双跨钢结构厂房毕业设计

页前言1.1国内外外外钢结构构建筑筑的现状状和发发展前景景轻型钢结构是是是近十年来来发发展最快快的领领域，美美国采采用轻型型钢结结构占非非住宅宅建筑投投资的的50%以上，日日本本的轻钢钢住宅宅已占住住宅建建筑的25%。轻型钢钢结结构专用用设计计软件可可在短短时间内内完成成设计、绘绘图图、工程程量统统计及工工程报报价，在在制作作上也实实现了了高度的的标准准化及工工厂化化。钢结结构工工业化、商商品品化程度度高，施施工速度度快，综综合效益益高，市市场需求求量大大，已成成为工工程各界界的共共识。轻型型钢钢结构的“轻”有两个含含义义，一是是采用用轻型材材料，二二是钢材材消耗耗量低。所所以以轻型钢结结构构门式刚刚架在在工业厂厂房、仓仓库、飞飞机库库、集贸贸市场场、体育育场馆馆、航空空港、商商业建筑筑中越越来越得得到人人们的青青睐。随随着城市市建设设的发展展和高高层建筑筑的增增多，我我国钢钢结构发发展十十分迅速速，钢钢结构作作为一一种绿色色环保保建筑，已已被被建设部部列为为重点推推广项项目。特特别是是在我国国大中中城市中中，人人多、土土地资资源少，而而人人们对住住宅密密度、环环境绿绿地等要要求越越来越高高的情情况下，较较大大范围应应用钢钢结构，是是我我国生产产力发发展到一一定阶阶段的必必然产产物。目前前，国国家逐步步调整整政策鼓鼓励发发展钢结结构，我我国大力力发展展钢结构构的条条件已经经成熟熟，正步步入钢钢结构发发展的的黄金时时期。1.2门式刚刚刚架特点点及适适用范围围采用用用轻型屋屋面，不不仅可减减少梁梁柱截面面尺寸寸，基础础也相相应减小小；在在多跨建建筑中中可做成成一个个屋脊的的大双双坡屋面面，为为长坡面面排水水创造了了条件件。设中中间柱柱可减少少横梁梁的跨度度，从从而降低低造价价。中间间柱采采用钢管管制作作的上下下铰接接摇摆柱柱，占占空间小小；刚刚架的侧侧向刚刚度籍檩檩条的的隅撑保保证，省省去纵向向刚性性构件，并并减减小翼缘缘宽度度；刚架架可采采用变截截面，截截面与弯弯矩成成正比；；变截截面时根根据需需要可改改变腹腹板的高高度和和厚度及及翼缘缘的宽度度，做做到材尽尽其用用；刚架架的腹腹板可按按有效效宽度设设计，即即允许部部分腹腹板失稳稳，并并可利用用其屈屈曲后强强度，故故腹板高高度比比可比《钢钢结结构设计计规范范》（GB5000017--20003）规定为为大大，即可可减少少腹板厚厚度；；竖向荷荷载通通常是设设计的的控制荷荷载，但但当风荷荷载较较大或房房屋较较高时，风风荷荷载的作作用不不应忽视视。在在轻屋面面门式式刚架中中，地地震作用用一般般不起控控制作作用；支支撑可可做得较较轻便便，将其其直接接或用水水平节节点连接接在腹腹板上，可可采采用张紧紧的圆圆钢；构构构件件可全部部在工工厂制作作，工工业化程程度高高。构件件单元元可根据据运输输条件划划分，单单元之间间在现现场用螺螺栓连连接，安安装方方便快捷捷，土土建施工工量小小。适用范围：门式式式刚架通通常用用于跨度度为9-366m，柱距为6m，柱高为4.5--99m，设有吊吊车车起重量量较小小的单层层工业业房屋或或公共共建筑（超超市市、娱乐乐体育育设施、车车站站候车室室、码码头建筑筑）。设设置桥式式吊车车时起重重量不不宜大于20t、属于中中、轻轻级工作作制的的吊车（柱柱距距6m时不宜大大于30t）；设置置悬悬挂吊车车时起起重量不不宜大大于3t。第一章基本资资资料和设设计依依据一、工程概况（一）工程名称称称：秦皇皇岛某某机械厂厂钢结结构厂房2号生产车车间间。（二）建设地点点点：拟建建建筑筑物位于于秦皇皇岛市郊郊。（三）建设规模模模：总建筑筑面面积约2500平方米，双双双跨厂房房。每每跨均设设有一一台起重重量为为20t软钩中级级工工作制（AA55）吊车（吊吊吊车采用用大连连重工起起重集集团DSQD型）。（四）结构类型型型：全钢单单层层双跨轻轻钢门门式刚架架结构构。二、设计原始资资资料（一）气象条件件件1.常年主导导导风向：：东北北-西南风;基本风压压、基基本雪压压查荷荷载规范范。2.最大冻土土土深度：0.555m。（二）工程地质质质条件1.建筑场地地地持力层层属粉粉质粘土土，地地基承载载力特特征值125kkN/mm2。2.稳定地下下下水埋深深约15.55m，属潜水水类类型，对对混凝凝土结构构不具具腐蚀性性。3.抗震设防防防烈度6度，设计计基基本地震震加速速度值为0.055g，场地类类别别为Ⅲ类，设计计地地震分组组：第第三组。4.地基处理理理及基础础方案案：根据据场地地岩土工工程条条件和建建筑物物荷载特特点，建建议本工工程采采用天然然地基基。三、设计内容与与要要求建筑设计部分1）总平面图（11：500）及建筑筑设设计说明明2）底层平面图图图及屋顶平平面面图（1：100）3）正立面、侧侧侧立面、剖剖面面图（1：100）2）结构设计部部部分四、计算内容：：：1）结构方案的的的确定包括结构构选选型、基基础型型式的确确定和和主要承承重构构件截面面尺寸寸的确定定。2）结构内力计计计算及位移移验验算。3）梁、柱截面面面验算4）节点、柱脚脚脚、基础设设计计5）用软件进行行行电算分析析，并并与手算算结果果比较。6）檩条设计、支支支撑设计计。7）吊车梁设计计计、基础设设计计8）外文参考资资资料翻译。五、图纸要求1）结构设计说说说明2）基础平面布布布置图3）吊车梁祥图图图，柱间支支撑撑布置图图4）檩条、拉条条条、支撑布布置置图5）屋面檩条布布布置图，连连接接大样图图6）刚架图厂房结构选型及及及布置一、结构选型及及及方案论论证因车间功能为装装装配零部件件，吊车吨吨位较小（起起重量<20t），屋面活载载和恒荷载都较小小，跨度不不大，故采用轻轻型门式刚刚架结构。又为了了零件存储储运输方便便，故采用用双跨门式式刚架，且且采用结构构简单，制制作安装方方便的双跨跨双坡门式式刚架为最最佳方案。二、结构布置厂房长度54米米米，故可不设温度度区区段，柱柱间支支撑设在在端部部，隔一跨设一道道中中间设一一道，共共3道。檩条条和和墙檩间间距1.5m，在檩条跨中设设置置两道拉拉条，在在侧墙顶顶部设设斜拉条条。柱柱网布置置图如如下图：：柱网布置图建筑设计根据结构的重要要要性、荷荷载特特征、结结构形形式、连连接方方法、钢钢材厚厚度和工工作温温度等因因素综综合考虑虑，本本设计所所用钢钢材均采采用Q235钢。屋面面采采用保温温复合合式压型型钢板板，外层层板板板厚0.8mmm，型号为为；YX355--1755-665。内板采采用用平板式式钢板板。转角角处以以包角板板与压压型钢板板搭接接，搭接接长度度为350mmm，以保证证防防水效果果。设设置矿棉棉板保保温层，其其厚厚度为50mm。基础混混凝凝土等级C25，钢筋为I级。高强强螺螺栓和地地脚锚锚栓均为10.9级。焊条条采采用E43系列。一、平面设计根据题目所给条条条件：双双跨门门式轻钢钢钢结结构，跨跨度取取24米，长54米。参照照工工程应用用实例例，厂房房平面面布置为为双跨跨矩形平平面。其其柱网采采用66m×244m，纵向定定位位轴线与与柱外外缘重合合(详见施工工图图)。抗风柱柱距距分别取8m。二、剖面设计厂房高度的确定定定：根据据吊车车起吊高高度的的要求和和所选选吊车规规格数数据资料料，初初步确定定轨顶顶标高为7.2m，轨面至至车车顶高度度取H=188770mm，小车顶顶面面至屋架架下弦弦底部的的安全全高度取500mmm，由此确确定定柱顶标标高。则H=720000+187700+5000==95770mmm，取3M的模数H=966000mmm=99.6m。厂房室内外高差差差按一般般值取取150mmm，屋面坡坡度取1::12。则厂房的高度为为为9.6++112×1/122==10..6mm。三、立面设计采用竖向压型钢钢钢板外墙墙及钢钢窗，形形成竖竖向线条条的立立面效果果，改改变厂房房长度度和高度度尺度度扁平视视觉效效果，使使厂房房显得庄庄重、挺挺拔。立立面图图见施工工图纸纸。构造设计4.1外墙本厂厂厂房外墙墙下部部为600mmm高240mmm厚的砖砌砌墙墙体，上上部为为压型钢钢板，以以避免压压型钢钢板直接接着地地而产生生锈蚀蚀。压型型钢板板采用保保温复复合式压压型钢钢板，板板外侧侧采用YX355177565型钢板，内内内板采用用平板板是钢板板。压压型钢板板外墙墙构造力力求简简单，施施工方方便，与与墙梁梁连接可可靠。转转角处以以包角角板与压压型钢钢板搭接接，搭搭接长度度为350mmm，以保证证防防水效果果。4.2外围护护护结构的的保温温设计本本本厂房设设计外外围护结结构采采用压型型钢板板+矿棉板保保温温层+压型钢板板的的构造，室室内内相对湿湿度，冬冬季室内内计算算温度为16度，室外外设设计计算算温度度为负5度。压型型钢钢板的厚厚度为为0.533mmm，矿棉板板的的导热系系数为为，维护结结构构内表面面感热热阻，外表表面面感热阻阻取，根根据规范范室内内相对湿湿度的的车间外外墙室室内与围围护结结构内表表面之之间的容容许温温差为7.5度，则可可计计算矿棉棉板保保温层厚厚度如如下：要求，即即考虑到保温温层层的规格，可可取矿棉板保保温层厚度为为50mm。4.3外围护护护结构的的保温温设计本本本厂房屋屋面采采用压型型钢板板有檩条条体系系，即在在钢架架斜梁上上放置置C型冷轧薄薄壁壁钢檩条条，再再铺设压压型干干板屋面面。压压型钢板板凹槽槽沿排水水方向向铺设，以以利利于排水水，排排水坡度度取。4.4散水构构构造厂房房房周围做做宽12000mmm的混凝土土散散水，散散水坡坡度取，散散水水构造由由下至至上为素素土夯夯实，80厚碎砖打打底底，60厚C10混凝土，10厚1:2..5水泥砂浆浆抹抹面。第四章结构设设设计一、檩条设计本厂房为封闭式式式建筑，屋屋面面材料为为压型型；屋面面坡度度：。檩条条跨跨度6m，于二分分点点处设一一道拉拉条，水水平檩檩距1.5m；钢材采采用Q2355B。1.1荷载标标标准值（对对水水平投影影面）1.1.1永永永久荷载载标准准值压型钢钢钢板KNN/m²²檩条及支撑KN/mm²²――――――――――――――――――――――――――――――――――KN/m²1.1.2可可可变荷载载标准准值屋面均布活荷载载载0.5KKNN/m²，雪荷载0.255KKN/mm²，计算时时取取两者的的较大大值0.6KKNN/m²；基本风风压0.455KKN/mm²。1.2截面选选选择选用C160××770×2000×3图檩条验算有效截面：：：，且，故故檩檩条全截面面面有效。1.3内力计计计算1.3.1永永永久荷载载与屋屋面活荷荷载组组合檩条线荷载:标准值设计值弯矩设计值：1.3.2永永永久荷载载与检检修或施施工集集中荷载载组合合作用于每个个檩檩条上的线线线荷载：：标准准准值p=0..33×1..5==0.445KKN/mm设计值p=1..22×0..455=0..544KN//m作用于每一一根根檩条上的的的检修或或施工工集中荷荷载为为：标准准值1.00KKN/mm设计值1.22KKN/mm弯矩设计值值：：1.4强度验验验算屋面能阻止檩条条条侧向失失稳和和扭转，计计算算A、B点的强度度为为：满足要求。1.5稳定性性性验算跨中段上翼缘受受受压有面面板约约束，稳稳定性性不用计计算；；仅计算算风吸吸力作用用跨中中段下翼翼缘稳稳定性。永久荷载与风吸吸吸力组合合下的的弯矩小小于永永久荷载载与屋屋面可变变荷载载组合下下的弯弯矩,故全截面面有有效,同时不计计孔孔洞削弱,则受弯构件的整体体体稳定性性系数数：查表得风吸力作用使檩檩檩条下翼翼缘受受压,稳定性计计算算公式为:满足要求。1.6挠度计计计算按恒载+活载标标标准值考考虑：：满足要求。二、吊车梁设计计吊吊吊车梁跨跨度LL=6mm,无无制动结结构,,钢材采用用普普通Q235B热扎I型钢,单轴对称称,上翼缘加加强强。起重量Q﹙t﹚﹚﹚跨度SS﹙m﹚最大轮压Pmaaax﹙KN﹚最小轮压Pmiiin﹙﹙KN﹚轮距KK﹙﹙mm﹚吊车宽度B﹙mmmm﹚吊车重量G﹙KKKN﹚小车重g﹙KNNN﹚2022.515645.05000604019.42.9912.1吊车荷荷荷载计算算吊车竖向荷载动动动力系数数=11.055,横横向水平平荷载载系数，吊吊车车竖向荷荷载分分项系数数，吊吊车梁自自重影影响增大大系数数取1.04竖向计算轮压PPP=P==229..332横向水平力HHH===7.8992.2内力计计计算2.2.1吊吊吊车梁的的最大大弯矩及及相应应剪力a=1.0m,,,由结构力力学学知识可可知,,当合力与P对称地分分布布与梁跨跨中两两侧时,PP作用点截截面面的弯矩矩达到到最大值值,则a==0.255m..此时最大的弯矩矩矩为:M=相应剪力V=2.2.2吊吊吊车梁的的最大大支座剪剪力2.2.3吊吊吊车梁最最大水水平弯矩M2.3截面特特特性采用上下翼缘等等等宽式工工字型型截面，取梁的经济济济高度为：：h=60000mm，，2.4强度验验验算正应力计算：突缘支座剪应力力力：腹板的局部压应应应力：2.5稳定验验验算2.5.1梁的的的整体稳稳定性性﹙双轴对称工字字字形截面﹚=用代替，满足整体稳定性性性要求。2.5.2腹腹腹板的局局部稳稳定性满足腹板局部部部稳定性要要求求。2.6挠度计计计算满足要求求求。三、刚架设计3.1荷载计计计算3.1.1屋屋屋面自重重（标标准值，沿沿坡坡向）0.8mm厚压压压型钢板0.220檩条及支撑00.100刚架斜梁自重0..20――――――――――――――――――――――――――――――――――＝0.503.1.2屋屋屋面活载载（标标准值）屋面雪荷载（标标标准值）0..225，小于于屋屋面活荷荷载（标标准值）0.5500，又两者者不不同时考考虑，取取大值。屋面活荷载00.5003.1.3基基基本风压压＝0.45地面面面粗糙等级级B级，按《门门门式刚架架轻型型钢结构构技术术规程》CECSS1102::20002,取封闭式式建建筑类型型中间间区风载载体型型系数），如如下图：风风风荷载体体形系系数3.2各部分分分作用荷荷载3.2.1屋屋屋面恒荷荷载标准值：00..50××××6=33.001设计值：3.011××1.2＝3.6113.2.2屋屋屋面活荷荷载标准值：0.5550××6＝3.011设计值：3.011××1.4＝4.2113.2.3风风风荷载﹙左风时﹚3.2.4吊吊吊车荷载载根据《厂房建筑筑筑模数协协调标标准》的的要求求，中列列相邻邻的吊车车梁中中心线按15000mmm计算。边边列列柱处吊吊车梁梁中心线线至柱柱轴线的的距离离按75000mmm考虑。吊车竖向荷载：：：吊车横向荷载：：：3.3截面及及及截面特特性，初初选梁、柱柱截截面及截截面特特性梁柱采用国内焊焊焊条H型钢。﹙1﹚对A、CC柱型号号号：﹙2﹚对梁和BB柱型号号号：3.4刚架内内内力计算算根据结构力学知知知识，由由对称称性可知知：3.4.1恒恒恒载作用用下的的内力计计算：：3.4.2活活活载作用用下的的内力计计算：：3.4.3左左左风荷载载作用用下内力力计算算：轴力图3.4.3右右右风荷载载作用用下内力力计算算：右风荷载计算简简简图轴力图图图剪力图弯矩图3.4.4吊吊吊车水平平向右右荷载作作用下下内力计计算：：轴力图剪力图弯矩图3.4.5吊吊吊车水平平向左左荷载作作用下下内力计计算：：轴力图剪力图弯矩图3.4.6吊车最大大竖竖向荷载载作用用于边柱柱时内内力计算算：轴力图剪力图弯矩图3.4.7吊吊吊车最大大竖向向荷载作作用在在中柱内内力计计算：轴力图图图剪力图3.5刚架各各各计算截截面内内力标准准值汇汇总表及及内力力组合表表四、构件验算图4-1各不利利利截面名称称图图4.1柱验算4.1.1计计计算参数数111柱在平面面内内计算长长度横梁边柱中柱横梁的的的线刚度度与边边柱的线线刚度度比较：：故边柱柱柱的计算算长度度系数：：故边柱柱柱的计算算长度度系数：：故柱子子子的平面面内计计算长度度为：：两个横横横梁的线线刚度度之和与与中柱柱的线刚刚度比比值：故中柱柱柱的计算算长度度系数：：故柱子子子的平面面内计计算长度度为：：222柱的平面面外外计算长长度4.1.2钢架架架柱的验验算.A柱内力组合合取M=-22447.993KKN,N==-2558..53KKN,,V==-334.442KKN截面塑塑塑形发展展系数数﹙1﹚强度验算算正应力剪应力强度验算满足要要要求。﹙2﹚稳定验算算平面内稳定对有侧移框架,,,等效弯矩矩系系数此类截面属于aaa类截面则：满足要求。平面外稳定此类截面属于aaa类截面查查表表得，满足要求。﹙3﹚截面局部部验算算腹板部分局部稳稳稳定验算算：容许高厚比为：：：实际高厚比：满足要求。B柱内内力力组合取M=10011.466KNN,NN=--2911.336KNN,V=114..09KKN截面塑塑塑形发展展系数数﹙1﹚强度验算算正应力剪应力强度验算满足要要要求。﹙2﹚稳定验算算平面内稳定对有侧移框架,,,等效弯矩矩系系数此类截面属于aaa类截面则：满足要求。平面外稳定此类截面属于aaa类截面查查表表得，满足要求。﹙3﹚截面局部部验算算腹板部分局部稳稳稳定验算算：容许高厚比为：：：实际高厚比：满足要求。4.2梁验算4.2.1强度度度验算内力力力组合取M==--4333.331KNN·mm,N==-411.553KNN,V==-1100..133KN截面面面塑形发发展系系数强度验验验算正应力剪应力满足要求。4.2.2稳定定定验算平面内稳定验算算算：由于坡度小，故故故斜梁不不进行行平面内内稳定定性验算算。平面外稳定验算算算：屋面檩条间距111.5m，隔一个个檩檩条布置置一对对儿隅撑撑，因因此梁的的平面面外计算算长度度取300ccm。此类截面属于bbb类截面查查表表得，满足要求。4.2.3截面面面局部稳稳定性性验算翼缘局部稳定性性性验算：：可考虑塑性系数数数梁腹板板，可可不配横横向加加劲肋。验算檩条集中荷荷荷载下的的局部部承压因为内力组合取取取了恒载+活载+吊车荷载载，故故屋顶需要支撑长度，即即不需要要设置置加劲肋肋。腹板部分局部稳稳稳定验算算：容许高厚比为：：：实际高厚比：即不需要加劲肋肋肋，局部部稳定定性满足足要求求。五、节点设计5.1梁柱节节节点设计计节点形式如图所所所示：图5-1梁柱节节节点形式图图5.1.1连连连接螺栓栓计算算采用10.9级级，M24摩擦型高高强强螺栓，构构件件接触面面经喷喷砂后涂涂无机机富锌漆漆，预预拉力P＝225KKN。抗滑移移系系数查表表得：：，这里有有，,。受力最大的一个个个螺栓拉拉力：：每个螺栓承受剪剪剪力:每个高强度螺栓栓栓的抗剪剪及抗抗拉承载载力设设计值为:故强度设计满足足足。5.1.2端端端板计算算端板厚度t(假假假设t>166mmm)此时,两边支承承类类端板(端板外伸伸时)取端板厚tt==20mmmm。5.1.3节节节点域剪剪力验验算满足要求。5.2梁梁节节节点设计计图5-2梁梁节节节点形式图图5.2.1螺螺螺栓连接接螺栓栓计算采用10.9级级，M24摩擦型高高强强螺栓，构构件件接触面面经喷喷砂后涂涂无机机富锌漆漆，预预拉力P＝225KKN。抗滑移移系系数查表表得：：，这里有有。螺栓所受的最大大大拉力：：每个螺栓承受剪剪剪力:每个高强度螺栓栓栓的抗剪剪及抗抗拉承载载力设设计值为:故强度度度设计满满足。5.2.2端端端板计算算端板厚度t(假假假设t>166mmm)此时,两边支承承类类端板(端板外伸伸时)取端板厚tt==25mmmm。5.3柱脚节节节点设计计A柱脚的最大反反反力为：M=0，N=-22558.553KKN,VV=--34..422KN。基础混凝土抗压压压承载力力，锚锚栓采用4×M2200﹙1﹚柱脚内力力计算算底底底板反力力底底底板厚度度计算算：按一一边支支撑计算算，因此采用2555mm。﹙2﹚抗剪连接接件计计算抗剪承载力力满满足要求，不不需要设置抗抗剪件接件。B柱脚的最大反反反力为：M=0，N=-33771.778KKN,VV=88.511KNN。基础混凝土抗压压压承载力力，锚锚栓采用4×M2200﹙1﹚柱脚内力力计算算底底底板反力力底底底板厚度度计算算：按一一边支支撑计算算，因此采用2888mm。﹙2﹚抗剪连接接件计计算抗剪承载力力满满足要求，不不需要设置抗抗剪件接件。5.4牛腿节节节点5.4.1荷荷荷载计算算作用于牛腿根部部部的剪力V、弯矩M分别为：：，焊缝：上翼缘采采采用对接接焊缝缝，下翼翼缘与与腹板采采用直直角焊缝缝，取取。牛腿根部的的净净截面特征征征：下翼缘外边截面形心处上翼缘对形心的的的面积距距5.4.1牛牛牛腿与柱柱连接接焊缝计计算翼缘采用对接接接焊缝，其其受受力为牛腿上翼缘焊缝缝缝：牛腿下翼缘焊缝缝缝：腹板采用两条角角角焊缝，腹板的焊缝：：：六、墙梁设计墙梁跨度，下设设设1200高砖墙，承承承受墙面面板自自重，墙墙梁仅仅考虑其其自身身重量的的弯曲曲，其主主要承承受墙面面板传传来的风风压力力与风吸吸力，墙墙梁间距1.8mm,中间设一一道道拉条.外侧挂墙墙板板，墙梁梁和拉拉条材料料均为为Q235钢。屋面面坡坡度，基本本风风压标准准值。墙墙梁荷载载标准准值：墙墙体自自重：；迎迎风风风载：：；背背风风载载：。图6-1墙梁梁内力图图6.1荷载计计计算6.1.1墙墙墙梁所受受荷载载设计值值竖向：水平：，6.1.2墙墙墙梁所受受荷载载标准值值竖向：水平：，6.2内力分分分析6.2.1竖竖竖向荷载载产生生的弯矩矩由于墙梁中间设设设一道拉拉条，可可视为墙墙梁支支撑点，弯弯矩矩如下：：6.2.2水水水平荷载载产生生的弯矩矩墙梁承担水平方方方向荷载载作用用下，按按单跨跨简支梁梁计算算内力，则则：：迎风：背风：6.2.3剪剪剪力计算在竖向荷载作用用用下，两两跨连连续梁的的最大大剪力水平方向的剪力力力按单跨跨简支支梁计算算：迎风：背风：6.3截面选选选择与验验算由初选墙梁截面面面C型钢160××770×220××3，其截面面特特性：6.3.1各各各组成板板件有有效截面面考虑到墙梁在跨跨跨中处设设一道道拉条，墙墙梁梁需开孔孔，统统一考虑0.9的折减系系数数，则有有效净净截面抵抵抗矩矩为：6.3.2强强强度验算算正应力：根据公公公式迎风背风剪应力竖向剪应力水平剪应力故墙梁的弯曲正正正应力，剪剪应应力强度度均满满足要求求。6.3.3稳稳稳定验算算背风时时时，墙梁梁的主主要受压压翼缘缘无约束束，需需按下式式验算算稳定性性：已知，，，拉条不能作为侧侧侧向支撑撑，查表知整体稳定满足要要要求。6.3.4挠挠挠度验算算竖向：按两跨连连连续梁计计算水平方方方向：按按单跨跨简支梁梁计算算6.4拉条计计计算当在跨中处拉一一一道拉条条时，拉拉条所受受拉力力：拉条所需截面积积积：按构造选用1ФФФ8拉条，截截面面面积50.33，它它可承担6根墙梁的的竖竖向支撑撑作用用。七、砖墙下基础础梁梁的设计7.1纵向砖砖砖墙下基基础梁梁的设计计基础梁界面：，采采用C30混凝土，HPB22335级钢筋。查查查得：。7.1.1基基基础梁荷荷载24墙（双面抹抹灰灰）单位面面面积重：：基础梁顶面荷载载载为：则：不需配筋计算。7.1.2正正正截面受受弯承承载力计计算可以选用3Ф16，可以。7.2山墙砖砖砖墙基础础梁设设计山墙下基础梁的的的设计与与纵墙墙下的基基础梁梁设计相相同。故故截面和和配筋筋完全相相同。柱间支撑设计设计资料：本工程为等跨跨跨等高厂房房，跨跨度均为24,厂房长度度为54m。屋面横向水水平平支撑衍架架架的弦杆杆也就就是钢架架的斜斜横梁，因因而而选用的的截面面只包括括交叉叉斜杆和和纵向向构件两两种，交交叉斜杆杆按受受拉构件件考虑虑，纵向向构件件按受压压构件件设计。﹙1﹚交叉斜杆杆设计计交叉斜杆选用单单单角钢，一一般般取厚度度为6--88mmm。24米跨屋面按按横横向水平支支支撑设计计斜杆几何长度：：：，容许长长细细比：支撑平面面面内：，需需要要的最小小回转转半径：：平面外支支支撑：，需需要要的最小小回转转半径：：选用1L880×66，。截面由由平平面外长长细比比条件控控制。﹙2﹚纵向构件件设计计纵向构架按压杆杆杆考虑，采采用用方钢管管。，需要的最小回转转转半径：：选用用用1L800××2，，屋面横横向向水平支支撑布布置。8.1风荷载载载内力，风压高度变变变化系数，体体型系数数（山山墙迎风风面），中柱上柱支撑承承承受山墙墙传来来的风荷荷载为为：单片柱间支撑顶顶顶风荷载载节点点板反力力为：：中柱吊车纵向水水水平制动动力（一一台吊车车，每每侧两个个刹车车轮）为为：8.2柱间支支支撑的内内力计计算假设交叉斜杆只只只能受力力，当当受到纵纵向力力的方向向时，虚虚线的斜斜杆退退出工作作不受受力。将将端点点均视为为铰接接。8.3杆件截截截面选择择8.3.1上上上柱间支支撑斜杆2-3，采采用用单角钢，几几何长度上柱柱容许长细比比平面内计算长度度度b=0..55l=00.55×6..466=3..233cm，所需回回转转半径。平面外计算长度度度，需要平平行行于角钢钢肢边边的回转转半径径：。需要的角肢钢净净净面积：：式中0.855是单单面角钢钢强度设设计值值折减系系数采用单角钢支撑撑撑，杆件与节点板以以以角焊缝缝连接接。8.3.2下下下柱间支支撑采用双角钢拼接接接（节点点板厚厚度取10mm）。假设设由外外侧的支支撑分分肢承受受。由由吊车梁梁側的的支撑分分肢承承受。双双肢支支撑两分分肢间间用缀条条或缀缀板构件件从增增强侧向向刚度度。吊车梁侧支撑需需需要的净净面积积为：外侧支撑需要的的的净面积积为：：两分肢选用相同同同的截面面各为为：，验算支撑斜杆的的的长细比比将由由平面内内控制制。平面内计算长度度度：平面内回转半径径径：8.3.2下下下柱间支支撑横横杆﹙中心受压﹚容许长细比需需需要的平平面内内回转半半径内力根据需要的，试试试选用两两角钢钢组合截截面验算支撑横杆的的的稳定性﹙平面内稳稳定定控制﹚：由b类截面查表表得得满足稳定性要求求求。九、抗风柱设计计全钢架跨跨跨度为24m，檐口高高度9.6mm,每侧山墙墙设设置2根抗风柱柱，抗抗风柱与与屋架架斜梁及及基础础均采用用铰接接，柱距8.0m。9.1荷载计计计算图9-1抗风柱柱柱计算简图图山墙墙面板板及及墙梁自重重重为,基本风压压标标准值为为。风压高度变变化化系数，风风压体型型系数数风压设计值值单根抗风柱柱承承受的均布布布荷载设设计值值：恒载风荷载9.2柱截面面面选择抗风柱初选截截截面为截面特性：9.3内力分分分析忽略墙梁梁梁垂垂直荷载的的的偏心距距，设设柱自重重为。抗风柱的最最大大轴压力最大弯矩矩矩剪力为为为9.4稳定性性性验算9.4.1平平平面内稳稳定性性9.4.2平平平面外稳稳定性性满足要求求求。9.4.3局部稳定定验验算翼缘外外外伸宽厚厚比腹板高高高厚比9.5抗风柱柱柱柱脚计算算柱与柱脚底板的的的连接焊焊缝为为周边角角焊缝缝连接并并连续续施焊；；柱脚脚落在混混凝土土强度等等级C30的基础短柱柱上上。9.5.1柱柱柱脚底板板内力力设计值值9.5.2计计计算指标标锚栓采用：Q22235B，底板厚度：柱与柱脚的连接接接角焊缝缝：混凝土采用C3330级，抗压压强强度设计计值：：；混凝土强度影响响响系数：：。取：则：图9-2抗风柱柱柱柱脚图在铰接柱脚中，锚锚栓不需计算算，仅需按构构造要求取用用，因受力很很小，故可取取锚栓直径d＝24mm。9.5.3柱柱柱脚底板板下混混凝土局局部受受压计算算底板下混凝土反反反力：混凝土局部受压压压时的强强度提提高系数数：则：9.5.4底底底板下后后浇层层抗剪承承载力力计算水平抗抗抗剪承载载力：：故故故满足要要求。9.5.5柱柱柱脚底板板厚度度计算板段弯矩：图9-3板段尺寸寸，，按悬臂长度的的的悬臂板板计算算其板段弯矩：柱脚底板厚度：：：按构造要求选用用用t＝16mm。焊缝采用周边围围围焊，焊焊角尺尺寸采用用。9.6抗风柱柱柱基础设设计抗风柱传到基基基础顶面的的轴轴向力虽虽小，但但是弯矩矩较大大，故抗抗风柱柱下基础础的尺尺寸和形形式取取为同钢钢架柱柱的基础础尺寸寸和形式式，可可满足要要求。十、钢架柱基础础设设计10.1基础的的的选择由于本设计采采采用的上部部结结构为轻轻型门门式钢架架结构构，荷载载较小小，所以以选择择基础形形式为为钢筋混混凝土土独立基基础，根根据《建筑筑地地基基础础设计计规范》GB5000007--20002中其构造造要要求是：：1.锥形基础础础的边缘缘高度度不小于200mmm，阶梯形形基基础每阶阶高度度宜在3005000mmm；2.基础下垫垫垫层不小小于70mm，垫层混混凝凝土强度度等级级应为C10；3.底板受力力力钢筋直直径不不小于10mm，间距不不小小于100mmm，不大于200mmm，钢筋保保护护层厚度度不小小于40mm；4.基础混凝凝凝土强度度等级级不低于C20。所以在本设计计计中采用直直下下独立基基础，在在结构的的每根根柱下均均设基基础，基基础材材料为C20混凝土和HPB22335钢筋，垫垫层层为100mmm厚C10混凝土。10.2基础深深深埋根据本设计中中中建筑上部部荷荷载和设设计要要求中持持力层层深度，选选定定基础埋埋深为为自天然然地面面下1.8m，基础下下设100mmm厚C10混凝土垫垫层层，所以以垫层层底面标标高为为-1.99mm(室内外高高差差为450mmmm)。10.3基础设设设计10.3.1A柱确定基基底底尺寸A柱柱柱脚的最最大反反力：﹙1﹚持力层承承载力力特征值值暂取。﹙2﹚按中心荷荷载初初步估计计基础面面积。若考虑荷载偏偏偏心影响，将将基底面积扩扩大40﹪，。取，则：﹙3﹚验算基底底边缘缘最大压压力基底处总竖向向向力：基础处总力矩矩矩：，无偏偏心心，则：：，满足要求。10.3.2确定基础础高高度和构构造尺尺寸基础高度由由助助于基础交交交接处混混凝土土抗冲切切承载载力确定定。假设基础高高度度为800mmm，垫层厚厚度度取100mmm，垫层混混凝凝土强度度等级级为C10。基础冲冲切切偏心荷载下下由由永久荷载载载控制荷荷载效效应的基基本组组合时：：基底净净净反力设设计值值的最大大值；；净偏心心心距，冲切破坏面上上上的抗冲切切能能力为：：受冲切切切承载力力截面面高度影影响系系数，当当基础础高度时，取1.0；当时，取0.9，其间按按线线性插入入法取取用。基础上柱截面面面尺寸由抗抗风风柱脚板板设计计可知：：10.3.3基础底板板配配筋⑴I--I截面面面地基净反力设计计计值的最最大值值对柱边I--I截面产生生的的弯矩为为：基底平均均均净反力力设计计值，。按构造配置钢筋筋筋。⑵II--IIII截面沿短边边边方向荷荷载没没有偏心心，故故IIIII截面的弯弯按按轴心荷荷载作作用下的的公式式计算：：按构造配置钢筋筋筋。柱基础如图：十一、柱脚设计计计11.1AAA柱柱脚柱尺寸：85000×3660××12××144，锚栓钢钢材材为Q345，柱与柱柱脚脚底板采采用完完全焊透透的对对接焊缝缝，柱柱脚落在C30的14000××10000基础短柱柱上上，底板板厚度度为30mm，锚栓强强度度为：，混混凝凝土强度度影响响系数：：，混混凝土弹弹性模模量，抗压压强强度为。内力11.1.1柱柱柱脚底板板厚度度的验算算图11-1柱脚脚脚底板的初初选选截面如如图：：按三边支撑的板板板计算，查表得弯矩系数数数：其板段弯矩：（）柱脚底板厚度厚度满足要求。11.1.2锚锚锚栓验算算，因此要验算锚锚锚栓受拉拉是否否满足条条件。锚栓为6M4888，总有效效面面积受压区高度：锚栓受拉强度验验验算：满足要求。11.1.3混混混凝土局局部受受压计算算：混凝土局部受压压压时的强强度提提高系数数地板下细石混凝凝凝土二次次浇注注层抗剪剪承载载力计算算水平抗剪承载力力力：满足要求。沿柱边周边采用用用完全焊焊透的的连接焊焊缝，不不必进行行焊缝缝强度验验算。11.2BBB柱脚柱尺寸：85000×3660××12××144，锚栓钢钢材材为Q345，柱与柱柱脚脚底板采采用完完全焊透透的对对接焊缝缝，柱柱脚落在C30的14000××10000基础短柱柱上上，底板板厚度度为30mm，锚栓强强度度为：，混混凝凝土强度度影响响系数：：，混混凝土弹弹性模模量，抗压压强强度为。内力11.2.1柱柱柱脚底板板厚度度的验算算图11-2柱脚脚脚底板的初初选选截面如如图：：按三边支撑的板板板计算，查表得弯矩系数数数：其板段弯矩：（）柱脚底板厚度厚度满足要求。10.2.2锚锚锚栓验算算，因此要验算锚锚锚栓受拉拉是否否满足条条件。锚栓为6M4888，总有效效面面积受压区高度：锚栓受拉强度验验验算：满足要求。11.2.3混混混凝土局局部受受压计算算：混凝土局部受压压压时的强强度提提高系数数地板下细石混凝凝凝土二次次浇注注层抗剪剪承载载力计算算水平抗剪承载力力力：满足要求。沿柱边周边采用用用完全焊焊透的的连接焊焊缝，不不必进行行焊缝缝强度验验算。工程名:秦皇皇皇岛某机机械厂厂钢结构2号厂房设设计计****************PPK111.EEXE************************日期:55/200/220133时间:222:400:336设计主要依依据据:《建筑筑筑结构荷荷载规规范》(GB55000099-220011);;《建筑筑筑抗震设设计规规范》(GB55000111-220011);;《钢结结结构设计计规范范》(GB55000177-220033);;《门式式式刚架轻轻型房房屋钢结结构技技术规程程》(CECSS1022:220022);;结果输出总信息结构类类类型:门式刚架架轻轻型房屋屋钢结结构设计规规规范:按《门式式刚刚架轻型型房屋屋钢结构构技术术规程》计计算算结构重重重要性系系数:11..00节点总总总数:15柱数:::6梁数:::8支座约约约束数:33标准截截截面总数:55活荷载载载计算信信息:考虑活荷荷载载不利布布置风荷载载载计算信信息:计算风荷荷载载钢材:::Q22355梁柱自自自重计算算信息息:柱梁自重重都都计算恒载作作作用下柱柱的轴轴向变形:考虑梁柱自自自重计算算增大大系数:11..20基础计计计算信息:不计算基基础础梁刚度度度增大系系数:11..00钢结构构构净截面面面积积与毛截截面面面积比:00..85门式刚刚刚架梁平平面内内的整体体稳定定性:不验算钢结构构构受拉柱柱容许许长细比:33000钢结构构构受压柱柱容许许长细比:11880钢梁(((恒+活)容许挠跨跨比:ll/1180柱顶容容容许水平平位移移/柱高:ll/60抗震等等等级:3(钢结构为为考考虑地震震作用用)计算震震震型数：3地震烈烈烈度：7.0000场地土土土类别：Ⅲ类附加重重重量节点点数：：0设计地地地震分组组：第第三组周期折折折减系数:0.8800地震力力力计算方方法：：振型分分解法法结构阻阻阻尼比：0.05500按GBBB5000111-200011地震效应应增增大系数1.00000窄行输输输出全部部内容容节点坐标节点号号号XYY节点号XYY节点号XYY(1)0..00077.200((2))224..007..200(33)448.0007..20(4)0..00099.600((5))224..009..600(66)448.0009..60(7)8..000100.277((8))116..0010..277(99)332.000110..27(1110)40..000100.277((11))112..0010..600(122)336.000110..60(1113)0..00000.000((14))224..000..000(155)448.0000..00柱关联号柱号号号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ(1)1131(2))14422((3))1153(4)14(5))2255((6))36梁关联号梁号号号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ(1)47(2))5599((3))7111(4)85(5))99122((6))1106(7)1118(8))122100支支支座约束束信息息(111)1131111((2)1411111(3))1551111柱上上上下节点点偏心心节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值值(111)0.000(22)0.000(33)0.000(44)0.000(555)0.000(66)0.000(77)0.000(88)0.000(999)0.000(100)0.000(111)0.000(122)0.000(1333)0.000(144)0.000(155)0.000标标标准截面面信息息1、标准截面类类类型(1)166,3300,,3000,,5000,111.00,155.00,155.0,,5(2)166,3300,,3000,,6000,112.00,200.00,200.0,,5(3)277,3300,,3000,,5550,6500,66.00,122.0,,12..0,,5(4)277,3300,,3000,,6550,5500,66.00,122.0,,12..0,,5(5)277,3300,,3000,,5550,7500,66.00,122.0,,12..0,,5柱布置截截面面号,铰接信息,截面布置置角角度柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度(1)))100((2)1100(3)))100((4)1100(5)))100((6)1100梁布置截截面面号,铰接信息,截面布置置角角度梁号标准截铰接截面布梁号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度(1)))200((2)2200(3)))200((4)2200(5)))200((6)2200(7)))200((8)22002、标准截面特特特性截面号XccYcIxxIyyA10..155000000.25500000.6624460EE-00300.6775552E--0440..1411700E-00120..155000000.30000000.1118852EE-00200.9000881E--0440..1877200E-00130..000000000.00000000.0000000EE+00000.0000000E++0000..0000000E+00040..000000000.00000000.0000000EE+00000.0000000E++0000..0000000E+00050..000000000.00000000.0000000EE+00000.0000000E++0000..0000000E+000截面号ixxiiyW1xxWW2xxWW1yW22y1000.2009995E++0000..6990455E--010..2499844E-0020.2249984EE-00200.4450335EE-03300.4550335E--0332000.2551662E++0000..6993699E--010..3955077E-0020.3395507EE-00200.6600554EE-03300.6000554E--0333000.0000000E++0000..0000000E++000..0000000E+0000.0000000EE+00000.0000000EE+00000.0000000E++0004000.0000000E++0000..0000000E++000..0000000E+0000.0000000EE+00000.0000000EE+00000.0000000E++0005000.0000000E++0000..0000000E++000..0000000E+0000.0000000EE+00000.0000000EE+00000.0000000E++000恒荷载载载计算...节点荷荷载:节点号号弯矩垂直力水平力0柱荷载载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数20梁荷载载:连续数数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数21111..800..001111..800..001111..800..001111..800..001111..800..001111..800..001111..800..001111..800..00恒荷荷荷载标准准值作作用计算算结果果柱内内内力柱号MNNVMMNV1-622.22051..955-117.116--611.344-442..34177.116200.0001106..1880.00000.000-996..5700.0003622.22051..955117.116611.344-442..34-177.1164611.33442..344-117.116-11022.511-339..14177.116500.00096..5770.00000.000-993..3700.0006-611.33442..344117.11611022.511-339..14-177.116梁内内内力梁号MNNVMMNV11022.55120..355337.557844.699-117..97-99.00721933.00920..988445.110544.500-118..60-166.5593-844.66917..9779.007922.488-116..7855.1194-544.55018..600-116.559-11933.099-220..98455.1105-544.55018..600116.559922.488-117..41-22.3336-844.66917..977--9.007-11022.511-220..35377.5577-922.44817..411--2.333544.500-118..60166.5598-922.44816..7885.119844.699-117..9799.007恒荷载载载作用下下的节节点位移(mm)节点号.X向位移Y向位移14.2200.1120.0000.3334.2200.1142.6600.1150.0000.3362.6600.1171.44155.0081.00122.4491.00122.44101.44155.00111.33166.66121.33166.66活荷载载载计算...节点荷荷载:节点号号弯矩垂直力水平力0柱荷载载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数20梁荷载载:连续数数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数21113..000..001113..000..001113..000..001113..000..001113..000..001113..000..001113..000..001113..000..00活荷载载载标准值值作用用下的节节点位位移(mm)节点号.X向位移Y向位移13.6600.1120.0000.2233.6600.1142.2200.1150.0000.3362.2200.1171.22166.1180.88155.2290.88155.22101.22166.11111.11188.77121.11188.77风荷载载载计算...左左左风荷载载标准准值作用节点荷荷载:节点号号水平力垂直力0柱荷载载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数2112.1160..000311.0080..000412.1160..000611.0080..0000梁荷载载:连续数数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2111--1..850..00111--1..240..00111--1..850..00111--1..540..00111--1..240..00111--1..240..00111--1..540..00111--1..240..00节点侧侧侧向（水水平向向）位移(mm)节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(111)55.11(2))2..2((3))1.22(4))44.6(555)33.11(6))2..4((7))4.00(8))33.7(999)22.99(110))2..8((11))3.99(12))22.8(1333)00.00(114))0..0((15))0.00柱内内内力柱号MNNVMMNV1744.228--20..577224.338455.300220..57-88.8832166.557--37..3442.44511.066337..34-22.4453100.999--12..2663.996--100.455112..2633.8814-455.330--20..5778.883600.288220..57-33.6655-11.006--37..3442.44566.933337..34-22.4456100.445--12..266--3.881--222.711112..2666.441梁内内内力梁号MNNVMMNV1-600.228-5..355-220.220--422.3775..3555.3372-833.000-7..822-116.669--111.3447..8266.8813422.337-5..355--5.337--499.0665..35-22.0044322.114-5..6117.330766.0775..61-199.6665111.334-7..822--6.881--288.7667..8211.8876311.444-7..4001.880222.7117..40-111.6697499.006-5..6111.113--322.1445..61-77.3308288.776-7..400--3.114--311.4447..40-11.880右右右风荷载载标准准值作用节点荷荷载:节点号号水平力垂直力0柱荷载载:柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数211--1.0080..00031--2.1160..00041--1.0080..00061--2.1160..0000梁荷载载:连续数数荷载个数荷载类型荷载值1荷载参数1荷载值2荷载参数2111--1..240..00111--1..540..00111--1..240..00111--1..240..00111--1..540..00111--1..850..00111--1..240..00111--1..850..00节点侧侧侧向（水水平向向）位移(mm)节点号δx节点号δx节点号δx节点号δx(111)-11.22(2))-2..2((3))--5.11(4))-22.4(555)-33.11(6))-4..6((7))--2.88(8))-22.9(999)-33.77(110))-4..0((11))--2.88(12))-33.9(1333)00.00(114))0..0((15))0.00柱内内内力柱号MNNVMMNV1-100.999--12..266--3.996100.455112..26-33.8812-166.557--37..344--2.445-11.066337..3422.4453-744.228--20..577-224.338--455.300220..5788.8834-100.445--12..2663.881222.711112..26-66.441511.006--37..344--2.445-66.933337..3422.4456455.330--20..577--8.883--600.288220..5733.665梁内内内力梁号MNNVMMNV1-222.771-7..400-111.669--311.4447..4011.8802-766.007-5..611-119.666--322.1555..6177.3303311.444-7..400--1.880--288.7667..40-33.1144111.334-7..8226.881833.0007..82-166.6695322.115-5..611--7.330--499.0665..6111.1136422.337-5..3555.337600.2885..35-200.2207288.776-7..8221.887--111.3447..82-66.8818499.006-5..355--2.004--422.3775..35-55.337吊车荷荷荷载计算...吊吊吊车1吊车连接节节点点数:22吊车连接节节点点号:11,,22,最大轮压在在左左侧产生的的的各节点点竖向向荷载(Dmaax在跨左):2199.9921,,556..5977,最大轮压在在右右侧产生的的的各节点点竖向向荷载(Dmaax在跨右):566.5597,,2119..9211,空车最大轮轮压压在左侧产产产生的各各节点点竖向荷荷载(Wmaax在跨左):00.0000,,0..0000,空车最大轮轮压压在右侧产产产生的各各节点点竖向荷荷载(Wmaax在跨右):00.0000,,0..0000,吊车竖向荷荷载载与节点竖竖竖向偏心心距(m):0..5000,--0.55000,吊车水平刹刹车车力在各节节节点产生生的最最大水平平力(Tmaxx)):6..5001,66.5501,,吊车的横向向水水平荷载与与与各节点点的垂垂直距离(m):1..0000,1.00000,考虑空间工工作作和扭转影影影响的效效应调调整系数:1..0000吊