单层钢结构厂房计算书

{工厂管理运营管理}单层钢结构厂房计算书毕业设计（论文）题目：模具冲压件厂车间单层门式钢架厂房设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1.设计资料(1)概况：本工程为某门式刚架结构的模具冲压件厂车间，总建筑面积约为3100㎡。门式刚架结构的平面、立面与剖面图如下图所示，刚架跨度为L=2×18.6m=37.2m，柱距为7.5m，屋面坡度为1:15。（2）本工程位于7度抗震设防区，设计地震基本加速度为0.1g；建筑场地为II类场地土，设计地震分组为第二组，建筑物属于二级防火标准。（3）吊车自重：吊车的起重量为50/10t，级别为A6的桥式吊车。（4屋面活荷载、屋面雪荷载及风荷载，各荷载的标准值分别如下（结构自重由程序自动计算，并参与相应的组合）：屋面永久荷载Gk为0.4kN/m2（其中屋面板0.06kN/m20.06kN/m2条0.10kN/m2，屋面支撑0.05kN/m2，设备管线0.15kN/m2屋面活荷载Qik为0.3kN/m2；屋面基本雪压S0为0.3kN/m2；基本风压w0为0.4kN/m2，地面粗糙程度为B类。（5）材料：刚架、檩条、支撑等采用Q235钢；焊接材料E43系列；螺栓采用高强度螺栓和普通螺栓。檩条、墙梁为“C”形冷弯薄壁型钢，屋面采用0.6mm厚的镀锌压型彩涂板。（6间的连接采用刚性连接。屋面支撑系统的刚性压杆采用圆钢管，交叉支撑采用圆钢，利用花篮螺丝张紧；柱间支撑的构造与屋面支撑类似。墙面维护结构由压型钢板墙板和墙架系统组成。基础为钢筋混凝土独立柱基础，刚架柱与基础的连接为刚接。2、要求（a（b（c（dAUTOCAD软件绘制；根据设计功能要求作出各楼层建筑平面图、总平面图、屋顶平面图，部分的平面尺寸和建筑物的总长、总宽。立面图主要表达建筑物的造型特点，各部分的高度尺寸。剖面图应表达出各楼层的结构情况，垂直交通组成情况。设计说明应着重表达自己的设计意图，满足使用功能要求的措施，采用新材料、新技术。结构方案选择，结构平面布置。结构基本尺寸确定及截面几何特征。横向水平地震作用下框架结构的内力计算。荷载计算，考虑竖向荷载，水平荷载，包括地震荷载。竖向荷载作用下框架结构的内力计算。横向框架结构的梁柱内力组合，以及内力组合图。框架梁柱截面设计，楼盖设计，基础设计，楼梯设计。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1、毕业设计论文一份（不少于1.52、中英文摘要各一份（不少于300字）；3、结构体系设计计算书一份；4特征节点施工图等），图纸量不少于12张2#；其中沿垂直方向剖面图和任意立面图需手工绘制，其它图纸均用AutoCAD软件绘制。5、外文资料翻译一份（不少于5000三、完成日期及进度2011年3月7日至2011年6月17日，共15周。进度安排：1．调研，收集并消化资料，开题报告。1.5周2．建筑方案设计及建筑施工图绘制2周3．结构设计与计算5周4．结构施工图绘制2.5周5．检查、修改2.5周6．总结、校对1.0周7．答辩0.5周四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1GB50068—2001）2GB50009—2001）3GB50011—2001）4GB50017—2003）5GB50018—2002）6(CECS102:2002)72001820019200110《钢结构事故分析与处理》雷宏刚中国建材工业出版社200311—钢结构基础》陈绍蕃中国建筑工业出版社200312GB50007—2002）13GB50202—2002）14(JGJ82-91)15(JGJ81-2002)系（教研室）主任：（签字）年月日学院（系）领导：（签字）年月日摘要本次设计的题目为模具冲压件厂车间单层门式钢架厂房设计，其37.2墙面维护结构由压型钢板墙板和墙架系统围护结构现采用彩钢夹芯板。本设计由建筑设计和结构设计两部分组成。是门窗的布置；剖面设计主要有柱顶标高的确定等。等。关键词：结构形式；建筑设计；结构设计；内力组合；设计原则目录（页码需要改）第1章建筑设计11.工程概况12.单层厂房平面设计12.1平面形式的确定12.2柱网布置的确定22.3厂房门的确定22.4散水的确定22.5生产辅助用房33.单层厂房剖面设计33.1柱顶标高的确定33.2室内地坪标高的确定33.3采光、通风的确定43.4屋面排水的确定44．厂房立面设计55．其他建筑构造55.1屋顶的确定55.2女儿墙的确定55.3地面的确定65.4门口坡道做法75.5雨棚的确定75.6屋脊的确定75.7门窗表8第2章结构设计91、吊车梁设计91.1设计资料91.2吊车荷载计算91.3内力计算101.3.1吊车梁中最大弯矩及相应的剪力101.3.2吊车梁的最大剪力111.3.3水平方向最大弯矩111.4截面选择111.5截面特性131.6梁截面承载力验算131.7连接计算151.8支座加劲肋计算162、门式刚架设计172.1设计资料172.2荷载计算172.3内力计算192.3.1永久荷载作用下的内力192.3.2可变荷载作用下的内力252.3.3风荷载作用下的内力272.3.4吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在左）302.3.5吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在右）322.3.6吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在左）332.3.7吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在右）342.4内力组合362.5截面验算403、节点设计473.1梁柱节点473.2梁梁节点503.3牛腿节点523.4柱脚节点564、檩条设计644.1截面初选644.2荷载计算644.3内力计算654.4截面验算665、墙梁设计725.1截面初选725.2荷载计算725.3内力计算745.4截面验算766、基础设计816.1基础梁设计816.2基础设计83结束语89外文翻译90致谢103参考文献104附录105第1章建筑设计1.工程概况3100业厂房形式，厂房内设有重级（软钩）吊车（资料为指定几台吊车，现定为两50t，吊车设备的技术指标为：表1-1吊车技术指标吊车跨台数起重量级别钩制吊车总量小车重最大轮压度250t重级软钩16.5m43.314t15.765t377kN级。围护结构采用双面复合彩钢夹心板。先进，经济合理”的设计原则，在满足工艺要求的前提下，处理好厂房的平面、同时要满足生产工艺的要求及有关的技术、良好的经济效益、卫生等要求。后顺序，现分项予以说明。2.单层厂房平面设计2.1平面形式的确定地布置生活用房，妥善处理安全疏散及防火措施等。面积少。且该厂房的宽度不大，室内采光通风都较容易解决。2.2柱网布置的确定设备布置对跨度和柱距大小提出了要求。在选择柱网时应考虑以下要求：（1）满足生产工艺要求。（218m时，跨度的增减采用扩大模数3M18m6M风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。（3）调整和统一柱网。（4）尽量扩大柱网，提高厂房的通用性和经济合理性。由于跨度根据设计资料已定为37.2m3M上因素的前提下，采用7.5m的柱距形式且不采用抽柱的形式，有利于提高结构的稳定性。2.3厂房门的确定结构耐火等级为Ⅱ级，根据建筑设计防火规范3.1.1中对丁类生产类别的叙述“1对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产2利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产3常温下使用或加工难燃烧物质的生产生产类别可定为丁类，干道相近，以便于运输设备进出与人流疏散。2.4散水的确定便将屋面雨水排至远处，所以设置了散水，散水的坡度可定为5%，宽度取为900，散水的构造做法为：素土夯实，70厚1：3：610水泥20。散水做法见下图。图1-1散水做法2.5生产辅助用房设计资料对该部分无相应要求，故而不单独设计之。3.单层厂房剖面设计3.1柱顶标高的确定由于厂房内有吊车作业，柱顶标高按下式来确定：式中：——3M的模数；——————家标准及根据吊车起重量可取300，400，1200。根据设计要求，取6，查吊车资料可得：取2734，取400。确定柱顶标高为：H=6+2.734+0.4=9.134，取9.3米，符合3M要求.。3.2室内地坪标高的确定4503.3采光、通风的确定强度、均匀度符合要求及避免眩光。比为14梁顶面600,在该厂房中取600900～1200，在该厂房中取值为900。窗的确定：14。根据厂房的面积确定采光所需的窗户的总面积为：，采用南北立面双侧开带窗，则窗户总高度为，窗户设计兼顾墙梁位置，故设置高窗高度为0.9，距吊车梁顶面1200高度为2.49003.33.2形窗到墙边的距离，再加上由于南北立面开门，带形窗需隔断（距门的距离为10000.9，1500图。侧窗封闭式就可以满足厂房的通风要求。3.4屋面排水的确定屋面采用0.6mm厚的镀锌压型彩涂板，不应小于0.5%，也不宜大于2.0%，该厂房的天沟垫坡取1.0%。由于采用槽型天5019-6查得，雨水管确定为直径100，雨水管最大集水面积为3633000取6根，雨水管在南北立面对称布置，雨水管及排水布置详见屋面排水示意图；天沟截面选用，坡度为1%4．厂房立面设计统一。洞口的标高及位置，室内外高差等；选用墙体、墙面材料和构造形式表示明确，图。5．其他建筑构造5.1屋顶的确定本设计中厂房屋面采用有檩体系，即在刚架斜梁上设置C型冷弯薄壁型钢檩条，再铺设0.6mm厚的镀锌压型彩涂板做成屋面。它施工速度快、重量轻、表资料所给屋面坡度为1:15，若化为百分数即有屋面坡度约为6.7%。5.2女儿墙的确定11.20剖面图。图1-2天沟及女儿墙构造详图5.3地面的确定混凝土实铺地面。13花，为了避免出面意外，地面采用特殊的不发光地面。地面做法如下图所示。图1-3厂房地面做法5.4门口坡道做法在车间的大门外，应做行车坡道。一般坡度取15～110之间，在该厂房中取较小值110，根据前面定出的室内外高差450mm,则可求出外坡道的水平长度为450×10=450020厚13水泥砂浆面层，50C20混凝土填层，坡道布置如下图所示：图1-4门口坡道示意图图1-5坡道做法示意5.5雨棚的确定该厂房设计中取雨棚高出门洞3004.2m4.300。雨棚尺寸确定如下：厚度为300，外挑为1500，宽度略比门洞尺寸宽，取为5000。5.6屋脊的确定屋面板采用0.6mm厚的镀锌压型彩涂板，屋面的连接形式及构造见下图：图1-6屋脊连接构造5.7门窗表第2章结构设计1、吊车梁设计撑与钢柱采用加强受压翼缘的方式提高吊车梁的整体稳定性。焊接吊车梁的钢材型号为Q235钢，焊条为E43钢，梁式吊车性能参数如下表所示：起重工作跨度基本尺寸（mm）轨道重量（t）轮压（kN）量Q级别s(m)BWHb型号小车总重（t）（Kg重/m）50A616.569444800273430063.615.743.337777.896514QU80钢轨是起重机钢轨规格重量中型号型号轨高顶宽顶下宽底宽腰厚截面积理论重量QU80130mm80mm87mm130mm32mm81.13cm263.69kg/m1.1吊车梁上荷载计算吊车荷载的动力系数，吊车荷载分项系数，吊车荷载设计值为：竖向荷载设计值：横向水平荷载设计值：KN1.2内力计算：(1)吊车梁的最大弯矩及相应剪力两个轮子作用于吊车梁时，最大弯矩点位置为a2=a1/4=4800/4=1200mm最大弯矩为：最大弯矩处的相应剪力为：最大剪力应在梁端支座处：(3)吊车梁在横向水平荷载作用下产生的最大弯矩：1.3截面选择：f=215N/mm2.W=mm3计算梁的经济高度为：h=7mm按容许挠度值取：梁腹板h值应接近经济高度，同时应考虑强度设计要求，现取h=1250mm腹板所需厚度为：h0=1250-220=1210mm按经验公式计算：mm按剪力确定：mm取mm作为腹板的厚度吊车梁截面尺寸吊车梁翼缘尺寸的确定：mm2mm上翼缘尺寸取400mm20mm，下翼缘尺寸取300mm20mm，见上图所示。截面特征：(1)毛截面特征：cm2cm(2)净截面特征(预选螺栓为21.5)：cm4cmcm3cm3吊车梁上翼缘对y轴的截面特性为:cm2cm2cm4cm4cm3cm41.4强度计算：(1)压应力：上翼缘：下翼缘:(2)剪应力：N/mm2<125N/mm2(3)腹板的局部压应力：对重级工作制吊车梁取.mm.kN.计算腹板局部压应力为：1.5稳定性计算：(1)梁的稳定性计算：对该无制动结构的H型钢简支吊车梁，因为，故应计算梁的整体稳定性。cm4cm4加强受压翼缘时，cm则整体稳定性为：(2)腹板的局部稳定性：因为顶紧。外伸宽度：，且宜大于等于90mm,现取厚度：，且宜大于等于6mm,现取计算跨中处，吊车梁腹板计算高度边缘的弯曲压应力为：腹板的平均剪应力为：腹板边缘的局部压应力为：1）计算则:2）计算则：则：3）计算则：则：计算跨中区格的局部稳定性为：其他区格，经计算均能满足，计算从略。1.6支座加劲肋计算：支座加劲肋采用平板式支座加劲肋，预取支座加劲肋为2—110×10mm，支座构造见下图所示。吊车梁支座构造简图按承受最大支座反力R=Vmax=512.72kN的轴心压杆，验算在腹板平面外的稳定。支座加劲肋的端面承压应力为：稳定计算：A=(40+10+150)×12+2×110×10=4600mm2b类截面，查表可以知道，所以按照下列公式来计算支座加劲肋在腹板平面外的稳定性：1.7挠度计算：4.8m个轮压作用在梁上。则1.8焊缝连接计算：(1)上翼缘与腹板的连接焊缝：采用焊透的K形焊缝，其强度与腹板相近，可不计算。(2)下翼缘与腹板的直角焊缝：下翼缘截面对中和轴的面积矩为：按公式计算焊缝的焊脚尺寸为：焊脚尺寸采用8mm(3)支座加劲肋与腹板的连接焊缝：按公式计算的连接焊缝焊脚尺寸为：因为不应小于0.7倍的腹板厚度并且不应小于6mm；即0.712=8.4mm，故采用=10mm2、门式刚架设计2.1设计资料本设计中模具冲压件单层厂房采用双跨双坡门式刚架，刚架跨度2×18.6m=37.2m，柱高10，共有12榀刚架，柱距7.5，屋面坡度0.067，抗震设防烈度为70.1g2-8面采用0.6mm厚的镀锌压型彩涂板，墙面板为压型钢板墙板；檩条、墙梁为冷弯薄壁卷边C型钢，钢材采用Q235—B钢，焊条为E43型，手工焊。图2-6刚架计算简图2.2荷载计算（内力图符号规定：弯矩图：剪力图：轴力图：）（1）永久荷载标准值（对水平投影面）：屋面板隔热层檩条屋面支撑设备管线总计：0.4所以，永久荷载标准值为：永久荷载设计值为：1.2×3=3.6kN/m（2）可变荷载标准值屋面活荷载Qik为0.3kN/m2屋面基本雪压Sk为0.3kN/m2—雪荷载标准值；可变荷载取屋面活荷载与雪荷载中较大值：活荷载设计值为：2.25×1.4=3.15kN/m（3）风荷载标准值B规范》(GB50009-2001)取值，迎风面及柱及屋面分别为+0.80和-0.60及屋面分别为-0.50和-0.50，如图2-7所示。图2-7风载体型系数风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度为10m时，数值，当高度为10+18.6/15=11.24m时，数值。风振系数取。风荷载体型系数。由，可得：A轴柱顶上竖向板所受风荷载的作用力可简化为对A轴柱顶的集中力：KN风荷载作用见图2-8图2-8风荷载作用简图（4）吊车荷载最大轮压：，最小轮压：吊车竖向荷载标准值：图2-9吊车梁支座求、时的吊车位置吊车横向水平荷载标准值：对于软钩吊车，额定起重质量吊车，（5）柱荷载计算柱自重设计值：边柱为1.05×10×1.2=12.6kN中柱为1.05×11.24×1.2=14.16kN吊车梁及轨道自重在牛腿上产生的弯矩Q235钢密度为7850kg/m3吊车梁自重285200×7850×9.8×＝21.94kN/m21.94×7.5=164.55kN轨道自重63.69×9.8×7.5×10-3＝4.68kN63.69×9.8×10-3=0.644kN/m吊车梁中线至柱中线的距离(18.6-16.5)/2-0.2=0.85mM＝0.85×（164.55＋4.68）×1.2＝171.54kN.m最大轮压处形成的弯矩为：377×0.85=320.5kN.m最小轮压处形成的弯矩为：77.8×0.85=66.13kN.m2.3内力计算2.3.1永久荷载作用下的内力刚架上的永久荷载如图2-9所示。在本设计中柱和梁采用相同的截面形式，抗弯刚度均为EI(E=2.06×105kPa)，用结构力学求解器对结构进行计算。图2-9永久荷载标准值作用计算简图（kN/m）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-----------------------------------------------------------------------------------------------1-31.-9.330.-31.-9.3-15.2-0.0-0.00.0-0.0-0.0-0.03-31.-9.3-15.-31.-9.3-42.4-31.-9.3-42.-31.-9.3-69.5-12.30.-69.-7.4-35.-116.8354616-70.0.0-0.0-70.0.0-0.07-70.0.0-0.0-70.0.00.08-70.0.00.0-70.0.00.09-0.00.0-0.0-0.00.0-0.010-0.0-0.00.0-0.0-0.0-0.011-7.435.-116.835461-12.-30.-69.12-31.9.3-69.-31.9.3-42.13-31.9.3-42.-31.9.3-15.14-31.9.3-15.-31.9.330.150.0-0.0-0.00.0-0.0-0.0---------------------------------------------------------------------------------------------

--图2-10永久荷载标准值作用弯矩图（kN/m）

图2-11永久荷载标准值作用剪力图（kN.m）

图2-12永久荷载标准值作用轴力图（kN.m）2.3.2可变荷载作用下的内力图2-13活荷载标准值作用下的计算简图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-----------------------------------------------------------------------------------------------1-27.-8.826.-27.-8.8-60.2-10.27.-60.-6.7-31.-102.2310283-61.0.0-0.0-61.0.00.04-6.731.-102.231028-10.-27.-60.5-27.8.8-60.-27.8.826.-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-14活荷载标准值作用下的弯矩图图2-15活荷载标准值作用下的剪力图图2-16活荷载标准值作用下的轴力图2.3.3风荷载作用下的内力(1)左风荷载标准值作用下的内力图图2-19左风荷载标准值作用计算简图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-----------------------------------------------------------------------------------------------119.27.-92.19.15.7.320.0-0.00.00.0-0.0-0.0319.15.7.319.9.540.419.9.540.19.2.556.5-1.6-19.60.-1.617.43.635.6.3-29.35.6.3-4.1735.6.3-4.135.6.311.835.6.311.35.6.339.90.0-0.00.00.0-0.00.0100.00.0-0.00.00.0-0.0114.9-18.72.4.911.10.1212.-4.810.12.0.25.11312.0.25.112.4.211.1412.4.211.12.11.48.150.0-0.00.00.0-0.00.0-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-20a左风荷载标准值作用下的弯矩图图2-20b左风荷载标准值作用下的剪力图图2-20c左风荷载标准值作用下的轴力图(2)左风荷载标准值作用下的内力图图2-21右风荷载标准值作用计算简图（kN/m）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-----------------------------------------------------------------------------------------------112.-11.48.12.-4.211.20.00.0-0.00.00.00.0312.-4.211.12.-0.25.0412.-0.25.012.4.810.54.9-11.10.4.918.72.635.-6.429.35.-6.44.0735.-6.44.035.-6.4-11.835.-6.4-11.35.-6.4-39.90.00.00.00.00.00.0100.00.0-0.00.00.00.011-1.9-17.43.-1.919.60.1219.-2.456.19.-9.440.1319.-9.440.19.-15.7.11419.-15.7.119.-27.-92.150.00.0-0.00.00.00.0-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-22a右风荷载标准值作用下的弯矩图图2-22b右风荷载标准值作用下的剪力图图2-22c右风荷载标准值作用下的轴力图（3）柱左侧均布风荷载如图所示：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-----------------------------------------------------------------------------------------------10.318.-54.0.3-6.87.32-6.7-0.07.3-6.7-0.0-7.330.63.3-16.0.63.320.4-3.3-1.48.9-3.3-1.4-10.5-1.93.4-10.-1.93.419.-----------------------------------------------------------------------------------------------弯矩图为：

剪力图为：

轴力图为：（4）柱右侧均布风荷载如图所示：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-----------------------------------------------------------------------------------------------10.91.2-12.0.91.26.121.6-0.16.11.6-0.1-5.23-0.62.6-10.-0.62.612.43.5-0.94.33.5-0.9-4.85-0.3-3.8-4.8-0.311.34.-----------------------------------------------------------------------------------------------弯矩图为：剪力图为：轴力图为：2.3.4吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在A轴）图2-23吊车荷载标准值（水平向右最大在A轴）作用下的计算简图（kN）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-----------------------------------------------------------------------------------------------1-508.801604-16.-152.682575-508.801604-16.-227.54091120..720000-435...720000-0.033.9-16.208..9-16.165.65692843.9-38.165..9-38.59.5-38.-6.159.-38.-6.1-61.64.419.-114..419.-38.74.441.-38.4.441.71.8-102.1.-19.-102.1.171.84104990.0-106.0.0.0-106..0100.0-0.00.00.0-0.00.011-19.-6.553.-19.-6.5-71.12-7.319.-71.-7.319.-17.13-7.319.-17.-7.319.33.14-7.319.33.-7.319.123.18402315-0.0-0.00.0-0.0-0.00.0-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-24a吊车荷载标准值（水平向右最大在A轴）作用下的弯矩图图2-24b吊车荷载标准值（水平向右最大在A轴）作用下的剪力图图2-24c吊车荷载标准值（水平向右最大在A轴）作用下的轴力图2.3.5吊车荷载作用下的内力（水平向右，最大轮压在B轴）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-----------------------------------------------------------------------------------------------1-111.863379-7.06.4-111.863379-7.0-27.20..810000-90.0...03-5.1-7.062.-5.1-7.043.4-5.1-29.43.-5.1-29.-39.5-30.3.3-39.-30.3.317.68.829.-27.8.829.88.78.851.88.8.851.223.7253248-504.1.-212.086675-504.1.25.90.0-512.35..0-512.720000-0.0100.0-0.00.00.0-0.00.011-1.0-3.245.-1.0-3.2-18.12-3.70.5-18.-3.70.5-16.13-3.70.5-16.-3.70.5-14.14-3.70.5-14.-3.70.5-10.150.00.0-0.00.00.0-0.0-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-25a吊车荷载标准值（水平向右最大在B轴）作用下的弯矩图图2-25b吊车荷载标准值（水平向右最大在B轴）作用下的剪力图图2-25c吊车荷载标准值（水平向右最大在B轴）作用下的轴力图2.3.6吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压在A轴）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-----------------------------------------------------------------------------------------------1-115.316789-42.185.344913-115.316789-42.-10.20..810000-90.0..810000-0.03-8.2-42.80.-8.2-42.-31.4-8.2-20.-31.-8.2-20.-86.5-20.7.8-86.-20.7.846.65.836.34.5.836.178.82189075.813.178..813.215.2672608-506.3.-220.544739-506.3.-156.5228349-0.0-512.35.812000-0.0-512.720000-0.0100.00.0-0.00.00.00.01116.1.512.16.1.539.122.4-16.39.2.4-16.-4.2132.4-16.-4.22.4-16.-47.142.4-16.-47.2.4-16.-121.669571150.00.0-0.00.00.00.0-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-26a吊车荷载标准值（水平向左最大轮压在A轴）作用下的弯矩图图2-26b吊车荷载标准值（水平向左最大轮压在A轴）作用下的剪力图图2-26c吊车荷载标准值（水平向左最大轮压在A轴）作用下的轴力图2.3.7吊车荷载作用下的内力（水平向左，最大轮压B轴左）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-----------------------------------------------------------------------------------------------1-512.255014-51.25.-512.255014-51.-210.43900120..720000-435...720000-0.030.8-51.225..8-51.90.40.8-28.90.0.8-28.11.5-28.-2.611.-28.-2.6-32.61.526.-52.1.526.52.71.53.352.1.53.362.8-105..3-28.-105..3-10.90.0-106.0.0.0-106..0100.0-0.00.00.0-0.0-0.011-2.2-1.720.-2.2-1.7-12.12-1.32.1-12.-1.32.1-6.313-1.32.1-6.3-1.32.10.814-1.32.10.8-1.32.111.150.0-0.00.00.0-0.00.0-----------------------------------------------------------------------------------------------图2-27a吊车荷载标准值（水平向左最大在B轴左）作用下的弯矩图图2-27b吊车荷载标准值（水平向左最大在右）作用下的剪力图图2-27c吊车荷载标准值（水平向左最大在右）作用下的轴力图2.3.8.地震作用：不需要验算地震荷载。2.4内力组合应的基本组合。对于压弯构件，只作如下四种内力组合：⑴＋Mmax及相应的N、V；⑵－Mmax及相应的N、V；⑶Nmax及相应的M、V；⑷Nmin及相应的M、V；对于受弯构件，只作如下四种内力组合：⑴＋Mmax及相应的N、V；⑵－Mmax及相应的N、V；⑶Nmax及相应的M、N；⑷Vmax及相应的M、N柱和梁的控制截面及内力正方向示意图如下：D（E）梁截面内力1恒载2活载3左风4右风5吊车水平向右最大在A轴A柱1--1M30.2526.47-92.8548.41-152.68N-31.61-27.661912.15-508.8Q-9.99-8.7427.57-11.67-16.22--2M-15.09-13.97.6511.32-227.54N-31.61-27.661912.153.92Q-9.99-8.7415.934.39-16.23--3M-15.09-13.97.6511.32208.27N-30.61-27.661912.153.92Q-9.99-8.7415.934.39-16.24--4M-60.6-60.9256.910.4959.61N-31.61-27.661912.153.92Q-9.99-8.742.374.08-38.56B柱1--1M0039.8-39.74171.84N-70.71-61.8735.5535.58-102.74Q006.14-6.1341.472--2M0011.42-11.42-19.77N-70.71-61.8735.5535.58-102.74Q006.14-6.1341.473--3M0011.42-11.4271.02N-70.71-61.8735.5535.584.08Q006.14-6.1341.474--4M00-29.2429.16-114.31N-70.71-61.8735.5535.584.08Q006.14-6.1319.11D梁1--1M-69.62-60.9260.1610.4959.61N-12.07-10.56-1.24.88-38.22Q30.8727.01-19.12-11.85-6.472--2M62.4554.65-33.13-32.56-0.74N-9.84-8.61-1.24.88-38.22Q-2.535-2.22-0.893.34-6.473--3M-116.84-102.2343.5172.77-61.09N-7.61-6.66-1.24.88-38.22Q-35.94-31.4517.3418.53-6.47E梁1--1M-116.84-102.2372.7543.6253.22N-7.61-6.664.88-1.18-19.94Q35.9431.45-18.53-17.38-6.682--2M62.4554.65-32.58-33.21-9.05N-9.84-8.614.88-1.18-19.94Q2.5352.22-3.340.89-6.683--3M-69.62-60.9210.4960.24-71.32N-12.07-10.564.88-1.18-19.94Q-30.87-27.0111.8519.16-6.686吊车7吊车8吊车1.2*1+11.0*1+11.0*1+11.2*1+1水平向水平向水平向.4*2.4*3.4*4.26*2+1右最大左最大左最大.26*5在B轴在A轴在B轴6.94185.3425.7273.358-99.7498.024-122.725-111.86-115.32-512.26-76.656-5.01-14.6-713.872-7.53-42.45-51.12-24.22428.608-26.328-43.4124-27.87-10.76-210.44-37.568-4.380.758-322.322-111.86-115.32-512.26-76.656-5.01-14.6-67.8444-7.53-42.45-51.12-24.22412.312-3.844-43.412462.9280.02225.37-37.568-4.380.758226.7982-5.05-8.510.46-75.456-4.01-13.6-66.6444-7.53-42.45-51.12-24.22412.312-3.844-43.412439.1-86.8511.85-158.0019.06-45.914-74.37086-5.05-8.510.46-76.656-5.01-14.6-67.8444-29.89-20.09-28.76-24.224-6.672-4.278-71.58625.32-156.52-10055.72-55.636216.5184-504.18-506.77-105.32-171.47-20.94-20.898-292.26151.3913.863.9408.596-8.58252.2522-212.09-220.54-20.22015.988-15.988-24.91028.54-506.77-105.32-171.47-20.94-20.898-292.26151.3913.863.9408.596-8.58252.2522223.73215.2762.57015.988-15.98889.48528.545.951.49-171.47-20.94-20.898-157.66751.3913.863.9408.596-8.58252.2522-27.2434.31-52.760-40.93640.824-144.0318.545.951.49-171.47-20.94-20.898-157.66729.0336.2226.308.596-8.58224.0786-39.1-86.8511.85-168.8314.604-54.934-85.19426-30.16-20.61-28.66-29.268-13.75-5.238-75.94683.057.15-2.3874.8584.10214.2862.9244-10.635-20.195-10.305151.4516.06816.866142.8666-30.16-20.61-28.66-23.862-11.52-3.008-70.81383.057.15-2.38-6.15-3.7812.141-13.991417.8346.46-32.46-283.33-55.926-14.962-345.991-30.16-20.61-28.66-18.456-9.29-0.778-65.68083.057.15-2.38-87.158-11.664-9.998-90.907245.0712.1520.3-283.33-14.99-55.772-201.961-1.116.262.58-18.456-0.778-9.262-42.648-3.421.47-1.7887.1589.99811.60874.338213.17525.893.67151.4516.83815.956132.396-1.116.262.58-23.862-3.008-11.492-47.781-3.421.47-1.786.15-2.1413.781-2.5776-18.7239.63-12.96-168.83-54.93414.716-250.1626-1.116.262.58-29.268-5.238-13.722-52.914-3.421.47-1.78-74.858-14.28-4.046-79.49341.2*1+11.2*1+11.2*1+11.2*1+11.2*1+11.2*1+11.2*1+1.26*2+1.26*2+1.26*2+1.26*(2+.26*(2+.26*(2+.26*(2+.26*6.26*7.26*83+5)3+6)3+7)3+8)78.3966303.18079.7322-239.71-38.594186.189-14.93166466-213.72-218.08-62.703-689.93-189.78-194.14-694.297762771-32.488-76.487-12.920-8.67422.25-41.749-52.67324424-70.738-49.179-25.542-312.68-61.099-39.540-291.13263267-213.72-218.08-62.703-43.904-189.78-194.14-694.297764771-32.488-76.487-12.920-23.340-12.416-56.415-67.339244646843.657265.2032-25.542236.43753.296274.8422257.98322-77.946-82.306-61.503-42.704-54.006-58.366-47.064626462-32.488-76.487-12.920-23.340-12.416-56.415-67.3392446468-100.21-258.91-139.39-2.6766-28.519-187.21-62.85439262-79.146-83.506-62.703-43.904-55.206-59.566-48.264626462-60.661-48.313-12.920-68.599-57.675-45.327-56.251884866831.9032-197.2110.08266.66682.0512-147.0637.548547-798.07-801.33-152.72-247.46-753.28-756.54-250.71588825864.751417.463610.0859.988672.487825.212.7008-267.23-277.8810.08-10.521-252.84-263.49-11.088341-152.04-801.33-152.72-247.46-107.25-756.54-250.71888855864.751417.463610.0859.988672.487825.212.7008281.899271.24010.08103.874296.289285.62993.22748244-152.04-155.31-152.72-112.87-107.25-110.51-116751417.463610.0859.988672.487825.212.7008-34.32243.230610.08-180.87-71.1646.3882-103.32438-152.04-155.31-152.72-112.87-107.25-110.51-116577845.637210.0831.81544.314253.373640.8744-209.56-269.73-150.22-9.393-133.76-193.93-69.570943836-65.791-53.758-17.709-77.458-67.303-55.270-65.413226822274.919680.085681.156638.833250.828455.994443.9866130.398118.353153.879101.12288.655176.609589.0709938-60.658-48.625-12.576-72.325-62.170-50.137-60.2802268222-1.99623.16984.2408-15.112-3.11762.0484-9.95948-246.55-210.47-258.93-291.16-191.72-155.65-255.092889965-55.525-43.492-7.4436-67.192-57.037-45.004-55.147228222-78.912-73.746-72.675-69.058-57.063-51.897-63.9058664-212.23-253.70-258.93-110.29-120.56-162.04-151.77986545-18.9092.964-7.4436-36.499-12.7609.1128-8.12462878.445884.607292.83550.990455.09861.259457.1644160.399176.420153.87991.3452119.348135.369107.37254764-24.042-2.169-12.576-41.632-17.8933.9798-13.25766281.537.691415.9192-6.786-2.67843.483-0.612-183.89-110.36-150.22-236.94-170.67-97.152-163.4193935-29.175-7.302-17.709-46.765-23.026-1.1532-18.396628-75.385-69.224-60.996-64.562-60.454-54.293-58.38884648441.2*1+11.2*1+11.2*1+11.2*1+1.26*(2+.26*(2+.26*(2+.26*(2+4+5)4+6)4+7)4+8)-61.728139.393364.177163.05622-698.56-198.41-202.77-702.923882-58.116-47.192-91.191-102.116466-308.05-56.475-34.916-286.51943-52.535-198.41-202.77-702.924882-37.881-26.956-70.956-81.88082241.06157.920479.4664262.60744-51.335-62.637-66.997-55.695462-37.881-26.956-70.956-81.88082-61.153-86.995-245.69-121.332831-52.535-63.837-68.197-56.895462-66.445-55.521-43.173-54.09722166.446-18.169-247.28-62.672284-247.43-753.24-756.50-250.6848144.528457.02769.7398-2.7594-39.299-281.62-292.27-39.866434-247.43-107.21-756.50-250.6878144.528457.02769.7398-2.759475.096267.510256.85164.4496-112.83-107.21-110.48-116.17744.528457.02769.7398-2.7594-107.282.419279.9722-29.7369-112.83-107.21-110.48-116.17716.354828.85437.913425.4142-71.977-196.35-256.51-132.152275-69.798-59.642-47.609-57.75244447.993459.988665.154653.1468101.84189.373377.327789.7891-64.665-54.509-42.476-52.619444-9.7832.21227.3782-4.6296-254.30-154.86-118.78-218.221287-59.532-49.376-37.343-47.486444-67.559-55.564-50.398-62.406422-146.99-157.26-198.74-188.479889-44.134-20.3961.4772-15.75984652.439456.54762.708458.613490.5514118.554134.575106.578986-49.267-25.529-3.6558-20.892846-1.45622.65148.81284.7178-174.26-107.98-34.467-100.7348-54.400-30.662-8.7888-26.025846-55.351-51.244-45.082-49.1778288最不利组合表Mmax及Mmin及Nmax及Nmin及截面内力相应的相应的相应的相应的N,QN,QM,QM,QM364.177-14.932163.056-99.74-202.77-694.29-702.92

N-5.01

1--1812-102.11Q-91.192-52.67328.6086-322.32-286.51M0.758-4.38A柱232--2-702.92N-67.844-14.6-5.012Q-43.412-3.844-81.8812.312M262.6070.75865.203-4.383--3N-55.695-13.6-82.306-4.01Q-81.88-3.844-76.48712.312M-258.91-2.677-258.9119.064--4N-83.506-43.904-83.506-5.01Q-48.314-68.6-48.314-6.672-197.21M-247.430-55.63651--1-756.50-801.33N-171.4720.89888Q9.74017.464-8.582-281.62M0-227.88-15.98832--2-107.21-801.33N-171.47-20.89878B柱Q57.028017.464-8.582M296.2890015.988-107.253--3N-171.47-171.47-20.945Q72.489008.596-180.87M0040.82434--4-112.87N-171.47-171.47-20.8984Q31.81500-8.582-256.51M-9.393-9.393-54.93471--1N-47.609-77.459-77.459-5.238Q65.15538.83338.83314.28M153.87916.068101.12316.866D梁2--2N-12.577-11.52-72.326-3.008Q4.241-3.781-15.1132.141-345.99-345.99M-14.962-14.962113--3N-65.681-0.778-65.681-0.778Q-90.907-9.998-90.907-9.998-146.99M-283.33-14.99-14.9991--1N-18.456-0.778-44.135-0.778Q87.1589.99852.4399.998M176.4215.95690.551176.42E梁2--2N-2.169-11.492-49.268-2.169Q7.6913.781-1.4567.691-250.16-250.16M14.716-97.152663--3N-52.914-13.722-52.94-1.153Q-79.493-4.046-79.493-54.2932.5截面验算2．5．1刚架柱(1)截面选择采用等截面柱，初选截面尺寸如下图所示：图2-29刚架柱截面示意图Y(2)截面特性计算(3)强度验算（a）对于A柱Ⅰ—Ⅰ截面处最不利组合Ⅱ—Ⅱ截面处最不利组合Ⅳ—Ⅳ截面处最不利组合均满足要求。（b）对于B柱Ⅰ—Ⅰ截面处最不利组合Ⅱ—Ⅱ截面处最不利组合Ⅳ—Ⅳ截面处最不利组合均满足要求。(4)整体稳定性验算1）平面内稳定柱的平面内有效长度柱高H=10m,梁长lR=18.64m柱与梁的线刚度之比：柱脚为刚接，平面内计算长度系数故平面内计算长度为：长细比：稳定性验算：（a）对A柱：取Ⅰ—Ⅰ截面最不利组合——弯矩作用平面内，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；————等效弯矩系数，对于有侧移框架柱。所以，符合要求。2）平面外稳定柱间支撑布置如图2-291所示图2-29柱间支撑布置图上柱段计算长度下柱段计算长度①上柱段取Ⅲ—Ⅲ截面最不利组合——弯矩作用平面外，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；————均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，取。②下柱段取Ⅰ—Ⅰ截面最不利组合则——弯矩作用平面外，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；————均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，对于单轴或双轴对称截面的简支梁，当绕对称轴弯曲时，其整体稳定系数应按下式计算：，由近似公式得。（b）对B柱：1）平面外稳定取Ⅰ—Ⅰ截面最不利组合——弯矩作用平面内，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；————等效弯矩系数，对于有侧移框架柱。所以，符合要求。2）平面外稳定柱间支撑布置如图2-291所示图2-29柱间支撑布置图上柱段计算长度下柱段计算长度②上柱段取Ⅲ—Ⅲ截面最不利组合——弯矩作用平面外，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；————均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，取。②下柱段取Ⅰ—Ⅰ截面最不利组合则——弯矩作用平面外，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；————均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，对于单轴或双轴对称截面的简支梁，当绕对称轴弯曲时，其整体稳定系数应按下式计算：，由近似公式得。(5)局部稳定性验算(a)对A柱1）翼缘局部稳定翼缘宽厚比满足要求。2）腹板局部稳定①上柱段腹板高厚比取Ⅰ—Ⅰ截面应力梯度②下柱段腹板高厚比取Ⅰ—Ⅰ截面应力梯度（b）经验算，对B柱也符合要求。2．5．2刚架梁（1）截面选择截面选择与刚架柱相同。（2）强度验算（a）对D梁取Ⅴ—Ⅴ截面最不利组合正应力：剪应力：（3）整体稳定验算1）平面内稳定斜梁坡度为115，不超过15，因轴力很小可按压弯构件计算其强度和平面外稳定，不计算平面内稳定。2）平面外稳定在边跨每隔三根檩条设置一侧向支撑，故，取Ⅲ—Ⅲ截面最不利组合——弯矩作用平面外，按轴心受压构件的稳定系数，根据，b类截面查得；——等效弯矩系数，既有横向荷载又有端弯矩，杆端产生反向曲率——均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，由近似公式得取。（4）局部稳定验算1）翼缘局部稳定翼缘宽厚比满足要求2）腹板局部稳定取Ⅰ—Ⅰ截面应力梯度（5）位移验算本工程最大侧移为13.16mm，发生在牛腿截面处。最大挠度为71.37mm，发生在梁梁节点（屋脊节点）处。查得带驾驶室的电动桥式吊车的柱顶侧移为横梁挠度限值，当屋面为檩条及压型钢板时为：所以，柱的最大侧移和梁的最大挠度均满足要求。3、节点设计3.1梁柱节点3．1．1螺栓布置及验算初步采用M24的10.9P244和P245M24的高强度螺栓1。螺栓布置如图2-30,31所示图2-30梁柱节点布置图（预设12Ф25.5螺栓孔）图2-31梁柱节点螺栓布置图每个螺栓的抗剪承载力设计值为——抗力分项系数的倒数，一般取0.9；——一个螺栓的传力摩擦面数，此处取1。每个螺栓的抗拉承载力设计值为（a）对D梁选取梁端（Ⅲ—Ⅲ截面）最不利组合，轴力和剪力转化考虑轴向压力影响最上端螺栓的拉力为M为螺栓排列的纵列数，yi为螺栓到x轴的垂直距离。每个螺栓的剪力为计算最上端螺栓的承载力为满足要求。（b）对E梁选取梁端（Ⅰ—Ⅰ截面）最不利组合，轴力和剪力转化考虑轴向压力影响最上端螺栓的拉力为M为螺栓排列的纵列数，yi为螺栓到x轴的垂直距离。每个螺栓的剪力为计算最上端螺栓的承载力为满足要求。3．1．2端板厚度设计对于最上排螺栓，此处端板属于伸臂类板——螺栓中心至翼缘板表面的距离；——端板宽度；——螺栓中心至腹板的距离；Nt在此处取D梁和E梁的较大值；——端板钢材的抗拉强度设计值，端板厚度，取；对于第二排螺栓，此处端板属于两边支承类，端板平齐。M值在此处取D梁和E梁的较大值；对于第三排螺栓，此处端板属于无加劲肋类端板——螺栓间距；。综上，端板厚度取。满足要求。3．1．3验算梁腹板的强度在端板设置螺栓处，需验算构件腹板的强度，——翼缘内第二排一个螺栓的轴向拉力设计值；，所以满足要求。3.2梁梁节点3．2．1螺栓布置及验算初步采用M24的10.9P244和P245M24的高强度螺栓。螺栓布置如图2-32,33所示图2-32梁梁节点布置图（预设8Ф23.5螺栓