门式钢架厂房设计

摘要轻型钢结构厂房，采用的是轻型门式钢架体系，建筑质量轻，强度高且跨结构建筑施工工期较短，相应的降低投资成本,在国内有着较为广泛的应用前重等特点外，还具有用料较省、取材方便、自重更轻等优点。要为结构设计。结构设计部分包括结构选型和布置、荷载计算、吊车梁设计、抗风柱设计、檩条和墙梁设计、门式钢架设计、支撑设计、基础设计、节点设计。各部分都详细演算了主要构件的计算过程。施工图、吊车梁施工图、厂房檩条墙梁布置图、支撑布置图、基础平面布置图。tractThedesignforthelightsteelstructureplant,theuseoflightportalframesystem,theconstructionoflightsteelstructurelightweight,highstrength,large-span,steelstructureconstructionperiodshort,lowerinvestmentcosts,economicbenefits.InChinaithasamoreextensiveapplicationprospects.Lightsteelstructureoftheroofloadlighter,andthusasmallercross-sectionbar,thin.Inadditiontoitsordinarylighterweightsteelstructures,materialuniformity,accurateandreliablestresscalculation,simpleprocessing,ahighdegreeofindustrialization,transportandotherfeatureseasyinstallation,thegeneralalsohaseasymaterialtobeusedthantheprovinces,theadvantagesoflighterweight.Thedesignspecificationisstructuraldesign.Partofthestructuraldesign,includingprogramselection,thedesignofthecranebeam,purlindesign,pillarofwind-resistantdesign,corbeldesign,rigidframedesign(hand-countingcomputercomparison,combinationofinternalforces),thenodedesign.Chaptersdetailthemaincomponentsofcalculuscalculation.Foundationprogramsincludegroundhandling,foundationdesign.Partofthedesigndrawingsareasfollows:plantfloorplan,Nodeelevationprofilesanddetailed,FrameConstruction,wall-beampurlinplantlayoutmap,constructionofcranebeammap,supportlayoutmap,foundationplan,lime-soilcompactionpilelayoutmap.摘要 I 结构选型及布置 1结构选型 1材料的选择 1柱网布置 2屋面布置 2柱间支撑及布置 3屋盖支撑及布置 3墙面结构布置 4 载统计 4活荷载统计 4载 53.3整个厂房各部分作用的荷载(标准值与设计值) 6吊车梁的设计 7内力计算 7截面选型 9截面验算 10加劲肋计算 12疲劳强度验算 13挠度验算 144.7焊缝连接计算 14 5 5 6 6 16 7 17 荷载 18 18+1.4屋面均布荷载 18+1.4风吸力荷载 18 19和截面特性 20条 20计算 20板件的稳定系数 21板件的有效宽度 22面积的截面模量 23 24算 24 25 25 25计算 26分析 27选型及验算 28 计算 34 荷载标准值 35 2边柱的连接节点 72双边斜梁连接节点 74板节点 76板节点 76中柱柱脚设计 78计 82 9 9 95 结构体系指的是“结构构件采用较薄板件，设计时需要考虑板件局部失稳后后继强间件下后本设计选用单层轻型门式刚架结构。本仓库建筑面积为3456m2，是单层钢结构建筑。单层仓库为四坡双跨门式刚架,门式刚架采用Q345钢，抗风柱、屋面檩条、墙梁采用Q235B钢，焊条采用E43型，外墙墙面为彩色压型钢板，在AD跨设置一台5t吊车，牛腿标高为6.50米。建筑安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。地基基础设计等级为丙类。建筑防火等级为二级。构选型及布置结构选型经过分析，由于本仓库荷载较小，所以选用质量较轻、工业化程度高、施工周期短、构品起重量不大(Q≤15t)且跨度不大的工业厂房。材料的选择材料的选择根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》CECS102：2002中的相关规等构件选用Q345钢。抗风柱、檩条、压型钢板柱间支撑等结构构件均选用Q235钢材。QQ5钢、Q235钢与Q345钢之间的焊接连接采用E43型QE柱网布置用地，并且可以加快建设速度，提高吊车的服务范围。因此本仓库采用24m的跨度。并根据要求设为双跨。柱网布置如图2.1所示。图2.1柱网布置图屋面布置板规格，檩条沿跨度方向每隔1.5m布置一道。根据《门式刚架轻S条上翼缘1/2腹板的高度范围内，屋脊拉条为刚性。如图2.2所示。图2.2拉条布置图柱间支撑及布置上柱柱间支撑和下柱柱间支撑布置。两端的第二跨设上下柱支撑，中间设上下柱支撑。小于5t的吊车时，柱间宜采用型钢支撑，形式为十字交叉。如图2.3所示。图2.3柱间支撑屋盖支撑及布置划分为一个温度区段。因此应在厂房两端第一个柱间该在上述相应位置处设置刚性系杆。墙面结构布置规格，墙梁的布置应沿高度方向间隔每2.0m布置一道，根据《冷该每隔5道拉条设置一对斜拉条，以分段传递墙体的自重，拉条为Φ8圆钢。置门柱、窗柱，且由于门柱、窗柱需承受墙板重及自重，应考虑为双向受弯构件。统计mm标准值值0.20KN/m20.20KN/m3.2活荷载统计雪荷载0.55KN/m20.25KN/m21.50KN/m计要求：对于不上人屋面一般按取0.5kN/mm2(标准值)取用雪荷载：sk=rs0，GBnSKNm2，Sk=10.50kN/mm2=0.50kN/mm2荷载体形系数s如图3.1A.0.1条：基本风压，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定值乘以wKNm面粗糙等级为B级，风振z=1。作用下风荷载体形系数sWzusuzw0=1.00.81.020.35KN/mm2=0.286KN/mm2zwKNmmKNmmWzusuzwKNmmKNmmKNmmKNmmsuzwKNmmKNmm3吊车荷载Pmax=90KN，最小轮压Pmin=42KN。24m内一台5t吊车如下图所示。吊车竖向荷载：(标注值/设计值)T=DTk=167.962.1=3.92KNmaxmaxpmax，k903.3整个厂房各部分作用的荷载(标准值与设计值)24米跨屋面 (设计值)：q1=0.28661.4=2.40KNmNm4吊车梁的设计4.1内力计算mq6=0.28661.4=2.40KNmAtBmm吊车外端距离B1=230㎜，跨度L=22.5m。轨顶以上高度H=1870mm，轮距K=4000m，小车重吊车规格机制重量(t)跨度S基本尺寸(mm)轮压(KN)BWHbPPxPmin50m位置如图4.2所示时，吊车梁的竖向弯矩最大。M图4.2max最不利轮位布置及内力M竖向计算轮压：PFQpmax51.031.490=136.269KNFl136.2696Mmax=4=4=204.404KN.m在Mmax处剪力：V=68.135KN吊车梁的最大剪力Vmax图4.3Vmax最不利轮位布置如图所示Vmax=VA=(2.0+6)=181.692KN1.3吊车梁的最大水平弯矩荷载设计值为：T=Q=1.4=2.94KNMH=max=MH=max==4.41kN.mp136.2694.1.4吊车梁在竖向荷载标准值作用下的最大弯矩(求竖向挠度用)Mx===139.05kN.m截面选型Q345,其强度设计值为：1f=310N/mm2fv=180N/mm2 (t16mm) (t16mm)需要的截面模量：x?f0.7310W=Mmax=204.404106=x?f0.7310hsWx)0.4=490.10mmm[vT]=l/600)建筑净空无要求，故初选腹板高度h0=700mm。2腹板厚度 V181.692〉103.3翼缘板尺寸需要的翼缘板面积约为：22 稳定要求截面验算1截面几何特性Wa=194607〉104=1594〉103mm3x300I=24〉3003〉2+652〉133=10810〉104mm4y1212Wb=10810〉104=72.07〉104mm3y150xA22876.2强度验算MMMM204.404〉1064.41〉106 (2)剪应力T=max==25.7N/T=max==25.7N/mm2<fv=180N/mm2wwht652ww间距a=(0.5-2)h03整体稳定验算y=87.28lyiyyiy10810根104=+=103+3=197.90N/mm2想310N/mm24局部稳定验算hwt13310w加劲肋间距计算：xyRxyRnxWh1594根103nx加劲肋计算1横向加劲肋在腹板两侧成对出现外伸宽度：bs外伸宽度：bs>w+40=+40=61.7mmh3030.2支座加劲肋emm稳定性验算：按承受最大支座反力R=Vmax=181.692KN的轴心压杆，验算在腹板平面端部承压力计算：V181.692103c=max==126.175N/mm2<fce=V181.692103A1440cecewA=A+15t2=1440+1582=2400mmcewi=t==40.25mmI8(90i=t==40.25mmA2400入=h0=652=16.20i40.25===78.70N/mm2<f=310N/mm2验算断面承压应力：ce===126.175N/mm2<fce=400N/mm2支承加劲肋与腹板的连接焊缝计算：xlw=2〉(652-70/2〉2)=1164mm需要的焊脚尺寸为：疲劳强度验算因本仓库吊车为中级工作制，故吊车梁可不进行疲劳强度验算。挠度验算v=Mxl2=139.05〉106〉60002=1.25x10EI10〉2.06〉105〉194607〉104x4.7焊缝连接计算上翼缘与腹板连接焊缝上翼缘对中和轴面积距：fhItVsfhIfxf ()2+t=()2+20.272=41.75N/mm2<ffw=200N/mm22下翼缘与腹板连接焊缝因截面对称，故和上翼缘与腹板的连接焊缝相同。3支座加劲肋与腹板连接焊缝tf=20.7xlx=2tf=20.7xlx=20.78(652一60一8)=33.34N/mm2<ffw=200N/mm2满足要求。0.24KN/m2。载oKNm，厂房每侧山墙设置4根抗风柱，柱高为9m。地面类别ok=z.s.o0=1.0(1.0)0.368=0.368KN/m2承受的均布线荷载设计值qkw.21KN/m=2.21N/mm力分析示。N选用HN3001506.59型柱，则柱截面特性：根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式(5.2.1)：+=+=59.3N/mm2<215N/mm2满足要求。平面内的稳定根据《钢结构设计规范》GB50017-2003公式(5.2.2-1),xi12.08xxi12.08xxa，对y轴属b类。bhhN'=2EA=3.142〉206〉103〉4678=1556.26KNxx=60.57N/mm2<f=215N/mm2平面外的稳定绕弱轴y的长细比计算考虑墙面墙梁隅撑的支持作用，计算长度取为墙梁的间距2m。yi3.29yi3.29ybhh满足要求。下，抗风柱的水平挠度为：满足要求。屋面板为YX130-300-600型压型钢板加50mm的厚带铝铂玻璃纤维棉保温层。屋拉条一道，檩条及拉条钢材均为Q235。久荷载压型钢板(双层含保温)：0.20KN/m2檩条(包括拉条)：0.10KN/m2合计=0.30KN/m2变荷载 (1)屋面均布活荷载标准值不上人屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载标准值取0.50KN/m2。根据《建筑结 (2)屋面雪荷载标准值基本雪压0S=0.50KN/m基本雪压0 (3)屋面风荷载标准值值恒载+1.4屋面均布荷载qxqsinKN/m0恒载+1.4风吸力荷载线荷载设计值：2恒载+1.4检修及施工集中荷载内力分析如图6.1所示。对X轴，跨中拉条支点最大弯矩：对Y轴，跨中拉条支点最大负弯矩：对于平坡屋面(坡度为1/8~1/20)，当风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，永久荷载与风荷载组合下截面应力反号的情况。面特性檩条h=(1~1)l=171mmh=(1~1)l=171mm~120mm查表知C形檩条18070202.2的各项截面特性为：Ix=374.90cm4;Wx=41.66cm3;ix=7.06cm;Iy=48.97cm4;Wymax=23.19cm3;力计算所示。应力计算如下：1=xy=33=153N/mm2压()<1=xy=33=153N/mm2压()<205N/mm2xyminMMxyminMM0.1771062=x+y=3+3=179N/mm2压()<205N/mm2xymaxmNmm4=xy=33=189N/mm2拉()4=xy=33=189N/mm2拉()<205N/mm2xyminxymin板件的稳定系数由max=179N/mm2，min=163N/mm2，0=min=163=0.911<0得腹板压应力分布不均匀系数：max179abc=当100时k=7.86.290+9.7802=7.8+6.290.911+9.780.9112=21.647翼缘板nNmmcck7021.6471翼缘属于部分加劲板件，最大压应力作用在支撑边，当0>一1时k一11.590.855+6.680.8552=0.864板件的有效宽度c=70mm，则=1.9471.1c=1.9471.1c则板组约束系数为：k檩条为受弯构件，1=179N/mm2。179p=205k1k=2050.36821.647=3.02179腹板计算系数：1腹板计算系数：b效宽度为：bc1=0.4be=32.48mm,be2=0.6be=48.72mm翼缘板考虑板组约束的影响，腹板的相邻板件为受压的上翼缘，腹板宽b=70mm，上翼缘宽cmm，则ck1800.864bkck1800.864bk7021.647ck1=1=1=1.396<1.7(上)则板组约束系数为：0.513考虑檩条是受弯构件，o1取钢材强度设计值o1=178.7N/mm2。腹板计算系数：p===1.176bt2.2tt按公式计算的界面的有效宽度为：下翼缘因为受拉，所以全部有效。积的截面模量如图6.4所示，WWW3.803102.2571035mm)。连接孔位置与扣除面积位置相同，所以腹板的扣除面积宽度按13mm计算，有效净截面模量为：Wenx=374.910413.482.2902132.2(9035)2=3.803104mm90Wenymax==2.257104mmenxxexymaxymaxenyminymin；W/W=0.913,Wenxxexymaxymaxenyminymin；a1=xy=44=169N/mm2<205a1=xy=44=169N/mm2<205N/mm2enxenymin MMenxenymin MM7.121060.177106a2=xa2=x+y=4+4=195N/mm2205N/mm2计算表明所选截面符合规程规定的强度要求。有效，同时不记孔洞削弱，则W=W=41.66cm3W=W=10.02cm3enxx，eyey受弯构件的整体稳定性系数：跨中无侧向支撑构件。查《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002表A.1.2得：ee===9cmha22===0.46===0.46h18h=+()2=+()2=1.227入=l0=600=235.29yi2.55=0.475<0.7风吸力作用下的檩条下翼缘受压区：=+=+=161.7N/mm2<195N/mm2计算表明由永久荷载与屋面活荷载组合控制，满足要求。挠度为：v===26.09mm<=30mmx6<200此檩条在平面内，外均满足要求。梁设计m迎风风荷载标准值：背风风荷载标准值：7.1荷载计算7.1.1荷载计算如图7.1所示：qx=1.20.372=0.446kN/mm2mmqqxqx0.446+0.088=0.534kN/mm2qy=1.40.56=0.784kN/mm2q=1.40.28=0.392.kN/mm2墙梁所受荷载标准值：qkx=0.372+0.073=0.445kN/mm2qky=0.56kN/mm2qky=0.28kN/mm2 (1) (2)qx+qyqx+q内力分析7.2.1竖向荷载qx产生的弯矩My墙梁支撑点，弯矩如图7.2所示：Mymax=MB=qxl2=0.53462=0.601kN/mm2M1=M2=qxl2=0.53462=0.300kN/mm27.2.2水平荷载qy，q产生的弯矩Mx,Mx墙梁承担水平方向上的荷载作用下，按单跨简支梁来计算内力，则：迎风Mx=qyl2=0.78462=3.526kN/mm2背风Mx=qyl2=0.39262=1.764kN/mm2剪力向荷载qx的作用下，两跨连续梁最大剪力为：Vxmax=0.625qxl=0.6250.5346=2.003KN在水平方向上的剪力按单跨简支梁来计算：Vymax=0.5qyl=0.50.7846=2.352KNVmax=0.5ql=0.50.3926=1.176KN及验算面选型范(GB50018-2002)》中表B.1.1-4知截面特性：A=7.69cm2；Ix=479.87cm4；ix=7.77cm；Wx=47.99cm3；Iy=50.64cm4；iy=2.52cm；Wymax=25.31cm3；Wymin=10.13cm3；由弯矩Mx、M、My引起截面各角点应力符号如图7.3所示(双弯扭矩B取零)班件端部的应力值迎风：i=+MM3.5261060.601106WW47.9910MM3.5261060.601106WW47.991025.3110xymaxxyminMM3.526xyminMM3.5261060.601106MM3.5261060.601106WW47.991025.31104=x一y=WW47.991025.3110xymaxxy3=13.01MPaMxy3=13.01MPaxymaxM'MxymaxM'M1.7641060.6011062=x+yxyminxy=一+=22.57MPaM'xy=一+=22.57MPaxymaxWW47.9910xymax组成板件有效截面.1迎风板为加劲板max=4=49.73N/mm2min=1=一97.23N/mm2kk一0.22v+0.045v2kvv(6.6)1-4板，k=23.87kc=1.07b=200mmc=70mmt=2.2mm1按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》[3]公式(5.6.3-2)计算板组的约束系数为：k1=0.11+0.93/(一0.05)2=0.11+0.93/(1.65-0.05)2=0.47p===6.8(6.7)kkcbmmc=200mmt=2.2mm1=132.80N/㎜2由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》[3]公式(5.6.3-3) (6.8) (6.8)按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.3-1)计算板组的约束系数为：=1.29p===1.46p=18×1.09×1.46=28.65，38p=38×1.09×1.46=60.47所以18p<<38p按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》[3]公式(5.6.1-2)计算截面由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》[3]公式(5.6.5-2)：be1=0.4be=0.4×66.34=26.54mmbe2=0.6be=0.6×66.34=39.80mm2板全截面受拉，全部有效。背风：公式(5.6.2-2)取=-1计算：结构技术规范》[3]公式(5.6.2-3)1=13.01N/mm2,由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.3-3)===1.62>1.1按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.3-2)计算的板组约p===13.58mmoN[3]公式(5.6.3-3)===0.62<1.1按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.3-1)计算板组的约束系数为：k1=1/=1.27p===1.74mbtap4=35.39，所以18ap按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.1-2)计算截面的有效宽bebcmm由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.5-3)：be1=0.4b=0.470=28mmbe2=bmm型钢结构技术规范》公式(5.6.2-2)取=一1计算：k-4板：k=1.42kc=23.87b=70mmc=200mmt=2.2mmo1=22.57N/㎜2由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.3-3) =1.20p===3.5b/t=70/2.2=31.82,18p=18×1.55×3.5=97.65，所以18p>按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.1-1)计算截面的有效宽由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(5.6.5-3)：be1=0.4be=0.4×19.02=7.61mm,be2bemm7.3.4有效净截面模量：算截面有两个012拉条连接孔(一个距上翼缘边缘35mm，一个距下翼缘边缘35mm)，同，所以腹板应扣除面积宽度按24mm计算，有效净截面模量为：enymaxWenymaxenyminWenymin7.4强度计算：7.4.1正应力：迎风时：背风时：7.4.2剪应力：根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》[3]公式(8.3.1-1)(8.1.1-2)竖向剪应力： (6.9) (6.10)V3btV3bt水平剪应力：ty===8.20N/mm2<fv(6.12)7.5稳定计算：计算查表，跨中设一道侧向支承：e=e=ex+=4.932.0+=6.43cmba0022300入==136.4y2.20bx'=1.091=1.091=0.835(6.14)按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式(8.1.1-2)计算的稳定性为：G=+=+=119.7N/mm2<205N/mm27.6挠度计算：vymml/200=30mm算条承担一根墙梁的竖向支撑作用时，拉条所受拉力：N=0.625qxl=0.6250.5346=2kNNxyxy按构造选用08拉条，截面面积50.3mm2,它可以承担6根墙梁的竖向支撑作用。7.8构造计算：xi7.77xi7.77yi2.52yi2.52故此墙梁在平面内，外均满足要求。mm标准值值0.20KN/m20.20KN/m0.55KN/m20.25KN/m21.50KN/m活载：计算刚架取0.30KN/m2雪载：0.50KN/m2基本风压0.368KN/m2,基本风压《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取，地面粗糙等级为B级，以柱顶为准，风压高度变化系数z=1.0。车荷载吊车横向水平荷载标准值：横向水平荷载：Tmax=Dmax=167.96=3.92KN准值：边柱为Q=0.256+1.5=3KN/m中柱为Q,=1.5KN/m线荷载q556=3.3KN/m线荷载于雪荷载，取雪荷载，则由雪荷载引起的线荷载：q'=0.506=3.0KN/m载左风：左边柱上的线荷载设计值：q1=2.40KN/mq2=1.80KN/m左边背风坡面上的线荷载设计值：q3=1.50KN/mq4=1.20KN/mm右风：右边柱上的线荷载设计值：q6=2.40KN/mm线荷载 (1)最大轮压作用于边柱列边柱列所受竖向力及弯矩：Fk=Dmax=167,96KNMk=Fk.e=167.960.60=100.78KN.m力及弯矩：Fk=Dmin=78.38KNMk=Fk.e=78.380.60=47.03KN.m (2)最大轮压作用于中柱列力及弯矩：Fk=Dmax=167.96KNMk=Fk.e=167.960.60=100.78KN.m边柱列所受竖向力及弯矩：Fk=Dmin=78.38KNMk=Fk.e=78.380.60=47.03KN.mmax (3)横向荷载作用T=3.92max对钢架进行节点、单元编号，计算简图如图8.1所示：中柱截面H7503001016iixI=160167104mm4xxW=4271103mm3x =309mm xiiyI=7206104mm4yyW=480103mm3y =94mm y边柱截面H6003001016iixI=97144104mm4xxW=3238103mm3x =252mm xiiyI=7205104mm4yyW=480103mm3y =69mm y刚架斜梁第一段H14iixI=119070104mm4xxW=3402103mm3x =294mm xiiyI=6303104mm4yyW=420103mm3y =68mm y刚架斜梁第二段HiixI=56625104mm4xxW=2265103mm3x =216mm xiiyI=6302104mm4yyW=420103mm3y =72mm y刚架斜梁第三段H14iixI=119070104mm4xxW=3402103mm3x =294mm xiiyI=6303104mm4yyW=420103mm3y =68mm y用结构力学求解器分别求出不同荷载作用下的轴力、剪力和弯矩图，以及各个单元、下的内力图及数值 (KN/m) (KN) (KN) (KN.m)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-------------------------------------------------------------------------------------12345678930030039939930030036.0530278 5320.000000000.0000000041.350949521.57565323.497564777277026621347.976573286.364969216.1493336000000 47.9765732621330073003993993007300-3.497564775324950.000000000.000000007565322786213976573200000000976573262137277026活荷载及雪荷载 (KN/m) (KN) (KN) (KN.m)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-------------------------------------------------------------------------------------23456789628743743628362832.8073734 0.000000000.0000000037.5547172 3.147710806617507443.453234678.543376814.9335885000000 78.543376843.4532346074661753628743743362836281720.000000000.000000007349074453234637680000000037684532346907466175360左风 (KN/m) (KN) (KN) (KN.m)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-------------------------------------------------------------------------------------123456789152309152309906689906689739598739598967687967687759901759901663760663760880003049500 9090.914379349.925622312.256477612.256477612600054.92677433764276402889687234746529553426097926318507593371063991523091523095.3190668995.437395985.4373959835.49676876879017.547599017607.3566376004950039099.9256223118.93686522.256477616477612604.92677433 7645857236896872347465295534705779250759337106399右风 (KN/m) (KN) (KN) (KN.m)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-------------------------------------------------------------------------------------1272367647647641063993456789760663760759901759901967687967687739598739598906689906689152309152309433 7617612319.3612890900310639993375075892609679270575534652947489687237607607.5475990190135.4967687875.4373959898895.3190668920.41523091523094332220058.74600260-2.25647761761-9.9256223179340920.1747806950093375075631867925534652947489687233028吊车工况一 (KN/m) (KN) (KN) (KN.m)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-----------------------------------------1-165.618547-3.43498800-48.575146823456789145245491491802802494049348348800168168 11691693131 89708742942149.097345959586439145245-7.22888491-7.22888491-7.46273802802-0.67240494049-5.96839348-5.96839348800-2.70582168-2.70582168116916983147556812864279759529586439965吊车工况二 (KN/m) (KN) (KN) (KN.m)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--------------------------------------------------------------------------------------11773982177381572637042363703838904948389049448389049483890494550457145504714671471473064903218306453.05177798245222024536159060535216402606053521644340605352164434060535216471582145648409715821456484092.89827625214564840982762521456484095.142580924672187592467218750.51604672-2.83991875-1.957215950.51604672-2.83991875-20.4166878 (1)1.2恒载+1.4活载 (2)1.0恒载+1.4风载 (3)1.2恒载+1.4吊车荷载 (4)1.2恒载+0.85×(1.4活载+1.4风载+1.4吊车荷载)后得到最不利组合值，见附表1；根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002第(6.1.1)条进行板件最大宽厚比验算。均满足要求。腹板宽厚比：均满足技术规程限值要求。均满足技术规程限值要求。 (1)最不利内力组合值第一组：Nmax及相应的M和VN=一308.61KN；M=15.73KN.m；V=一25.19KN。第二组：+Mmzx及相应的N和VN=一196.61KN；M=165.00KN.m；V=一57.30KN。 (2)强度验算1=+=+3=25.05N/mm2；1=+=+3=25.05N/mm2；xA2=一=一3=15.34N/mm2。N2=一=一3=15.34N/mm2。xA根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-4)1616K===4.96+0.112(1一)2+(1+)(1+0.61)2+0.112(1-0.61)2+(1+0.61)因1f，计算可用YR1来代替式(6.1.1-3)中的fyYR25.05=27.56N/mm2根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-3)===0..150.8根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-2)，p=1，即此时截面全部有效，同时有fv'=fv。根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-8)抗剪承载力设计值：Vd=hwtwfv'=56810180=1022.1KNV=25.19KNVd=1022.4KN，满足要求。强度满足要求。根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-4)1616K===14.980)因1<f，计算可用YR1来代替式(6.1.1-3)中的fy根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-3)所以根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-2)，有效宽度根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-8)抗剪承载力设计值：强度满足要求。根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-4)1616K===20.80因1<f，计算可用YR1来代替式(6.1.1-3)中的fy根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-3)所以根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-2)，有效宽度根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-8)抗剪承载力设计值：N满足要求。强度满足要求。(3)稳定验算|(M=-165.32KN.m||(M=-270.53KN.m|〈N=-91.40KNGB2003)求单阶柱平面内的计算长度系数。柱线刚度：1121I21HNI2.5100.411HNI6.5308.611n1=11.HNI6.5308.611221计算柱上端可移动但不可转动的单阶柱下端计算长度系数：查《钢结构设计规范》(GB50017-20030)表5.3.4得折减系数为0.7。xi252xi252xN'=2EA=3.142〉206〉103〉15280=11019.35KNxEx1.1入21.1〉50.602x=56.38N/mm2<f=310N/mm2Nmmf=310N/mm2满足要求。b算lyyi69yb(GB50017-2003)附录C-2得，杆件轴心受压稳定系数：Qy=0.911。满足要求。||(M=15.73KN.m(M=一236.81KN||内力组合取〈N=一308.61KN〈N=一196.61KNbhbbhb下段柱平面内的稳定性验算：x00xx00NEA3803.5KNxx=25.54N/mm2<f=310N/mm2=83.33N/mm2<f=310N/mm2满足要求。b下段柱平面外稳定性验算lyyi69y00yb+n=+1.0=114.24N/mm2<310N/mm2及稳定性均满足要求。 (1)最不利内力组合值第一组：Nmax及相应的M和VN=365.74KN；M=14.33KN.m；V=10.38KN。第二组：Mmzx及相应的N和VN=104.93KN；M=74.27KN.m；V=14.53KN。 (2)强度验算AmmWx=4271103mm31=+=+3=25.15N/mm2；1=+=+3=25.15N/mm2；xAW16780427110x2==3=18.44N/mm2NM2==3=18.44N/mm2xAW16780427110x==0.73>0根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-4)1616K===4.62(1+)2+0.112(1)2+(1+)(1+0.73)2+0.112(10.73)2+(1+0.73)因1<f，计算可用YR1代替式(6.1.1-3)中的fyYR.15=27.67N/mm2根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-3)根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-2)，有效宽度系数pfvfv。根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-8)抗剪承载力设计值为：强度满足要求。2=-=0103-=-11.14N/mm2根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002(6.1.1-4)16