【正文】 n contents of the design are the design of crane beam, load statistics and analysis, the calculation of internal forces, the bination of internal forces, selecting and checking of the beams’ crosssection, the design of the nodes, purlin design and wallbeam design. In addition, my design also contains foundation design. KEY WORDS: type of the structure architectural design，structural design, analysis of internal forces，principle of the design.濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 建筑設(shè)計(jì) 工程概況一：工程概況工程名稱：某環(huán)保設(shè)備生產(chǎn) 7 號(hào)車間設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)要求：單層輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房，廠房內(nèi)設(shè)起重量 5t 吊車 2 臺(tái)，軌頂標(biāo)高二：設(shè)計(jì)資料氣象條件 1）溫度：最熱月平均 ℃，℃，夏季極端最高 ℃，冬季極端最 ℃。??2工程地質(zhì)條件 1）地形概述：擬建場地地形平緩，地面標(biāo)高在 ~ 之間。??2 ??2 3）地下水位：地表以下 ，無侵蝕性。2) 擬參與投標(biāo)的施工單位技術(shù)力量和機(jī)械化水平均較高。 柱網(wǎng)布置的確定柱網(wǎng)尺寸即決定了廠房的跨度、柱距，又確定了剛架，屋面板，吊車梁的尺寸。平面布置圖如圖 示。圖 散水做法 柱頂標(biāo)高的確定廠房內(nèi)有吊車作業(yè)，柱頂標(biāo)高按式（11）確定：濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3 式（11）761hH??式中： ：柱頂標(biāo)高； ：吊車軌頂標(biāo)高（ ） ；m ：吊車軌頂至小車頂面的高度（ ） ；6 ： 小車頂面至屋架下弦底面之間的安全凈空尺寸（ ） 。 室內(nèi)地坪標(biāo)高的確定通常來講，單層廠房室內(nèi)外地坪需設(shè)置高差，以防止雨水倒灌侵入室內(nèi)。由于單側(cè)采光不均勻，衰減幅度大，所以采用雙側(cè)開窗。窗的確定：廠房的總面積： ，根據(jù)采光等級(jí)查得窗地比為202296m??1：4，窗戶的總面積為： ，南北立面雙側(cè)開窗，兼顧墻梁位置，高54201?窗高度為 ，距吊車梁頂面 600 ；低窗高度為 ，距地面 800 ，山墻也設(shè)置高低窗，以增加窗的面積，具體尺寸和位置同南北立面。 屋面排水的確定屋面排水形式是根據(jù)屋頂坡度而選擇的，屋面承重結(jié)構(gòu)的型式和屋面構(gòu)造形式起決定作用。根據(jù)《房屋建筑學(xué) 》 （第一版）中表 196，確m定雨水管直徑 100mm，最大集水面積：504 平方米。廠房的基本數(shù)據(jù)如：跨度、長度和柱距以及門窗的位置及屋蓋形式等，都在建筑設(shè)計(jì)中的平面、剖面設(shè)計(jì)中得以確定，再由立面設(shè)計(jì)，確定檐口標(biāo)高，門窗洞口標(biāo)高及位置，室內(nèi)外高差等；可選的墻，墻體材料和建筑形式清晰，反映了其處理方法，以及基于現(xiàn)有柱，門，窗，墻壁，裝飾線條，雨篷等部分組成，形成簡潔大方，比例對(duì)稱，色調(diào)紋理統(tǒng)一的效果。考慮屋面排水，屋面坡度取 10% 。圖 廠房地面做法 屋脊的確定屋面板采用彩鋼夾芯板，屋面連接形式及構(gòu)造見下圖 示：濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5圖 屋脊連接構(gòu)造濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6第 2 章 吊車梁設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料廠房柱距為 6 米，跨度 21 米，長度 96 米，吊車梁采用 Q235 鋼梁，焊條為 E43型，計(jì)算長度取 ，無制動(dòng)，支撐于鋼柱牛腿上，突緣式支座， 5 噸橋式起重吊車，吊車參數(shù)如下：軟鉤，A5 工作制，總重 12 噸，最大輪壓 噸，小車重 噸，軌道選用鐵路軌 TG38（軌高 134，底寬 114，重量 ）或 5050 方鋼，輪距及外輪廓幾何尺寸如圖 ， 所示： 圖 輪距示意圖 吊車荷載計(jì)算吊車的豎向輪壓標(biāo)準(zhǔn)值： 式（21）kNyPik , ?????吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：① 吊車每個(gè)輪上的橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 式（22）QT 228n201i ????1：小車重量，無說明時(shí)，軟鉤吊車可近似按下述情況確定：當(dāng) ≤50t 時(shí)， 1= ；當(dāng) ＞50t 時(shí)， = 。 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 （GB500092022） 規(guī)定：基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定采用：永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)：1)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，由可變荷載效應(yīng)控制的組合，分項(xiàng)系數(shù) ；永久荷載效應(yīng)控制的組合，分項(xiàng)系數(shù) ；2)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)的組合，應(yīng)取 。則吊車荷載設(shè)計(jì)值為：豎向荷載設(shè)計(jì)值： QP????max=? = kN 式（24） 橫向荷載設(shè)計(jì)值： H02)(ng??=[(10+)]/2x2= 式（25） 內(nèi)力計(jì)算 吊車梁中最大豎向彎矩的計(jì)算 吊車梁上有兩個(gè)輪壓時(shí)，最不利輪位如下圖 ，C 點(diǎn)是最大彎矩 Mmax 對(duì)應(yīng)的截面位置。 截面選擇 梁高初選由經(jīng)驗(yàn)公式估算梁所需要的凈截面抵抗矩： 356max mfMW ????梁的高度在凈空方面沒有限制條件；容許最小高度由剛度條件決定，按容許撓度值( )要求的最小高度為：50lv??minh mmvf ][6. 66 ??????梁的經(jīng)濟(jì)高度為：。mtw8? 確定翼緣尺寸初選截面時(shí)可取 ，由公式 確定翼緣板的面積為：wh?6wwxthWbt??25x ????上下翼緣面積按總面積 60%及 40%分配。3? ???hb取下翼緣寬 厚度為 12 。在支座的橫向加勁肋應(yīng)在腹板兩側(cè)成對(duì)設(shè)置，并與梁上下翼緣刨平頂緊。當(dāng)?shù)踯嚵菏芾砭墸ɑ虻踯囪旒芟孪遥┡c支撐相連時(shí)，不宜采用焊接。mhm176,.00 ?? m158取加勁肋間距為 。加勁肋計(jì)算簡圖如圖 所示m圖 加勁肋計(jì)算簡圖 翼緣局部穩(wěn)定驗(yàn)算濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13受壓翼緣自由外伸長度 與其厚度 之比為：1bt 83501 ???????????yftb 疲勞驗(yàn)算該吊車為中級(jí)工作制吊車，不必進(jìn)行疲勞驗(yàn)算，因此只需要采取以下措施來滿足疲勞強(qiáng)度的要求：（1）上翼緣與腹板采用焊透的 T 形對(duì)接焊縫，質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)。對(duì)于重級(jí)工作制吊車梁除計(jì)算豎向撓度外，還應(yīng)驗(yàn)算其水平方向的撓度。其焊腳尺寸不應(yīng)小于 6mm。A5 級(jí)工作制吊車梁下翼緣與腹板的連接，可以采用自動(dòng)焊接的角焊縫，但要驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度。 mNfNR cece ????對(duì)于突緣支座 4733z 2?????????zwzihAI mmA?由軸心受壓截面分類確定為 b 類，查表得 ，??，?，均滿足要求。因此柱高: += 剛架計(jì)算簡圖如下圖示。75厚聚苯乙烯泡沫填充，密度 ,以防水密封膏滿灌密封板縫，乳白色，屋面3kgm坡度 10%，外掛天溝排水：PVC100 落水管。KSr?可變荷載=max（屋面活荷載與雪荷載）： 2635根據(jù)《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS1022022)第 條規(guī)定，大于 60 平方米的鋼架構(gòu)件，屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值不小于 。各個(gè)面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值具體如圖 示圖 左風(fēng)荷載作用示意圖由 ，可得： Bzszk ???0???? mkNB ????2濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18mkNBsz )( ??????????? 3816544sz /6）（035其中6為壓力， 為吸力。 圖 鋼架承受活荷載示意圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到棋內(nèi)力圖如圖 ，：圖 彎矩圖（KN?M）濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21圖 剪力圖（KN）圖 軸力圖 ??kN 風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力左風(fēng)荷載作用如下圖 示：圖 左風(fēng)作用下鋼架受力示意圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到棋內(nèi)力圖如圖 ， 示：濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22 彎矩圖（KN?M） 剪力圖（KN） 軸力圖 ??kN 吊車荷載作用下的內(nèi)力（1）水平力向右，最大輪壓在左，鋼架受力如圖 示：濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23 鋼架受力圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到棋內(nèi)力圖如圖 ， 示：圖 彎矩圖 ??mkN?圖 剪力圖 ??kN圖 軸力圖 ??kN濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24（2）水平力向右，最大輪壓在右，鋼架受力如圖 示：圖 鋼架受力示意圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到棋內(nèi)力圖如圖 ， 示：圖 彎矩圖 ??mkN?圖 剪力圖 ??kN 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25 圖 軸力圖 ??kN（3）水平力向左，最大輪壓在右，鋼架受力如圖 示： 圖 鋼架受力示意圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到棋內(nèi)力圖如圖 ， 示：圖 彎矩圖 ??mkN?濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26圖 剪力圖 ??kN圖 軸力圖 ??kN（4）水平向左，最大輪壓在左，鋼架受力如圖 示： 圖 鋼架受力示意圖利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得到棋內(nèi)力圖如圖 ， 示：濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖 彎矩圖 ??mkN?圖 剪力圖 ??kN圖 軸力圖（KN ）濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28 內(nèi)力組合荷載組合有以下四類：(1) 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+ 豎向可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；(2) 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+ 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； (3) 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+（豎向可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值+ 吊車可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值） ；(4) 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+[豎向可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值+MAX(風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+地震荷載)+吊車可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值]圖 梁柱控制截面 表 31 最不利內(nèi)力組合表截面內(nèi)力Mmax 及相應(yīng)的N，VMmin 及相應(yīng)的N,VNmax 及相應(yīng)的M，VNmin 及相應(yīng)的M,VM V ⅠⅠN M V ⅡⅡN M V ⅢⅢN 124 M V 右柱ⅣⅣ N M V ⅠⅠN M V 梁ⅡⅡ N 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29表 32 內(nèi)力組合表 1③風(fēng)荷載 吊車 　 ①+③　截面內(nèi)力①恒荷載③ 荷載 左風(fēng) 右風(fēng) ④ 水平向右最大在左 ⑤ 水平向左最大在左 ⑥ 水平向右最大在右 ⑦ 水平向左最大在右①+② 左風(fēng) 右風(fēng)M V 13ⅠⅠ N M V ⅡⅡ N M V ⅢⅢ N M V 左柱ⅣⅣ N M V ⅠⅠ N M V 左梁 ⅡⅡ N 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30表 33 內(nèi)力組合表 2①+*（②+③+④）①+*（②+③+⑤）①+*（②+③+⑥①+*（②+③+⑦截面內(nèi)力左風(fēng) 右風(fēng) 左風(fēng) 右風(fēng)①+0.9*（②+④）①+0.9*（②+⑤） 左風(fēng) 右風(fēng) 左風(fēng) 右風(fēng)①+0.9*（②+⑥）①+0.9*（②+⑦）M V ⅠⅠ N M V ⅡⅡ N M V ⅢⅢ N 124 106 M V 左柱ⅣⅣ N 124 106 M V ⅠⅠ N 11 M V 左梁 ⅡⅡ N 濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31 截面驗(yàn)算 剛架梁（1）梁截面初選1）梁的經(jīng)濟(jì)高度：由經(jīng)驗(yàn)公式估算梁所需要的截面抵抗矩 356xma ????。 依據(jù)近似公式 ，351??yf,1021b?， 取 b=300mm。 圖 剛架柱截面截面特性計(jì)算 210847623