【正文】 按公式 計(jì)算強(qiáng)度 : 323 4 . 2 8 6 1 0 1 2 8 . 5 40 . 1 9 3 1 3 . 8 2 1 0NA? ? ?? ? ??? N/mm2 0 .8 5 2 0 5 1 7 4 .2 5? ? ? N/mm2 穩(wěn)定性滿足要求。 則垂直于山墻的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： = 1 .0 0 .8 1 .0 0 .3 5k? ? ? ?= kN/m2 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： 1 0 .4 4 1 81 .4 0 .2 8 8 .5 1 5 .3 8 224W ??? ? ? ? ? ????? kN 吊車制動(dòng)力設(shè)計(jì)值為 : 1 .4 0 .1 9 2 2 2 5 .7 6T ? ? ? ? ? kN 桿件內(nèi)力見(jiàn)右圖 : 11 1 5 .3 8 2 7 .2 5 2c o s 4 5 c o s 4 5 3WN ?? ? ??kN ， 12 1 5 .3 8 2 2 5 .7 633WTN ? ??? ? kN 2321 3 .7 1 4c o s c o s 3 6 .8 8NN ??? 17. 4? kN 吊車梁以上的柱間支撐 :（壓桿） 1 ? kN， 0 300 2 = 424. 2ll?? cm，選用截面為圓鋼管 70 ? ? ,其幾何特性為： A＝ ， i=。 ? ? 安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 20 頁(yè) (3) 在風(fēng)吸力作用下，根據(jù)公式 計(jì)算的穩(wěn)定性為 ： 66330 . 6 7 1 0 0 . 8 2 1 00 . 2 7 8 2 9 . 5 7 1 0 7 . 2 3 1 0yxb x e x e yMM WW? ? ??? ? ? ?? ? ? ? N/mm2 205f?? N/mm2 穩(wěn)定性滿足要求。 豎向荷載 xq 產(chǎn)生的最大彎矩： 2 20 . 3 2 4 6 1 . 4 5 888xy plM ?? ? ? kN在屋脊處和屋檐處設(shè)置斜拉條，水平檁距 2m， 檐口距地面高度 8m。 圖 廠房的剖面 內(nèi)外高差的確定 廠房建筑室內(nèi)外高差，考慮運(yùn)輸工具進(jìn)出廠房的便利及防止雨水侵入室內(nèi)，選取了150mm。廠房?jī)?nèi)通道根據(jù)工藝需要及人員安全疏散要求，寬度取為 。圖 ~f 還給出了無(wú)吊車情況，用鋼量隨柱距的變化情況。 安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 5 頁(yè) 需要說(shuō)明的是： ① 因本文考慮的是中級(jí)制工作廠房，吊車的噸位不大。這是因?yàn)椋?(1)對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)而言，任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)用鋼量的多少是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范》（ GB50018－ 2021）中講的，有的設(shè)計(jì)人員恐怕還不了解，甚至有些設(shè)計(jì)軟件也未考慮。 屋脊垂度要控制 框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規(guī)定為 1/180，除驗(yàn)算 坡面斜梁撓度外，是否要驗(yàn)算跨中下垂度？過(guò)去不明確，可能不包括屋脊點(diǎn)垂度。 安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 2 頁(yè) 文獻(xiàn)綜述 門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房最優(yōu)柱距研究 簡(jiǎn)介 工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中柱網(wǎng)布置往往采用模數(shù)化柱距，而對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房來(lái)說(shuō)，不合理的模數(shù)柱距會(huì)使用鋼量指標(biāo)過(guò)大。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。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。國(guó)外檁條普遍采用高強(qiáng)度低合金鋼，但我國(guó)低合金鋼 Q345 的沖壓性能不行，只有用 Q235 的?？梢哉f(shuō)，這三個(gè)廠房從跨度和吊車噸位而言是有很大差別的，都采用 6 米柱距是否合適？ 本人 以剛架跨度和吊車噸位為主要變量，利用 PKPM 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，對(duì)兩廠所采用的實(shí)腹式門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系在給定剛架跨度和吊車噸位的條件下，其設(shè)計(jì)用鋼量隨柱距的變化情況作了較系統(tǒng)的研究。 ③ 、其它各項(xiàng)的用鋼量均隨柱距的增加而增加，并且增幅較大，特別是吊車梁，由于柱距較大，須采用格構(gòu)形式，其用鋼量逐漸占主要地位，并最終超過(guò)了剛架的用鋼量。這種結(jié)構(gòu)已成為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)甚至整安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 7 頁(yè) 個(gè)建筑業(yè)中發(fā)展最快的一種結(jié)構(gòu)類型，每年新增建筑面積 400多萬(wàn)平米，已在很大程度上取代了傳統(tǒng)的混凝土工業(yè)廠房，取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益。如圖 所示。 4 廠房的構(gòu)造設(shè)計(jì) (1) 外墻構(gòu)造 外墻底部窗臺(tái)以下部分采用 240 厚的空心磚墻，高度為 米，墻下設(shè)基礎(chǔ)梁支撐在柱基礎(chǔ)上，窗臺(tái)以上部分采用 壓型鋼 板外墻，墻板采用 C型墻梁與剛架柱連接。 m 截面選擇 及截面特性 選用 冷彎 薄壁 C型鋼 C200 70 20 3 截面特性： ? cm2 ? cm3 ? cm4 ? cm4 max ? cm3 min ? cm3 ? cm4 ? ? cm4 ? cm ? cm 0 ? cm 0 ? cm 檁條跨中 有一根拉條 穿過(guò)，距 C型檁條上翼緣的距離為 40mm,則 C 型檁條截面面積矩可近似為： 1 1 63. 664 57. 934e nx xWW? ? ? ? cm3 m a x m a x0 .9 7 0 .9 7 3 2 .9 9 9 3 2 .0 0 9e ny yWW? ? ? ? cm3 m in m in0 .9 7 0 .9 7 1 3 .1 6 7 1 2 .7 7 2e n y yWW? ? ? ? cm3 強(qiáng)度驗(yàn)算 假設(shè) 屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)， 則不 考慮截面塑性發(fā)展， 根據(jù)公式，驗(yàn)算檁條在第一種荷載組合作用下的強(qiáng)度為： 6633m a x 1 2 . 4 2 1 0 0 . 1 6 1 06 3 . 6 6 4 1 0 3 2 . 0 0 9 1 0yxn x n yMMWW? ??? ? ? ? ? N/mm2 205f?? N/mm2 6633m i n 1 2 . 4 2 1 0 0 . 1 6 1 06 3 . 6 6 4 1 0 1 2 . 7 7 2 1 0yxn x n yMMWW? ??? ? ? ? ? N/mm2 205f?? N/mm2 強(qiáng)度滿足要求。 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (1) 永久荷載： 壓型鋼板 自重 ： 墻 面檁條 自重 ： kN/m2 作用于墻梁上的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值： ? ? ? ? kN/m (2) 風(fēng)荷載 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： 0k s z? ???? 風(fēng)荷載體型系數(shù) ： 由于 10A ? ? ? ?，則 log A? ? ? ? ? 垂直于房屋墻面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： 0 ? ? kN/m2 0 5 3k s z? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? kN/m2 （吸力） 作用于墻梁上的水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： 0 .63 56kq ? ? ? ? ? kN/m （吸力） 荷載 設(shè)計(jì)值 恒荷載設(shè)計(jì)值： xp 4? ? ? kN/m 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值： yp 0 .7 5 6 1 .0 5 8? ? ? kN/m （吸力） 墻面壓型鋼板 與 檁條 相連， 且 板與板有可靠連接，墻梁承受 墻板與風(fēng)荷載作用 。 (2) 彎矩作用平面外的穩(wěn)定性 由于 墻梁外側(cè)和墻板的支撐作用，可不驗(yàn)算其穩(wěn)定性。 安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 25 頁(yè) 6 柱（ B）間支撐 雙等跨門式剛架跨度為 18m，柱間距為 ，鋼材為 Q235。 由于廠房一面的風(fēng)荷載由磚混結(jié)構(gòu)的辦公樓承擔(dān)，所以只需要計(jì)算廠房山 墻一面的風(fēng)荷載，取兩者中的較大值。因?yàn)? ? kN 3 ?? kN,可選用于 3N 相同的截面 ，選用截面為圓鋼管 102 ? ? 。 等效彎矩系數(shù) mx? 取 ； 150 ? ? ?按 a 類截面 ， 由 820 7 7 .8 71 0 .5 3ox xli? ? ? ?， 查表得 ： ? ? 。 跨內(nèi)最大撓度為 ： 4345 0 .6 7 2 6 0 0 03 8 4 2 0 6 1 0 4 2 0 .2 0 1 0yv ??? ? ? ? ? mm ? ? 6000 302 0 0 2 0 0lv? ? ? ? mm 安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 18 頁(yè) 3 墻面 (軸線 A～ E)檁條計(jì)算 設(shè)計(jì)資料 房屋圍護(hù) 結(jié)構(gòu) 采用 壓型板 W750(YX35125750)，墻梁 跨度為 ， 間距為 。 m (2) 永久荷載與風(fēng)吸力組合（ 永久荷載 +風(fēng)吸力荷載） 安徽工 業(yè) 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 13 頁(yè) 檁條線荷載 ： x = 2 si 6= 5p ?? kN/m y = 9 2 5 2 c 6= 8p ? ? ? ? kN/m 彎矩設(shè)計(jì)值 ： 22xyM = p l /8= 0. 88 6 / 8 3. 96?? kN均能滿足排水要求。 18=+++2K+2 ，得安全距離為 K=195mm80mm，滿足要求。后者主要用于凈跨度較大的建筑，而實(shí)腹式門式剛架由于其外形美觀、線條醒目、安裝方便、節(jié)省鋼材和易于實(shí)現(xiàn)構(gòu)件制作標(biāo)準(zhǔn)化的特 點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于單層工業(yè)廠房、超市、展覽館、體育館或倉(cāng)庫(kù)式工業(yè)建筑，取得了非常好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。 從上圖可以看出： ① 、對(duì)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系而言，剛架用鋼量是最主要的，當(dāng)剛架跨度較小時(shí)，剛架用鋼量甚至占總用鋼量的 50％以上，而其它各單用鋼量，特別是墻架梁、柱間支撐、屋面支撐，其用鋼量只占比例較小的一部分，因此，如 何設(shè)計(jì)好門式剛架對(duì)降低總用鋼量具有重要意義。從而推動(dòng)門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)的發(fā)展。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算 ”。 鋼柱換砼 柱 少數(shù)設(shè)計(jì)的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與砼柱中的預(yù)埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節(jié)省鋼材和降低造價(jià)。 但是，由于我國(guó)目前還沒(méi)有相應(yīng)的輕鋼設(shè)計(jì)規(guī)范。 關(guān)鍵字： 輕型鋼結(jié)構(gòu) ， 門式剛架 ， 柱 距 The Study on Optimumal Column Spacing of the Portal Frame Light Steel Sructure of Industrial Building. Wang Yuantsing Wang Chunguang (Department of Civil Engineering, Tsinghua University) Abstract: Spacing module is often used in the layout of column system of industrial building. But in the portal frame light steel structure industrial building, unsuitable module can cause too large design steel cost. This paper introduces some problem and cooresponding solutions in the several practical projects t