【正文】 第 27 頁 第二章 吊車梁設(shè)計 荷載的計算 最大輪壓的計算 由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》中吊車資料可知，其最大輪壓為 噸，最小輪壓為 噸，則根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB500092020 中 之規(guī)定可知： 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 . max 92kp kN? .min41kp kN 又根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 之規(guī)定取吊車荷載動力系數(shù) α =，則吊車豎向荷載設(shè)計值為： max . kpp? α =? ? 92= m i n . m i n1 . 4 1 . 4 1 . 0 5 4 1 6 0 . 2 7kp p k N?? ? ? ? ? 橫向荷載設(shè)計值 由吊車資料可知吊車額 定起重量為 5 噸，小車重量為 噸，且吊車工作制為 A5 級，為輕級工作制，因此每個輪上的橫向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 1 ( `)4kH Q Q g??? 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 之規(guī)定知 ξ =， 則： 1 0 . 1 2 1 0 ( 5 2 . 1 2 6 ) 1 0 2 . 1 44kH k N? ? ? ? ? ? ? 則其設(shè)計值為： 1 .4 1 .4 2 .1 4 3 .0kH H kN? ? ? ? 內(nèi)力計算 由于本廠房只有一跨，且有兩臺 5t 吊車，設(shè)計時取最不利情況設(shè)計。兩端設(shè)上柱支撐，中間設(shè)上下柱支撐。由于本廠房荷載較小，故選用質(zhì)量較輕、工業(yè)化程度較高、施工周期短、結(jié)構(gòu)形式較簡單的輕型門 式剛架結(jié)構(gòu)。 本廠房設(shè)計外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板 +礦棉板保溫層 +壓型鋼板的構(gòu)造，室內(nèi)相對濕度 55???， 冬季室內(nèi)計算溫度為 16? ， 室外設(shè)計計算溫度為 5??。門窗框口包角板以及女兒墻蓋板均采用藍(lán)色鋼板，以豐富立面，同時也突出了門窗的重點部位。 山墻上的開窗面積為： （ 211? 2? ? 2=57m178。 室內(nèi)外高差的確定 為考慮到運輸工具進(jìn)出廠房的便利及防止雨水侵入室內(nèi)，取廠房室內(nèi)外高差為 150mm。 定位軸線的劃分 本廠房設(shè)計中，縱向定位軸線由下向上依次定為 A， B， C， D；橫向定位軸線從左向右依次定為 1， 2， 3， 4， 5……， 15 。 地基基礎(chǔ)部分包括地基處理方案，基礎(chǔ)設(shè)計。 4 eolQ3 黃土：褐黃色，軟塑，含鈣質(zhì)結(jié)核，中等壓 縮性 5 elQ2 古土壤：褐紅色，可塑，含鈣質(zhì)條紋及結(jié)核， 中等壓縮性 6 eolQ2 黃土：褐黃色，可塑，含鈣質(zhì)結(jié)核，中等 壓縮性 7 alQ2 粉質(zhì)粘土：黃褐 ~棕褐色，可塑，含鐵錳質(zhì)條紋及鈣質(zhì)結(jié)核，夾粉土，粗砂薄層及透鏡體，中等壓縮性 8 alQ2 粉質(zhì)粘土：黃褐 ~棕褐色， 硬塑，含鐵錳質(zhì)條紋及鈣質(zhì)結(jié)核，夾粉土，粗砂薄層及透鏡體，低等壓縮性 9 alQ2 粉質(zhì)粘土：黃褐 ~棕褐色，可塑，含鐵錳質(zhì)條紋及鈣質(zhì)結(jié)核，中等壓縮性 最大揭露厚度 各層物理力學(xué)指標(biāo)平均值 土層 含水量 % 重度kN/m3 孔隙比 液限 % 塑限 % 壓縮系數(shù) MPa1 承載力特征值 kPa 2 140 3 170 4 130 5 170 6 180 7 200 8 220 9 220 第 10 頁 第 11 頁 摘要 本設(shè)計為輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房，采用輕型門式剛架體系，輕型 鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，跨度大 ， 鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工期短，相應(yīng)降低投資成本，經(jīng)濟(jì)實惠。 （二） 圖紙 設(shè)計圖紙應(yīng)符合國家有關(guān)制圖標(biāo)準(zhǔn)，正確體現(xiàn)設(shè)計意圖；圖面整潔，布置勻稱，尺寸標(biāo)注齊全，字體端正，線型規(guī)范。 3. 地基處理及基礎(chǔ)配筋圖。 5. 吊車梁施工圖。 第 4 頁 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)及要求 （一）設(shè)計任務(wù) 根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇結(jié)構(gòu)體系，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi) 力分析，確定構(gòu)件截面，設(shè)計連接節(jié)點，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。 （三）設(shè)計成 果 說明書 1 份， 1圖紙 2 張 1．平面圖，比例 1： 100。 4. 抗震設(shè)防烈度 8 度，建筑場地類別為 II 類。 3. 基本雪壓： 。 2. 建設(shè)地點：擬建建筑物位于西安 市 , 室外地坪設(shè)計標(biāo)高為 。C。地下水對 鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性， 但在干濕交替條件下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性。 （二）設(shè)計要求 1．平面設(shè)計：合理確定平面柱網(wǎng)尺寸；滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)要求。 5．建筑設(shè)計說明書。 3. 吊車梁設(shè)計。 確定材料強(qiáng)度等級；初步確定基礎(chǔ)構(gòu)件的截面尺寸。 六、設(shè)計成果統(tǒng)一要求 （一） 設(shè)計說明書 應(yīng)完整地說明設(shè)計方案、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計步驟及過程；論述充分，條理清晰，敘述準(zhǔn)確，簡明扼要；書寫整齊；計算過程盡可能表格化。 2 eolQ3 黃土，褐黃色，可塑針狀孔隙發(fā)育，具中等 濕陷性（Ⅱ級非自重），屬于中壓縮性土。 建筑設(shè)計部分具體為建筑平面形式的選擇，廠房剖面設(shè)計，廠房立面設(shè)計，廠房的構(gòu)造設(shè)計 ，門窗明細(xì)表。 柱網(wǎng)的選擇 本廠房建筑面積在 2020~2500 平方米之間，由于廠房荷載較小，故選擇質(zhì)量較輕，工業(yè)化程度較高，施工周期短，結(jié)構(gòu)形式較簡單的輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計資料，本廠房采用軌頂標(biāo)高為 8m，查閱相關(guān)規(guī)范可知吊車梁高度可取 450mm，故牛腿標(biāo)高H==，要求吊車頂面至斜梁與柱相交處最低點間的安全凈空尺寸 ? 300mm，本廠房取 436mm，則凈高為 8++= m,預(yù)設(shè)屋架斜梁 第 20 頁 高 750mm，則檐口凈高應(yīng)為 +=, 檁條高度初步取 200mm，壓型鋼板取 50mm,則檐口標(biāo)高 為 ++=，屋頂坡度取 1/20。設(shè)窗的尺寸為 4200? 3600 2mm ,高側(cè)窗開在距牛腿頂面向上 890mm 處，標(biāo)高為 , 尺寸為 4200? 1500mm。具體內(nèi)天溝做法如下圖所示。 縱墻與山墻角部節(jié)點示意圖 外維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計 西安地區(qū)冬季室內(nèi)溫度較低，對生產(chǎn)工人的健康不利，應(yīng)考慮采暖要求。 屋脊節(jié)點示意圖 散水構(gòu)造 第 24 頁 廠房周圍做寬 1000mm 的混凝土散水，散水坡度取 5%，散水構(gòu)造由下至上為素土夯實， 80 厚碎磚打底， 60 厚 C10 混凝土， 10 厚 1： 水泥砂漿抹面。根據(jù)《門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 CECS102： 2020 中 之規(guī)定，由于檁條跨度為 ＜ 9m，故采用實腹式檁條。此外，還應(yīng)在廠房中間柱間內(nèi)設(shè)置屋蓋橫向水平支撐，并應(yīng)在上述相應(yīng)位置設(shè)置剛性系桿。 一臺吊車的最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值示意圖 兩臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（ 3 個輪子時） （ 1）吊車梁的最大彎矩及相應(yīng)的剪力 三個輪壓時的計算簡圖 產(chǎn)生最大彎矩點（ C 點）的位置如上圖所示， 梁上所有荷載合力 Σ p 的位置為： 1 5200 3550 1650a L D W m m? ? ? ? ?， 2 3550aW?? mm， 3 2 1( ) / 7 .5 ( 3 5 5 0 1 6 5 0 ) / 7 .5 2 5 3 .3 3a a a m m? ? ? ? ? 第 29 頁 根據(jù) 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》 節(jié)中，最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為： 2. m a x 3 9 2 ( 3 .7 5 0 .2 5 3 3 3 ) 9 2 1 .6 5 3 0 7 .0 97 .5ckM k N m??? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ??? 其中 ??為吊車梁自重影響系數(shù)，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表 82 得 ?? = 最大彎矩處的相應(yīng)剪力值為： 3 9 2 ( 3 . 7 5 0 . 2 5 3 3 3 )9 2 3 7 . 7 87 . 5ckV k N??? ? ? ? ?? ? ? ?? ??? 最大剪力標(biāo)準(zhǔn)值為： . m a x 2 . 3 5 . 8 51 . 0 3 9 2 1 . 0 3 9 2 1 1 9 7 . 7 37 . 5 7 . 5k i pV b p k Nl? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ?? 尚應(yīng)計算橫向荷載產(chǎn)生的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值 . m a x 3 3 0 7 . 0 9 6 . 6 11 3 5 . 2 4 1 . 0 3kyM k N m?? ? ?? 最大彎矩處相應(yīng)橫向剪力標(biāo)準(zhǔn)值為： . m a x 3 1 9 7 . 7 3 4 . 2 61 3 5 . 2 4 1 . 0 3kyH k N m?? ? ?? 兩臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（ 2 個輪子時） （ 1） 吊車梁的最大彎矩及相應(yīng)的剪力 兩臺吊車兩個輪壓時的計算簡圖 第 30 頁 1 5200 3550 1650a L D W m m? ? ? ? ?， 21/ 4 35 50a a mm?? ， 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》 節(jié)中，最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為： 2. m a x 2 92 ( 25 ) k N m??? ?? ? ?? ? ? ?? ??? 其中 ?? 為吊車梁自重影響系數(shù)，查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表 82 得 ?? = 最大彎矩處的相應(yīng)剪力值為： 3 9 2 ( 3 . 7 5 0 . 2 5 3 3 3 )9 2 8 4 . 3 47 . 5ckV k N??? ? ? ? ?? ? ? ?? ??? 一臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（ 2 個輪子時） 一臺吊車兩個輪壓時的計算簡圖 （ 1） 吊車梁的最大彎矩及相應(yīng)的剪力 2. m a x 2 92 ( 75 ) k N m??? ?? ? ?? ? ? ?? ??? 最大彎矩處的相應(yīng)剪力值為： 第 31 頁 3 9 2 ( 3 . 7 5 0 . 8 8 7 5 )7 2 . 3 37 . 5ckV k N??? ? ? ? ?? ? ?? ??? （ 2） 吊車梁的最大剪力 . m a x 3 . 9 51 . 0 3 9 2 1 . 0 3 9 2 1 1 4 4 . 6 77 . 5c k i pV b p k Nl? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ?? （ 3） 由水平荷載產(chǎn)生的最大彎矩和剪力 3 2 0 7 . 0 5 4 . 4 61 3 5 . 2 4 1 . 0 3kyM k N m?? ? ?? 3 1 4 4 . 6 7 3 . 1 21 3 5 . 2 4 1 . 0 3kyH k N m?? ? ?? 兩臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（ 2 個輪子時） （ 1） .m ax kN m?? . m ax kN? （ 2） . max kN? （ 3） 3 1 6 8 . 2 3 . 6 21 3 5 . 2 4 1 . 0 3kyM k N m?? ? ?? 3 9 4 . 7 6 2 . 0 41 3 5 . 2 4 1 . 0 3kyH k N m?? ? ?? 則根據(jù)以上吊車計算匯總所需內(nèi)力表： 吊車計算匯總表 吊車臺數(shù) 輪壓數(shù) .maxkM maxM .maxkyM .maxyM ,maxkV maxV kyH yH