单层厂房设计计算书

JIU JIANG UNIVERSITY 毕毕 业业 论论 文文 题 目 集装箱安装车间单层轻型门式刚架设计 英文题目 Single light gantry container installation workshop frame design 院 系 土木工程与城市建设学院 专 业 土木工程 姓 名 XX 年 级 A1111 学 号 X 指导教师 XX 二零一五年五月 摘 要 近年来 随着工业的快速发展和钢结构技术的不断进步与更新 新型材料 运用越来越广泛 轻型钢结构也大量涌现 尤其是轻型门式钢架结构在单层工 业厂房 仓库 超市等大跨度建筑中得到了广泛的应用 整个设计工程中 建筑设计起到决定性的作用 不仅要考虑建筑的外观造 型和内部布局是否合理 还要考虑辅助功能 采光 消防安全等问题 布局合 理 设施完善 设计先进 美观大方 是该设计的主要原则 为的是建造一座安 全 经济 实用 美观 大方的集装箱安装车间 还在结构布置上体现了钢框 架结构的多种优势 比如跨度大 稳定性好 抗震性能强 自重小 空间布置 灵活等建筑外观要求美观 新颖 能够充分体现轻钢结构建筑的美学特点 该 建筑体现出框架结构布局灵活的优势 所以店铺的位置只做了大体分隔 具体 的大小和位置安排均自行选择安排 本设计包括建筑设计和结构设计两部分 建筑设计主要包括建筑设计总说 明 平面设计 立面设计 剖面设计以及细部详图 结构设计方面 先根据平 面布置对梁柱的尺寸进行初选 然后进选出一榀框架进行横向荷载和竖向荷载 的计算 并进行内力组合 根据计算结果和构造要求 对框架梁和柱进行验算 最后对节点 楼梯 基础等进行设计 关键词 轻型钢结构 钢框架结构 建筑设计 结构设计 Abstract In recent years with the continuous progress and updating of industrial rapid development and technology of steel structure and new materials used more and more widely light steel structure in large numbers especially lightweight steel portal frame structure in the mono layer workshops warehouses supermarkets and the construction of large span has been widely used Throughout the design architectural design plays a decisive role Not only to consider the architectural appearance and internal layout is reasonable but also to consider the auxiliary functions lighting fire safety and other issues Reasonable layout complete facilities advanced design elegant is the main principle of the design for is to build a safe economic practical beautiful container installation workshop Also in the structure layout reflects the many advantages of steel frame structure such as large span good stability strong shock resistance light weight flexible arrangement of space and the exterior of the building requirements of novelty beautiful appearance and can fully reflect the aesthetic characteristics of the light steel structure building This architecture reflects the advantages of the layout of the frame structure so the position of the shop is only roughly separated the concrete size and the location arrangement are all chosen for arrangement This design includes two parts of architectural design and structure design Architectural design mainly includes general description of architectural design graphic design facade design profile design and details structural design first on the behavior of beam to column size according to the layout of the primaries and then select one pin frame for the calculation of horizontal load and vertical load and the combination of internal forces according to the calculation results and construction requirement carries on the checking calculation of frame beams and columns Finally on the node the stairs the foundation design Key words light steel structure steel frame structure architectural design structure design 目目 录录 第一章第一章 建筑设计建筑设计 1 1 1 工程概况 1 1 2 建筑设计原理及要求 1 1 3 建筑设计资料 2 1 3 1 工程地质条件 2 1 3 2 气象条件 2 1 4 建筑设计说明 2 1 4 1 平面设计 2 1 4 2 集装箱安装车间的立面设计 3 1 4 3 集装箱安装车间的剖面设计 3 第二章第二章 结构设计计算结构设计计算 4 2 1 结构设计资料 4 2 2 结构布置及计算简图 4 2 3 荷载计算 5 2 3 1 荷载取值计算 5 2 3 2 各部分作用的荷载标准值计算 6 第三章第三章 内力计算内力计算 7 3 1 在恒荷载作用下 8 3 2 在活荷载作用下 9 3 3 在风荷载作用下 10 第四章第四章 内力组合内力组合 14 第五章第五章 刚架设计刚架设计 16 5 1 截面设计 16 5 2 构件验算 16 5 3 节点验算 20 第六章第六章 吊车梁设计吊车梁设计 26 6 1 设计资料及说明 26 6 2 内力计算 26 6 3 吊车梁截面尺寸确定及几何特征计算 28 6 4 梁截面承载力核算 30 6 5 梁连接计算 33 第七章第七章 其他构件设计其他构件设计 35 7 1 檩条的设计 35 7 2 隅撑的设计 39 7 3 墙梁的设计 39 参考文献参考文献 42 致致 谢谢 44 第一章 建筑设计 1 1 工程概况 该建筑为集装箱安装车间单层轻型门式刚架设计 主体采用轻型门式刚架 结构 外墙体在标高 1 200 米以下为 240 砖墙 标高 1 200 米以上为双层镀锌钢 板 屋面板采用双层镀锌钢板锁边屋面系统 层高为 6 米 总高度为 10 0m 建筑总面积约 2520m 采用单跨双坡门式刚架 刚架跨度 21m 柱距 6m 柱 高 10m 屋面坡度 1 10 地震设防烈度为 7 度 屋面及墙面板均为彩色压型钢 板 内填充以保温玻璃棉板 考虑经济 制造和安装方便 檩条和墙梁均采用 冷弯薄壁卷边 C 型钢 间距为 1 5 米 钢材采用 Q345 钢 焊条采用 E50 型 由于该厂房的灵活性比较大 所以只是做了一定的区域分隔 具体面积大小自 行抉择 1 2 建筑设计原理及要求 整个设计工程中 建筑设计起到决定性的作用 不仅要考虑建筑的外观造 型和内部布局是否合理 还要考虑辅助功能 采光 消防安全等问题 布局合 理 设施完善 设计先进 美观大方 是该设计的主要原则 为的是建造一座安 全 经济 实用 美观 大方的集装箱安装车间 设计思想 本设计从安全实用的角度出发 在设计上应保证简单实用而又不 失美观大方 在结构布置上体现了钢框架结构的多种优势 比如跨度大 稳定 性好 抗震性能强 自重小 空间布置灵活等 新世纪的建筑有新世纪的要求 在设计中更应该突出了建筑物的以下特征 1 形象的艺术性 2 空间的 可变性 3 功能分区的明显性 4 建筑的地域性 5 交通的方便性 要把握集装箱安装车间的时代特征 安全实用更是每个建筑要达到的最终目标 建筑防火按照公共建筑防火要求进行规范设计的 并根据集装箱安装车间的布 局合理安排 通过对该建筑物的平 立 剖面图的绘制 表现出不同方向上建筑物外形 及剖切面的投影 这样能够更好地表达建筑物的三维空间 1 3 建筑设计资料 1 3 1 工程地质条件 建筑物场地地势平坦 地表高程 38 56 38 72m 地下水位标高 33 4m 无腐蚀性 标准冻融深度为 0 8 1 2m 经地质勘测 地层剖面为 表层 0 8 1 2m 耕杂土 以下有 2 5m 深的亚粘 土 再往下为厚砂卵层 亚粘土层可做持力层 地基承载力标准值为 150kN m2 地基土容重 19kN m3 1 3 2 气象条件 该地区为三级气候分区 其基本气象资料为 最冷月平均气温 3 0 最热月平均气温 28 8 极端最低温度 5 极端最高温度 41 平均年总降雨量 1230 6 mm 日最大降雨量 317 4 mm 最大积雪深度 32 mm 最大冻土深度 10 mm 冬季平均风速 2 6 m s 夏季平均风速 2 5 m s 30 年一遇最大风速 21 9 m s 常年主导风向 东北 夏季主导风向 西南风 冬季主导风向 东北风 1 4 建筑设计说明 1 4 1 平面设计 该厂房平面为矩形 一 字型 是为了迎合厂房便于运输 装卸等使用 功能 本集装箱安装车间正门朝北 设有一个进货出入口 中央约占 150 平 屋 顶单独设置为桁架结构的屋顶 不仅能够满足采光要求 而且更有利于装饰 采用铝合金隔热门窗 建筑外观要求美观 新颖 能够充分体现轻钢结构建筑 的美学特点 该建筑体现出框架结构布局灵活的优势 所以店铺的位置只做了 大体分隔 具体的大小和位置安排均自行选择安排 1 4 2 集装箱安装车间的立面设计 立面设计包括正立面和右侧立面两部分立面图 建筑设计不仅要考虑如何满足生产生活功能要求 而且更要满足当代人们 的精神文化的要求 因此 该建筑的外墙标高 1 200 米以上为双层镀锌钢板 它赋予建筑的最大特点是将建筑美学 建筑节能 建筑结构和建筑功能等因素 有机地统一起来 建筑物从同角度呈现出动态美 这可以与周边建筑群相融合 可建筑顶部百叶窗可以满足通风和采光的要求 1 4 3 集装箱安装车间的剖面设计 建筑的剖面设计为了更直观的反映楼层的各部位结构布置 表现建筑物在 垂直方向上的关系 选择剖切面时 把剖切位置定在楼梯间处 剖面图可以看出 各层层高均 为 4 0m 室内地坪比室外高 0 45m 楼梯间窗台高为 1 0m 女儿墙高为 1 26m 同时也展示了墙体填充材料 楼板厚度和材料 楼梯详细设计等方面 合理完善地展现了本设计的方案设计和设计思路 第二章 结构设计计算 2 1 结构设计资料 1 地质条件 地基承载力特征值 150kPa 类场地 ak f 2 气象资料 基本风压 0 4kN m2 基本雪压 0 2 kN m2 0 0 S 3 荷载 表 1 1 项 目取 值 0 8mm 厚压型钢板 0 15 kN m2 刚架及支撑 0 10 kN m2 结构自重 其中包括屋面板 0 15kN m2 檩条 含拉条 0 05 kN m2 保温层及刚架自 重 刚架斜梁自重 0 15 kN m2 永久荷载 轻质墙面及柱自重0 5 kN m2 包括墙面 0 15 kN m2 墙梁 0 08 kN m2 活载计算刚架取 0 3kN m2 计算檩条取 0 5kN m2 雪载0 2 kN m2 可变荷载 风荷载 基本风压按荷载规范 GB50009 2010 取 地面粗糙等级是 C 级 基 本风压 0 0 4kN m2 由于柱高小于 10m 不考虑高度变化系数 故取 0 1 0 4kN m2 2 2 结构布置及计算简图 本设计工程采用钢框架结构 楼板为压型钢板组合楼板 荷载由楼板传递 到梁 由梁传递到柱 再由柱传递到基础 柱网布置如图 2 1 所示 为了清 晰 截取部分 图 2 1 柱网布置 2 3 荷载计算 2 3 1 荷载取值计算 1 屋盖永久荷载标准值 对水平投影面 屋盖永久荷载标准值 对水平投影面 YX51 380 760 型彩色型钢板 0 15 2 kN m 50 厚保温玻璃棉板 0 05 mm 2 kN m PVC 铝箔及不锈钢丝网 0 02 2 kN m 檩条及支撑 0 10 2 kN m 刚架斜梁自重 0 15 2 kN m 悬挂设备 0 40 2 kN m 合计 0 87 2 kN m 2 面可变荷载标准值面可变荷载标准值 屋面活荷载 0 48 2 kN m 雪荷载 基本雪压 0 45 对于单跨双坡屋面 屋面坡角 0 S 2 kN m 1 0 5 42 38 z 雪荷载标准值 1 0 0 45 0 45 k S z 0 S 2 kN m 取屋面活荷载和雪荷载中的较大值 0 48 不考虑积灰荷载 2 kN m 3 轻质墙面及柱自重标准值 包括柱 墙骨架等 轻质墙面及柱自重标准值 包括柱 墙骨架等 0 5 2 kN m 4 风荷载标准值风荷载标准值 基本风压 1 05 0 55 0 58 根据地面粗糙度列别为 B 0 2 kN m 2 kN m 类 查得风荷载高度变化系数 当高度小于 10时 按 10高度处的数值采mm 用 1 0 风荷载体型系数 迎风柱及屋面分别为 0 25 和 1 0 背风 z s 面柱及屋面分别为 0 55 和 0 65 5 地震作用地震作用 哈尔滨地区抗震设防烈度为 7 度 根据 全国民用建筑工程设计技术措施 结构 中 本设计暂时不考虑地震作用 2 3 2 各部分作用的荷载标准值计算 1 屋面屋面 恒荷载标准值 0 87 6 5 22kN m 活荷载标准值 0 48 6 2 88kN m 2 柱荷载柱荷载 恒荷载标准值 0 5 6 8 5 22 12 86 64kN 活荷载标准值 2 88 12 34 56kN 3 风荷载标准值风荷载标准值 迎风面 柱上 1 0 58 6 0 250 87 w q kN m 横梁上 2 0 58 6 1 0 3 48 w q kN m 背风面 柱上 3 0 58 6 0 55 1 91 w q kN m 横梁上 4 0 58 6 0 65 2 26 w q kN m 第 3 章 内力计算 利用结构力学求解器进行内力分析结果如下 3 1 在恒荷载作用下 图 3 1 恒荷载作用下的 M 图 2198 79kN m 147 24kN m g 5 22kN m 62 64kN 23 04kN 62 64kN 23 04kN 10000 A B C D E 2198 79kN m2198 79N m 2198 79kN m 21000 A B C D E 85 68kN 62 64kN 30 96kN 24 72kN 30 96kN 1 11 1 10000 85 68kN 62 64kN 21000 85 68kN 图 3 2 恒荷载作用下的 N 图 图 3 3 恒荷载作用下的 V 图 3 2 在活荷载作用下 A B C D E 24 85kN 24 85kN 59 86kN 2 47kN 2 47kN 69 86kN 2 1 2 1 2 1 10000 24 85kN 24 85kN 21000 2109 68kN m 81 23kN m q 2 88kN m A B C D E 2109 68kN m 图 3 4 活荷载作用下的 M 图 图 3 5 活荷载作用下的 N 图 A B C D E 34 56kN 34 56kN 17 08kN 13 64kN 1 11 1 10000 17 08kN 34 56kN 34 56kN 21000 A B C D E 13 71kN 13 71kN 33 02kN 1 36kN 1 36kN 33 02kN 2 1 2 1 2 1 10000 13 71kN 13 71kN21000 A B C D E 34 56kN 34 56kN 17 08kN 13 64kN 1 1 1 1 10000 17 08kN 34 56kN 34 56kN 21000 图 3 6 活荷载作用下的 V 图 3 3 在风荷载作用下 图 3 7 左风向风荷载作用下的 M 图 qw2y 4 06kN m A B C D E qw4y 2 64kN m qw4x 2 64kN m qw3 2 23kN m qw2x 4 06kN m qw1 1 02kN m 144 21kN m 59 12kN m 71 84kN m 10000 21000 A B C D E 21 51kN 0 66kN 3 07kN 16 43kN 1 65kN 1 1 1 2 2 2 14 55kN 38 90kN 30 16kN 21000 10000 A B C D E 40 55kN 40 55kN 18 75kN 18 75kN18 51kN 18 51kN 24 13kN 24 13kN 2 2 2 2 10000 21000 图 3 8 左风向风荷载作用下的 N 图 3 9 左风向风荷载作用下的 V 图 qw2y 4 06kN m A B C D E qw4y 2 64kN m qw4x 2 64kN m qw3 2 23kN m qw2x 4 06kN m qw1 1 02kN m 144 21kN m 59 12kN m 71 84kN m 21000 10000 qw2y 4 06kN m A B C D E qw4y 2 64kN m qw4x 2 64kN m qw3 2 23kN m qw2x 4 06kN m qw1 1 02kN m 144 21kN m 59 12kN m 71 84kN m 21000 10000 A B C D E 21 51kN 0 66kN 3 07kN 16 43kN 1 65kN 1 1 1 2 2 2 14 55kN 38 90kN 30 16kN 21000 10000 图 3 10 右风向风荷载作用下的 M 图 图 3 11 右风向风荷载作用下的 N 图 A B C D E 40 55kN 40 55kN 18 75kN 18 75kN 18 51kN 18 51kN 24 13kN 24 13kN 2 2 2 2 21000 10000 A B C D E 21 51kN 0 66kN 3 07kN 16 43kN 1 65kN 1 1 1 2 2 2 14 55kN 38 90kN 30 16kN 21000 9900 图 3 12 右风向风荷载作用下的 V 图 第 4 章 内力组合 刚架结构构件按承载能力极限状态设计 根据 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 的规定 采用荷载效应的基本组合 本工程结构 oS R 构件安全等级为二级 刚架内力组合 左半跨 见表 4 1 1 0 o 表 4 1 内力组合表 截截 面面 内力组组合项目内力组组合项目 荷荷 载组合载组合 方式方式 荷载组合项荷载组合项 目目 M K N m N K N V KN max MNV及相应的 1 1 2 恒 1 4 活392 1 0 123 55 49 01 min MNV及相应的 2 1 0 恒 1 4 风 3 105 87 4 48 maxmax NMV 及相应的 1 1 2 恒 1 4 活392 1 0 123 55 49 01 刚刚 架架 柱柱 柱 顶 B minmax NMV 及相应的 2 1 0 恒 1 4 风 3 105 87 4 48 max MNV及相应的 min MNV及相应的 maxmax NMV 及相应的 1 1 2 恒 1 4 活 0 151 20 49 01 柱 底 A minmax NMV 及相应的 2 1 0 恒 1 4 风 0 28 9 1 5 2 6 max MNV及相应的 1 1 2 恒 1 4 活392 1 0 61 0 6 11 8 06 支 座 B min MNV及相应的 2 1 0 恒 1 4 风 3 105 05 5 4 max MNV及相应的 2 1 0 恒 1 4 风 46 66 1 19 1 55 刚刚 架架 梁梁 刚刚 架架 梁梁 跨 中 C min MNV及相应的 1 1 2 恒 1 4 活 290 41 48 7 6 4 87 第 5 章 刚架设计 5 1 截面设计 初选梁柱截面均用焊接工字钢 截面特性 600 250 10 12345Q 钢 250mmB 600mmH wt10mm ft12mm 2 117 6cmA 4 x 67794 05cmI x i24cm 4 y 3129 8cmI 3 y 250 38cmW yi5 16cm 5 2 构件验算 1 构件宽厚比验算构件宽厚比验算 翼缘部分 120 12 10 f b t15 235 12 y f 腹板部分 576 10 57 6 0 0 6080 8 41 5 34 w s ht u V576 10 1801036 8 w wv h t fkN 满足要求 max 118 06VkN B 弯 剪 压共同作用下的验算 取梁段截面进行验算 N 61 06kN V 118 06kN M 392 10kN m 因 VM 392 10kN m 取 M f M 故 满足要求 2 1 01 0 5 f ueuf MM V VMM C 整体稳定性验算 N 61 06kN M 392 10kN m 梁平面内的整体稳定性验算 计算长度取横梁长度 24119 7mm ox l x 100 5 150 b 类截面 查表得0 427 ox l x i x kN 2150kN 223 eo 0 22 206 1011760 1 11 1 100 5 Ex x EA N 1 0 mx 6 3 1 0 1 0392 10 1061060 61 06 0 427 11760 1 2259 8 10 10 427 2150 mxx x xx Ex MN N A W N 193 24 满足要求 22 310 N mmfN mm 梁平面外的整体稳定性验算 计算长度取 3015mm 对于等截面构件 oy l b 类截面 查表得 0 701 0 1 58 43 swyoyy li y 1422 223 43202354320 11760 57658 43 12235 1 4 458 432259 8 104 4 576345 y s b yxwy t Ah Whf 3 89 0 6 取0 998 1 0 y 0 282 1 07 b b 1 t 6 3 eoy1 392 1 1061060 0 701 117602259 8 100 998 tx ybx MN AW 180 62 满足要求 2 N mmf 2 310 N mm D 按 钢结构设计规范 GB50017 2003 校核该梁腹板容许高厚比 粱端截面 36 max22 min 4 61 06 10392 10 10288171 77 5 19166 58 11760161 3967794 05 10 NmmNmm maxmin 0 max 1 94 故 满足要求 0 0 235 57 6 480 526 2 96 70 wy h tf 梁跨中截面 36 max22 min 4 49 76 10290 41 10288127 60 4 23 123 37 1176067794 05 10119 14 N mmN mm maxmin 0 max 1 93 故 满足要求 0 0 235 57 6 480 526 2 96 31 wy h tf E 验算檩条集中荷载下的局部受压承载力 a 檩条传给横梁上翼缘的集中荷载 KN 1 2 0 27 6 1 4 2 88 1 58 96F 52 705 12 130 zyR lahhmm 3 1 0 8 96 10 6 89 10 130 c w z F t l 2 N mm 2 310 fN mm b 验算腹板上边缘处的折算应力 取梁端截面处的内力 M 392 10kN m N 61 06kN V 118 06kN 6 2 1 4 392 10 10288 166 57 67794 05 10 x My N mm I 3 2 4 118 06 10250 12 294 15 36 67794 05 1010 x w VS N mm I t 222222 3166 576 896 89 166 573 15 36 cc 满足要 0 0 7370 8 41 5 34 w s ht u V576 10 1801036 8 w wv h t fkN max V 求 B 弯 剪 压共同作用下的验算 取柱端截面进行验算 N 123 55kN V 49 01kN M 392 10kN m 因 VM 392 10kN m 取 M f M 故 满足要求 2 1 01 0 5 f ueuf MM V VMM C 整体稳定验算 构件的最大内力 N 123 55kN M 392 10kN m a 刚架柱平面内的整体稳定性验算 刚架柱高 H 8000mm 梁长 L 24119 7mm 3 01 查表得柱的计 12 kk 算长度系数 刚架柱的计算长度2 11 14348mm 0 6 取0 998 1 0 0 282 1 07 b b 2 00 1 00 75 0 971 t ExEx NN NN 6 3 1 0 971 392 10 10123550 183 80 0 701 117602259 8 100 998 tx ybx MN AW 2 N mm f 2 310 N mm D 按 轻型门式刚架设计规程 可知该刚架柱腹板容许高厚比不需验算 4 验算刚架在风荷载作用下的侧移验算刚架在风荷载作用下的侧移 4 67794 05 cb IIcm 24000 60004 0 tcb I l I h 刚架柱顶等效水平力 0 670 67 22 2414 90HWkN 333 34 14 90 108000 2 24 1212 206 1067794 05 10 t c Hh EI 27 31mm 60h133 33mm 5 3 节点验算 1 梁柱连接节点梁柱连接节点 A 螺栓强度验算 梁柱节点采用 10 9 级 M27 高强摩擦型螺栓连接 构件截面采用喷砂 摩 擦面抗滑移系数 0 50 每个高强螺栓的预拉力是 290kN 连接处传递内力设 计值 N 61 06kN V 118 06kN M 392 10kN m a b 图 5 1 刚架柱与刚架梁的连接节点 螺栓抗拉承载力验算 0 8232 b t NPkN H600 250 10 12 H600 250 10 12 kN 满足 0 90 9 1 0 50 290130 5 b vf NnPkN v 118 06 8 43 14 NkN 最外排一个螺栓的抗剪 抗拉承载力验算 1 满足要求 8 43145 20 0 69 130 5232 vt bb vt NN NN B 端板厚度验算 端板厚度取 t 25mm 按二边支撑类端板计算 3 12 12 60 60 145 20 10 23 69 5 60 2505 60 6060 310 fwt wffw e e N tmm e beeef C 梁柱节点域的剪应力验算 170 满足要求 6 2 392 10 10 118 18 576 576 10 bc c M N mm d d t v f 2 N mm D 螺栓处腹板强度验算 kN 0 4P 116k 2 2 2222 392 10 0 22861 06 115 29 4 0 360 2280 153 14 t i MyN N yn N 满足要求 3 2 116 100 4 193 33 60 10 w w P N mm e t 2 310 fN mm 2 横梁跨中节点横梁跨中节点 A 螺栓强度验算 横梁跨中节点采用 10 9 级 M24 高强摩擦型螺栓连接 构件接触面采用喷 砂 摩擦面抗滑移系数 0 50 每个高强螺栓的预拉力是 225kN 连接处传递 内力设计值 N 48 76kN V 4 87kN M 290 41kN m H600 250 10 12 a b 图 5 2 刚架梁跨中节点 螺栓抗拉承载力验算 0 8180 b t NPkN kNkN 满足0 90 9 1 0 5 225101 25 b vf NnPkN 4 87 140 35 v N 最外排一个螺栓的抗剪 抗拉承载力验算 1 满足要求 0 35107 29 0 60 101 25180 vt bb vt NN NN B 端板厚度验算 端板厚度取 t 25mm 按二边支撑类端板计算 3 12 12 60 60 107 29 10 20 36 5 60 2505 60 6060 310 fwt wffw e e N tmm e beeef C 螺栓处腹板强度验算 kN 0 4P 90kN 2 2222 290 41 0 22848 76 85 13 4 0 360 2280 153 14 t i MyN N yn 满足要求 3 2 90 100 4 150 60 10 w w P N mm e t 2 310 fN mm 3 柱脚设计柱脚设计 刚架柱与基础铰接 采用平板式铰接柱脚 a 柱脚内力设计值 max 151 20NkN 49 01VkN min 28 91 5 26NkN VkN b 由于柱脚剪力较小 0 考虑柱 min N 间支撑竖向上拔力后 锚栓仍不承受拉力 故仅考虑柱在安装过程中的稳定 按构造要求设置锚栓即可 采用 4M27 c 柱脚底板面积和厚度计算 图 5 3 刚架柱铰接 M27 H600 250 10 12 A 柱脚底板面积确定 290 350mm 取 b 320mm 0 22502 2050 bbc 640 700mm 取 h 660mm 0 26002 2050 hhc 底板布置如图 基础采用 C20 混凝土 9 6 验算底板下 c f 2 N mm 混凝土的轴心抗压强度设计值 1 minmax 125 47 130 040 965 22 98 2 7 86 299 78k 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 1 minmax 122 04 130 040 938 0 896 C 受压板件的有效宽度 腹板 22 98 0 896 70 200 2 5 c kkbmm cmm tmm 2 1 130 04 mm 1 1 7022 98 1 77 2000 896 c ck bk 板组约束系数 0 424 22 1 0 110 93 0 05 0 110 93 1 770 05 k 11 205 205 0 424 22 98 130 043 92k k 由于 0 取 minmax 101 78mm 1 15 1 200 1 0 965 c bb 80 200 2 5b t 1818 1 15 3 9281 14 38171 30 18 b t38 则截面有效宽度为 102 63mm 21 821 8 1 15 3 92 0 1 0 1 101 78 80 ec bb b t 0 4 41 05mm 0 6 61 578mm 1e b e b 2e b e b 上翼缘板 0 896 22 98 70 200 c kkbmm cmm 2 1 130 04 N mm 0 取 minmax 1 150 151 009 70 c bbmm 28 70 2 5b t 1818 1 009 1 3724 88 3852 53 18 b t38 则截面有效宽度为 mm 21 821 8 1 009 1 37 0 1 0 1 7065 61 28 ec bb b t 0 4 26 24mm 0 6 39 37mm 1e b e b 2e b e b 下翼缘板 下翼缘板全截面受拉 全部有效 D 有效净截面模量 图 7 2 檩条上翼缘及腹板的有效净截面 上翼缘板的扣除面积宽度为 腹板的扣除面积宽度为7054 4915 51mm 同时在腹板的计算截面有一直径 13mm 拉条连接孔101 73 85 5116 22mm 距上翼缘板边缘 35mm 孔位置与扣除面积位置基本相同 所以腹板的扣 除面积按直径 13mm 拉条连接孔计算 有效净截面模量为 51 31 422 53 82 104 49 2 5 10013 2 5 10035 100 enx W 3 cm 422 max 56 27 104 49 2 5 4 49 226 2420 13 2 5 202 5 2 20 eny W 27 52 3 cm 422 min 56 27 104049 2 5 4 49 226 2420 13 2 5 202 5 2 7020 eny W 11 01 3 cm maxmaxminmin 0 953 0 977 0 993 enxxenyyenyy WWWWWW 3 强度验算强度验算 按屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转考虑 136 35 205 66 1 44 max 6 876 100 0644 10 5 131 102 752 10 y x enxeny M M WW 2 N mm 2 N mm 128 16 205 66 2 44 min 6 876 100 0644 10 5 131 101 101 10 y x enxeny M M WW 2 N mm 2 N mm 4 挠度计算挠度计算 mm 30mm 4 34 1 155 cos60005 14 49 384206 10562 7 10 y 200l 5 构造要求构造要求 满足600 7 7477 51 200 x 满足 300 2 5120 200 y 6 2 隅撑的设计 隅撑按轴心受压构件设计 轴心力为 250 12 310345 26 64 60cos23560 0 705235 y f Af NkN 连接螺栓采用普通 C 级螺栓 M12 隅撑的计算长度取两端连接螺栓中心的 距离为 选用 L50 4 截面特性 0 669lmm 2 3 90 1 94 u Acm icm 0 99 v icm 0 uu li 查表得 单面连接的角钢强度设986 42 19 450 84 200 0 8 u 计值乘折减系数 y 0 986 42 9 999 64 v li 0 60 00150 749 y 满足要求 3 2 26 64 10 113 998 0 749 0 8 390 yu N N mm A 2 205 fN mm 图 7 3 檩条上翼缘及腹板的有效净截面 C200 70 20 2 5 6 3 墙梁的设计 本工程为单层工业厂房 刚架柱柱距为 6m 标高 1 200m 以上采用彩色压 型钢板 墙梁间距 1 5m 跨中处设置一道拉条 钢材 Q235 1 荷载计算荷载计算 墙梁采用冷弯薄壁卷边 C 型钢 200 70 20 2 5 自重 墙重7 gkg m 2 0 22 kN m 基本风压 2 0 1 05 0 550 58 kN m 1 2 0 070 084 x qkN m 1 1 0 58 1 5 1 41 34 y qkN m 2 内力计算内力计算 2 0 084 6 8