轻钢厂房毕业设计计算书-张家港汽车配件厂2_轻钢厂房设计

摘要本设计为轻型钢结构厂房，采用轻型门式刚架体系，轻型钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大，钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本，经济实惠。它在我国有着较为广泛的应用前景。轻型钢结构的屋面荷载较轻，因而杆件截面较小、较薄。它除具有普通钢结构的自重较轻、材质均匀、应力计算准确可靠、加工制造简单、工业化程度高、运输安装方便等特点外，一般还具有取材方便、用料较省、自重更轻等优点。本设计说明书包括建筑设计，结构设计和地基基础三部分。建筑设计部分具体为建筑平面形式的选择，厂房剖面设计，厂房立面设计，厂房的构造设计，门窗明细表。结构设计部分包括方案选择，吊车梁设计，檩条设计，抗风柱设计，牛腿设计，刚架设计（手算电算对比，内力组合），节点设计。各章节都详细演算了主要构件的计算过程。地基基础部分包括地基处理方案，基础设计。本次设计图纸部分有厂房平面图，立面剖面及节点详图，刚架施工图，厂房檩条墙梁布置图，吊车梁施工图，支撑布置图，基础平面布置图，灰土挤密桩布置图。关键词轻型钢结构，门式刚架，建筑设计，结构设计，基础设计ABSTRACTTHEDESIGNFORTHELIGHTSTEELSTRUCTUREWORKSHOP,LIGHTWEIGHTPORTALFRAMESYSTEM,LIGHTSTEELCONSTRUCTION,LIGHTWEIGHT,HIGHSTRENGTH,LARGESPAN,STEELCONSTRUCTIONPERIODISSHORT,THECORRESPONDINGLOWERINVESTMENTCOSTS,ECONOMICBENEFITSITHASMOREOFAWIDERANGEOFAPPLICATIONSLIGHTSTEELROOFLOADSLIGHTER,ANDTHEREFORESMALLERBARSECTION,THINITADDITIONTOORDINARYSTEEL,LIGHTERWEIGHT,MATERIALUNIFORMITY,ACCURATEANDRELIABLESTRESSCALCULATION,PROCESSINGANDMANUFACTURINGSIMPLE,HIGHDEGREEOFINDUSTRIALIZATION,TRANSPORTATION,ANDCONVENIENTINSTALLATION,THEGENERALALSOHASEASILYOBTAINED,THEUSEOFMATERIALSTHANTHEPROVINCE,THEADVANTAGESOFLIGHTERWEIGHTTHEDESIGNSPECIFICATIONINCLUDESARCHITECTURALDESIGN,STRUCTURALDESIGNANDFOUNDATIONOFTHREEPARTSARCHITECTURALFORMSPARTOFTHESPECIFICCHOICEFORTHECONSTRUCTIONPLANE,PLANTPROFILEDESIGN,FACADEDESIGNPLANT,PLANTSTRUCTURALDESIGN,WINDOWSANDDOORSSCHEDULEPARTOFSTRUCTURALDESIGNINCLUDINGPROGRAMSELECTION,DESIGNOFCRANEBEAM,PURLINDESIGN,WINDCOLUMNDESIGN,BRACKETDESIGN,FRAMEDESIGNHANDCOUNTEDCOMPUTERCONTRAST,INTERNALFORCECOMBINATION,NODEDESIGNTHECHAPTERSAREDETAILEDCALCULATIONSOFTHEMAINCOMPONENTSOFTHECALCULATIONFOUNDATIONPARTOFTHEPROGRAM,INCLUDINGGROUNDTREATMENT,FOUNDATIONDESIGNPARTOFTHISDESIGNDRAWINGSAREPLANTLAYOUT,ELEVATIONPROFILESANDNODEDETAILS,THEFRAMECONSTRUCTIONPLANS,PLANTLAYOUTPURLINWALLBEAM,CRANEBEAMCONSTRUCTIONDRAWINGS,LAYOUTSUPPORT,BASICFLOORPLAN,SOILCOMPACTIONPILELAYOUTMAPKEYWORDSLIGHTSTEELSTRUCTURE，PORTALFRAME，ARCHITECTURALDESIGN，STRUCTURALDESIGN，FOUNDATIONDESIGN目录第1章设计任务书111工程概况112设计原始资料113建筑设计任务及要求114设计进度2第2章建筑设计321厂房平面设计322厂房剖面设计423厂房立面设计524厂房构造设计525门窗细表7第3章结构设计831材料选择832柱网布置833屋面布置834柱间支撑布置835屋盖支撑布置9第4章结构设计内力计算1041屋面压型钢板计算1042檩条设计1443支撑设计1744墙梁设计1945刚架内力计算1946刚架梁、柱截面验算2647节点设计32第5章基础设计3551基础选型3552基础验算、配筋36第6章PKPM电算46结束语56致谢57参考文献58第1章设计任务书11工程概况1工程名称张家港汽车配件厂2轻钢厂房设计。2建设地点张家港市。3建设规模总建筑面积约为2400平方米。4结构形式双跨双坡单层轻型门式钢结构钢刚架结构。12设计原始资料121建筑物安全等级为二级；设计使用年限50年，建筑类型为丁类，耐火等级为三级（耐火极限钢柱不小于2小时，钢梁不小于15小时），刷超薄型防火涂料。122室外计算温度冬季5,夏季30123全年主导风向东南，基本风压055KN/M2，地面粗糙度为B类。124屋面活载050KN/M2125常年地下水位低于4M，无侵蚀性，土壤最大冻结深度02M。126基本雪压040KN/M2。127基础埋置在号土层，持力层为粉质粘土，地基承载力特征值为200KN/M2，场地类别为类土。128场地平整，水电可以就近接通，主要建筑材料供应充足。13建筑设计任务及要求131建筑设计部分1总平面图（1500）及建筑设计说明2底层平面图及屋顶平面图（1100）3正立面、侧立面、剖面图（1100）132结构设计部分1321计算内容1结构方案的确定包括结构选型、基础型式的确定和主要承重构件截面尺寸的确定。2结构内力计算及位移验算。3梁、柱截面验算4节点、柱脚、基础设计5用软件进行电算分析，并与手算结果比较。6檩条设计、支撑设计。1322图纸要求1结构设计说明2基础平面布置图、基础详图3支撑布置图4连接大样图5刚架详图133施工组织设计14设计进度41、实习、调研、收集资料1周42、建筑设计3周1、结构方案确定1周2、结构内力计算及位移验算2周3、梁、柱截面验算2周4、节点、柱脚、基础设计1周5、用软件进行电算分析，并与手算结果比较1周43、结构设计6、檩条设计、支撑设计1周8周44、施工组织设计1周45、外文翻译1周46、机动、答辩2周第2章建筑设计21厂房平面设计211建筑平面形式的选择工业建筑中生产工艺要求是其设计主要依据，本厂房的生产工艺流程为直线型，生产工艺流程较简单。充分考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性，平面采用矩形平面形式。本厂房采用双跨结构。N图21总平面图示意图212柱网的选择本厂房建筑面积约为2400平方米之间，由于厂房荷载较小，故选择质量较轻，工业化程度较高，施工周期短，结构形式较简单的轻型门式钢架结构。为便于机械化生产，减少造价，柱距为6M，跨度为218M。213定位轴线的划分本厂房设计中，纵向定位轴线由下向上依次定为A，B，CG；横向定位轴线从左向右依次定为1，2，3，4，5，11。1横向定位轴线中间柱的截面中心线与横向定位轴线重合，厂房的纵向结构构件如屋面板，连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。2纵向定位轴线对于抗风柱的设置，考虑到跨度为218M，柱距为6M，尽量使抗风柱间距与柱距相近，所以6M设置抗风柱。厂房边柱外缘与外墙内缘重合，边柱中心线与纵向定位轴线重合。N10平面图图22平面柱网布置图22厂房剖面设计221厂房高度的确定屋顶坡度取1/10。厂房顶部标高73M。详见剖立面图222室内外高差的确定为考虑到运输工具进出厂房的便利及防止雨水侵入室内，取厂房室内外高差为150MM。223厂房天然采光设计根据我国工业企业采光设计标准规定可知，本厂房的采光等级为III级。本厂房拟采用双侧采光。由于侧面采光的效果较好，且侧面开窗经计算满足采光面积，不必开天窗，所以本厂房采用侧面采光。由于单侧采光光线衰减幅度较大，所以采用双侧采光及山墙采光。设窗的宽高尺寸为30001800和3000600,标高分别为12M和45M。2M2M则纵墙上的开窗总面积为3018823006821152M山墙上的开窗面积为30181030061072M则开窗总面积为1152721872M224厂房屋面排水设计为了使厂房立面美观，本厂房采用有组织内落内排，即使落水管沿室内柱子落下，将雨水排至地下水管道。考虑到西安的气象条件以及厂房最大高度的限制，厂房屋面排水坡度取1/10，天沟纵向坡度取5。具体内天沟做法如下图所示。图23边跨内天沟做法示意图23厂房立面设计厂房立面利用矩形窗，墙体勒脚等水平构件及其色彩变化形成立面划分形状，使立面简洁大方，具有开朗，明快的效果。立面上，采用底部为1200MM高的砖砌体，表面以水泥砂浆抹面。门窗框口包角板以及女儿墙盖板均采用蓝色钢板，以丰富立面，同时也突出了门窗的重点部位。24厂房的构造设计241外墙本厂房外墙下部为1200MM高240MM厚的砖砌墙体，上部为压型钢板，以避免压型钢板直接着地而产生锈蚀。压型钢板采用保温复合式压型钢板，板外侧采用YX3517565型钢板，内板采用平板式钢板。压型钢板外墙构造力求简单，施工方便，与墙梁连接可靠。转角处以包角板与压型钢板搭接，搭接长度为350MM，以保证防水效果。图24纵墙与山墙角部节点示意图242外维护结构的保温设计本厂房设计外围护结构采用压型钢板矿棉板保温层压型钢板的构造，室内相对湿度，冬季室内计算温度为，室外设计计算温度为。压型钢板的厚度为5165053MM，矿棉板的导热系数为，维护结构内表面感热阻，207/MKW2015/IRMKW外表面感热阻取，根据规范室内相对湿度的车间外墙室内与维护243/结构内表面之间的允许温差为，则可计算矿棉板保温层厚度如下5，,MIN165/70132OR0382/70/58043158/07DD要求，即，,MIND考虑到保温层的规格，可取矿棉板保温层厚度为50MM。243屋顶构造本厂房屋面采用压型钢板有檩体系，即在钢架斜梁上放置C型冷轧薄壁钢檩条，再铺设压型钢板屋面。压型钢板凹槽沿排水方向铺设，以利于排水，排水坡度取1/10。具体构造如下图。图25屋脊节点示意图244散水构造厂房周围做宽1200MM的混凝土散水，散水坡度取5，散水构造由下至上为素土夯实，80厚碎砖打底，60厚C10混凝土，10厚125水泥砂浆抹面。具体做法如下图所示图26散水构造示意图25门窗明细表表21门窗明细表第3章结构设计31材料的选择材料选择根据门式刚架轻型房屋结构技术规程CECS1022002中的相关规定选取，由于本厂房是轻型门式刚架结构，本身没有吊车，钢架承受荷载也较小，所以厂房梁、柱、檩条等结构构件可选用Q235钢，又由于厂房对材料的冲击韧性无特殊要求，所以质量等级可以选用B级，且厂房对钢材无特殊要求，为了节省造价，可采用沸腾钢，因此，长房梁、柱、檩条、压型钢板等结构构件均可选用Q235B钢材。32柱网布置本厂房建筑面积约为2400M，由于本厂房荷载较小，故选用质量较轻、工业化程度较高、施工周期短、结构形式较简单的轻型门式刚架结构。其中柱距6M，采用218M的双坡双跨。尺寸门窗编号长（MM）宽（MM）数量M1450040006C11800300026C260030002633屋面布置根据屋面压型钢板的规格，檩条沿跨度方向每隔15M布置一道。根据门式刚架轻型房屋结构技术规程CECS1022002中631之规定，由于檩条跨度为6M9M，故采用实腹式檩条。根据门式刚架轻型房屋结构技术规程CECS1022002中635和636之规定，应在檩条二分点处设置一道拉条，拉条采用10圆钢，圆钢拉条设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内，屋脊拉条为刚性。I05I05I05I05I05I05I05I05I05I051PVC落水管I210PVC落水管I10I10I10I10II2II2II2II2I2I2I211150150150150606060606060606060606060606060603606066060636060606060606060606075MEPSI505I05II05I05I05I0505I图31屋面布置图34柱间支撑布置根据门式刚架轻型房屋结构技术规程CECS1022002中452之规定应在厂房两端第一柱间设置柱间支撑，并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。两端设上柱支撑，中间设上下柱支撑。在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋盖横向支撑，以组成几何不变体系。35屋盖支撑布置由于本厂房长60M，宽36M，根据门式刚架轻型房屋结构技术规程CECS1022002中452之规定，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。第4章结构设计内力计算41屋面压型钢板计算本厂房屋面采用W600长尺屋面板，基板厚度10MM，材质为Q235BF，板的强度设计值为205/FNM，弹性模量2206/ENM。板截面形状如图41所示图41板截面示意图01503278546,832COSBTGTGMAM411计算板截面特性根据板型截面尺寸计算所得的各板元尺寸、倾角、弧段等尺寸均已标明在上图中。由于上下翼缘宽度不等且其宽度比分别为486及636，均大于20613845EF限值要求，故应分别按正弯曲及负弯曲计算板有效截面特性，计算时弧角均按折角简化计算。1正弯曲时板的有效截面特性1除板件、外，其余板件对形心轴的几何特性计算如表41表41几何特性计算表板件号板件宽度IB/CM至形心轴距离IY/CMIB2IY各板元对自身形心轴的惯性矩4/IICM31272131653621497460653902535772552361293043927略6378183692127287354009032003略824059307509077532板件有效宽度1EFB计算。宽厚比14863804BT，故应按下式迭代计算其有效宽度。03872/EFCICEBT对于板件16206803461114EFCCCC计算如表42所示表42几何特性计算表迭代假定2/CNM按迭代计算的1/EFBC各板元宽度总和71/IBCM重心矩CY/CM7722/CIIBY板件拉应力/2CTHYT假定20C142396EFB950962421653F205需第二次迭代假定180C1437EFB95516211967F205可以3压型钢板有效截面特性重心矩62CYM有效惯性矩772453096150218EFIICIIBYTCM有效抵抗矩MIN/EFFCWITMIN3,AX27,9CEFY2负弯曲时板的有效截面特性1除板件外，其余板件对板件形心轴的几何特性见表43表43几何特性计算表板件号板件宽度IB/CM至形心轴距离IY/CMIB2IY各板元对自身形心轴的惯性矩4/IICM197213126361642724561359377064606539025357737752360096378111542154699430973541294575890983966635600733776862板件有效宽度计算。宽厚比163804BT，需迭代计算其有效宽度。32072680346171EFCCC迭代时尚应考虑由腹板宽厚比/T限制腹板最大受压边缘应力2226019/15CNMBT的条件，故应假定2180/CNM。负弯矩迭代计算见表44表44负弯矩迭代计算结果迭代假定2/C按迭代计算的1/EFBC各板元宽度总和71/IBCM重心矩CY/CM7722/CIIBY板件拉应力/2CTHYT假定180C14295EFB93570915025F205可以3压型钢板有效截面特性重心矩7CYM有效惯性矩242680739501285FECM有效抵抗矩MIN359EFWCM412压型钢板整体刚度及刚度容许承载力（表45）表45压型钢板整体刚度及刚度容许承载力按抗弯最大承载力UQ按允许挠度最大承载力KQ正弯曲时最大正弯矩（边跨跨中弯矩）21030122289167446/7/0UUEFEFUMLWQLNM负弯曲时最大负弯矩（中支座弯矩）210301222918478/5/06UUEFEFUMQLWLNMQ跨中相对挠度/L限值为1/200，EFI按正弯曲时取值3141362/8204180379/865/0KEFKKQLLEINMQ413腹板抗弯及抗剪强度验算1腹板抗弯强度验算由以上计算可知，板负弯矩控制最大承载力27087N/M按前所述，应核算负弯矩时腹板最大受压边缘的应力，此时容许值C为2MAX222AX0196174/5017843SIN3SINCEFCUCMENMIYBTQL22591/8/61774CCNMNM满足要求2腹板抗剪强度验算腹板宽厚比/150/BT容许剪应力2MAX2246043845/SIN/VENMTT板上荷载仍取整体控制荷载17/UQ，按多跨连续支撑，则支座处板截面最大剪力MAX10620846259UVQL由4块腹板承受659137/SINNM，满足要求414腹板局部承压强度验算按板为多跨连续支撑时，中间支座反力1270842URQL此反力由4块腹板承受，其分布宽度1BL取100T，即100MM验算如下2206190LOCUTEFTT2610554379LCRN18437LOCURN，满足要求。415板截面折算强度验算截面取中间支座截面，该处板计算力为220170596841MQLR截面承载力为290586,43756LOCUEFUMWNMRN验算式为064152925361874LOCUUR验算表明，折算强度容许的承载力不满足相关要求，故尚应降低。其值降低为1608259/3CUQNM化为2M计量5193/C42檩条设计421荷载标准值（对水平面投影）（1）永久荷载压型钢板（两层含保温层）203/KNM檩条（包括拉条）5（2）可变荷载由设计任务书可知，屋面均布活荷载标准值，雪荷载，计算时20/KN204/KNM取两者的较大值。基本风压205/KNM205/M根据建筑结构荷载规范GB50092001中451之规定施工或检修集中荷载标准值为，将屋面均布荷载转换为线荷载1K13/57CRQK（3）内力计算1）永久荷载与屋面荷载组合12永久荷载14MAX屋面均布活荷载、雪荷载0351275/27SIN0CO69/48168SI517/C23KXKYXYXYPKNMKPNM弯矩设计值221167/85/800193XYMPLKNM2）永久荷载与风荷载组合风荷载高度变化系数取，按建筑结构荷载规范风荷载体型系数取边缘带Z吸力，即10永久荷载14风吸力荷载14SM垂直屋面的风荷载标准值014057/KSZKNMWM檩条线荷载标准值35IN72/14COS19/XYPK弯矩设计值2221095643/8803YXPLMNMK422截面选择及截面特性选用C160602030,C型冷弯薄壁型直卷边槽钢查表得其截面特性如下2333MAXMIN4466600892274143100159877185/5XYYXYTWWXYACMWCCWCIIIIIIEAEB（取负值）。按图及参数，得/32T/60/35HT近似取，界面上翼缘有效宽度比，2NM219BT270M应考虑有效截面。同时跨中截面有空洞削弱，统一考虑09的折减系数，则有效截面抵抗距为3MAXIN0948701EYWC屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转计算、点的强度为X571321YY图42檩条截面示意图按毛面积计算的截面应力6622133MAX75210904/05/87YXENMNMFW（在允许范围内满足要求）206456622233MIN1/109YXENF43支撑设计根据CECS1022002的要求屋盖的横向支撑和柱间的支撑一般设置在温度区段端部或第一或第二开间区。柱间支撑布置如图43123910图43刚架柱间支撑布置图（1）柱间支撑设计柱间支撑计算简图见图44按CECS1022002附录A06518SZ按GB500092001低于10M取S280546KSZOKNWM110462382按一半山墙荷载的12考虑节点活荷载标准值,1452WKFWKN即节点荷载设计值45637WFKN图44柱间支撑计算图柱间支撑构件为柔性构件只能承受拉力。则直杆的反力设计值1637NK斜杆的反力设计值2/COS942KN（2）杆件验算直杆承受压力采用C2401002025按轴心压杆进行验算，斜杆受拉采用16圆钢就按轴心拉杆验算。1）直杆截面性质244A1075,1079,6635XXYYCMICICMII强度验算满足要求2223/15/NNFN刚度0096175XYLI满足要求稳定性只需要验算平面外的稳定性B类截面查表得02Y，满足要求。226378/15/15YNNMFNMA2）斜杆截面性质20强度验算，满足要求。229420684/15/1NNMFNMA刚度验算张紧的圆钢不需要考虑长细比。44墙梁设计墙板采用加JXB423331000型岩棉夹芯彩色钢制夹芯板。墙梁选用冷弯薄壁卷边槽钢C160602020，跨中设拉条一道。45结构内力计算梁、柱截面的初步选择表46梁、柱截面尺寸及特性XY2501768截面积A1208CM惯性矩IX43Y截面模量W75回转半径I96截面积惯性矩CM截面模量X34Y21回转半径5结点,1,0,0结点,2,0,55结点,3,18,0结点,4,18,73结点,5,36,0结点,6,36,55单元,1,2,1,1,0,1,1,1单元,2,4,1,1,1,1,1,1单元,4,6,1,1,1,1,1,1单元,6,5,1,1,1,1,1,0单元,4,3,1,1,0,1,1,0结点支承,1,4,0,0,0结点支承,3,4,0,0,0结点支承,5,4,0,0,0单元荷载,1,3,33,0,1,0单元荷载,5,3,33,0,1,180单元荷载,4,3,33,0,1,180单元荷载,2,3,259,0,1,90,1单元荷载,3,3,259,0,1,90,1尺寸线,1,05,05,78,05,05,00,25,18,180,25,18,360,25尺寸线,1,05,05,78,05,05,3,0,55,3,55尺寸线,1,05,05,78,05,05,6,0,73,6,73单元材料性质,1,5,1,1,0,1,1END12345612345图46结构简图18185573123456332592593333图46永久荷载计算简图（KN）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1407523775894214490000000000226023775894214490491817969211146787321600429549181796965079239824788204278014862136507923982478820427801486211114678732160042954918179694226023775894214490491817969407523775894214490000000000548035244900000000000000000072125244900000000000000000012345640752260651111511156512260407548047213图47轴力图（KN）1234568942160247924792160894图48剪力图（KN）123456349184918780141307801491841304918图455弯矩图（KNM）活载作用下内力计算181855731234563333图49活载计算简图杆端内力值乘子1杆端1杆端2单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩126122785910256714900000000026122785910256714956411932121280512712497256225641193217426553132881317809114987213742655313288131780911498721128051271249725622564119321426122785910256714956411932126122785910256714900000000055586242810000000000000000005586242810000000000000000001234562326127431281128174326125586图410轴力图（KN）12345623102624972881288124971026图411剪力图（KN）12345656415641911547849115564147845641图412弯矩图（KNM）左风载作用下内力计算1818557312345608253321451825图413左风载作用计算简图杆端内力值乘子1杆端1杆端2单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩1298397088139925800000000000298397088945508009644810654212377318328750804364481065412377318330945456884331450831326364412208219898433145081326364411672037083583431544179571727115340800358343154179571727149658009000000000550213118400000000000000000050213118400000000000000000012345629841238132617965021图414轴力图（KN）123456139994628753095220816721153150图415剪力图（KN）12345664486448843360588433358329003583图417弯矩图（KNM）右风载作用下内力计算1818557312345618252145330825图418右风载作用计算简图杆端内力值乘子1杆端1杆端2单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩1179571727149658009000000000179571727115340800358343154213263644116720370835834315413263644122082198984331450831237731833094545688433145081237731832875080436448106544298397088945508009644810654298397088139925800000000000550213118400000000000000000050213118400000000000000000012345617961326123829845021图419轴力图（KN）123456150115316722208309528759461399图420剪力图（KN）12345635833583843329008433644860586448图421弯矩图（KNM）内力组合12341354256_67_7图422结构简图左柱截面NMAX相应的N、VNMIN相应的N、VMMAX相应的M、N左柱截面内力（KN或KNM）永久荷载可变荷载左风右风组合项目组合值组合项目组合值组合项目组合值M00000V894210257139931497251截面11N40752261232984017975855M4918256412644803584313803721380V89421025794641153425141251截面22N2275226123298401757963985639中柱截面NMAX相应的N、VNMIN相应的N、VMMAX相应的M、N中柱截面内力（KN或KNM）永久荷载可变荷载左风右风组合项目组合值组合项目组合值组合项目组合值M00000V00000截面66N480355586250213502131358截M00000V00000面77N721255586350213502131648左梁截面MMAX相应的N、VMMIN相应的N、VVMAX相应的M、N左梁截面内力（KN或KNM）永久荷载可变荷载左风右风组合项目组合值组合项目组合值组合项目组合值M4918256412644803584313803721380V2160024973287531672060982609截面33N1114712805123371326431349313M412974784160580276581165181165V1594192010972681460546截面44N882710116123371326424877248M7801591150843318433122122802212V2478828813309452208270172701截面55N65087427123371326418210518246刚架梁、柱截面验算（1）构件宽厚比验算1梁翼缘满足要求2508235115YBTF2）柱翼缘满足要求86423YTF3）梁腹板对33,44,55截面满足要求2510708WYHTF4）柱腹板对11，22截面满足要求76235908WYHTF（2）有效截面特性1）柱受压翼缘为一边支承，一边自由的均匀受压板件，当其自由外伸宽厚比不超过规范所规定的允许宽厚比时，柱受压翼缘全截面有效。因此，362216910810/3976/57493XNMNNMAW由可查得，则212/满足要求1508564034697BBTT腹板柱腹板为两边支承非均匀受压杆件，其有效面积按规范计算柱顶22截面腹板最大、最小应力为3622142691081403/5757089XMYNNMAI腹板受压区高度为2214330/1/CHNM故取YRF210523089846196814380352819WYPKHFT故取，即柱顶腹板全截面有效0对柱底11截面，有32181/975NNNMFA故取2193/0YRFM故205264101838035284WYPKHFT得，则故取10,即柱底腹板全截面有效。2）梁有效截面特性翼缘梁受压翼缘为一边支承，一边自由的均匀受压板件。当其中自由外伸宽厚比不超过规范所规定允许宽厚比，梁受压翼缘全截面有效。由于是等截面梁，所以，取各内力中较大值对于33,44，55,截面有36221311020/7035/857250856XNMNNMAWBBTT满足要求腹板梁腹板为两边支承非均匀受压板件，其有效宽度按规范计算。对33，44,55截面，腹板最大、最小应力为36221410210716/845XNMYNNMNMAI腹板受压区高度为22173960/15/CHNF故取21/YRFM故205264871471016801983532847WYPKHFT9,可得故取10,即腹板全截面有效。（3）刚架梁验算1）抗剪承载力验算梁截面最大剪力为,考虑仅有支座加劲肋，取，MAX701VKN534K则有22MAX68134081352577341064105/98/98627WPYVWVDVDHTKFFKNMNHTFKKNK且满足要求2）剪压共同作用下的强度计算对11截面验算有0M85NK251VK3107521681EMWFKNMK由，可得05DV6685307/208643NEEKNMAK对22截面有72MMNK41VK366105181805370/2869ENEWFMNAKK对33，44，55截面有（取应力最大值）21NM1K71VK3660752880350/286EEMFNWKNMAKKM3）平面外的整体稳定性验算斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承点间最大长度，可取斜梁受压翼缘宽度的倍，隅撑的间距为3000MM，满足上述要求，刚架斜梁不需要计算整体稳定性。2516YF（4）刚架柱的验算1）抗剪承载力验算柱截面的最大剪力为考虑仅有支座加劲肋，取则可得MAX251VKN534TK22MAX81265081353774106410/8/869525WYVWVDVDHTKFFKNMNHTFKKNK且满足要求2）弯剪压共同作用下的强度计算3）平面33310076749125814910/57678DNEEVVWMKNMAKMMKN满足要求内整体稳定性验算刚架横梁的坡度11015，故刚架横梁不需要考虑其平面内的稳定性问题，故仅验算刚架横梁在平面外稳定性即可。柱的计算长度30,41CRREILHKH314026,597,50253079329061452048,103CRXMXEICWHKLM则查表的取233020157/1892EEXAKNKN3620130850/8476147109MXXEEEMMAW（满足要求）2138/NF4）平面外整体稳定性验算楔率12850108363D0004020494,721903/7154385/1385680/9674FYSFWYYSYYSBXWYAICMLHAIITHHM249YF取2810717135YBF39/6,9YY查表的2320200362032265471084911/75/89/967448/15/XEXTEEXTYEBELXKNKHNNMMAWMF（满足要求）（5）位移计算1）柱顶水平位移的验算梁柱平均惯性矩为440120244/3594713597/31595620314018881230CCBBIICMCIMCM等截面梁333546767180759/42862308110619705TCBTCHWKNILHMEM满足规范要求2梁跨中最大挠度计算由结构力学力法求解得梁跨中最大挠度为3570124619838LM满足规范要求47节点设计（1）梁柱节点设计节点形式如图所示图423梁柱节点构造和端板详图1连接螺栓计算采用109级，M24摩擦型高强度螺栓，构建接触面经喷砂后涂无机富锌漆，预拉应力抗滑移系数查表得。这里有，25PKN035M138MKNM31KN，则顶排螺栓的拉力为609V63MAX222213801078586396IMNEYNKPK对第2排螺栓有262786N对第3排螺栓有35941NK对第4排螺栓有4326978N对第5排螺栓有5095K对第6排螺栓有632NN091509135215369278476VFINNPKKM实际剪力为（满足要求）09769VVN2）板端计算第1排螺栓位置板端厚度为36521042FTETMB第2排螺栓位置端板厚度为第3排3651058712062FWTNTMEEF螺栓位置端板厚度为334055865WTTAF取端板厚度为。1M3节点域剪应力验算满足要求601238VBCMKNFDT4端板螺栓处腹板强度验算因为，故应满足2786459TNKPKWPFET（2）屋脊节点设计1）55剖面梁梁节点形式如图472所示图42455剖面梁梁节点采用109级，M24摩擦型高强度螺栓，构建接触面经喷砂后涂无机富锌漆，预拉应力抗滑移系数查表得。这里有25PKN035M，（满足要求）138MKNV2）板端计算由于只承受压力，同上取端板厚度为。1T3铰接柱脚设计柱脚节点见图，柱底板地脚锚栓均采用Q235钢，地脚锚栓选用M24，基础材料采用C20混凝土，柱脚轴力，剪力。296/CFNM648NK251VKN根据计算假定，柱脚设计为铰接。本工程柱脚采用一对锚栓的平板式柱脚。图425柱节点设计图柱脚底板面积2850430AM柱脚底板应力验算32222016480/0487/96/CNNMFNMA（满足要求）按一边支承板（悬臂板）计算弯矩，即221487093540MQC柱脚底板厚度为MAX69354162MF取底板厚度为。20柱脚抗剪承载力验算抗剪承载力F416859BVNKNK抗剪承载力满足要求。第5章基础设计51基础选型基础采用柱下独立基础柱截面尺寸基础底面尺寸为，820M321650M52基础验算与配筋（1）边柱下基础1）柱传至基础顶面轴向力,柱截面尺寸基础底面尺寸为F5KN8250，基础底面承载力特征值为，32650M0K混凝土强度等级为2TCFN/（）HPB235钢筋，21/5,1YFMVK图51基础冲切计算图2）地基净反力8516320JFPKPALB3基础高度确定及冲切验算基础高度为,基础做成锥形，取两个台阶，每阶高300MM则60HM，基础梁高度为450MM，基础梁顶面至室001454260M内地面为50MM，室内外高差为150MM，故基础埋深为12M。因为，所以016237CBH2022283085656185641677497CLLJTALAMHMFPKNFKN基础高度满足冲切要求。下阶高度验算上台阶的尺寸为1372MM800MM，用相同的计算公式得2211002223803086610276474JCLJTALLAHMMFPKNF7KN下阶截面高度满足冲切要求。4）底板配筋宽高比，柱边II截面弯矩1650272IMAXI2622II01843086504137199CCJJCCJJSYMLABPLABPKMKNAFH同理得，截面的弯矩22IMAXI622II01148437650891916CCJJCCJJSYMLABPLABPKMKNAFH平行于长边方向的应按配置，因计算面积较小，需按照构造配筋，即配置168钢筋A285SM。（2）中柱下基础由于中柱与边柱几何尺寸相同且中柱所受轴向荷载约为边柱的2倍，按上述公式计算的最大配筋面积约为，由于计算面积较小，需按照构造22219683SAM配筋，即配置168钢筋05S。第6章PKPM电算PK11EXE日期5/28/2011时间130843设计主要依据建筑结构荷载规范GB500092001建筑抗震设计规范GB500112001钢结构设计规范GB500172003门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS1022002结果输出总信息结构类型门式刚架轻型房屋钢结构设计规范按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程计算结构重要性系数100节点总数6柱数3梁数2支座约束数3标准截面总数3活荷载计算信息考虑活荷载不利布置风荷载计算信息计算风荷载钢材Q235梁柱自重计算信息柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形考虑梁柱自重计算增大系数120基础计算信息不计算基础梁刚度增大系数100钢结构净截面面积与毛截面面积比085门式刚架梁平面内的整体稳定性不验算钢结构受拉柱容许长细比400钢结构受压柱容许长细比500钢梁恒活容许挠跨比L/180柱顶容许水平位移/柱高L/60抗震等级3钢结构为考虑地震作用计算震型数3地震烈度700场地土类别类附加重量节点数0设计地震分组第一组周期折减系数080地震力计算方法振型分解法结构阻尼比0035按GB500112001地震效应增大系数1000窄行输出全部内容节点坐标节点号XY节点号XY节点号XY1000550236005503180073040000005180000063600000柱关联号柱号节点节点柱号节点节点柱号节点节点141253362梁关联号梁号节点节点梁号节点节点梁号节点节点113232支座约束信息141112511136111柱上下节点偏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100020003000400050006000标准截面信息1、标准截面类型116,250,250,822,80,140,140,5216,250,250,822,80,140,140,5316,250,250,776,80,120,120,5柱布置截面号,铰接信息,截面布置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111022303110梁布置截面号,铰接信息,截面布置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