土木工程 土建 毕业设计 鞍钢无缝钢管厂管坯车间厂房建筑、结构设计

1、 鞍钢无缝钢管厂管坯车间厂房建筑、结构设计摘要本设计主要对鞍钢无缝钢管厂管坯车间厂房进行建筑和结构设计。 该厂房的主要任务是堆放钢材坯料及运输，根据要求设计成单层、双跨等高钢结构厂房。本设计的厂房纵向长度为84m，横向厂房跨度为24m。本设计内容主要包括建筑设计和结构设计，建筑设计主要进行了建筑方案的确定、平面、立面以及剖面的设计；在结构设计中确定了结构方案、并进行了标准构件选型、对双跨等高框架进行荷载计算及内力分析、柱设计、柱脚设计及抗震设计、基础设计的设计等。内力计算方法采用剪力分配法,采用最不利的内力组合对柱、基础进行验算，以保证其安全性。屋面采用梯形钢屋架与钢格构柱刚接的轻型屋面形式。

2、另外，还进行了钢格构式柱肩梁的专题设计。关键词：单层工业厂房；框架结构；钢结构The building and structure design of a Tube Plant building of Anshan iron and Seamless Steel Tube factoryAbstractThe design is primarily to design a factory building of Anshan iron and Seamless Steel Tube factory with building and structure design. Main task is

3、 stacking and transport of steel billets.In accordance with the requirements, the factory is designed to steel construction factory of the single layer, double spans of equality height. The design of the plant vertical length is 84m. Horizontal cross-length is 24m .The content of this design include

4、s building and structure design, building for a major building programme of identification, plane, facade, profile; structure design determine the structural project, select the standard element, carry on the loads calcuation and internal forces analysis of the double spans and equal height framewor

5、k, the steel lattice column design and foundation design etc. Internal force calculation method used shear distribution method.The most unfavorable combination of internal forces of the column, basis checking, to ensure their safety. Roof adopt the form for steel roof truss and steel lattice column

6、rigid form.In addition, the paper also introduce the special topic design of shoulder beam.Keywords:single-layer industrial factory buildings; framework structure; steel structure 目 录1 绪论11.1 前言11.1.1 钢结构的主要优点及缺点11.1.2 钢结构的应用21.1.3 钢结构的发展31.2 工程概况31.2.1 生产概况31.2.2 建厂地点及气象、水文、地质情况41.2.3 车间组成及简要的工艺流程6

7、2 建筑设计72.1 平面设计72.1.1 确定厂房柱距、跨度及定位轴线与编号72.1.2 变形缝的设置72.1.3 布置门、窗、通道确定尺寸及门窗编号72.1.4 屋面排水设计82.2 立面设计82.3 剖面设计92.3.1 确定剖面形式92.3.2 柱的截面形式及尺寸的确定92.3.3 安全净空的验算112.3.4 屋架的选取112.4 构造设计112.4.1 外墙.112.4.2 散水的设计112.4.3 屋顶构造112.4.4 地面构造113 结构设计123.1 结构构件选型123.1.1 厂房结构构件的选型123.1.2 柱截面特性183.1.3 屋盖支撑的布置193.1.4 柱间支

8、撑的布置203.2 厂房的框架计算203.2.1 计算单元及计算简图203.2.2 荷载计算213.2.3 横向框架内力分析263.2.4 横向水平地震作用下的内力计算443.2.5 内力组合583.3 柱设计633.3.1 A列柱633.3.2 B列柱713.4 柱脚设计793.4.1 A列柱柱脚设计793.4.2 B列柱柱脚设计823.5 基础设计853.5.1 A柱基础设计863.5.2 B柱基础设计91专 题961. A列柱柱肩梁962. B列柱柱肩梁99结 论102致 谢103参考文献1041绪论在冶金，造船，机械制造等行业，有许多重型厂房，它们显著的特点是跨度大，高度大，吨位大。例

9、如冶金工业的转炉车间，装配三个容积400m的转炉时，其跨度可达30m，多层部分的高度可达80m，整个厂房占地面积达30000，吊车的起重量可达450t。在机械制造行业，有高度60m，吊车起重量高达1200t的重型厂房。综合分析可靠性，耐久性和经济性表明，这种重型工业厂房最适宜采用全钢结构建造。随着我国钢产量的增加，一些中型厂房也会采用全钢或钢屋盖结构。下面谈谈钢结构的优缺点，应用以及钢结构的发展趋势。1.1 前言 1.1.1钢结构的主要优点和缺点钢结构和其它材料的结构相比，钢结构具有以下优点：1、钢结构重量轻钢结构的容重虽然较大，但与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相

10、同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。2、钢材的塑性和韧性好塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。3、钢材更接近于匀质和各向同性体钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。4、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短钢结构由各种型材组成，制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造；精确度高。制成的构件运到现场拼装

11、，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。5、钢结构的密封性好钢结构的气密性和水密性较好。钢结构也有下述缺点：1、钢结构的耐热性好，但防火性能差钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。2、钢材易于锈蚀，应采取防护措施钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护3、钢结构在温度低和其他条件下，可能发生

12、脆性断裂随着科学技术不断的发展，钢结构结构的缺点正在被逐渐克服或有所改进。如针对钢结构易腐蚀的特点，在刚才冶炼中可加入适量的磷、铜、铭和镍，形成耐腐蚀的合金钢，能在表面上形成致密的防锈层，起到隔离覆盖的作用或对钢结构外漏部分加涂（刷）防锈漆。耐火性能差 ,近年防火涂料的应用已经有了很大的改善。1.1.2钢结构的应用钢结构由于具有强度高、自重轻、施工速度快等优点，故一直是人们喜爱采用的一种结构，近百年来得到了快速的发展。尤其是在20世纪下半叶，随着世界钢产量的大幅度增加，钢结构也相应更加扩展了应用领域。在重工业建筑方面，近年来，随着生产水平的高速发展、生产工艺的不断革新，厂房更加大型化，柱距、跨

13、度；高度和起重能力都日趋扩大，同时对建厂投产工期却要求尽可能缩短，这些都促使钢结构发挥其特点，继续保持并扩大其应用领域。在构筑物方面，除传统的冶金炉体、石油化学工业的塔架罐体、电厂锅炉刚架、输电铁塔、水工闸门、栈桥通廊、贮仓漏斗、起重机架、输油管道等仍为钢结构应用领域外，在新开发的构筑物中，如近海石油平台、无线电塔桅、卫星和导弹发射架等，现在也都是钢结构应用的专属领域。在桥梁方面，虽然公路桥梁可用混凝土结构，但大型铁路桥梁和公路铁路两用桥梁仍是钢结构的专属领域。在公共和民用建筑方面，随着城市经济和人民物质文化水平的提高，各种大跨度的体育和展览馆建筑，以及高层和超高层的商业和旅游业建筑的大量涌现

14、，也促使钢结构开拓其应用领域。上述的钢结构应用领域主要还是在大(跨度)、高(耸)、重(型)、动(力荷载)结构范围。但是，随着轻型钢结构的发展(冷弯型钢、压型钢板等)，钢结构的应用范围已扩大到小型民用房屋，如住宅、餐厅、旅游、科学考察和建筑工地活动房屋等房屋建筑中。另外，钢结构应用的一个新领域钢货架结构近年来也已在国内外悄然兴起。它是一种立体结构，可提高仓储密度，节约建筑面积，实现自动化管理，降低仓储费用，提高效率，加快货物及资金的周转，经济效益显著。我国已在第二汽车制造厂和各地仓库、超市建造了一大批这样的钢货架。1.1.3钢结构的发展钢结构的发展，从所用材料看，先是铸铁，后是钢，最近是铝合金，

15、所以有人主张改称为金属结构。从钢结构连接方式的发展看，在生铁和熟铁时代是销钉连接，19世纪初采用铆钉连接，20世纪初有了焊接，最近则发展了高强度螺栓连接。从结构的形式看，先是桥梁、塔，后是工业及民用房屋和水工结构，以及板结构如高炉、储夜库、储气库等。钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（用于厂房的跨度比较大，但是基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖，在钢结构的厂房中钢结构的墙可以采用压型钢板，也可以采用砖墙维护。 由于我国的钢产量增大，很多都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。考虑到这种大的发展趋势，本设计将中型厂房设计成全钢

16、结构的厂房。这样既经济节约又符合钢结构的发展趋势，也是我们设计的发展趋势。1.2 工程概况1.2.1 生产概况拟建厂房为单层中型钢结构厂房，平面呈矩形，长为84m，形式为双跨等高厂房，柱距6m，跨度分别为24m。本车间主要任务是堆放钢材坯料及运输，由于本厂产品种类繁多，规格不一，故本车间产品流动性大，作业频繁，为辅助生产的中型厂房。1.2.2 建厂地点及气象、水文、地质情况厂区位于鞍山市郊，详见1.1图。施工条件：场地平整，无障碍物，无相邻高大建筑，周围道路、水、电线路均可供施工用。冬季室外计算温度：15，绝对最低温度：26，绝对最高温度：39全年雨季：89月，最大降雨量：100mm/小时92

17、.3mm/日 604.2mm/年平均 31.7mm/10分钟最大风速：25.2m/sec， 年平均风速： 2.2m/sec主导风向：夏季为南风，冬季为北偏西， 基本风压：0.5/m2基本雪压：0.4/m2 ， 最大积雪深度：70cm最高地下水位：2.82m， 最低地下水位：3.65m土壤冻结深度：1.2m 抗震设防烈度：7度设计基本地震加速度：0.10g， 设计地震分组：第一组工程地质条件：地表至1.5m为粘性土及部分杂填土，呈中密密实状态；1.5m以下为密实性粘性土，地基承载力特征值160k/m2，土层较厚，最薄处为12m。吊车资料：吊车起重量Q32T，共1台，厂房跨度24m，吊车跨距22.

18、5m，工作制度A5级，轨面标高8.50m，轮距4.70m，车宽6744，轨顶至车顶高度为2477，吊车轨道距吊车边缘的距离260，小车重11600，总重42800，最大轮压300,荐用轨道QU70。吊车起重量Q10T，共2台，厂房跨度24m，吊车跨距22.5m，工作制度A5级，轨面标高8.50m，轮距4.050m，车宽5934，轨顶至车顶高度为1876，吊车轨道距吊车边缘的距离230，小车重3562，总重23500，最大轮压132,荐用轨道43kg/m。 图1.1 工艺平面图1.2.3车间组成及简要的工艺流程1、管坯长料场：用以堆放新轧制成的长规格无缝钢管管坯。2、管坯切割部：对钢材坯料进行切

19、割成所需规格。3、磨修部：磨修部清理坯料表面上的干砂，铲除管坯上的毛刺和飞边等，并对坯料进行矫正、修补、退火等工序。4、定尺料场：对坯料进行固定和包装。5、成品堆放场：准备运输出厂、发货。工艺流程：表面清理检查修补包装运输发送切割加工2建筑设计2.1平面设计2.1.1确定厂房柱距、跨度及定位轴线与编号1、柱网确定：跨度和柱距的确定要满足设备的大小和布置方式，材料和加工件的运输，产生操作和维修等生产工艺所需的空间要求。柱网确定还需满足结构经济要求，跨度和柱距的选择应使平面的利用和结构方案达到经济合理。除上述要求之外，还需符合模数的要求，根据工艺要求跨度定为24m，跨度24m18m时，柱距满足6M

20、的模数要求，柱距采用6m。山墙抗风柱根据所选屋架节点确定，采用15M数列，本设计采用6m间距。2、划分定位轴线及编号： 根据厂房建筑模数协调标准确定纵横向定位轴线与墙柱的关系，确定定位轴线的编号。本设计为双跨等高厂房，两跨均为24m，共48m;纵向为84m（146m柱距）。横向两跨到，纵向轴线从到，定位轴线详见平面图。（注：因为山墙内侧设有抗风柱，在柱布置时，两侧的柱中心线是将横向定位轴线分别内移600m）2.1.2变形缝的设置 由钢结构设计规范查得, 柱顶为刚接时，横向温度区段长度大于220m厂房平面尺寸很大时，为避免产生过大的温度应力，应在厂房的横向和纵向设置温度伸缩缝，本设计厂房的纵向长

21、度为84m672m2 满足3、室内通道设计：通道的设置与工段划分相结合，且与大门相通，不能切断生产。有利于生产和厂房面积的充分利用。火车通道就是考虑上述要点设计的。4、吊车梯及消防梯吊车梯设在厂房第二个柱距内。消防梯沿厂房周边每200m长度设置一个，本设计厂房纵向长84m5.0m 截面高度=（）=(0.5570.696) 取0.6m 截面宽度=（0.350.6）0.6=（0.210.36） 取0.4m下柱=12.1m5.0m 截面高度=（）=(0.5570.696) 取0.6m 截面宽度=（0.350.6）0.6=（0.210.36） 取0.3m下柱 =13.5m20.0m 截面高度=（）=(

22、0.901.125) 取1.0m 截面宽度=（0.250.5）1.0=（0.250.5） 取0.3m 中柱：考虑框架纵向轴线的合理划分，以及满足吊车跨度和吊车桥架外边缘净空尺寸的要求，按构造选取中柱尺寸。上柱 截面高度0.8m ，截面宽度为0.4m下柱 截面高度1.5m ，截面宽度为0.4m2.3.3 安全净空的验算AB跨：边柱 满足 中柱 满足BC跨：边柱 满足 中柱 满足2.3.4 屋架选取因设计成无天窗，并且屋架与柱刚接，端部刚接点详图见图纸，屋架杆件根据（01SG515）轻型屋面梯形钢屋架图集选用。2.4 构造设计2.4.1 外墙外墙底部窗台以下部分采用370厚空心墙，高度为1.2m，

23、窗台以上部分外墙采用保温压型钢板外墙。2.4.2 散水的设计散水作用是保护墙基不受雨水的侵蚀，将屋面雨水排至远处。屋面排水为有组织排水，宽度1000。坡度为3%5。2.4.3 屋顶构造屋顶采用保温压型钢板有檩体系。屋面檐口部分采用有组织排水方式。2.4.4 地面构造因厂房内生产管坯对地面有一定的要求，故采用C25混凝土垫层250厚，采用10200双向、双层配筋地面。3 结构设计3.1结构构件选型3.1.1厂房结构构件选型1、屋面板 屋面荷载标准值： 屋面板： 0.25/ 檩条及拉条： 0.15/ 雪荷载： 0.40/ 活荷载： 0.50/Q=0.25+0.15+0.50=0.9/1.50/,檩

24、距为1.5m，查01J925-1图集，选用屋面板采用压型钢板复合保温屋面构造，板采用YX35-125-750压型钢板，波高35mm，波距125mm,单块压型钢板有效宽度为750mm。板厚0.8mm，中夹100厚玻璃丝棉。荷载标准值0.252、屋架（1） 屋架的选取屋面荷载标准值： 屋面板： 0.25/ 檩条及拉条： 0.15/ 雪荷载： 0.40/活荷载： 0.50/ Q=0.25+0.15+0.50=0.9/0.339/ 满足。3、檩条屋面坡度为1/10(=5.71。)，檩条跨度6m，中设一道拉条，檩距1.5m，屋面=1.13基本风压为0.5，地面粗糙度为B类，风压高度变化系数，基本雪压为0

25、.4，屋面活载0.5，钢材为Q235-B。永久荷载标准值： 压型钢板： 0.25/ 檩条及拉条： 0.15/ 雪荷载： 0.40/ 活荷载： 0.50/风荷载：按CECS102：2002附录A计算，基本风压乘以1.05，中间区檩条受风面积A=1.56.0=9.0屋面中间区：计算体型系数 =0.15logA -1.3=-1.16 风吸力标准值：= -1.161.13(0.51.05)= -0.69/屋面边缘带、角部：计算体型系数=0.15logA -2.9= -1.47风吸力标准值：= -1.471.13(0.51.05)= -0.87/（1） 按永久荷载与活荷载效应基本组合选择截面线荷载设计值

26、：P=1.2(0.25+0.15)1.5+1.40.51.5=1.77/由SG521-14图集表2.冷弯薄壁卷边槽钢檩条允许线荷载值，查得满足强度要求的檩条截面为C18070203（编号LC6-18.3）其允许线荷载值为：按强度=2.11/1.77/（2） 按永久荷载与活荷载效应标准组合选择截面线荷载设计值：=(0.25+0.15)1.5+0.51.5=1.35/由SG521-14图集表2.冷弯薄壁卷边槽钢檩条允许线荷载值，查得满足挠度要求的檩条截面为C18070203（编号LC6-18.3）其允许线荷载值为：按挠度=1.84/1.35/（3） 按风吸力与永久荷载效应的基本组合验算檩条的稳定性

27、永久荷载线荷载设计值：（=1.0） P=1.0(0.25+0.15)1.5=0.6/0.5/ 檩条的自重可以抵抗风吸力无需进行风吸力验算。故可以选用C18070203截面的檩条。4、吊车梁先求出最大弯矩和最大剪力设计值,然后选用吊车梁截面。吊车梁自重、积灰荷载、轨道等竖向荷载可近似乘以增大系数，动力系数，吊车竖向荷载分项系数。（1）AB跨 吊车起重量Q=32t,一台级，吊车跨度=22.5m，=300,车宽=6744mm车轮距=4.70m。 弯矩经试算1个轮子作用于梁时的情况产生的弯矩最大图3.1弯矩计算简图 1个轮子作用于梁时，其最大弯矩位置位于跨中： 最大弯矩：=1.41.051.03 =1

28、.41.051.03=676.47 剪力图3.2剪力计算简图=+P=+300=361.02最大剪力：=361.021.41.051.03=551.93选用SG520-12图集表8中GDL6-10，其允许内力：=898.3676.47 满足 =702.2551.93 满足 挠度图3.3挠度计算简图=150，则C点处的最大弯矩值=150=442.5 =2.84mm=2.74mm 故实际上挠度满足要求，可选用GDL6-10截面型号的吊车梁（2）BC跨 吊车起重量Q=10t,两台级，吊车跨度=22.5m，=132,车宽=5934mm车轮距=4.05m。 =1884mm1) 弯矩经试算两个轮子作用于梁时

29、的情况产生的弯矩最大图3.4弯矩计算简图两个轮子作用于梁时，其最大弯矩位置为：=最大弯矩：=1.41.051.03 =1.41.051.03=420.39相应剪力： =1.41.051.03 =1.41.051.03=169.582) 剪力 方案一 方案二 图3.5剪力计算简图方案一：=+=+132 = 221.09方案二：=+=+132 =172.63420.39 满足 =347.8338.0 满足1） 挠度图3.6挠度计算简图 =66 C点处的最大弯矩值=66=194.7 =4.16=4.48mm 故实际上挠度满足，可选用GDL6-5截面型号的吊车梁5.轨道连接AB跨 采用QU70轨道 重

30、量52kg/m =0.52/mBC跨 采用43kg/m轨道 重量44.65kg/m =0.44/m轨道连接件荷载标准值为0.10/m6.墙板采用压型钢板复合保温墙体，外墙板采用YX35-125-750压型钢板0.8mm厚，中间夹100厚玻璃丝保温层，内墙板同样采用YX28-150-750压型钢板0.8mm厚。墙荷载标准值为0.15/m。表3.1主要承重构件选型表构件名称标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板01J9251-1YX35-125-7500.25/屋架（包括屋盖支撑）01SG515GWJ24-2A0.15/吊车梁SG520-12GDL6-5 604kgGDL6-10 1014kg轨道4

31、3kg/m0.44/QU700.52/轨道连接件0.10/墙板01J9251-1YX35-125-7500.15/3.1.2 柱截面特性 图3.7 A柱上、下柱截面尺寸及形心轴置 图3.8 B柱上、下柱截面尺寸及形心轴置 图3.9 C柱上、下柱截面尺寸及形心轴置表3.2柱截面特征值表截面面积A（）（）（）（）（）（）（）自重（/m）A上柱207.86111709.626119.323.1811.203856.03600.11.63下柱161.11321738.135352.544.7014.805894.87083.61.26B上柱281.6301943.02135932.758.717549

32、.02.17下柱201.610206004996871.2015.7013608.01.58C上柱164.2100199720824.716.633340.01.26下柱235.2376634901440.026.197533.01.813.1.3 屋盖支撑的布置为了保证结构的空间整体作用，避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动，需要设置屋盖支撑来承受和传递荷载，保证结构安装时的稳定与方便。1、 上弦横向水平支撑本设计厂房事有檩条的屋盖，应该设置屋架上弦横向水平支撑。将其设置在第一个柱间，为满足支撑间距不超过60m的要求中间还需布置一道，即在轴、间，轴、间以及轴、间。2、 下弦横向水平支撑本

33、设计厂房的跨度为24 m大于18m，并且有吊车工作，需设置下弦横向水平支撑。下弦水平支撑与上弦横向水平支撑布置在同一柱间，已形成空间稳定体。3、 纵向水平支撑本设计厂房的柱顶标高13.0m小于18.0m，并且不设天窗，起重量Q小于50t，屋架间距6.0m小于12m。综上所述，无需设置纵向水平支撑。4、 垂直支撑本设计厂房的屋架采用轻型梯形钢屋架，必须在屋架端部设置垂直支撑，由于厂房跨度24m小于30m，可仅在屋架跨中央设置一道垂直支撑。5、 系杆本设计厂房屋架间距6.0m，应在在屋架下弦平面内、屋架端部设置系杆。由于屋架与柱刚接，屋架下弦端节间受压，但没有设置纵向水平支撑，因此需在未设纵向水平

34、支撑的节点设置刚性系杆。3.1.4 柱间支撑的布置为了保证厂房的纵向刚度，承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，厂房需设置柱间支撑。本设计厂房长84m小于90m，在中央设置一道下层柱间支撑，即在轴、间。为了传递风荷载，在厂房两端部设置上层柱间支撑，此外，在有下层柱间支撑处也应设置上层柱间支撑，即在轴、间，轴、间以及轴、间。每列柱都必须设置柱间支撑，中列柱与边列柱的柱间支撑布置在同一柱间。3.2 厂房的框架计算3.2.1 计算单元及计算简图1、 计算单元的划分 本设计为各列柱距均相等的厂房，只需取一榀框架进行计算，如图3.10图3.10计算单元2、 计算简图 本设计柱采用阶形柱

35、，计算跨度采用各柱重心线间距离，计算简图详见3.11图3.11 计算简图3.2.2 荷载计算1、永久荷载（1） 屋盖恒荷载标准值 压型钢板复合保温屋面 0.25/ C型钢檩条及拉条 0.15/ 屋架（包括屋盖支撑） 0.15/作用于边柱A、C的屋面恒荷载：(0.25+0.15+0.15)6=39.6作用于中柱B的屋面恒荷载：239.6 = 79.2因为柱与屋架是刚接的，因此屋盖恒荷载作用于上柱截面形心，详见荷载作用位置图3.16。（2） 吊车梁轨道及连接件重力荷载标准值AB跨 ：BC跨 ：（3） 柱自重重力荷载标准值 墙的自重折算到柱上，下柱为格构式的柱需乘以1.2的增大系数。墙的自重重力荷载

36、标准值为：0.15/6=0.9/A柱: 上柱 下柱 B柱: 上柱 下柱 C柱: 上柱 下柱 2、屋面活荷载屋面均布活荷载。由荷载规范得，屋面均布活荷载标准值为；雪荷载标准值为0.40kN/m2 荷载规范规定屋面均布荷载不能同时考虑，取两者大值，即。 作用于边柱A、C的屋面活荷载：0.56=50.40作用于中柱B的屋面活荷载：250.40 = 100.80屋面雪荷载作用位置与屋盖自重作用位置相同。恒荷载、活荷载作用位置图如下图3.12：图3.12 荷载作用位置图3、 吊车荷载（1）吊车竖向荷载标准值AB跨一台32t吊车荷载作用下支座反力影响线： 图3.13 AB跨吊车支反力影响线AB跨吊车竖向荷

37、载标准值：BC跨两台10t吊车荷载作用下支座反力影响线：图3.14 BC跨吊车支反力影响线AB跨吊车竖向荷载标准值：（2）吊车横向水平荷载标准值AB跨：作用于每个轮子上的水平制动力： 作用于排架柱的吊车横向水平荷载标准值 BC跨：作用于每个轮子上的水平制动力： 作用于排架柱的吊车横向水平荷载标准值 吊车荷载作用位置图如下图3.15：图3.15吊车荷载作用位置图4、 风荷载按地面粗糙度B类，查建筑结构荷载规范得风压高度变化系数： 柱顶标高处 H=11.5m =1.042檐口标高处 H=13.0m =1.084屋顶标高处 H=14.2m =1.118查建筑结构荷载规范，确定风载体型系数： 图3.1

38、6风载体型系数示意图（1）左吹风()()()左风荷载作用下的计算简图如图3.17所示：图3.17 左吹风时作用在框架上的荷载（2）右吹风右风情况同左风，但力的方向相反，右风荷载作用下的计算简图如图3.18所示：图3.18右吹风时作用在框架上的荷载3.2.3 横向框架内力分析本设计厂房为双跨等高框架，可用剪力分配法进行框架内力分析。1、 剪力分配系数计算（1） 柱截面惯性矩及柱高见表3.3表3.3 柱截面惯性矩及柱高柱别I1 cm4I2 cm4Hu mHl mH mA柱111709.6321738.14.077.9312.0B柱301943.01020600.0C柱100199376634（2）

39、 单位侧向位移=1时，柱顶固端弯矩和支座反力A柱：n=0.35, =0.34,由钢结构设计手册表3.7-17查得： =2.83, =7.601 B柱：n=0.30, =0.34,由钢结构设计手册表3.7-17查得： =2.544, =7.186 C柱：n=0.27, =0.34,由钢结构设计手册表3.7-17查得： =2.370, =6.930 （3） 单位水平力作用于框架柱顶时的柱顶弯矩和剪力各柱的抗剪刚度为：, ,各柱顶的弯矩和剪力系数：= = = = = =2、荷载作用时的柱内力（1） 恒载作用下框架内力分析恒载作用下的框架计算简图如图3.19所示：图3.19 恒载作用下的框架计算简图=

40、39.6 =14.09+13.68=27.77=19.13 =79.2=12.09+13.68+9.18=34.95 =15.04=12.03+9.18=21.21 =21.49=39.60.2481=9.82=-=13.680.4542-14.090.2481=2.72=39.60.2=7.92=-=9.180.5-12.030.2=2.18=13.680.75+9.180.75=3.38对于A柱：n=0.35, =0.34,由钢结构设计手册表3.7-19查得： =0.151, =1.494对于B柱：n=0.30, =0.34,由钢结构设计手册表3.7-17查得：=0.163, =1.499

41、 对于C柱： n=0.27, =0.34,由钢结构设计手册表3.7-17查得： =0.169, =1.500，则柱顶的弯矩和剪力：柱各截面的内力如图3.20、3.21所示： 图3.20 恒载作用下的框架弯矩内力图（单位:kNm） 图3.21 恒载作用下的框架轴力内力图（单位:kN）（2） 屋架活荷载作用下的排架内力分析. AB跨作用屋面活荷载 框架计算简图如图3.22所示：图3.22 屋面活载作用下的框架计算简图其中=50.4，=100.8,它在柱顶及变截面处引起的力矩为： ，则各柱顶弯矩剪力分别为：柱各截面的内力如图3.23、3.24所示： 图3.23 屋面活荷载作用在AB跨时框架弯矩图（单

42、位：kNm）图3.24 屋面活荷载作在AB跨框架轴力图（单位：kN） BC跨作用屋面活荷载框架计算简图如图3.25所示：图3.25 屋面活荷载作在BC跨框架计算简图其中=100.8，=50.4,它在柱顶及变截面处引起的力矩为： ，则各柱顶弯矩剪力分别为： 柱各截面的内力如图3.26、3.27所示： 图3.26 屋面活荷载作用在BC跨时框架弯矩图（单位：kNm） 图3.27屋面活荷载作在BC跨框架轴力图（单位：kN）（3） 风荷载作用下的排架内力分析 左风吹时排架计算简图如图3.28所示：图3.28 左风吹时框架计算简图对于A柱：n=0.35，=0.34，由钢结构设计手册表3.7-26查得：当均

43、布荷载q作用于柱全高时：=0.064，=0.468对于C柱：n=0.27，=0.34，由钢结构设计手册表3.7-26查得：当均布荷载q作用于柱全高时：=0.062，=0.460，则各柱顶弯矩剪力分别为： 柱各截面的内力见图3.29： 图3.29 左风作用下的框架弯矩内力图（单位:kNm）右风吹时排架计算简图如图（图3.30） 图3.30 右风吹时框架计算简图对于A柱：n=0.35，=0.34由钢结构设计手册表3.7-26查得：当均布荷载q作用于柱全高时：=0.064，=0.468对于C柱：n=0.27 ，=0.34由钢结构设计手册表3.7-26查得：当均布荷载q作用于柱全高时：=0.062， =0.460，则各柱顶弯矩剪力分别为：柱各截面的内力如图3.31所示： 图3.31 右风作用下的框架弯矩内力图（单位:kNm）（4）吊车荷载作用下排架内力分析 作用于A柱框架计算简图如图3.32所示：图3.32 作用于A柱时框架计算简图其中吊车竖向荷载、在牛腿顶面处引起的力矩为： =365.100.4542=165.