【正文】 三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………6……………………………………………………7……………………………………………………14…………………………………………………18…………………………………………………20………………………………………………25………………………………………………29…………………………………………36………………………………………………58……………………………………………………67第四章 工程量計算……………………………………………73第五章 PKPMSTS結(jié)果文件……………………………………75致謝………………………………………………………………112參考文獻…………………………………………………………113第一章 設(shè)計資料南京聯(lián)眾機電制造有限公司2廠房設(shè)計江蘇,南京 本工程為兩跨雙坡單脊單層輕型門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房，每跨跨度21m，剛架間距6m，平面軸線尺寸為42m72m，跨內(nèi)各設(shè)置起重量為10t中級工作制橋式吊車1臺。 m ~ m（2）根據(jù)野外地質(zhì)鉆探、原位測試結(jié)合室內(nèi)土工試驗，本場地土層分布情況如下：①層素填土：灰褐~黃褐色，稍濕，松散，以新近堆填的粉質(zhì)粘土為主，夾少量碎石，堆填時間3~5年，工程性質(zhì)差，強度低，~ m；②粉質(zhì)粘土：黃褐色，硬塑，局部可塑，含鐵錳質(zhì)結(jié)核及青灰色高嶺土，中等壓縮性，搖振無反應(yīng)，稍有光澤~光滑，干強度中等，韌性中等。按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092001采用設(shè)防烈度為7度，,設(shè)計地震分組為第一組本工程由建筑工程公司承建，設(shè)備齊全，技術(shù)良好三材及一般材料能按計劃及時供應(yīng)、電供應(yīng)由建筑單位保證 根據(jù)已有的總平面圖，設(shè)計該工業(yè)廠房的單體方案，并深化至初步設(shè)計階段，局部達到施工圖要求。[1] 蘇J9501—9509. 江蘇省建筑配件通用圖集［S］. [2] GB50017—2003. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2003.[3] GB50010—2002. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.[4] GB50007—［S］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.[5] GB50009—［S］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.[6] 包頭鋼鐵設(shè)計研究總院，（第2版）［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006.[7] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》（上冊）第三版［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.[8] （下冊）房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計［M］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.[9] 唐錦春，[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.[10] 侯兆欣，蔡昭昀，[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.第二章 建筑設(shè)計以及結(jié)構(gòu)的選型與布置 本工程建筑設(shè)計采用門式剛架結(jié)構(gòu)方案，廠房平面尺寸為72m42m,采用雙跨雙坡單脊，屋面坡度1/20。、墻面設(shè)計 屋面和墻面均采用夾芯板，它具有輕質(zhì)高強，美觀耐用，施工簡單，抗震防水的特點，目前被廣泛使用。 窗戶共有四種型號，大小不等，具體規(guī)格可見建筑設(shè)計總說明中的門窗表，設(shè)置可見廠房的平面圖。 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的縱向溫度區(qū)段長度不大于300,橫向溫度區(qū)段長度不大于150m,本工廠縱向、橫向溫度區(qū)段均小于規(guī)定，故本工程不設(shè)伸縮縫。 屋面坡度1/20，檁條采用實腹式冷彎薄壁型鋼檁條，本工程采用C2507020，,，在跨中設(shè)置一道拉條，鋼材Q235。 按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表112選用的是普通高頻焊接 H型鋼H30020068，墻梁中間一般不得斷開，除門、窗外，斷開后要在上部附加一段。設(shè)置C10厚100mm混凝土。其板厚50mm，,荷載 ㎡，屋面板按簡支設(shè)計。（水平投影面） 壓型鋼板（含保溫層） ㎡ 檁條（包括拉條） KN/㎡ KN/㎡ KN/㎡， KN/㎡，基本風壓W。= KN/mvl=5qkcosαl3384EIx=5600033842061039523103=1387051200所以，剛度滿足要求：永久荷載與風吸力荷載組合：永久荷載+風荷載風壓高度變化系數(shù)μz=風壓體型系數(shù)構(gòu)件受風寬度ca+b2=+==63=2m有效受風面積A=lc=62=1210查表得，μs=(1)垂直屋面的風荷載標準值: W==()=㎡檁條線荷載：=q=°= KN/mq=°= KN/m（2）彎矩設(shè)計值：M=ql=6= KN墻梁自重 KN/m活荷載（水平風壓力）： 墻梁受力圖基本風壓：W。mMymax= qyl=6= KN=5804+=+=f=215N/mm2其中，NEX39。=半個毛截面對x軸的面積矩Sx=26+ = 對y軸凈截面模量Wny1=322247。．支撐構(gòu)件的設(shè)計兩跨剛架，每跨21m，每跨山墻三分點處設(shè)一根抗風柱，屋面坡度1/20取一跨剛架進行計算支撐節(jié)點所受力為山墻抗風柱傳來的風荷載風荷載體型系數(shù)：風壓：μs= 風吸：μs= （端區(qū)）壓高度變化系數(shù)μz= ω1=μzμsω0=+ =ω2=μzμsω0=+ =ω3=μzμsω0=+ =W1=247。（2） 斜桿幾何長度l=62+72=容許長細比λ=400支撐平面內(nèi)計算長度l0===需要最小回轉(zhuǎn)半徑imin=iv=l0λ=461400=支撐平面外l0=需要最小回轉(zhuǎn)半徑imin=iv=l0λ=922400=選用1L1258, ix= ,iv= ,A=斜拉桿強度驗算斜拉桿最大拉力Nmax=σ=102=f=215N/mm2滿足要求其中。選L563, ix=, iv=, A=334mm2 滿足要求柱間支撐計算完畢。=6768103=VmaxVd=所以抗剪承載力滿足要求（5）抗彎承載力(彎、剪、壓共同作用下)Vd=73KN==MeN=MeNWeAe=WefyNAe=10331019410311408106 =?mMmax=?m?m故，滿足抗彎要求（6）剛架平面內(nèi)整體穩(wěn)定性驗算ix0=λx=lx0ix0==由b類截面，查得φx=參數(shù)NEx039。=6768103=V=Vd=所以抗剪承載力滿足要求（4）抗彎承載力(彎、剪、壓共同作用下)V===MeN=MeNWeAe=WefyNAe=10311408106 =?mMmax=?m?m故，滿足抗彎要求（5）剛架平面內(nèi)整體穩(wěn)定性驗算ix0=λx=lx0ix0==由b類截面，查得φx=參數(shù)NEx039。51= he2=hehe1=凈截面特性Ae=Iex=1041128=104mm4 有效截面Wex=103mm3（2）柱的計算長度柱2平面內(nèi)計算長度l0x=μ0l==柱2平面外計算長度,（3）強度計算σ=NAn=10311408=310KN所以，強度計算滿足要求。===（4）抗剪承載力設(shè)計值Vd=hwtwfv39。===（3）抗剪承載力設(shè)計值Vd=hwtwfv39。故，由柱2的計算過程可知，柱6截面滿足計算要求。=6766103=Vmax=Vd=所以，抗剪滿足要求（4）抗彎承載力（彎剪壓共同作用）因為Vmax==由公式MeN=WefyNAe=10310310056106 =?mMmax=?mMeN=?m滿足抗彎要求（5）梁跨中截面強度驗算梁跨中截面的彎矩、剪力、軸力、均遠小于梁端，跨中截面與梁端截面相差不大，故梁跨中截面強度不必再驗算。=4766103=Vmax=Vd=所以，抗剪滿足要求（4）抗彎承載力（彎剪壓共同作用）因為Vmax==由公式MeN=WefyNAe=1031038856106 =?mMmax=?mMeN=?m滿足抗彎要求梁跨中截面強度驗算梁跨中截面的彎矩、剪力、軸力、均遠小于梁端，跨中截面與梁端截面相差不大，故梁跨中截面強度不必再驗算。（6）剛架平面外穩(wěn)定驗算平面外計算長度為屋蓋支撐間距l(xiāng)0y=7000mm幾面回轉(zhuǎn)半徑iy=λy=l0yiy==由b類截面，查表得φy=由于梁有端彎矩作用，但又橫向荷載作用βtx=整體穩(wěn)定系數(shù)λy=120235/fy=φb=4320λy2?AhWx1+235fy=?103561031+7502235345=按端部截面內(nèi)力驗算梁的平面外穩(wěn)定NφyA+βtxM1φbyW1x=10356+103=+=≈310N/mm2=%5%，滿足要求剛架截面計算完畢。n==在彎矩M、軸力N作用下，受力最大螺栓受力Nt1=N39。取梁2與梁4間端板2進行計算。n== 螺栓布置圖在彎矩M、軸力N作用下，受力最大螺栓受力 Nt1=N39。=+=，在梁翼緣兩側(cè)各布置2排螺栓，中間布置1排，為提高端板的承載能力，對外伸端板用加勁板加強（1）螺栓設(shè)計，螺栓預(yù)拉力P=225KN，連接表面噴丸，端板采用Q345鋼，抗滑移系數(shù)μ=，則每個螺栓的抗剪承載力為：Nvb==1225=抗拉承載力為：Ntb==225=180KN在剪力作用下，每個螺栓受力Nv=V39。滿足要求（1） 牛腿截面：焊接H形 Q345鋼在鋼牛腿與鋼柱連接位置處，鋼柱上對應(yīng)牛腿的翼緣位置設(shè)置水平加勁肋。牛腿腹板與柱的連接采用角焊縫，焊腳尺寸由剪力V確定。βf2+τf2=+=ffw=200N/mm2所以，角焊縫滿足要求且，焊縫最小焊腳尺寸為，=20==10=12mmhf=10mm12mm所以，焊腳尺寸滿足最大最小焊腳尺寸要求。（1） 柱腳底板尺寸的初選柱腳底板長度：L=h+2a+lt=700+275+60=970mm柱腳底板寬度：B=b+2c+bt=250+275+60=520mm（2） 柱腳驗算柱1底面控制內(nèi)力 柱腳M=?m，N=194KN，V=底板面積驗算：底板長度和寬度應(yīng)根據(jù)底板下的混凝土的抗壓強度確定。基礎(chǔ)類型：剛勁混凝土擴展基礎(chǔ)。 =?m（3）基礎(chǔ)底面尺寸柱2底荷載效應(yīng)標準組合控制內(nèi)力荷載效應(yīng)標準組合Mmax控制Fk=FGk+FQ1k+i=2nψciFQik=+++++=Mk=MGk+MQ1k+i=2nψciMQik=0+++++=120KNQk=QGk+1k+i=2nψciik=0+++8++=Nmax控制Fk=++ +++=433KNMk=0++++ =Qk=0+++++ =按Nmax控制柱2底部荷載效應(yīng)標準組合估計基礎(chǔ)底面積 A =~=~取A =2=5m2計算基底壓力（1）Nmax控制平均基底壓力pk =4335+20=最大最小基底壓力e=++205=60mmeb=60200016pkmaxkmin =177。單獨基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計算（1） 基礎(chǔ)高度確定擬取基礎(chǔ)高度h=600mm，采用二級臺階，每級高300mm，基礎(chǔ)長向臺階寬為350mm，基礎(chǔ)寬度方向臺階寬度：第一級350mm，第二級325mm。247。驗算臺階處得沖切h0=30045=255mFbl=[() ==11430++2=406KN，臺階處沖切滿足要求?；A(chǔ)類型：剛勁混凝土擴展基礎(chǔ)。=?m（2）基礎(chǔ)底面尺寸柱2底荷載效應(yīng)標準組合控制內(nèi)力荷載效應(yīng)標準組合Mmax控制Fk=FGk+FQ1k+i=2nψciFQik=Mk=MGk+MQ1k+i=2nψciMQik=Qk=QGk+1k+i=2nψciik=Nmax控制Fk=Mk=Qk=。連梁荷載（1）連梁按簡支梁設(shè)計，C30混凝土，HRB335鋼筋，保護層厚度取25mm。第四章 工程量計算項目單位數(shù)量計算公式（實腹柱、牛腿）t 一榀：柱：V=（250122+6768）95002+（250122+6768）10550=337106400mm= m=v=10=牛腿:V=（280202+33510）7004=40740000mm= m=v=10= （鋼梁