【正文】 （只考慮豎向荷載） 圖 46 右跨吊車豎向荷載作用于中柱的簡圖 圖 47 右跨吊車豎向荷載作用于中柱的彎矩圖（ kN 圖 36 吊車橫向水平左地震的作用簡圖及內(nèi)力圖 圖 37吊車橫向水平右地震的作用簡圖及內(nèi)力圖 說明：在吊車地震作用下，柱的軸力為 0，故沒有列出柱的軸力圖。m） 圖 10 手算荷載的剪力圖（ kN） 圖 11 手算荷載的軸力圖（以壓應(yīng)力為正 kN） 2） 其他工況下的剛架內(nèi)力利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器 來 求解，結(jié)果如下 : 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 24 （ 1）恒載作用 屋面和檁條引起的線荷載為 墻面（含墻梁）自重為 mkN/ 梁自重為 mkN /79 151101078 501010 06 0 2236 ??????? ?? 邊柱自重為 mkN / 36 ????? ?? 中柱自重為 mkN / 36 ????? ?? 吊車梁及軌道自重為 mkN /) 8 8 0( 3 ??? ? 則吊車梁作用于牛腿處的集中力為 kN8 6 1 ?? 剛架柱的截面確定后， 吊車軌道中心線至邊柱中心線和中柱中心線的距離分別為： ????? （邊柱） ????? （中柱） 吊車梁荷載向柱中心簡化的集中彎矩為 mkN ??? （邊柱） mkN ??? 2 4 6 （中柱） 圖 12 恒載作用簡圖 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 25 圖 13 恒載作用 下的彎矩圖（ kN截面的高度 h與寬度 b通常以 10mm為模數(shù)，而選擇翼緣板厚度時，以 2mm為模數(shù)，腹板厚度可取 6mm，超過 6mm以 2mm為模數(shù)。地震烈度 按 7度（ ） 考慮 ，場地類 別 為 Ⅱ 類，地震分組 是 第二組，所以特征周期值： sTg ? ， ?? 。則 ?f? ， 2/103][ mmN??? 22 /1 0 3][/ mmNmmNf ??????? ??? 所以橫向加勁肋處的疲勞強度也 滿足要求。 而驗算 吊車梁的撓度 時應(yīng) 按的臺吊車的荷載標準值 的最大效應(yīng)計算， 且不乘以動力系數(shù)。/215/mmNmmNWMWMyyxbx???????????????? 滿足要求。吊車梁截面的最大剪應(yīng)力 226 33m a x /125/ mmNfmmNtI SV vwx ????????????? 滿足要求。 豎向荷載產(chǎn)生的 吊車梁的最大剪力為 kNl KlllPV wk 3 )6 0 0 04 5 0 06 0 0 01(1 8 3)(m a x , ????????? ? 橫向水平荷載標準值產(chǎn)生的 吊車梁 最大剪力為 kNPHVH wkky 69 a xm a x ,m a x , ????? ? 4）一臺吊車荷載作用下的內(nèi)力（ 一 個輪子 時） 豎向荷載產(chǎn)生的吊車梁 最大彎矩標準值 mkNPlM wk ?????? a x , ? 最大彎矩處的相應(yīng)剪力值 kNPV wk ???? ? 吊車梁 支座處 的最大剪力 kNPV wk 8 8 3m a x , ???? ? 橫向水平荷載標準值產(chǎn)生的 吊車梁 最大彎矩 mkNPHMM w kky ?????? a xm a x ,m a x , ? 橫向水平荷載標準值產(chǎn)生的 吊車梁 最大剪力 kNPHVH wkky 69 a xm a x ,m a x , ????? ? 截面選擇 取吊車梁為單軸對稱工字形截面，尺寸為 20xx300450600 ????I ，且兩螺栓孔中心到 y 軸的距離都為 90mm。用 x表示中間輪壓至 A支座的距離； a表示該指定荷載P 至梁上荷載合力 3P 的距離； iM 表示 P 左邊的荷載對其作用點的力矩，它是一個與x 無關(guān)的常數(shù)。先按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB 50009）統(tǒng)計荷載；再按《冷彎薄壁型 鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（ GB 50018）驗算檁條、墻梁的強度、剛度和穩(wěn)定性；按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ CECS 102）和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ GB 50017）驗算剛架斜梁、柱的強度、剛度和穩(wěn)定性。 梁柱都采用等截面 的 H 型 鋼 ，柱與梁 剛接， 柱腳 也是 剛接。 屋面：屋面板為兩層多 波型 V125壓型鋼板，中間為 100mm厚的巖棉。由于廠房的建筑面積為 22592m ， 所以窗戶的總面積 應(yīng)大于 為 2648m 。 設(shè)置此值的目的是保證在地基發(fā)生不均勻沉降或屋架在最不利荷載情況下產(chǎn)生最大撓度時，廠房的高度方向 仍然安全。根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，門式剛架的跨度宜取 9~36m。對中間柱來說，截面的中心線與橫向定位軸線是重合的，同時也 與柱基礎(chǔ) 的 中 心線、剛架 的 中心線 重合；橫向定位軸線還是屋面板、吊車梁、連系梁等縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標志長度的界限。 平面 形式選擇 工業(yè)建筑設(shè)計的主要依據(jù)是生產(chǎn)工藝，本廠房的生產(chǎn)工藝流程為簡單的直線型。本設(shè)計 包括兩個部分 ， 前 一個 部分是 建筑設(shè)計， 要求根據(jù) 所給的 的初步方案完成建筑平、立、剖面設(shè)計及必要的節(jié)點詳圖構(gòu)造設(shè)計。主剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計采用彈性設(shè)計法，圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計則采用利用截面屈曲后強度的設(shè)計方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分則包括吊車梁設(shè)計，剛架設(shè)計，節(jié)點設(shè)計，檁條設(shè)計，墻梁設(shè)計，支撐設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計。 independent basis 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 前言 1 前言 本設(shè)計為位于湖南省石門縣的鋼結(jié)構(gòu)廠房，要求根據(jù) 已給 條件設(shè)計一座 滿足各項功能要求的 工業(yè)廠房。該地區(qū)氣候 宜人 ，地質(zhì)條件良好 ，交通便利，地勢平坦， 且周圍 無污染性的工業(yè)廠房。 1）橫向定位軸線。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 3 1） 跨度尺寸的確定 廠房的跨度應(yīng)通過對運輸通道、生產(chǎn)工藝設(shè)備及人員活動空間的計算來確定。 21: HHH ??柱頂標高 543211 hhhhhH ?????軌頂標高： 吊車梁 軌 道 頂 部到 柱頂 距離 762 hhH ?? 式中各參數(shù)的含義如下： 1h ： 的高度起吊物需跨越最大設(shè)備 ； 2h ： 距離起吊物和跨越間的安全 ， 通常定 為 400mm~500mm； 3h ： 起吊物的最大高度 ； 4h ：吊 繩 的最小 長度 ， 一般取決于起吊物 的 形狀 小， 通常 大于 1000mm； 5h ：吊鉤到 吊車梁 軌 道 頂面的最小 高度 ； 6h ：吊車梁軌 道 頂 面到 小車 上部 的 距離 ， 從吊車參數(shù)表中可以獲得此數(shù)據(jù) ； 7h ：屋架下弦 與 小車頂面之間的 凈空尺寸 。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 5 廠房采光設(shè)計 廠房的采光等級 定 為 Ⅲ 級， 采用雙側(cè)采光，依據(jù) 《建筑采光設(shè)計標準》（ GB/T 50033）， 窗地面積比 dAA/c 應(yīng)大于 4/1 。 墻體：墻面板選擇雙側(cè)彩色鋼板夾聚苯乙烯保溫板，兩側(cè)保溫板間是 C型檁條。主體結(jié)構(gòu)為雙跨雙坡的實腹式門式剛架，圍護結(jié)構(gòu)包括屋面板、墻面板、檁條和墻梁，其中，屋面板和墻面板由壓型鋼板構(gòu)成，而檁條和墻梁則是由冷彎薄壁型鋼組成。 設(shè)計方法 按塑性設(shè)計方法驗算梁與邊柱剪應(yīng)力節(jié)點域，按彈性設(shè)計方法驗算其他構(gòu)件。 圖 2 兩臺吊車三個輪子的最不利荷載布置情況 3P 代表三個輪壓的合力。故只需要計算吊車梁產(chǎn)中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 10 生的最大剪力。由內(nèi)力計算知吊車梁的最大剪力 kNV ax ? 。 ??? bb ?? （ 29） 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 14 22363639。 撓度驗算 由前面的內(nèi)力計算可知， 一臺吊 車產(chǎn)生的最大豎向彎矩為 mkN? ，最大橫向彎矩為 mkN? 。 2） 橫向加勁肋下端部（離腹板下邊緣 60mm）附近主體金屬的疲勞應(yīng)力幅 2662 /)( n ????????? ? 查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》附表 E 知，構(gòu)件和連接類別均為 4 類。 圖 5 地震荷載作用下的計算簡圖 (2）質(zhì)點集中重力荷載計算 柱頂標高處 計算基本周期時： kNGGGGGGG??????????????????）（）（ 縱墻中柱邊柱吊車梁雪屋蓋 計算地震作用時： kNGGGGGGG??????????????????）（）（ 縱墻中柱邊柱吊車梁雪屋蓋 吊車梁面標高處 吊車在一側(cè)柱上的牛腿反力 kNygGG cr 1 9)() 4 241()1()2141( ??????????? (3）排架基本周期計算 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 20 邊柱 的側(cè)移剛度為 mkNlEIK / 0 9 6 3 3 9453 ??????? ?邊柱 中柱的側(cè)移剛度為 mkNlEIK / 0 1 7 4 2 3 9453 ??????? ?中柱 所以在單位力作用下兩跨等高排架在單位力作用下的柱頂水平位移 kNmKK /1008 82 12 1 311 ???????? 中柱邊柱? 則排架的基本周期 sGT 311 ?????? ?? (4）地震力計算。截面高度與寬度之比 h/b 可取 2~5，又剛架柱為壓彎構(gòu)件，其 h/b 可取較小值。由此得到剛架的內(nèi)力圖： 圖 9 手算荷載的彎矩圖（ kN對于荷載作用簡圖，將吊車梁頂面的地震作用向牛腿處的柱中心簡化，集中中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 31 力 kNF ? ，而集中力偶 mkNM ???? 8 7 。m） 圖 40 左跨吊 車豎向荷載作用于邊柱的剪力圖（ kN） 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 33 圖 41 左跨吊車豎向荷載作用于邊柱的軸力圖（ kN） b. 僅有左跨有吊車作用，且 maxD 作用于中柱（只考慮豎向荷載） 圖 42 左跨吊車豎向荷載作用于中柱的簡圖 圖 43 左跨吊車豎向荷載作用于中柱的彎矩圖（ kN因為門式剛架輕型房屋的結(jié)構(gòu)自重較小，在基本組合中，一般有可變荷載效應(yīng)控制，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值 S 可按下列表達式計算： ????? ni Qi kciQikGkG SSSS 211 ???? （ 214） 式中： G? 為永久荷載的分項系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時取 ，反之則取 ； 1Q? 和Qi? 分別為第 1 個和第 i個可變荷載的分項系數(shù)，一般情況下應(yīng)取 ； GkS 表示按 1永久荷載 kG 計算的荷載效應(yīng)值； QikS 表示 按可變荷載 ikQ 計算的荷載效應(yīng)，其中 kQS1 為可變荷載效應(yīng)中起控制作用者； ci? 為可變荷載 iQ 的組合值系數(shù)，常用的 ci? 取值如下表