【正文】 內(nèi)力計(jì)算 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分主要包括結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的設(shè)計(jì)，最后繪制技術(shù)施工圖。具體作法見建筑圖集。 . 構(gòu)造說(shuō)明 1. 屋面、墻體、地面構(gòu)造說(shuō)明 (1) 屋面構(gòu)造 屋面板采用波高為 130mm，波與波之間距離為 300mm，單塊壓型板有效寬度為 600mm 的壓型鋼板 Y130300600，即 W600 型。水平劃分通常的手法是在水平方向設(shè)整排的帶形窗， 用通長(zhǎng)的窗楣線或窗臺(tái)線將窗連成水平色帶；或利用檐口、勒腳等水平構(gòu)件，造成水平條帶；在 開敞式墻的廠房中，挑出墻面的多層擋面板，由于陰影的作用使水平線條更加突出；大型墻板廠房，常以與墻板相同大小的窗代替墻板構(gòu)成水平帶形窗。 柱網(wǎng)具體布置如圖 所示 ： 圖 柱網(wǎng)布置圖 9 (3) 溫度伸縮縫 問題 溫度變化將引起結(jié)構(gòu)變形，使廠房結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。柱的縱向間距同時(shí)也是縱向構(gòu)件（吊車梁、托架等）的跨度，它的大小對(duì)結(jié)構(gòu)重量影響很大，廠房的柱距增大，可使柱的數(shù)量減少，總重量隨之減小，同時(shí)也可減少柱基礎(chǔ)的工程量，但會(huì)使吊車梁及托架的重量增加，最適宜的柱距與柱 上的荷載及柱高度有密切關(guān)系。這種平面形式較其他形式平面各工段之間靠得較緊。 3) 外墻體在標(biāo)高 米以下為 240 磚墻，外貼瓷磚，顏色由業(yè)主確定；標(biāo)高在 米以上為雙層墻面彩色鋼板，鋼板間夾一層保溫隔熱材料；采用雙層玻璃窗，中間設(shè)保溫層。在環(huán)境效益方面，應(yīng)使工業(yè)建筑投產(chǎn)以后，在它所影響范圍內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)部門規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 5. 工業(yè)建筑在適用、安全、經(jīng)濟(jì)的前提下，把建筑美與環(huán)境美列為設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，美化室內(nèi)外環(huán)境，創(chuàng)造良好的工作條件。施工荷載為 kN/m2。吊車梁軌頂標(biāo)高 4m。畢業(yè)設(shè)計(jì)期間完成輕鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)。 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法 作為大學(xué)四年學(xué)習(xí)實(shí)踐的最后也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在將近一個(gè)學(xué)期的時(shí)間里，我以及唐婷婷、吳珊同學(xué)在 武漢大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)研究所進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)老師為郭耀杰和陳曉燕兩位老師。格構(gòu)式剛架常用于跨度較大的建筑，其材料選用和截面組成比較靈活，可采用普通角鋼、槽鋼、冷彎薄壁型鋼等，其截面為雙腹桿的矩形，以及三面腹桿的三角形。所以，輕型門式剛架的適宜跨度在 30m 以下，屋面應(yīng)于各種彩色壓型鋼板或壓型鋁板配套使用，墻體也應(yīng)采用輕質(zhì)維護(hù)材料，使結(jié)構(gòu)具有美觀輕巧的特點(diǎn)。隨著我國(guó)鋼產(chǎn)量的提高，鋼材價(jià)格的下調(diào)，競(jìng)爭(zhēng)的激烈，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑與其他同類磚混結(jié)構(gòu)建筑相比，造價(jià)持平或偏低。 （ 2）自重輕，降輕了基礎(chǔ)材料用量；減少構(gòu)件運(yùn)輸、安裝工作量；并且有利于結(jié)構(gòu)抗震。 Load effect Combination。 在人工設(shè)計(jì)結(jié)束以后，利用 3D3S 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件建模設(shè)計(jì)。其中，門式剛架造型由于其簡(jiǎn)潔美觀、平面布置靈活、安裝便利及可以滿足多種生產(chǎn)工藝和使用功能的要求等特點(diǎn)，目前正被運(yùn)用于越來(lái)越多的鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑中。它對(duì)加快基本建設(shè)速度，特別對(duì)中小型企業(yè)的建設(shè)，以及對(duì)現(xiàn)有企業(yè)的挖潛、革新、改造等工作能夠起到顯著的作用，因而受到建設(shè)單位，尤其是在工業(yè)建筑中的普遍歡迎。 鄭 重 聲 明 本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。 輕型鋼結(jié)構(gòu)除具有普通鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)均勻，可靠性高；強(qiáng)度高，重量輕；塑性韌性，抗震性能好；便于機(jī)械化制造，施工期短；可回收，建筑造型美觀等特點(diǎn)以外，一般還具有取材方便，用料較省，自重更輕等特點(diǎn)。 摘 要 近年來(lái)，輕鋼結(jié)構(gòu)因其取材方便、用料省、自重輕、構(gòu)件批量生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工速度快、周期短等諸多特點(diǎn)，在我國(guó)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。構(gòu)件的尺寸選擇一般是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行初選，然后進(jìn)行驗(yàn)算調(diào)整直至其符合要求。 (4) Calculate and check the internal force of dangerous section, and then decide the specific sizes of them (including the section size, thickness of plates, bolt diameter and spacing, size and length of the foot solder, fatigue calculations, etc.). Component sizes are generally primarily selected by the empirical formula, and then are adjusted and checked until it meets the requirements. After the artificial design, use steel structure design software 3D3S to establish the structural model and calculation. Firstly, check and verify the result of hand putation for the main ponent, and then use the building envelope design module in the software to improve the overall design of plant, including corner supports and upright posts on parapet walls. In the end, use the software to automatically generate the construction drawings and make necessary modification, and make the expression of the overall design by atlas of architectural and structural construction. Key words: Light Portal Frame。銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)可以全部采用計(jì)算機(jī)控制，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。 （ 6）價(jià)格便宜。剛架的用量與剛架的跨度、柱高以及屋 面荷載大小有很大關(guān)系，特別是跨度加大，用鋼量顯著增加。但截面不對(duì)稱，受力性能較差。因此，對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，建立和完善專門的設(shè)計(jì)規(guī)范勢(shì)在必行。該工程主要包括四個(gè)廠房的設(shè)計(jì)：輕鋼結(jié)構(gòu)房屋、鋁窗加工廠房、機(jī)械加工廠房、噴涂廠房。廠房為雙跨，各跨內(nèi)設(shè)兩臺(tái) 5t 吊車和兩臺(tái) 10t 吊車，總共設(shè) 4 臺(tái)吊車。吊車荷載另給。在社會(huì)效益方面，應(yīng)試工業(yè)建筑投產(chǎn)以后，在它所影響范圍內(nèi)的社會(huì)生活素質(zhì)發(fā)生有利的變化。 2) 主體結(jié)構(gòu)采用雙跨雙坡式實(shí)腹式 變截面門式剛架承重。平行跨布置適用于直線式的生產(chǎn)工藝流程，即原料由廠房一端進(jìn)入，產(chǎn)品由另一端運(yùn)出。 3) 符合經(jīng)濟(jì)合理的要求。 綜合上述幾個(gè)方面和考慮工藝、結(jié)構(gòu)，廠房柱網(wǎng)布置為：縱向?yàn)?25 榀，柱距為 6m；橫向?yàn)?6 跨，跨度均為 6m；廠房為三柱雙跨。 3. 廠房?jī)?nèi)外建筑藝術(shù)處理 本廠房采用水平劃分的手段進(jìn)行立面處理。為采光和通風(fēng)，屋頂上部可以設(shè)各種形式的天 窗，其特點(diǎn)是跨間縱向空間暢通，比較寬敞，不敢封閉和壓抑感，還具有明顯的透視感和深遠(yuǎn)感；將車間通道在車間內(nèi)均勻布置，突出和發(fā)揮通道在室內(nèi)構(gòu)圖中的作用，相對(duì)的可改善設(shè)備布 10 置無(wú)規(guī)律的感覺；在操作地點(diǎn)附近布置一些生產(chǎn)操作規(guī)程、勞動(dòng)保護(hù)條例，形式應(yīng)美觀，字跡應(yīng)工整、藝術(shù)，室內(nèi)環(huán)境色采用冷色，淺藍(lán)色，可使室內(nèi)趨于安靜，使人有如置身于自然環(huán)境中。室外地坪為 。 (4) 凡說(shuō)明未詳盡之處，請(qǐng)參照現(xiàn)行有關(guān)施工規(guī)范執(zhí)行。根據(jù)門窗尺寸和墻架間距選用合適的壓型剛板來(lái)滿足輕質(zhì)、美觀、耐用、保溫、施工簡(jiǎn)便、抗震、防火等方 面的要求。 結(jié)構(gòu)布置 . 柱網(wǎng)布置 及抗風(fēng)柱布置 1. 柱網(wǎng)布置 綜合 考慮工藝、結(jié)構(gòu) 和經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面的要求 ，廠房柱網(wǎng)布置為：縱向?yàn)?25 榀，柱距為 6m；橫向?yàn)?6 跨，跨度均為 6m；廠房為三柱雙跨。為了設(shè)計(jì)上的方便，進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算時(shí)，將整個(gè)剛架看作等截面來(lái)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，選取截面。十字交叉支撐的構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力直接，用料節(jié)省，使用最為普遍，其斜桿傾角宜為 45176。 其中 ○2 ~○3軸及 ○24~○25軸為了防止縱向剛度過(guò)大，在溫度變化時(shí)不能自由的伸縮，只設(shè)置上層支撐， ○9 ~○10軸間及 ○17~○18軸間 既設(shè)置上層支撐，也設(shè)置下層支撐。墻架梁的間距應(yīng)與窗孔位置和尺寸相適應(yīng)。 (6) 墻架柱與屋架的連接對(duì)一般墻架柱。 (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。屋面支撐中的壓桿可單獨(dú)設(shè)計(jì)，也可由檁條代替，當(dāng)用檁條代替壓桿時(shí)，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(diǎn)處。當(dāng)房屋縱向溫度伸縮縫區(qū)段較短時(shí)，可設(shè)置在房間兩端的端部開間。 檁條布置圖 (4) 檁條要設(shè)拉條，以保證檁條的平面外剛度。 吊車荷載計(jì)算資料（取自大連重工技術(shù)規(guī)格）： ① 5 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 = ）。《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，無(wú)論單跨或多跨廠房最多考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)制動(dòng)；當(dāng)額定起重量不大于 10t 時(shí)，橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)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， 計(jì)算 如 式 ： ? ? ? ? ? ?? ? ? ?m a x , k 20 . 1 2 0 . 9 1 0 3 . 4 2 4 1 0 1 0 . 3 5 2440 . 1 2 0 . 9 5 2 . 1 2 6 1 0 0 . 7 2 5 0 . 1 5 8 5 . 0 2 3 k N4iT m Q y? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??? ? () 則橫向水平設(shè)計(jì)值為： m a x 1 4 5 0 2 3 7 0 3 2 k NT . . .? ? ? () (7) 荷載作用點(diǎn)及偏心距 25 對(duì)于均布荷載其作用點(diǎn)位置明確。 故計(jì)算時(shí)截面特性可取為： A=， Ix=45685cm4 ， EA=231235 kN， EI= kN?m2。 27 ① 屋面恒荷載 屋面恒載計(jì)算簡(jiǎn)圖 屋面恒載軸力圖 屋面恒載剪力圖 屋面恒載彎矩圖 28 ② 柱、吊車梁 恒荷載 柱、吊車梁 荷載計(jì)算簡(jiǎn)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 29 ③ 屋面活荷載 屋面活載計(jì)算簡(jiǎn)圖 屋面活載軸力圖 屋面活載剪力圖 屋面活載彎矩圖 30 ④ 風(fēng)荷載（左風(fēng)） 風(fēng)荷載（左風(fēng)）計(jì)算簡(jiǎn)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 31 ⑤ 風(fēng)荷載（右風(fēng)） 風(fēng)荷載（右風(fēng)）計(jì)算簡(jiǎn)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 32 ⑥ 吊車橫向荷載 Tmax（方向向左） 吊車橫向荷載 Tmax（方向向左）計(jì)算簡(jiǎn)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 33