【正文】
168。風(fēng)荷載的大小與建筑場(chǎng)地的基本風(fēng)壓、建筑體型、高度及建筑地面粗糙度等因素有關(guān)。b)屋面雪荷載《荷載規(guī)范》規(guī)定屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算: (11)式中—基本雪壓值,由《荷載規(guī)范》中“全國(guó)基本雪壓分布圖”查得; —屋面積雪分布系數(shù),可由《荷載規(guī)范》查得。b)懸墻自重當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí),排架柱承受著計(jì)算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等自重,它以豎向集中力的方式作用在支承連系梁的柱牛腿頂面,作用點(diǎn)通過(guò)連系梁或墻體截面的形心軸。1)恒載恒載包括屋蓋、柱、吊車梁及軌道連接件、圍護(hù)墻體自重,其值可根據(jù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料容重計(jì)算。它們同時(shí)承受風(fēng)載,雪載等荷載的作用,并將這些荷載傳到次要支承結(jié)構(gòu)上。6)圍護(hù)結(jié)構(gòu):包括縱墻、橫墻(或稱山墻)。3)吊車梁:兩端焊接(簡(jiǎn)支)在柱的牛腿頂面,主要承受吊車傳來(lái)的豎向荷載及橫向或縱向水平荷載,并將它們及其自重傳遞給排架柱。屋蓋結(jié)構(gòu)分為有檁體系和無(wú)檁體系兩種。并且由于作業(yè)量大,空中作業(yè)的安全性等問題顯得十分突出。如切割、組立(或拼裝)、焊接、校正以及除銹和防腐處理技術(shù)等。另外,輕型門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)體系在各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用發(fā)展,除必要的技術(shù)導(dǎo)入之外,應(yīng)根據(jù)自身能力,追逐理論熱點(diǎn),以科技為先導(dǎo),開展必要的科研工作,以最大限度地挖掘利潤(rùn)空間,追求更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,滿足生產(chǎn)和市場(chǎng)需要。對(duì)于輕型鋼結(jié)構(gòu),我國(guó)目前主要還是接受輕型門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系,我國(guó)現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)規(guī)程也是針對(duì)這一結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)的熱軋H型鋼從零開始發(fā)展到2002年的100多萬(wàn)噸,其他鋼結(jié)構(gòu)用的中厚板、型鋼、鋼管、冷彎型鋼、涂鍍層鋼板等產(chǎn)品,都有明顯的增長(zhǎng),基本滿足國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的需求,為其不斷發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。目前,我國(guó)冷彎型鋼年產(chǎn)量在30萬(wàn)噸左右。輕型鋼結(jié)構(gòu)所用鋼板大量為涂層鋼板。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),1999年中國(guó)建筑用鋼約2500多萬(wàn)噸,占全部鋼材產(chǎn)量的20%一25%。由于國(guó)家政策、鋼材生產(chǎn)、設(shè)計(jì)研發(fā)等諸多方面的有利因素,近幾年我國(guó)的建筑鋼結(jié)構(gòu)處于建國(guó)以來(lái)最好的發(fā)展時(shí)期,而且還會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。到了2004年,中國(guó)鋼產(chǎn)量占到世界鋼產(chǎn)量份額的25%。(論文)單層輕鋼建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文1 緒論由于科技的飛速發(fā)展以及鋼材品質(zhì)的進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)的重要性己經(jīng)被先進(jìn)國(guó)家所肯定,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)鋼鐵工業(yè)與建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著中國(guó)鋼材實(shí)現(xiàn)了從短缺到充裕的大跨度飛躍,國(guó)家相繼出臺(tái)了”發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)造和安裝施工新技術(shù)等產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。建設(shè)部、原國(guó)家冶金工業(yè)局成立的建筑用鋼技術(shù)協(xié)調(diào)小組制定的建筑用鋼發(fā)展計(jì)劃指出:爭(zhēng)取到2010年我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼達(dá)到鋼材總產(chǎn)量的5%,而發(fā)達(dá)國(guó)家建筑用鋼占鋼產(chǎn)量的比例目前都在10%以上。其中鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲、鋼絞線約2000萬(wàn)噸,鋼結(jié)構(gòu)約200萬(wàn)噸,金屬門窗及設(shè)備支架約300萬(wàn)噸。2000年,市場(chǎng)滿足率只有41%。鋼結(jié)構(gòu)新興產(chǎn)業(yè)方興未艾,國(guó)產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)用鋼發(fā)展迅速。然而,應(yīng)該看到,盡管國(guó)產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)用鋼在研制、開發(fā)和產(chǎn)能上有了長(zhǎng)足進(jìn)展,但與鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和要求還存在一定的差距,目前國(guó)產(chǎn)的輕型薄壁型鋼材與我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)的發(fā)展還不能完全相適應(yīng)。中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECSI()2:2002)就是針對(duì)這一結(jié)構(gòu)形式制定的[3]。就目前的熱點(diǎn)問題有以下幾個(gè)方面:(1)理論研究方面:①應(yīng)力蒙皮效應(yīng)與結(jié)構(gòu)共同工作的空間作用;②I型變截面梁柱,在腹板局部屈曲后剛架結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定極限承載力;③以用鋼量為目標(biāo)函數(shù),以極限承載力或不適合變形為控制參數(shù)的計(jì)算機(jī)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和評(píng)估軟件系統(tǒng)的開發(fā)等。另外,輕型門式剛架的安裝技術(shù)有別與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)。同時(shí)兩者均須強(qiáng)調(diào)安裝精度對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響。有檁體系由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐組成如圖13(a),這種屋蓋的結(jié)構(gòu)和荷載傳遞均比較復(fù)雜,整體性和空間剛度較差,但對(duì)一般中小型廠房能滿足使用要求,且構(gòu)件小而輕,便于運(yùn)輸和吊裝。4)支撐:包括屋蓋支撐和柱間支撐兩大類??癸L(fēng)柱、連系梁等構(gòu)件。次結(jié)構(gòu)即墻面墻梁及屋面檁條,將由墻面及屋面?zhèn)鬟f來(lái)的荷載均勻地傳到主結(jié)構(gòu)上去,同時(shí)對(duì)主結(jié)構(gòu)提供良好的側(cè)向約束。若選用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,其值也可直接由標(biāo)準(zhǔn)圖查得。c)吊車梁自重吊車梁和軌道及連接件自重按照吊車梁及軌道連接構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)圖取用,它以豎向集中力的方式沿吊車梁截面中心線作用在柱牛腿頂面,作用點(diǎn)距柱縱向定位軸線之間的距離,一般為750mm。c)屋面積灰荷載按照廠方使用性質(zhì)及屋面形式的不同,標(biāo)準(zhǔn)值可由《荷載規(guī)范》查得3)吊車荷載a)吊車豎向荷載對(duì)于四輪橋式吊車,可按下式進(jìn)行計(jì)算: (12)式中 G—吊車橋架(大車)的總重;g—小車的重量;Q—吊車的額定最大起重量?!逗奢d規(guī)范》規(guī)定:垂直于廠房各部分表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算 (15)式中 —基本風(fēng)壓值,由《荷載規(guī)范》中“全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖”查得; —某高度Z處的風(fēng)振系數(shù),對(duì)于高度小于30m的單層廠房,取=; —風(fēng)壓高度變化系數(shù),離地面越高,風(fēng)壓值越大,為各廠房標(biāo)高處的風(fēng)壓與其10m高度處的基本風(fēng)壓的比值;它還與地面粗糙度有關(guān),其值可由《荷載規(guī)范》查得; —風(fēng)荷載體型系數(shù),可根據(jù)建筑體型由《荷載規(guī)范》查得。每跨設(shè)有10t吊車各一臺(tái),吊車工作級(jí)別為中制A5,廠房無(wú)天窗,建筑剖面簡(jiǎn)圖如圖21所示。 建筑構(gòu)造屋面采用卷材保溫屋面做法,圍護(hù)墻為240mm厚雙面清水磚墻,采用鋼門窗,窗寬為3600mm,室內(nèi)外高差為150mm,素混凝土地面。該廠房各主要承重構(gòu)件選型[7]見表22。表23柱的計(jì)算參數(shù)Table 23 Column calculating parameters計(jì) 算 參 數(shù)柱 號(hào)截面尺寸(mm)面積()慣性矩()自重(KN/m)A,C上柱矩400400下柱I400800100150B上柱矩 40060072下柱I400800100150圖22計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖Figure 22 calculating unit and Calculation diagram 恒載計(jì)算(1)屋蓋自重三氈四油防水層撒綠豆砂保護(hù)層 20mm厚水泥砂漿找平層 =150mm厚加氣混凝土保溫層 =20mm厚底板混合砂漿抹灰 =預(yù)應(yīng)力大型屋面板(包括灌縫) 屋蓋鋼支撐 屋面恒載合計(jì) 為了簡(jiǎn)化計(jì)算,天溝板及相應(yīng)構(gòu)造層的恒載,取與一般屋面恒載相同。圖31荷載作用位置圖Figure 31 loads position diagram 吊車荷載對(duì)于10t的中級(jí)工作制吊車,查電動(dòng)橋式起重機(jī)基本參數(shù)和尺寸系列(ZQ162)將吊車的噸位換算為KN,得=125,=47,B=,K=,g=38圖32 吊車荷載作用下支座反力影響線Figure 32 Crane load counteracting force influence lines根據(jù)B與K,可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值,如圖32所示,依據(jù)該圖可求得作用柱上的吊車荷載。和反力系數(shù)(C1~C11)得則 屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析1)AB跨作用有屋面活荷載 由屋架傳至柱頂?shù)募泻奢d,由它在A,B柱柱頂及變階處引起的彎矩分別為。2)BC跨作用有屋面活荷載 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱,故只需要將AB跨作用有屋面活荷載情況的A柱與C柱內(nèi)力對(duì)換,并注意內(nèi)力變號(hào),如圖36所示。2)作用于B柱左由吊車豎向荷載,在柱中引起的彎矩為計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖38(a)所示。圖 310 作用于C柱時(shí)排架內(nèi)力圖Figure 310 When role in C column bent to inside5)作用于A,B柱當(dāng)AB跨作用有吊車橫向水平荷載時(shí),計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖311(a)所示。當(dāng)橫向水平荷載方向相反時(shí)。圖312 作用于B,C柱時(shí)排架內(nèi)力圖Figure 312 In the role of B and column bent to when within1)左吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如313(a)所示。圖314 右吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖Figure 314 right when internal blowback bent 最不利內(nèi)力組合 首先選取控制截面,對(duì)單階柱,上柱為II截面,下柱ⅡⅡ及ⅢⅢ截面。表42 恒載+(風(fēng)載+其它活荷載)Table 42 permanent load+(wind load +others live load)內(nèi)力組合恒載+(風(fēng)載+其它活荷載)IIM1+[2+3+(6+9)+10]1+[(5+7+9)+11]1+[2+3+(6+9)+10]1+[3+(6+9)+10]NMsNsIIIIM1+[3+(4+6+9)+10]1+[2+(5+7+9)+11]1+[2+3+(4+8)+101+[(7+9)+11]NMsNsIIIIIIM1+[3+(4+6+8)+10]1+[2+(5+7+8)+11]1+[2+3+(4+8)+10]1+[3+(6+9)+10]NVMsNsVs表43 恒載+可變荷載Table 43 permanent load+ variable load內(nèi)力組合恒載+可變荷載IIM1+2+3+(6+9)1+(5+7+9)1+2+3+(6+9)1+3+(6+9)NMsNsIIIIM1+3+(4+6+9)1+2+(5+7+9)1+2+(4+8)1+(7+9)NMsNsIIIIIIM1+3+(4+6+8)1+2+(5+7+8)1+2+(4+8)1+3+(6+9)NV續(xù)表 43恒載+可變荷載Table 43 permanent load+ variable load力組合恒載+可變荷載IIIIIIMs1+3+(4+6+8)1+2+(5+7+8)1+2+(4+8)1+3+(6+9)NsVs44 恒載+風(fēng)載Table 44 permanent load +wind load內(nèi)力組合恒載+風(fēng)載IIM1+101+111+101+10NMsNsIIIIM1+101+111+111+11NMsNsIIIIIIM1+101+111+101+10NVMsNsVs注: 1)組合及中,177。選取控制截面的最不利內(nèi)力A柱: ① II: ② II: 1)上柱配筋計(jì)算吊車廠房排架方向上柱的計(jì)算長(zhǎng)度為按第①組內(nèi)力計(jì)算取屬于大偏心受壓,2)按第②組內(nèi)力計(jì)算取屬于大偏心受壓故上柱縱向鋼筋3)垂直于彎矩作用平面的承載驗(yàn)算對(duì)于有吊車廠房,有柱間支撐在垂直排架方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度 查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)為 驗(yàn)算滿足需求。1)荷載計(jì)算考慮動(dòng)力系數(shù),各段柱自重線荷載設(shè)計(jì)值為上柱 牛腿下柱2)內(nèi)力計(jì)算由 求得的最大位置3)上柱配筋計(jì)算上柱配筋 受彎承重力驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算驗(yàn)算滿足要求。1)A、C柱列計(jì)算所需荷載柱自重(12根邊柱) 圍護(hù)墻重量檐墻重量 山墻重量(大門洞口 )吊車梁重量(11根)屋蓋重量雪荷載2)B柱列計(jì)算荷載柱自重(12根中柱)山墻重量吊車梁重量(22根)屋蓋重量雪荷載