大学本科毕业设计（论文）双层厂房计算书

东风食品厂双层钢结构厂房设计目录一、设计资料11.1工程概况11.2设计资料11.3设计任务要求1二、建筑设计22.1建筑平面设计22.2建筑立面设计22.3 采光设计22.4 厂房的保温隔热设计3三、结构计算33.1屋面系统43.2材料选择53.3檩条的设计53.4 墙梁设计113.5 钢屋架设计163.6钢框架设计303.7组合楼板设计533.8基础设计57四、谢辞64五、主要参考文献641设计资料1.1工程概况 本设计为东风食品厂双层钢结构厂房设计。厂房长48m左右，单跨，跨度为18m，柱距6m。车间内设电梯，厂房两侧设踏步为29步，4.3m高的外楼梯。厂房底层设有卫生间，厂房二层设有办公室。1.2设计资料（1）工程水文地质条件场地平整，场地地面层位0.5米左右的杂土，以下有34米厚的亚粘土层，地基承载力标准值fk=180N/mm2,地下水位-2.5米（2）该工程地震设防烈度位6度（3）厂房基本数据：厂房长度48m，厂房为1跨，跨度18m，厂房层高分别4m，3.8m，一层要求不知卫生间。按防火要求设置楼梯及防火涂料。（4）屋面基本要求：该普通车间在南方某地，冬季设计温度为0，屋面采用压型钢板。（5）楼面活荷载标准值2.5kN/mm2,屋面活荷载标准值0.4kN/mm2，基本风压为0.4kN/mm2。（6）材料：屋架和梁柱：Q235BF,基础：C10、C20、C25，钢筋：HPB235、HRB335;二层楼面为组合楼板；砂浆；混合砂浆、水泥砂浆。1.3设计任务要求1.3.1建筑设计确定建筑方案：合理确定平面柱网尺寸、建筑高度；建筑平面、立面和剖面设计；主要部位的构造设计及材料做法；绘制建筑施工图。1.3.2结构设计确定结构方案：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系，确定柱距、跨度、支撑体系等，合理布置结构构件。初步确定材料强度等级及构件截面尺寸结构内力分析及构件设计：对厂房横向刚架进行荷载计算；内力分析及截面设计；钢屋架、檩条、墙架及柱间支撑的设计；基础的设计及配筋；绘制结构施工图。2建筑设计2.1建筑平面设计有跨度18m确定该厂房为单跨，设计任务书要求该厂房为双层钢结构厂房，结合该厂房的设计用途和生产工艺，因此厂房平面形式选为矩形。这种平面形式较适应工段间联系紧密，运输路线短捷，形状规整，经济的生产厂房，且这种平面形式由于宽度不大，室内采光和通风较容易解决。矩形形式规整，结构，构造简单，造价低，施工快，再者由于该生产线规模较小，采用此平面形式完全可以满足使用上和工艺上的要求。由于设计任务书给定了厂房柱距以及跨度，故不需要再重新选择厂房的柱网，即跨度为18m，柱距为6m。在1、11号轴线向外偏移600mm设置抗风柱（抗风柱外边缘距1轴、11轴分别为600mm），且柱距为6m，抗风柱外即为240mm厚砖墙。 在A轴3、4轴线间、A轴8、9轴线间设3m3.6m的大门各一个，主要供材料和人员的出入，大门上设人行小门，门上有挡雨棚，外挑1000。在满足车间侧面采光面积比为1/6的前提下，所有柱间（除设门的柱间外）均设尺寸为3.3m2.1m的普通窗。外围散水坡度i=5%，宽1000mm，大门入口的坡道坡度i=10%，且设有防滑条，宽为1500mm。室内外高差为150mm，室外地面标高为-0.150m,在厂房的外围四周0.000m以上1.0m范围均为砌体砌筑的墙体，兼作窗台并支撑墙板。2.2建筑立面设计厂房的生产工艺流程对剖面设计的影响很大，因而在满足生产工艺要求的前提下，经济合理的确定厂房高度及有效利用和节约空间，解决好厂房的采光和通风，使其有良好的室内环境，合理的选择屋面排水，围护结构的形式及其构造，使厂房具有随气候条件变化影响小的围护功能，进而保证生产的正常进行及为工人创造良好舒适的生产环境，同时满足建筑工业化要求。2.3 采光设计根据建筑采光设计标准的规定，车间侧面采光面积为1/6，则试设计在侧墙开窗采光。在吊车梁处设置高侧窗，提高了远离窗户处的采光效果，改善了厂房光线的均匀程度，所设的窗3.3m,高为2.1m，采光面积为3.32.140=277.2m248181/6=144 m2，满足要求。根据建筑采光设计标准的规定，车间顶部采光面积为1/13。采光带采用夹芯板屋面聚碳酸酯板采光带共设置2条纵向通长采光带，采光面积为2.1362=151.2 m248181/13=66.5 m22.4 厂房的保温隔热设计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，内夹一定厚度的聚苯板用来保温隔热。2.5屋面排水方式的选择确定屋顶的排水方式时，一般可按下述原则进行选择：（1）高度较低的简单建筑，为了控制造价，宜优先选用无组织排水；（2）积灰多的屋面应采用无组织排水；（3）在降雨量大的地区或房屋较高的情况下，应采用有组织排水；（4）临街建筑雨水排向人行道时宜采用有组织排水。本厂房位于自贡市，属于降水量大的地区，又根据本厂房的为服装厂车间，所以，屋面积灰不多，综合上述因素，本厂房采用屋面有组织排水。为使立面简洁大方，比例恰当，达到完整均匀，节奏自然，色调质感协调统一的效果。本厂房的立面采用水平划分的手法，在水平方向设整排的矩形窗，组成水平条带，增加立体感。低侧窗为水平推拉窗，高侧窗为上下翻转的悬窗，在正立面开有3.0m3.6m的门，门上设有外挑1200mm的雨棚。在水平方向附有不同色彩的板带，增强立面效果。3结构计算根据门式刚架轻型房屋钢结构技术规范（CECS102_2002）关于门式刚架建筑尺寸的规定：门式刚架的跨度宜采用936m。当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。以3M为模数；门式刚架的平均高度宜采用4.59.0mm 当有桥式吊车时不宜大于12m；门式刚架的间距，即柱网轴线问的纵向距离宜采用69m。在本设计中所给资料中提供的是一座跨度为18m，柱距为6m，单跨双层层厂房。在本设计中，门式刚架的柱、梁截面均选用等截面的实腹焊接工字形截面，为提高整个厂房的整体性和稳定性，柱脚的连接形式采用刚接柱脚，梁柱之间的连接采用高强螺栓，总体设计力求技术先进，经济合理，使用方便。3.1屋面系统3.1.1屋面板屋面板选用JxB42-333-1000型夹芯板，其具有轻质、高强、美观、耐用、覆盖面积较大、用料省、连接简单、施工方便、利于工业化生产，而且抗震、防火、可满足不同尺寸的要求。压型钢板间的搭接所用紧固件设于波峰之上，横向搭接与主导风向一致，且采用错缝铺法，一般错开12波即可，以免重叠搭接。3.1.2檩条在该屋面体系中，选用卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条，跨度6m，高度取跨度的1/351/50，最后由计算确定截面尺寸。 檩距取为1.5m，檩条的布置使腹板垂直屋面坡面，对槽钢檩条，宜将上翼缘卷边朝向屋脊方向，以减小屋面荷载偏心而引起的扭矩，宜采用双脊檩条方案。檩条的连接，与屋面可靠连接，以保证屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转，与压型钢板屋面连接，宜采用带橡胶垫圈的自攻螺钉，与屋架、刚架的连接设置角钢檩托，以防止檩条在支座处的扭转变形和倾覆，檩条端部与檩托的连接螺栓不少于2个，并沿檩条高度方向设置。为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转，保证其整体稳定性而设置拉条，做起侧向支撑点。规范规定，i=1/2.5，跨度6m时，在檩跨三分点出各设一道拉条。为了减小屋架上弦平面外的计算长度，并增强其平面外的稳定性，可将檩条与屋架上弦横向水平支撑在交叉点处相连，使檩条兼作支撑的竖压杆，参加支撑工作。在檐檩和其相邻的檩条间设撑杆，撑杆采用钢管内设拉条的做法。在檐口处设置斜拉条和撑杆。3.1.3围护结构体系砖墙墙面标高1.0m以下采用240砖墙，作为窗户下窗台和上部墙板的支撑段，同时也对地下潮气的上升起到一定的阻止作用，使墙板和柱免受腐蚀。压型钢板墙墙面标高1.0m以上的所有墙体均采用彩色夹心保温压型钢板，根据门窗尺寸和墙架间距选用合适的压型刚板来满足轻质、美观、耐用、保温、施工简便、抗震、防火等方面的要求。墙梁墙梁的截面形式选为C型，跨度同柱距选为6m，开口方向参见墙梁布置图。在墙梁的三分点出各设一道拉条，作为墙梁的竖向支撑，在最上端的两相邻墙梁间设斜拉条将其以下拉条所受的拉力传于柱。3.2材料选择对建筑结构用钢而言，在满足强度的前提下，还要具有一定的塑性和韧性，随着含碳量的增加，碳素钢的强度也在提高，而塑性和韧性却在降低。综合考虑结构和构件的重要性，荷载性质，连接方法，工作条件等方面，Q235、Q345钢是较理想的钢号。在本设计中门式刚架结构用钢结构体系中，首选型钢，其次为焊接钢板制作构件，考虑到刚架梁柱截面较大，没有合适的型钢可造，故采用焊接工字形截面的焊接成型钢来满足结构用钢的要求。其余的小柱，檩条，墙架，小梁，板材均可直接由热轧型钢，冷弯薄壁型钢和热轧钢板表中选用。在本设计中所涉及的所有连接所用钢材，如焊条，螺栓的钢材应与主体金属的强度相适应。焊条选用E43系列焊条，采用手工电弧焊。横梁跨中拼接点，梁柱拼接点所用螺栓一律为高强螺栓，其余为普通螺栓连接。3.3檩条的设计3.3.1 檩条的选择实腹式檩条的截面高度h，一般为跨度的1/351/50，故初步选用檩条为卷边槽形冷弯薄壁型钢16060202.5。实腹式檩条的截面均垂直于屋面坡面，且卷边C型槽钢的上翼缘肢尖（即卷边）朝向屋脊方向（以减小屋面荷载偏心而引起的扭矩）。屋脊檩条的布置采取双檩方案，双脊檩之间的间距为0.2m，双脊檩与跨中线等距（0.1m），且此双檩条由圆钢相连，其余檩条水平邻距为1.5m，跨度6m，于1/3跨度处设2道拉条，在檐口处还设有撑杆和斜拉条。屋面为压型钢板，屋面坡度i=1/2.5（=21.8）3.3.2檩条计算（1）永久荷载压型钢板 0.30kN/m2檩条（包括拉条） 0.05kN/m2 0.35kN/m2（2）可变荷载屋面均布活荷载0.4kN/m2 雪荷载0.2kN/m2 取两者较大值0.4kN/m2 檩条内力计算（1） 永久荷载与屋面活载组合 弯矩设计值：（2） 永久荷载与风荷载吸力组合基本风压为0.4kN/m2檩条线荷载：弯矩设计值：综合上述两种组合可得，应按第一种荷载组合计算檩条内力。截面选择及截面特性（1）截面选择檩条高度h：初选时应考虑屋面荷载和跨度要求，h通常取檩条跨度l的1/501/35。由此可得檩条高度h取值为120mm171mm。选用卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性如下：应考虑有效截面，同时跨中截面有孔洞削弱，同时考虑用0.9的折减系数，则有效截面抵抗矩为：（2）有效截面计算 1）受压板件的稳定系数腹板腹板为加劲板件： 上翼缘板上翼缘板为部分加劲板件，最大压应力作用于部分加劲边：2）受压板件的有效宽度腹板 则：板组约束系数为：由于 计算得到截面的有效宽度为： 上翼缘板 则：板组的约束系数为： 下翼缘板下翼缘板全截面受拉，全部有效。3）有效净截面模量上翼缘板的扣除面积宽度为：；腹板的扣除面积宽度为：，同时在腹板的计算截面有一的拉条连接孔（距上翼缘板边缘40mm），孔的位置与扣除面积基本相同，所以腹板的扣除面积宽度按12mm计算，则有效截面模量为：4）有效截面模量上翼缘板的扣除面积宽度为：；腹板的扣除面积宽度为：，不计孔洞削弱，有效截面模量为：（4）强度计算屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转，由此计算檩条截面、点的强度为： （5）稳定性计算永久荷载与风吸力组合下的弯矩小于永久荷载与屋面可变荷载组合下的弯矩，檩条有效截面已求得，计算受弯构件的整体稳定系数。查表：跨中无侧向支撑 （6）挠度计算 挠度满足要求。（7）拉条计算 拉条所受力即为檩条距中侧向支点的支座反力，则拉条所需面积为 按构造取。故此檩条在平面内、外均满足要求。3.4 墙梁设计墙梁选择带卷边的冷弯薄壁型钢（C型钢），跨度6m，墙架采用高频焊接轻型H型钢，墙梁与焊于柱上的角钢支托连接，为防止C型钢槽内积灰积水引起锈蚀，采用开口向下，但同时考虑到槽口向上时便于与柱连接，固定窗框，故根据设计来定向上或向下，作为墙架柱兼抗风柱与刚架横梁的连接采用弹簧板，以消除刚架竖向荷载作用的影响。为减小横梁竖向计算跨度和增强稳定性，在横梁间设置拉条。墙梁计算计算数据和资料双层钢结构厂房，跨度18m，柱高7.8m，屋面坡度i=1/2.5（=21.8），计算最大梁间距1.5m，基本风压标准值=0.4墙梁跨度为在墙梁1/2处设置一道拉条，外侧挂墙板，墙梁与拉条局采用Q235，墙梁初选截面为C型冷弯槽钢。压型钢板（含保温层的双层构造） 墙 梁（包括拉条） 根据建筑结构荷载规范，取风荷载高度变化系数，可得：迎风风载：，背风风载：1）荷载计算恒载标准值（墙板+墙梁）：活载标准值（风荷载）：迎风： 背风：恒载设计值：风载设计值：迎风：背风：荷载组合按以下两种情况计算：2）内力计算竖向荷载产生的弯矩由于墙梁1/3处设有两道拉条，可视为墙梁支承点，则： Y轴方向 X轴方向水平风荷载产生的弯矩为：在竖向荷载的作用下，三跨连续梁的最大剪力为：迎风：背风：3）截面验算初选强梁截面为冷弯薄壁卷边C型钢，截面尺寸为截面特性如下：双弯扭力矩。由于墙梁两侧均挂设墙板，可以不计双弯扭力矩B的影响，即。各板件端部的应力值。迎风：背风： 确定有效截面，故墙梁全截面有效。由于各组成板件截面全部有效，故墙梁的有效截面特性即为毛截面特性。考虑到墙梁1/2处设有一道拉条，设开孔直径，则扣除孔后墙梁的净截面特性为：4）强度验算 正应力迎风时，由于主要受压翼缘与墙板连接，墙板能阻止墙梁发生侧向失稳，故仅验算强度即可。而逆风时则主要受压翼缘无墙板约束，须验算其稳定性。墙梁正应力强度验算公式为： 剪应力竖向剪应力和水平剪应力：故墙梁的弯矩正应力、剪应力均满足设计要求。5）刚度验算竖向：按两跨连续梁计算水平方向：因两侧均有墙板约束，可不必验算该方向的挠度。刚度满足设计要求。6）当1/2跨处设有一道拉条时，拉条所受的拉力为：拉条所需截面面积：选取拉条，截面面积为。利用斜拉条讲述想拉力传递给柱，当其只承担一根墙梁传递的竖向拉力时，斜拉条所受的拉力为:斜拉条所需截面面积：选取斜拉条，截面面积为。3.5 钢屋架设计根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角=arctg（1/2.5）=21.8，屋架计算长度；中间高度；上弦划分为4个区间，每个区间长度；下弦分为3个区间。区间长度分别为，；上弦每节间设置两根檩条，檩条间设有拉条，檩条间距为。根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图所示屋架支撑布置屋架支撑因为厂房长度为48m，所以再设置两道上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑。屋架跨度L=18m,在跨中位置布置一道竖向支撑。因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。荷载及内力计算（1） 屋面永久荷载（水平投影）压型钢板及附件： 0.50 kN/m2檩条自重： 0.20 kN/m2屋架及支撑： 0.40 kN/m2合计： 1.11.2=1.32kN/m2（2） 屋面可变荷载（水平投影）屋面活荷载： 0.40积灰荷载： 1.00合计： 1.41.4=1.96 kN/m2檩条的均布荷载设计值： q=1.32+1.96=3.28kN/m2屋架节点荷载：P=3.281.56=29.52 kN/m2等效荷载示意图如下示:屋架内力计算各杆件内力系数如下图示：各杆件内力设计值桁架杆件内力组合设计值杆件内力系数内力设计值/kN(P=16.92kN)上弦杆ABBCCDDE-9.42-9.05-8.68-8.31-278.1-267.2-256.2-245.3下弦杆AFFGGJ+8.75+7.50+5.00258.3221.4147.6腹杆BFCFCGCHDHEHGH-0.93+1.25-1.86+1.25-0.93+3.75+2.50-27.536.9-54.936.9-27.5110.773.8 注：负为压杆，正为拉杆。杆件界面计算及选择初步选用中间节点板厚度t=8mm，支座节点板厚度t=10mm。（以下负的为压力，正的为拉力）1）上弦杆：因 Nmax=NAB=-278.1kN,整个上弦不改变截面，故按最大内力计算上弦杆计算长度在屋架平面内：为节间轴线长度lox=2383mm在屋架平面外：根据支撑布置和内力变化情况，取loy=lox=2383mm设=60，得=0.807，需要截面面积：A=Nf=278.110000.807215=1603mm2需要的回转半径：ix=lox=238360=39.7mmiy=loy=238360=39.7mm查角钢规格表，选用2L1008，截面几何特征：A=3128mm2,ix=3.08mm iy=4.41mm由于xy ，只需求x=0.728，则NminA=278.110000.7283128=122.1Nmm2y ，只需求x=0.79，则NminA=27.510000.79758=45.9Nmm2y ，只需求x=0.435，则NminA=36.910000.4351084=78.3Nmm2y ，只需求x=0.630，则NminA=54.910000.631084=80.4Nmm2x ，只需求y=0.332，则NminA=110.710000.3321879=177.5Nmm2f=0.95215=204.3N/mm2节点设计：杆件名称杆件号内 力设计值N（kN）计算长度（mm）所用截面截面积A（）应力(）容 许长细比长细比xy上弦杆AG-278.1238323832100831.28122.115077.454.0下弦杆AH258.325665132270616.32158.3350119.3161.4腹杆CG-54.915251906256510.8480.435088.772.7BF、DH-27.576295324057.5845.915063.048.1CF、CH36.920532566256510.8478.3150119.497.9EH、GH110.725665132280618.8177.5150103.9143.4竖杆EJ024057.58150由于采用E43型手工焊，Q235级钢材、角焊缝，查表知 1）下弦节点F对于CF杆和BF杆 取杆件厚度 ， 故可取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取故杆件BF、CF与节点板的角焊缝长度为肢背70 mm、肢尖均40mm，焊脚尺寸4mm根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，从而可确定节点板尺寸为。节点板与下弦杆满焊，故焊缝长度，取焊缝承受内力肢背侧焊缝：故焊缝强度满足要求。2) 下弦节点G（考虑运输和施工方便，下弦杆在节点G处断开）对于CG杆和GH杆，取杆件厚度 ， 故可取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取故杆件CG、CH与节点板的角焊缝长度为肢背40 mm、肢尖70mm，焊脚尺寸40mm根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，从而可确定节点板尺寸为。节点板与下弦杆满焊，故焊缝长度，取焊缝承受内力肢背侧焊缝故焊缝强度满足要求。下弦杆断开处采用同型号角钢L755010进行拼接，为使拼接角钢与弦杆之间能够紧密结合，并便于施工，需将拼接角钢的尖角去除，且截去垂直肢的宽度。考虑两弦杆间的空隙，拼接角钢的长度为3)上弦节点C对于杆件CF、CH， 取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取对于杆件CG， 取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取焊脚尺寸4mm根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，从而可确定节点板尺寸为 。上弦杆与节点板间焊缝，承受上弦杆内力差与檩条传来的集中荷载作用。为了便于在上弦杆上安置檩条，节点板的上边缘可缩进上弦肢背。用槽焊缝把上弦杆与节点板焊接起来。集中荷载，对槽焊缝长度中心偏心距很小，故可认为弯矩。槽焊缝，与上弦杆满焊，故lw=760mm 满足要求实际上因F不大，可按构造满焊。内力差 偏心距故节点板与上弦杆肢尖满焊焊缝长度。 满足要求4)上弦节点B、D由于上弦杆节点B、D处腹杆内力F和相邻弦杆节间内力差均很小，可按构造要求确定焊缝尺寸，取，肢背、肢尖焊缝长度5）屋脊节点E屋脊节点处弦杆有断开，采用同型号角钢L1007进行拼接，尖角削除，且截去垂直肢的宽度。对于杆件EH ， 取肢背实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，按实际比例绘节点详图如上图示，从而可确定节点板尺寸如图示。节点板与上弦杆肢尖的连接焊缝承受的内力按计算，且考虑偏心距，则承受弯矩取肢尖满焊焊缝长度 屋脊节点处集中荷载F由檩条与上弦杆肢背焊缝承受，验算过程与结果同节点C拼接角钢焊脚尺寸取，故一条焊缝计算长度为：故所需拼接角钢长度，取6)下弦中间节点J（1）拼接角钢与下弦杆连接焊缝设，按下式计算，取290mm。拼接角钢长度为。考虑拼接螺栓等的需要，实际取长度为700mm，截面与下弦角钢相同为2L706，其垂直肢应切去的长度为。（2）下弦杆与节点板焊缝计算因有节点拼接角钢传力，故认为只承受内力 受力很小，节点板按构造绝对即可。（3）中间竖杆，节点板尺寸亦按构造决定。7)节点H1）腹杆DH，CH所需焊缝已于上述节点D和C中算出，节点板如图所示。2）GE杆与节点板焊缝验算内力差 节点板长200mm（取）肢背 完全满足要求。8)端支座节点A屋架支撑于的钢筋混凝土柱上采用C20级混凝土，对于AF杆，2L706短肢相拼为T形截面，取。肢背 实际焊缝长度，取肢尖实际焊缝长度，取对于AB杆，节点板缩进肢背，与弦杆肢背用槽焊缝连接肢背实际焊缝长度，取肢尖，实际焊缝长度，根据所求焊缝长度，并考虑杆件之间应有间隙以及装配等误差，从而可确定节点板尺寸如图示。9)支座底板尺寸计算支座反力支座底板净面积锚栓直径采用，U形开口面积故底板所需面积根据构造要求选取底板尺寸故底板所受均布荷载反力，查表得底板单位宽度弯矩故支座底板厚度由于桁架跨度18m,按构造要求取底板厚度 10)节点板与加劲肋连接焊缝计算加劲肋与节点板高度相等，详细尺寸见屋架施工图假定一个加劲肋的受力，取， 焊缝长度11)节点板、加劲肋与底板连接计算设焊缝传递全部支座反力每个加劲肋各传递，节点板传递。a. 节点板与底板焊脚尺寸，满焊每条焊缝长度对于正面角焊缝 b. 每个加劲肋与底板焊脚尺寸焊缝长度对于正面角焊缝 强度均满足要求。3.6钢框架设计构件截面尺寸初选本工程的梁和柱子均采用Q235钢，材料性能应满足低合金高强度结构钢（GB/T1591）的要求。焊接材料与之相适应，手工焊采用E43系列焊条，满足低合金钢焊条（GB/T5118）的要求。自动焊和半自动焊的焊丝应满足熔化焊用钢丝（GB/T14957）的要求。梁截面初选本工程主次梁均优先选用窄翼缘热轧H型钢（HN系列），初选截面可参考简支梁的要求进行调整，将截面高度减小些；框架柱优先选用宽翼缘热轧H型钢（HW系列），以保证弱轴方向的抗弯能力。（1）横向框架梁查热轧H型钢和部分T型钢（GB/T11263）,则选用HN396199711。（2）纵向框架梁查热轧H型钢和部分T型钢（GB/T11263）,则选用HN396199711。(3) 次梁 查热轧H型钢和部分T型钢（GB/T11263）,则选用HN2981495.58。框架柱截面初选 查表可得截面回转半径近似值。 查热轧H型钢和部分T型钢（GB/T11263）,则选用HW3443481016。 组合楼盖的初选根据组合楼板的构造要求，压型钢板顶面以上的混凝土厚度不应小于50mm,总厚度不应小于90mm，取楼板厚度为100mm。框架计算简图框架在竖向荷载作用下，可忽略节点侧移，按刚性方案设计。在水平荷载作用下，不能忽略节点侧移，按弹性方案设计。相对线刚度计算如下（考虑组合效应，钢梁两侧有楼板时取1.5Ib,一侧有楼板时取1.2Ib）:底层柱线刚度：其它层柱线刚度：边跨梁线刚度：中跨梁线刚度: 设，则。计算简图如图荷载计算及其内力分析荷载计算(1)恒荷载标准值楼面：0.8mm厚压型钢板 0.12kN/m2100mm厚C20钢筋混凝土板 0.1025=2.50kN/m220mm厚1：2水泥砂浆找平层 0.0220=0.40kN/m23mm厚T910地砖 19.800.003=0.06kN/m2吊顶及吊挂荷载 0.30kN/m2合计 3.38kN/m2屋面：0.8mm厚压型钢板 0.12kN/m2100mm厚C25钢筋混凝土板 0.1025=2.50kN/m240mm厚C20防水细石混凝土 0.0425=1.00 kN/m220mm厚1：3 水泥砂浆找平层 0.0220=0.40kN/m2100mm厚膨胀珍珠岩保温层 0.102.5=0.25kN/m230mm厚水泥砂浆 0.0320=0.60kN/m24mm厚改性沥青防水（三毡四油） 0.05kN/m220mm1:3水泥砂浆（上人屋面的保护层） 0.0220=0.40kN/m2吊顶及吊挂荷载 0.30kN/m2合计 5.62kN/m2内墙：200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.25.5=1.10kN/m28mm厚水泥砂浆找平层 0.08202=0.32kN/m28mm厚1：1：6水泥石膏砂浆 0.08142=0.22kN/m25mm厚1：0.3：3水泥石膏砂浆 0.05142=0.14kN/m2合计 1.78kN/m2内墙自重（偏于安全的取3300mm高） 1.783.3=5.88kN/m外墙：200mm厚蒸压轻质加气混凝土（ALC）板 0.26.5=1.30kN/m2外墙面做法：丙乳密封液一层5mm厚聚合物防水砂浆打底 0.00520=0.10kN/m23mm厚T920瓷砖 0.00319.8=0.06kN/m2内墙面做法：丙乳密封液一层批腻子涂料合计 1.46kN/m2外墙自重 1.463.3=4.82kN/m女儿墙：高度1000mm,自重 1.461=1.46kN/m构件自重：横向框架梁自重（边跨） 0.56kN/m （中跨） 0.56kN/m纵向框架梁自重 0.42kN/m次梁自重 0.32kN/m框架柱自重 1.13kN/m(2)活载标准值楼面 2.0kN/m2阳台 2.5kN/m2上人屋面 2.0kN/m2雨篷 0.7kN/m2(3)风压标准值基本风压 0.4kN/m2(4)雪荷载标准值基本雪压 0.2kN/m2准永久分区为,准永久系数为0.2。雪荷载不与活荷载同时组合，取其中最不利组合。本工程雪荷载较小，荷载组合时直接取活荷载进行组合，而不考虑与雪荷载的组合。(5)地震作用本工程抗震设防烈度为6度（0.05g）,设计地震分组为第二组，在计算中不考虑地震作用，仅从构造上予以考虑次梁搭在主梁两端，将次梁视为简支梁 一榀框架活载计算简图 一榀框架风载计算简图基本风压值： 值：由于建筑物总高H不超过30m,所以取=1.0。 查荷载规范得值：迎风面背风面所以取。查表，具体值见表2.3.1。为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力。表中的，分别为下柱、上柱的高度，为风荷载的线荷载标准值。风荷载计算表框架各层风荷载作用分布图如图荷载内力分析2.3.3.1 节点分配系数的计算顶层分配系数计算过程如下（其他层计算方法相同，见表2.3.2）节点A:节点B: 节点分配系数计算表节点A各杆端分配系数节点B各杆端分配系数顶层A5B50.22B5A50.14A5A40.78B5C50.38B5B40.48底层A1B10.14B1A10.10A1A20.49B1C10.28A1A00.37B1B00.27B1B20.35恒载作用下内力分析(1) 恒载下固端弯矩计算顶层梁A5B5固端弯矩计算如下B2C2:底层边跨框架梁固端弯矩计算如下底层及标准层中跨框架梁固端弯矩计算如下：恒载作用下内力计算及内力图恒载作用下内力计算采用力矩二次分配法，由结构和恒荷载的对称性，可取对称进行计算，计算过程如图2.3.7：恒载弯矩、剪力、轴力图分别如图2.3.8(a)、图2.3.8(b)、图2.3.8(c)：2.3.3.3 活载作用下内力分析 框架在楼、屋面活载作用下采用满布荷载法，其内力计算方法与恒载相同。(1) 活载作用下固端弯矩计算活载作用下固端弯矩计算方法与恒载相同，采用叠加法。固端弯矩计算见表2.3.3：表2.3.3 活载固端弯矩计算表边跨框架梁中跨框架梁顶层0底层及标准层0(2) 活载作用下内力计算及内力图其内力计算也采用二次分配法，内力计算过程如图2.3.9，弯矩图、剪力图、轴力图分别如图2.3.10(a)、图2.3.10(b)、图2.3.10(c)：恒载作用下内力计算过程上柱下柱右梁 左梁上柱下柱右梁0.00 0.78 0.22 0.14 0.00 0.48 0.38 -102.48 102.48 -1.68 0.00 79.93 22.55 -14.31 0.00 -49.06 -38.84 21.55 -7.15 11.27 -17.74 19.42 -11.23 -3.17 -1.81 -6.22 -4.92 90.26 -90.26 97.63 -73.02 -24.61 0.49 0.37 0.14 0.10 0.35 0.27 0.28 -97.97 111.12 -0.27 48.01 36.25 13.72 -11.09 -38.80 -29.93 -31.04 21.55 -5.54 6.86 -17.74 15.52 -7.85 -5.92 -2.24 -0.46 -1.62 -1.25 -1.30 61.71 30.32 -92.04 106.43 -58.16 -31.18 -17.09 18.12 -14.96 活载作用下内力计算过程上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.00 0.78 0.22 0.14 0.00 0.48 0.38 -34.85 34.85 0.00 0.00 27.18 7.67 -4.88 0.00 -16.73 -13.24 7.67 -2.44 3.83 -5.58 6.62 -4.08 -1.15 -0.68 -2.34 -1.85 30.77 -30.77 33.12 -24.65 -8.48 0.49 0.37 0.14 0.10 0.35 0.27 0.28 -34.85 34.85 0.00 17.08 12.89 4.88 -3.49 -12.20 -9.41 -9.76 7.67 -1.74 2.44 -5.58 4.88 -2.90 -2.19 -0.83 -0.17 -0.61 -0.47 -0.49 21.84 10.70 -32.54 33.63 -18.38 -9.88 -5.37 6.45 -4.70 恒载弯矩图（）恒载剪力图（kN）恒载轴力图（kN）活载弯矩图（）活载剪力图（kN）活载轴力图（kN）风载作用下内力分析(1) 各柱的D值及剪力分配系数计算风荷载作用下需考虑框架节点的侧移，采用“D”值法。各柱的D值及剪力分配系数见表各柱D值及剪力分配系数 (2) 各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算框架各柱反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算见表 (3) 梁端弯矩的计算梁端弯矩的计算根据节点平衡理论，按各