（含H4320Ahyt1235b=b21（4.4h）bb>,b3支型截面）yWxfy按上表计算可得出112b=I/I+I=b=(2b-1)=iy=y=l1/iy=计算梁整体牢固系数为4320Ah1（yt1）235b=b2Wx4.4hb=>yfy则b`=b计算整体牢固性：MmaxWT=<215N/mm2b`Wx由以上计算可整体牢固吻合要求。腹板局部牢固计算腹板高厚比：hw=700/10=70<[80235=80]twfy在腹板上配置横向加劲肋，加劲肋间距取1000mm。加劲肋尺寸按构造要求确立：b=hw/30+40=57mm，取b=90mm。t=b/15=，取t=6mm。疲倦强度验算本工程为中级吊车，不用进行疲