【正文】 ，增大系數(shù) ，且考慮雙吊車相互影響系數(shù) ，考慮后得到 Pmax,k = ， Pmin,k = . ② 10 噸吊車 吊車跨度 ，吊車寬度 B = ，輪距 BQ = ，吊車總重 （即Qk = ），小車重 （即 Q2,k = ）。 1) 吊車豎向荷載（ Dmax和 Dmin） 吊車時移動的，故作用于每榀排架上的吊車荷載組合值需應(yīng)用影響線原理求出，如圖 所示。 1) 墻面荷載通過墻梁簡潔傳遞于柱上，故可認為其作用點偏移中心線的距離為柱截面高度的一半。 . 梁柱截面估選 采用等截面梁簡化算法，選擇 18m跨作為估算單元，梁端先按鉸接簡單計算，則： ? ? 23 24 4 4 2 18 30 1 48 kN m8..M.?? ? ? ? 令xM fW?? ， 則 Wx近似值為 106mm3。 考慮到此方案跨度大，彎矩相對較大。單個荷載的大小在前面已經(jīng)得出，單個荷載的不同作用情況可分為以下 9 種形式： 屋面恒載（ 1 種）； 柱身恒載（ 1 種）； 屋面活載（ 1 種）； 風(fēng)荷載（ 2 種）； 吊車水平荷載（ 2 種）； 吊車豎向荷載（ 2 種）。 吊車縱向荷載（ Dmax在左邊邊柱）計算簡圖 吊車縱向荷載（ Dmax在左邊邊柱）軸力圖 吊車縱向荷載（ Dmax在左邊邊柱）剪力圖 吊車縱向荷載（ Dmax在左邊邊柱）彎矩圖 35 ⑨ 吊車縱向荷載 Dmax， Dmin（ Dmax作用在中間柱） 吊車縱向荷載組合總共可得出四種組合，但是考慮到結(jié)構(gòu)的對稱性和荷載的最不利組合，只需要在左邊一跨將吊車組合按 Dmax,Dmin和 Dmin， Dmax變化布置，在右邊一跨，為了得出中柱的最不利組合布置，右跨始終按 Dmax， Dmin布置。 按上述荷載種類依次用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算在單個荷載作用下梁柱的內(nèi)力，其計算結(jié)果及簡圖如 ① ~⑨ ：運用得到的結(jié)果進行內(nèi)力組合，從而進行后續(xù)的設(shè)計。 故計算時截面特性可取為： A=， Ix=54067 cm4 ， EA= kN， EI=?m2 。 通常，實際梁高要小于經(jīng)濟梁高，又因為設(shè)計時一般要考慮屈曲后強度，所以，初選梁 截面 HN500200101 6(A=， q=， Ix=45685cm4， Wx = 1827 cm3， Iy = 2138cm4， Wy = )。由于廠房每跨柱中心線間的距離為 18m，而吊車跨度為 ，因此其作用點的位置偏離柱中心的 距離為： 1 8 1 6 5 0 7 5 7 5 02 . . m m m? ??。 24 圖 簡支吊車梁的支座反力影響線 吊車豎向荷載標(biāo)注值： ? ? ? ?m a x , k m a x , k0 . 9 1 1 9 . 3 2 1 0 . 3 2 5 8 5 . 9 5 0 . 7 2 5 0 . 1 5 8 2 1 0 . 5 9k NiD P y?? ? ? ? ? ? ? ??????? () ? ? ? ?m i n , k m i n , k0 . 9 3 9 . 4 3 1 0 . 3 2 5 3 5 . 1 2 0 . 7 2 5 0 . 1 5 8 7 4 . 9 3 k NiD P y?? ? ? ? ? ? ? ??? () 吊車豎向荷載設(shè)計值： m a x 1 . 4 2 1 0 . 5 9 2 9 4 . 7 8 k ND ? ? ? () m in 1 .4 7 4 .9 3 1 0 4 .9 0 k ND ? ? ? () 2) 橫向水平荷載 吊車橫向水平制動力作用在吊車的豎向輪壓處。輪壓標(biāo)注值考慮動力系數(shù) ，增大系數(shù) ，且考慮雙吊車相互影響系數(shù) ，考慮后得到 Pmax,k = ， Pmin,k = . 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，計算水平荷載時，由于同時制動機會很小，容許最多只考慮 2臺吊車。 圖 框架計算簡圖 22 . 荷載計算 1. 荷載取值計算 屋蓋自重（標(biāo)準值、坡向） 屋面恒載 kN/m2 剛架斜梁自重 kN/m2 Σ= kN/m2 屋面活載 kN/m2 基本雪壓 （屋面活載不與雪荷載同時考慮） kN/m2 0. 50 kN/m2 墻面恒載 kN/m2 柱自重 kN/m 風(fēng)荷載 kN/m2 2. 各部分作用荷載 (1) 屋面 恒載： 標(biāo)注值 6 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m 活載： 標(biāo)注值 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m (2) 墻面 恒載： 標(biāo)注值 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m (3) 柱 恒載： 邊柱 標(biāo)注值 kN/m 設(shè)計值 = kN/m 中柱 標(biāo)注值 kN/m 設(shè)計值 = kN/m (4) 風(fēng)荷載 向風(fēng)面柱上 標(biāo)注值 k s z 0q μ μ wB? = 6 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m 向風(fēng)面橫梁上 標(biāo)注值 qk = 6 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m 背風(fēng)面柱上 標(biāo)注值 qk = = kN/m 23 設(shè)計值 = kN/m 背風(fēng)面橫梁上 標(biāo)注值 qk = = kN/m 設(shè)計值 = kN/m (5) 吊車梁（估取吊車梁自重 kN/m） 恒載 標(biāo)注值 = kN 設(shè)計值 = kN (6) 吊車 根據(jù)吊車荷載達到其額定值的頻繁程度，取本工程中 5t、 10t 吊車為中級。 隅撐布置 如圖 所示 。此屋面支撐的檁條和 拉條 的 布置如圖 所示?？v向水平支撐和橫向水平支撐形成封閉體系將大大提高房屋的縱向剛度。對于下弦橫向水平支撐一般和柱間支撐設(shè)置 19 在同一開間內(nèi)。根據(jù)輕鋼規(guī)程要求，在屋脊的檐口處應(yīng)設(shè)置斜拉條和撐桿。因此，計算支撐內(nèi)力時不考慮虛線所示的受壓斜桿，只考慮壓桿和受拉斜桿的作用。 縱向墻架布置圖 . 屋 面 支撐 輕鋼結(jié)構(gòu)中 屋面 支撐的作用主要是：保證結(jié)構(gòu)的空間整體穩(wěn)定；承擔(dān)和傳遞水平風(fēng)荷載；避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動，支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支撐點，減小弦桿在屋架平面外的計算長度，保證受壓弦桿的側(cè)向穩(wěn)定；保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定與方便， 屋面 的安裝工作一般是從房屋溫度區(qū)段的一端開始的，首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來組成一個基本空間穩(wěn)定體，在此基礎(chǔ)上即可順序進行其他構(gòu)件的安裝。在最上層墻梁處宜設(shè)斜拉條將拉力傳至承重柱或墻架柱。 (2) 墻梁可設(shè)計成簡支或連續(xù)構(gòu)件，兩端支承在剛架柱上。 (5) 山墻墻架中，一般在墻角另設(shè)墻架角柱，當(dāng)山墻緊靠房屋端柱時，也可不設(shè)墻架角柱，而直接將山墻墻梁支承于縱墻的墻梁上。 1. 墻架布置 (1) 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)側(cè)墻墻梁的布置，應(yīng)考慮設(shè)置門窗，挑檐，雨篷等構(gòu)件和圍護材料的要求。在高廠房中，為了減少墻架柱的跨度，常在墻梁柱中部設(shè)置一些水平方向的抗風(fēng)桁架。其布置圖見圖 所示。 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 ○2 ~○3軸間， ○9 ~○10軸間 、 ○17~○18軸間和 ○24~○25軸間 。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。 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。 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。橫梁擬采用變截面工字形鋼，鋼材擬采用 Q235B。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，抗風(fēng)柱布置圖見圖 陰影柱子，東西共八根。 9. 廠房內(nèi)凈高： 6m 10. 廠區(qū)通道：寬度為 8m 11. 混凝土材料規(guī)格：基礎(chǔ)混凝土 ≥C30，墊層混凝土 ≥C15。 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。標(biāo)高 ，鋼板間夾有離心超細玻璃絲棉卷氈作為保溫材料。 1. 廠房跨度： 2 18 36m?? 2. 廠房長度： 25 6 150m?? 3. 柱子間距：縱向 25 跨 ，跨度均為 6m；橫向 6 跨，跨度均為 6m。 (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)。 (2) 室外 240 磚墻表面貼瓷磚，顏色由業(yè)主自定，標(biāo)高 以上的墻面均涂刷成藍色，沿縱向的墻面沿女兒墻布置 1m寬淺藍色壓型鋼板。 (3) 地面構(gòu)造 廠房的地面用素土夯實后鋪 100 厚的 C15 混凝土，然后用 20 厚 1： 2 水泥砂漿抹面，室內(nèi)地坪標(biāo)高為 177。屋面的坡度為 5%，雙坡屋面，采用內(nèi)天溝有組織排水。 本廠房內(nèi)部空間采用目前最常用的跨間式，各跨并列組成了廠房的平剖面形式 。 結(jié)合本工程實際，在水平方向設(shè)整排帶行窗，用通長 的窗臺線將窗連成水平條帶，與 米 240 磚墻。 本廠房縱向尺寸為 150m，橫向尺寸為 36m， 所以不用設(shè)置伸縮縫。 溫度伸縮縫的布置決定于廠房的縱向和橫向長度。對廠房縱向，以前基本柱距一般采用 6m或 12m；現(xiàn)在采用壓型 鋼板作為屋面和墻面材料的廠房日益廣泛，常以 18m甚至 24m作為基本柱距。 4) 符合柱距規(guī)定的要求。為了保證車間的正常使用，有利于吊車運行，使廠房具有必要的橫向剛度，應(yīng)盡可能將柱布置在同一橫向軸線上，以便與橫梁組成剛強的橫向框架。 8 根據(jù)本設(shè)計廠房適用條件，選用兩跨平行跨布置。當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模較大，要求廠房面積較多時，常采用多跨組合的平面。 2. 平面形式、柱網(wǎng)布置及變形縫設(shè)置 (1) 平面形式 廠房平面形式與生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)特征有直接關(guān)系。 1) 屋面采用 Y130300600 型壓型鋼板。經(jīng)地質(zhì)勘測，地層剖面為：表層 ～ 耕雜土；以下有 亞粘土；再往下為厚砂卵層；亞粘土層可做持力層，地基承載力標(biāo)準值為 150kN/m2。經(jīng)濟上，既要注意節(jié)約建筑用地和建筑造價，降低材料消耗和能源消耗，縮短建設(shè)周期，又要有利于降低經(jīng)常維修，管理費用。 . 施工與安裝條件 (1) 各種材料保證供應(yīng)，品種齊全； (2) 施工技術(shù)力量雄厚，有足夠的運輸、吊裝設(shè)備； (3) 構(gòu)件加工和預(yù)制設(shè)施配套，保證工期。 注：恒載包括結(jié)構(gòu)自重，墻面恒載指壓型鋼板墻重。 經(jīng)地質(zhì)勘測，地層剖面為：表層 ～ ；以下有 ；再往下為厚砂卵層。縱向共 25 榀，柱距為 6m；橫向為 6 跨，跨度均為 6m。屋面板采用雙層鍍鋅鋼板鎖邊屋面系統(tǒng)； 6．廠房內(nèi)兩臺 10 噸吊車和兩臺 5 噸吊車。 4 第 2 章 建筑設(shè)計 工程概況 萬利集團輕鋼結(jié)構(gòu)房屋工程從屬于該集團公司民用工業(yè)園工程。 鋼結(jié)構(gòu)研究所將實際的工程作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，避免了單純理論研究和假課題設(shè)計的空洞性，使得學(xué)生通過真實命題的設(shè)計，實際問題的解決，靈活全面地運用曾經(jīng)學(xué)過的理論知識，初步積累實際工程設(shè)計的經(jīng)驗，基本掌握工程設(shè)計的方法，從而達到畢業(yè)設(shè)計大綱的要求。但是，由于我國目前還沒有相應(yīng)的輕鋼設(shè)計規(guī)范，大部分設(shè)計仍沿用現(xiàn)行的普通鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范來進行門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算，使得設(shè)計用鋼量指標(biāo)居高不下，或在沒有充分理論依據(jù)的情況下，憑經(jīng)驗一味地追求低用鋼量而造成事故