【正文】 1 1 設(shè)計(jì)資料 本工程為武漢市一金工車間廠房，采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度 24m，柱高 ；共有 15 榀剛架，柱距 6m，屋面坡度 1:10；地震設(shè)防列度為 6 度，屋面及墻面板均為彩色壓型鋼板 ,內(nèi)填充以保溫玻璃棉板，檁條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊 C 型鋼，間距為 ，鋼材采用 Q235 鋼，焊條采用 E43 型。 2 結(jié)構(gòu)體系 選用橫向單跨雙坡門式剛架承重體系 3 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置 橫向剛架主要尺寸 2 橫梁： Q235 截面： H 型鋼 h b t twt? ? ? 600x300x8x14 柱： Q235 截面： H 型鋼 h b t twt? ? ? 500x300x10x16 墻梁及柱間支撐 屋面支撐 3 荷載計(jì)算 永久荷載： 恒載：屋面板及保溫層： 檁條及支撐： 剛架： KN/m2 可變荷載： 屋面活載： KN/m2 雪荷載： KN/m2 風(fēng)荷載： KN/m2 地震荷載：武漢地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)廠房按 6 度設(shè)防，即鋼結(jié)構(gòu)廠房 6 度設(shè)防只需滿足構(gòu)造要求。 4 吊車設(shè)計(jì) 資料：采用北起起重量 Q=5t，跨度 S=， Pmax,k=45KN，Pmax,k=， B=3500mm， W=3000mm， H1=880mm，軌道型號(hào)： 38kg/m。 吊車荷載（豎向荷載設(shè)計(jì)值） 4 m a x 1 Q m a x , kP P 1 .0 5 1 1 .4 45 66 .1 5K N? ? ?? ? ? ? ? ? 吊車梁內(nèi)力 計(jì)算 Mmax及相應(yīng) V ? ? ? ? ? ?? ?m a x 1 m a x0m a x220m a x 0m a x1500222 2 66 .1 5 35 00 15 0037 .8 /4 4 4 35 0066 .1 5 0. 75 3. 7549 .6 1666 .1 5 49 .6 1 16 .5 4Bp a p w wa m mppP L aP B aM k N mLBR k NV k N? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ??????? ? ??? 求 Vmax 輪子在支座上時(shí)，剪力最大 1m a x 1 2 3( 1 ) 6 6 . 1 5 6 6 . 1 5 ( 1 ) 9 9 . 2 36aV P P k Nl? ? ? ? ? ? ? ? 吊車水平荷載作用下的 MmaxH及 5 VmaxH 230011 ()221 0 .1 2 ( 6 .1 0 .1 2 9 .8 5 9 .8 ) 1 .4 2 .3 64k i k k k QT T G GnnkN??? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? m a x m a x m a x 2 . 3 63 7 . 8 1 . 3 56 6 . 1 5kH TM M k N mP? ? ? ? ? ? m a x m a x m a x 2 . 3 69 9 . 2 3 3 . 5 46 6 . 1 5kH TV V k NP? ? ? ? ? 截面選擇 鋼材采用 Q235 的 H 型組合鋼 經(jīng)濟(jì)高度 6 3m a x31 .2 3 7 .8 1 0 2 1 0 .9 82 1 5 1 0x Mw c mf? ??? ? ??3 337 3 0 0 7 2 1 0 9 8 0 3 0 0 1 1 6wxh w m m? ? ? ? ? ? 最小高度 6m i n 0 . 3 6 0 . 3 6 2 1 5 6 0 0 0 1 0 1 0 0 0 4 6 4lh fl m mv ???? ? ? ? ? ? ????? 根據(jù)構(gòu)造要求， h 取 50mm的整數(shù)倍，因此 h=500mm 腹板厚度 抗剪要求 ： 3m a x1 . 2 1 . 2 9 9 . 2 3 1 0 1 . 9 15 0 0 1 2 5w vVt m mhf ??? ? ?? 局部穩(wěn)定 ： 500 6 .43 .5 3 .5w ht m m? ? ? 根據(jù)構(gòu)造要求，腹板厚度 tw≥8mm的整數(shù)倍，則 tw=8mm 翼緣尺寸 0 1 1 1 1( ~ ) ( ~ ) 5 0 0 8 3 .3 ~ 2 0 06 2 .5 6 2 .5b h m m? ? ? ? 取 b0=200mm 抗彎要求： 6 000 6xww h tbt h?? 30 2 1 0 .9 8 1 0 2 0 0 8200 5 0 0 6t ????, 則 t0= 局部穩(wěn)定要求： 00 2 0 0 8 2 3 5 7 . 3 82 6 2 3 5 2 6 2 3 5yw fbtt m m? ?? ? ? 而 t0值一般取 2mm的整數(shù)倍且大于 tw，則 t0=10mm 截面特性 2200 10 2 500 8 80A c m? ? ? ? ? ? 3 3 4112 0 0 5 2 0 ( 2 0 0 8 ) 5 0 0 3 4 3 4 6 . 6 71 2 1 2xI c m? ? ? ? ? ? ? ? 313 4 3 4 6 .6 7 1 3 2 1 .0 32 2 6 0 1 0xx Iw c mh ?? ? ?? 31 5 02 0 1 . 0 2 5 . 5 5 0 0 . 8 7 6 024xS c m? ? ? ? ? ? ? ? 3 3 4112 1 .0 2 5 0 0 .8 1 3 3 5 .4 71 2 1 2yI c m? ? ? ? ? ? ? ? 301 3 3 5 .4 7 1 3 3 .5 52 1 0yy Iw c mb? ? ? 3301 2012 10hoyhoy Iw c mb ??? ? ? 強(qiáng)度驗(yàn)算 7 正應(yīng)力驗(yàn)算33 22m a x m a x 3 7 . 8 1 0 1 . 3 5 1 0 4 8 . 8 6 / 2 1 5 /1 3 2 1 . 0 3 6 6 . 6 7Hx h o yMM N m m f N m mww? ??? ? ? ? ? ? ? 切應(yīng)力驗(yàn)算33 22m a x 3 7 . 8 1 0 7 6 0 1 0 1 0 . 4 6 / 1 2 5 /3 4 3 4 6 . 6 7x vxwMS N m m f N m mIt? ? ? ?? ? ? ? ? 腹板局部壓應(yīng)力 。 5 2 5 0 2 5 0 1 5 0c z y RwzF l a h h m mtl?? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 221 . 0 6 6 . 1 5 1 0 5 5 . 1 2 5 / 2 1 5 /8 1 5 0c N m m f N m m? ??? ? ? ?? 腹板邊緣處的折算應(yīng)力 2 2 2 13cc f? ? ?? ? ?? ? ? ? 31 3 7 . 8 1 0 2 5 . 5 2 8 . 0 63 4 3 4 6 . 6 7nM yNI? ?? ? ? ? 22 2222 8 .0 6 5 5 .1 2 5 2 8 .0 6 5 5 .1 2 5 3 1 0 6 / 2 1 55 5 .1 3 /N m m f N m m??? ?? ??? 穩(wěn)定性驗(yàn)算 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 yxb x y yMM fww???? 1 3 3 5 . 4 7 4 . 0 8 6 4 0 . 8 680yy Ii c m m mA? ? ? ? 6000 1 4 6 .8 4 1 5 04 0 .8 6yyli? ? ? ? ?(滿足 ) 006 0 0 0 8 0 . 4 8 2 . 02 0 0 5 0 0ltbh? ?? ? ? ??(滿足 ) 0 .7 3 0 .1 8 0 .7 3 0 .1 8 0 .4 8 0 .8 2b??? ? ? ? ? ? 8 又因?yàn)殡p軸對(duì)稱工字形截面，則ηb=01 222243 20 23 51 ( )43 20 80 00 50 0 14 4 10 23 5 2 1 014 4 13 21 03 0 50 0 23 5 98 yb b by x ytAhW h f?? ? ??????? ? ? ????????? ????? ? ? ? ??????????39。 0 . 2 8 2 0 . 2 8 21 . 0 7 1 . 0 7 0 . 5 9 8 1 . 00 . 5 9 8bb? ?? ? ? ? ? ? 33 2239。 3 7 . 8 1 0 1 . 3 5 1 0 5 6 . 2 7 / 2 1 5 /0 . 5 8 9 1 3 2 1 . 0 3 1 . 2 1 3 3 . 5 5yxb x y yMM N m m f N m mww?? ??? ? ? ? ? ??? 局部穩(wěn)定性驗(yàn)算 翼緣： 1096 1310bt ? ? ? 腹板： 500 6 2 .5 8 08wht ? ? ?（應(yīng)按構(gòu)造要求配置橫向加勁肋） 橫向加勁肋截面確 定 橫向加勁肋為 Q235，尺寸為 80mm8mm 加勁肋間距為 h a 2h 25 0m m a 10 00 m m a =10 00 m m? ? ? ? ? 取 剛度計(jì)算62254 10 600 011 = 610 10 10 343 7 10 100 0xkxMl lm m m mEI??? ???? ? ? ???? ? ? ?? 支承加勁肋計(jì)算 采用凸緣式支承加勁肋 0 200sb b mm?? 9 尺寸：按端面承壓強(qiáng)度試選加勁肋厚度 已知： 2 m a x3 2 5 / , 9 9 .2 3 , 2 0 0c e sf N m m V k N b m m? ? ?支 座 反 力 為 需要 3m a x 9 9 . 2 3 1 0 1 . 5 32 0 0 3 2 5s s c eVt m mbf ?? ? ?? 考慮到支座支承加勁肋是主要傳力構(gòu)件，為保證其使梁在支座處有較強(qiáng)的剛度，取加勁肋厚度與梁翼緣板厚度大致相同，令 ts=10mm。加勁肋端面頂緊刨平，突緣伸出板梁下翼緣底面長(zhǎng)度為 2ts=210=20mm的構(gòu)造要求。 按軸心 受壓構(gòu)件驗(yàn)算加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定，支承加勁肋的截面 腹板截面積。 端承壓：查附表 （適用于 Q235 鋼， y軸 c類） 3 3 40002111 0 2 0 0 6 6 6 .6 71 2 1 21 5 2 3 51 0 2 0 0 8 1 5 8 2 3 5 2 3 5 2 9 .66 6 6 .6 74 .7 52 9 .6501 0 .3 54 .7 5yS s w w yyysyyI t b c mA t b t t fcmIi c mAhi?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 當(dāng) 1 0 = 0 .9 9 2235yy f??? 時(shí) ， 當(dāng) 1 1 = 0 .9 9 0235yy f??? 時(shí) ， 因此 =? 3 22m a x2s 9 9 . 2 3 1 0= 3 3 . 8 3 / 2 1 5 /0 . 9 9 1 2 9 . 6 1 0V N m m f N m mA? ? ? ? ??? 焊縫計(jì)算 腹板與翼緣連接焊縫 最大焊腳尺寸： m 8 t m m? ? ? ? 最小焊腳尺寸： m a x1 .5 1 .5 1 0 4 .7fh t m m? ? ? ? 10 322334228200 10 255 510 0001 3 10 510 000 1 5 102 343 7 10 1 150137 .32 / 160 /fffwfh m mS c mhN m m f N m m?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ?取強(qiáng) 度 要 求 ： 支撐加勁肋與腹板的連接焊縫計(jì)算 焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度 ? ?2 5 0 0 8 9 8 4wl m m? ? ? ?? 需要焊腳尺寸 3m a x 10 160 wfwVh m mfl?? ? ???? 而 m a x1 .5 1 .5 1 0 4 .7fht? ? ? ?