【正文】 雪壓 kN/m22 kN/m2恒載 屋面恒載 kN/m2 kN/m2 墻面恒載 kN/m2 kN/m2基本地震烈度7176。. 材料規(guī)格鋼材：型鋼，鋼板，冷彎薄壁型鋼均為Q235B或Q345B；螺栓：；焊條：手工焊、自動埋弧焊和CO2氣保焊；基礎(chǔ)混凝土≥C30，墊層混凝土≥C15；鋼筋：直徑Φ≥12mm為Ⅱ級鋼筋，直徑Φ≤10mm為Ⅰ級鋼筋。4. 工藝建筑設(shè)計中要注意提高建筑的經(jīng)濟、社會和環(huán)境的綜合效益，三者之間不能偏移太多。. 設(shè)計特點及方案1. 結(jié)合地區(qū)地質(zhì)、氣象條件及車間特征進行建筑平剖面設(shè)計(1) 設(shè)計條件1) 自然條件：～，無腐蝕性，～。(2) 根據(jù)上述特點，并結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源狀態(tài)及生產(chǎn)條件，確定設(shè)計方案為輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房。4) 采用內(nèi)天溝有組織排水。有的將跨度平行布置，有的將跨度相垂直布置。運輸路線短捷，工藝聯(lián)系緊密，工程管線較短；形式規(guī)整，占地面積少；整個廠房柱頂及吊車軌道頂標高相同，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造簡單，造價省，施工快；在寬度不大的情況下室內(nèi)采光通風(fēng)都較容易解決。2) 滿足結(jié)構(gòu)的要求。在實際設(shè)計中結(jié)合工程的具體情況進行綜合方案比較確定。只有在生產(chǎn)工藝有特殊要求時，跨度才采用21m、27m、33m等。當(dāng)廠房平面尺寸較大時，為避免產(chǎn)生過大的溫度變形和溫度應(yīng)力，應(yīng)在廠房的橫向或縱向設(shè)置溫度伸縮縫。按規(guī)范規(guī)定，對于熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋，縱向溫度區(qū)段不超過180m，橫向區(qū)段不超過100m時，不用設(shè)置溫度伸縮縫。也有用涂層鋼板和淡色透明塑料制成的波紋板作為廠房外墻材料，它們與其他顏色墻面相間布置構(gòu)成不同色帶的水平劃分，自然形成水平線條，即可簡化圍護結(jié)構(gòu)，又利于建筑工業(yè)化。廠房的承重結(jié)構(gòu)、外墻、屋頂、地面和隔墻等構(gòu)成了廠房內(nèi)部空間形式，是內(nèi)部設(shè)計的重要內(nèi)容；生產(chǎn)設(shè)備及其布置、管道組織、藝術(shù)裝修及建筑（小品）設(shè)計、室內(nèi)栽花種草、色彩處理等也都直接影響廠房內(nèi)部的面貌及其使用效果，也是車間內(nèi)部設(shè)計的有機組成部分。壓型鋼板間的搭接所用緊固件設(shè)于波峰之上，橫向搭接與主導(dǎo)風(fēng)向一致，且采用錯縫鋪法，一般錯開1～2波即可，以免重疊搭接。根據(jù)門窗尺寸和墻架間距選用合適的壓型剛板來滿足輕質(zhì)、美觀、耐用、保溫、施工簡便、抗震、防火等方面的要求。(2) ，顏色由業(yè)主自定，沿縱向的墻面沿女兒墻布置1m寬淺藍色壓型鋼板。(3) 本工程施工過程中須同結(jié)構(gòu)、水電工種密切配合，所有管道預(yù)留必須先留，不得后鑿，如遇有問題及時與設(shè)計人員協(xié)調(diào)。1. 廠房跨度：2. 廠房長度：3. 柱子間距：縱向25跨，跨度均為6m；橫向6跨，跨度均為6m。鋼板間夾有離心超細玻璃絲棉卷氈作為保溫材料。8. 荷載條件：荷載類型 A組 B組活載 屋面活載 kN/m2 kN/m2 基本風(fēng)壓 kN/m2 kN/m2 基本雪壓 kN/m2 kN/m2恒載 屋面恒載 kN/m2 kN/m2 墻面恒載 kN/m2 kN/m2基本地震烈度7176。9. 廠房內(nèi)凈高：6m10. 廠區(qū)通道：寬度為8m11. 混凝土材料規(guī)格：基礎(chǔ)混凝土≥C30，墊層混凝土≥C15。按這種布置方法，屋面荷載全部由剛架承受,抗風(fēng)柱不承受上部剛架傳遞的豎向荷載，只承受墻體和自身的重量和風(fēng)荷載,抗風(fēng)柱布置與東西邊跨除中間柱的柱網(wǎng)節(jié)點上，東西共八根。橫梁擬采用變截面工字形鋼，鋼材擬采用Q235B。柱間支撐由兩部分組成：在吊車梁以上的部分稱為上層支撐，吊車梁以下部分稱為下層支撐，下層之間支撐與柱和吊車梁一起在縱向組成剛性很大的懸臂桁架，顯然，將下層支撐布置在溫度區(qū)段的端部，在溫度變化的影響方面將是很不利的。2. 柱間支撐的形式和計算柱間支撐按結(jié)構(gòu)形式可分為十字交叉式，八字式，門架式等。當(dāng)在柱的兩個肢的平面內(nèi)成對設(shè)置時，在吊車肢的平面內(nèi)設(shè)置的下層支撐，除承受吊車縱向水平荷載外，還承受與屋蓋肢下層支撐按軸線距離分配傳來的風(fēng)力，靠墻的外肢平面內(nèi)設(shè)置的下層支撐，只承受端墻傳來的風(fēng)力與吊車肢下層支撐按軸線距離分配受力。綜合以上的考慮，本工程沿縱向設(shè)置四道支撐，分別設(shè)在~軸間，~軸間、~軸間和~軸間。 縱向柱間支撐布置圖. 墻架布置墻架一般由墻架梁河墻架組成。墻架梁的間距應(yīng)與窗孔位置和尺寸相適應(yīng)。(2) 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用壓型鋼板做圍護結(jié)構(gòu)時，墻梁宜布置在剛架柱的外側(cè)，其間距隨墻板板型和規(guī)格而異，且不應(yīng)大于計算確定的值。(6) 墻架柱與屋架的連接對一般墻架柱。當(dāng)墻梁有一定豎向承載力且墻板落地及墻板間有可靠連接時，可不設(shè)中間柱，并可不考慮自重引起的彎矩和剪力。(4) 縱向墻架系由橫梁（墻梁）及拉條，窗鑲邊構(gòu)件，墻架柱，抗風(fēng)桁架等構(gòu)件組成。不合理的支撐體系影響其作用的正常發(fā)揮，不能有效保證結(jié)構(gòu)的安全。屋面支撐中的壓桿可單獨設(shè)計，也可由檁條代替，當(dāng)用檁條代替壓桿時，檁條應(yīng)滿足壓彎桿件的要求，而且應(yīng)調(diào)整檁條間距使其設(shè)在支撐節(jié)點處。部分設(shè)計者沒有充分分析撐桿的受力狀況，將撐桿按拉條設(shè)計成圓鋼，使撐桿起不到壓桿作用。當(dāng)房屋縱向溫度伸縮縫區(qū)段較短時，可設(shè)置在房間兩端的端部開間。(3) 系桿：系桿有剛性系桿和柔性系桿兩種，當(dāng)橫向水平支撐設(shè)置在房屋溫度區(qū)段端部第二個柱間時，第一個柱間的所有系桿均為剛性系桿，其他情況的系桿可用柔性系桿。當(dāng)橫梁與柱內(nèi)肢需設(shè)置側(cè)向支撐點時，可利用連接于外肢的檁條或墻梁設(shè)置角隅撐。吊車荷載計算資料（取自大連重工技術(shù)規(guī)格）：①5噸吊車，吊車寬度B = ，輪距BQ = ，（即Qk = ），（即Q2,k = ）。本例在計算吊車豎向荷載時，考慮同一柱距兩跨內(nèi)四臺吊車的影響，在計算水平荷載時，只考慮同一跨內(nèi)2臺吊車的影響，并分別考慮多臺吊車組合的荷載折減系數(shù)。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，無論單跨或多跨廠房最多考慮兩臺吊車同時制動；當(dāng)額定起重量不大于10t時，橫向水平荷載標準值應(yīng)取橫行小車重量與額定起重量之和的12%，并乘以重力加速度，： ()則橫向水平設(shè)計值為： ()(7) 荷載作用點及偏心距對于均布荷載其作用點位置明確。3) 對于吊車橫向水平荷載Tmax的作用點在吊車梁頂面（即標高4m處）。故計算時截面特性可取為：A=，Ix=45685cm4 ，EA=231235 kN，EI= kN?m2。. 內(nèi)力分析考慮屋面恒載，沿跨均布；墻面恒載，假定其通過墻梁簡潔傳遞給柱并沿邊柱豎向均勻分布，而由于該荷載產(chǎn)生的彎矩為有利荷載，故在計算時僅考慮墻面恒載對柱的軸向壓力作用而忽略其彎矩左右；對于吊車梁，在邊柱上由一個集中力和一個向內(nèi)彎矩代替，在中柱上，由于兩邊均有對稱的吊車梁，故可用一個集中力代替，并且對于吊車梁荷載近似認為其作用點位于吊車梁頂面；對于柱自重，認為其作用沿柱身豎向均勻分布。①屋面恒荷載屋面恒載計算簡圖屋面恒載軸力圖屋面恒載剪力圖屋面恒載彎矩圖②柱、吊車梁恒荷載柱、吊車梁荷載計算簡圖柱、吊車梁荷載軸力圖柱、吊車梁荷載剪力圖柱、吊車梁彎矩圖③屋面活荷載屋面活載計算簡圖屋面活載軸力圖屋面活載剪力圖屋面活載彎矩圖④ 風(fēng)荷載（左風(fēng)）風(fēng)荷載（左風(fēng)）計算簡圖風(fēng)荷載（左風(fēng)）軸力圖風(fēng)荷載（左風(fēng)）剪力圖風(fēng)荷載（左風(fēng)）彎矩圖⑤ 風(fēng)荷載（右風(fēng)）風(fēng)荷載（右風(fēng)）計算簡圖風(fēng)荷載（右風(fēng)）軸力圖風(fēng)荷載（右風(fēng)）剪力圖風(fēng)荷載（右風(fēng)）彎矩圖⑥ 吊車橫向荷載Tmax（方向向左）吊車橫向荷載Tmax（方向向左）計算簡圖吊車橫向荷載Tmax（方向向左）軸力圖吊車橫向荷載Tmax（方向向左）剪力圖吊車橫向荷載Tmax（方向向左）彎矩圖⑦ 吊車橫向荷載Tmax（方向向右）吊車橫向荷載Tmax（方向向右）計算簡圖吊車橫向荷載Tmax（方向向右）軸力圖吊車橫向荷載Tmax（方向向右）剪力圖吊車橫向荷載Tmax（方向向右）彎矩圖⑧ 吊車縱向荷載Dmax，Dmin（Dmax作用在左邊邊柱）由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》可知，對于多跨廠房，在同一柱距內(nèi)出現(xiàn)超過2臺吊車的機會增加，但考慮隔跨吊車對結(jié)構(gòu)的影響減弱，為了計算上的方便，容許在計算吊車豎向荷載時，最多只考慮4臺吊車，本廠房在計算吊車豎向荷載時，考慮了4臺吊車，且作用在柱上的Dmax，Dmin在兩跨其組合方式共有四種，但因為此廠房結(jié)構(gòu)的對稱性，僅考慮其中兩種即可。由于柱頂水平剪力對基礎(chǔ)地面將產(chǎn)生彎矩，其影響不能忽視，故在組合截面底部內(nèi)力時,要把相應(yīng)的水平剪力值求出。3. 截面選擇和驗算(1) 截面選擇選用荷載組合中的任意一組荷載進行截面初選,根據(jù)λ=80，查b類表。 ()對于框架柱，無橫向荷載時有： () ()平面外穩(wěn)定：，由b類截面查表可得：取， () ()故穩(wěn)定性滿足要求。Ⅳ剛度驗算故剛度滿足要求。由于柱底水平剪力對基礎(chǔ)地面將產(chǎn)生彎矩，其影響不能忽視，故在組合截面底部的內(nèi)力時，要把相應(yīng)的水平剪力值求出。即選HM4403001118 。③第三組內(nèi)力組合情況Ⅰ強度驗算不考慮屈曲后強度的計算： () ()故強度均滿足要求Ⅱ穩(wěn)定性驗算平面內(nèi)穩(wěn)定： ()平面外穩(wěn)定： ()故穩(wěn)定性滿足要求。. 柱截面設(shè)計更改由上述截面驗算的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)柱的截面選取HM4403001118時，截面強度有很大富余。故按照原來計算的不同荷載下的內(nèi)力圖重新驗算截面尺寸不會產(chǎn)生很大誤差。②第二組內(nèi)力組合情況Ⅰ強度驗算不考慮屈曲后強度的計算： () ()故強度均滿足要求。Ⅳ剛度驗算故剛度滿足要求。 ()對于框架柱，有橫向荷載時有：，于是： ()平面外穩(wěn)定：，由b類截面查表可得：取， () ()故穩(wěn)定性滿足要求。Ⅲ局部穩(wěn)定驗算由于采用型鋼表中H型鋼，對于局部穩(wěn)定已有保證，故不需再加驗算。最不利內(nèi)力組合應(yīng)按梁控制截面進行，本例中選擇梁端和梁跨中作為控制截面。 3. 翼緣尺寸翼緣板的寬度通常為截面高度的五分之一到三分之一，則受壓翼緣的外伸寬度b與其厚度t之比： () 故翼緣板的局部穩(wěn)定要求能滿足。所以梁端截面選取為HA500150812，其截面特性如下：4. 截面強度驗算①第一組內(nèi)力組合情況抗彎強度驗算： ()②第二組內(nèi)力組合情況抗彎強度驗算：不考慮屈曲后強度有： ()③第三組內(nèi)力組合情況抗彎強度驗算： ()5. 剛度驗算按等截面近似驗算，其中梁截面取為跨中截面。. 梁翼緣和腹板的連接焊縫采用連續(xù)直角焊縫，所需焊縫的焊腳尺寸為： ()按構(gòu)造要求。3. 作出的直線與V形線相交，交點到梁端的距離可認為是梁端到跨中截面的距離，交點對應(yīng)的梁截面為轉(zhuǎn)折截面。取加勁肋間距。加勁肋截面尺寸與焊腳尺寸同端部。，P=175kN，在接觸面采用噴砂處理。所以腹板強度滿足，可不加厚腹板也不用設(shè)置加勁肋。. 橫梁拼接計算。因為 ，且。 橫梁與中柱連接構(gòu)造詳圖控制的內(nèi)力組合為：布置螺栓時，應(yīng)考慮擰緊螺栓時的施工要求，即螺栓中心至翼緣和腹板表面的距離當(dāng)采用大六頭角型用電動扳手時，不宜小于60mm，考慮到螺栓的最小端距，中距及邊距的因素。單個螺栓的最大拉力： ()連接的受剪承載力設(shè)計值應(yīng)按式： ()式中n為螺栓總數(shù)，為螺栓所受拉力之和，可按比例求出為： ()驗算受剪承載力設(shè)計值： () 邊柱與橫梁連接處螺栓布置圖 邊柱與橫梁連接處螺栓受力圖連接處梁端底板及柱頭板厚度t的確定：按無加勁肋端板，厚度應(yīng)滿足： ()取板厚為40mm。. 橫梁和柱的連接1. 邊柱部分。取加勁肋與腹板之間的角焊縫焊腳尺寸，滿足構(gòu)造要求。. 梁變截面設(shè)計采用下述簡化方法確定梁的變截面控制點：1. 忽略軸向力的影響。6. 整體穩(wěn)定驗算檁條為橫梁的側(cè)向支承，檁條使受壓翼緣的自由長度由其跨長減小為檁條間距，可以認為檁條與梁的受壓翼緣連接牢固，能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移，因此可認為梁的整體穩(wěn)定得到保證，不必驗算。. 梁端截面選擇1. 梁的截面高度梁的經(jīng)濟梁高： 式中Wx可由下式求出：其中α=.，故