【正文】 吊車的作用，且不計動力系數(shù)。 kNGF Ek ???? ? 吊車橫向水平地震作用 kNHHGF crcrcr ?????? ? 中南大學本科畢業(yè)設計 第二章 21 截面初選 該廠房柱高為 ，牛腿高度 6m，跨度為 18m，柱距為 6m，屋面坡度為 1:15。m） 圖 22 左風荷載作用 于剛架上 的剪力圖（ kN） 圖 23 左風荷載作用 于剛架上 的軸力圖（ kN） 右風： 圖 24 右風荷載作用 于剛架的 簡圖 中南大學本科畢業(yè)設計 第二章 28 圖 25 右風荷載作用 于剛架上 的彎矩圖（ kNm） 圖 56 左跨吊車橫向荷載向左作用的剪力圖（ kN） 中南大學本科畢業(yè)設計 第二章 37 圖 57 左跨吊車橫向荷載向左作用的軸力圖（ kN） f. 僅有左跨有吊車作用，且 maxT 向右作用（只考慮橫向荷載） 圖 58 左跨吊車橫向荷載向右作用的簡圖 圖 59 左跨吊車橫向荷載向右作用的彎矩圖（ kN 抗剪驗算。m） 圖 40 左 跨吊車豎向荷載作用于邊柱的剪力圖（ kN） 中南大學本科畢業(yè)設計 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由此得到剛架的內(nèi)力圖： 圖 9 手算荷載的彎矩圖（ kN 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()2141( ??????????? (3）排架基本周期計算 中南大學本科畢業(yè)設計 第二章 20 邊柱的側(cè)移剛度為 mkNlEIK / 3 9453 ??????? ?邊柱 中柱的側(cè)移剛度為 mkNlEIK / 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 / 12 1 311 ???????? 中柱邊柱? 則排架的基本周期 sGT 311 ?????? ?? (4）地震力計算。 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? 。由內(nèi)力計算知吊車梁的最大剪力 kNV ? 。 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。主體結(jié)構為雙跨雙坡的實腹式門式剛架，圍護結(jié)構包括屋面板、墻面板、檁條和墻梁，其中，屋面板和墻面板由壓型鋼板構成，而檁條和墻梁則是由冷彎薄壁型鋼組成。 中南大學本科畢業(yè)設計 第一章 5 廠房采光設計 廠房的采光等級 定 為 Ⅲ 級， 采用雙側(cè)采光，依據(jù) 《建筑采光設計標準》（ GB/T 50033）， 窗地面積比 dAA/c 應大于 4/1 。 中南大學本科畢業(yè)設計 第一章 3 1） 跨度尺寸的確定 廠房的跨度應通過對運輸通道、生產(chǎn)工藝設備及人員活動空間的計算來確定。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。結(jié)構設計部分則包括吊車梁設計，剛架設計，節(jié)點設計，檁條設計，墻梁設計，支撐設計和基礎設計。本設計 包括兩個部分 ， 前 一個 部分是 建筑設計， 要求根據(jù)所給的的初步方案完成建筑平、立、剖面設計及必要的節(jié)點詳圖構造設計。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 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)構構件的標志長度的界限。 設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。 屋面：屋面板為兩 層多波型 V125 壓型鋼板，中間為 100mm 厚的巖棉。先按《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》（ GB 50009）統(tǒng)計荷載；再按《冷彎薄 壁型鋼結(jié)構技術規(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)構技術規(guī)程》（ CECS 102）和《鋼結(jié)構設計規(guī)范》（ GB 50017）驗算剛架斜梁、柱的強度、剛度和穩(wěn)定性。 豎向荷載產(chǎn)生的 吊車梁的最大剪力為 kNl KlllPV wk )6000 450060001(183)(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 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 x m 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 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 20213 0 04 5 06 0 0 ????I ，且兩螺栓孔中心到 y軸的距離都為 90mm。/215/mmNmmNWMWMyyxbx???????????????? 滿足要求。則 ?f? ， 2/103][ mmN??? 22 /103][/ mmNmmNf ??????? ??? 所以橫向加勁肋處的疲勞強度也 滿足要求。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)。 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。 中南大學本科畢業(yè)設計 第二章 41 表 3 可變荷載的組合值系數(shù) 荷載類別 樓面活荷載 屋面活荷載 雪荷載 積灰荷載 A1~A7 軟鉤吊車荷載 風荷載 地震荷載 ci? 對柱來說，起控制作用的內(nèi)力為軸力和彎矩，因而只需對柱的 maxM? 、 maxN? 進行組合。 將 計算所得的各工況內(nèi)力進行組合，可得到各控制截面的的最不利內(nèi)力見下表。 （ 5）吊車荷載 剛架柱的截面確定后， 吊車軌道中心線至邊柱中心線的距離為 ，離中柱中心線的距離為 。 剛架內(nèi)力分析 1） 先手算一種荷載情況，選屋面活荷載滿布情況計算內(nèi)力。風荷載標準值參照《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構技術規(guī)程》（ CECS 102：2021）附錄 A。因為 803516 406 000 ????wth， 因為 局部壓應力 的存在 ， 所以應在腹板處 配置橫向加勁肋， 同時也應在 支座處配置支撐加勁肋。按《鋼結(jié)構設計規(guī)范》中的規(guī)定計算上翼緣正應力，由前內(nèi)力計算知吊車梁的最大彎矩 mkNM x ?? ，而橫向最大彎矩 mkNM y ?? 。吊車選用 20/5t 吊鉤起重機，其技術規(guī)格如下表： 表 1 吊車參數(shù) 臺數(shù)起重量（ kN） 跨度 kL （ m） 寬度 B（ mm） 輪距 K（ mm） 最大輪壓maxP （ kN） 起重機總重 G（ t） 小車重 g（ t） 兩臺 20/5t 5860 4500 183 由表可知，吊車的最大輪壓標準值為： kNp k 183max, ? kNpQgGp kk 38183)(5)(1021 m a x,m i n , ??????????? 依據(jù) 《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》（ GB50009） 的 規(guī)定 ， 取吊車荷載 的 動 力系數(shù) ?? ，則吊車 的輪壓 設計值 如下： kNpP k m a x ,m a x ????? ? kNpP k m in ,m in ????? ? 2）橫向荷載設計值。 為防止雨水侵入廠房，除了設置廠房室內(nèi)外高差，還在廠房周圍采用了寬 mm200的混凝土散水。有 吊車 的廠房，牛腿面的高度， 同樣 應采用擴大模數(shù) 3M 數(shù)列（ 1M 表示100mm）。抗風柱設置時，應盡量保證抗風柱間距與柱距接近，考慮到跨度為 m18 ，柱距為 m6 ，故可將廠房的抗風柱間距設為 m6 。具體做法是 先根據(jù)經(jīng)驗和 荷載情況 初選各種構件 的 截面，再用結(jié)構力學求解器對所選截面進行內(nèi)力計算，求出 內(nèi)力數(shù)據(jù)后再根據(jù)應力計算方法進行截面 安全檢驗。本設計包括建筑設計、結(jié)構設計和外文翻譯三部分。中南大學本科畢業(yè)設計 第一章 2 第一章 建筑設計 鋼結(jié)構門式剛架廠房位于湖南省石門縣，建筑面積 22592m 。橫向定位軸線與縱向定位軸線相交形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)。綜合兩者因素，本設計確定室內(nèi)外高差為 150mm，即室內(nèi)地面標高定為 177。 因為廠房的縱橫向長度都不是很大，小于規(guī)范的限值，所以設計時沒有設置伸縮縫。吊車梁兩端 按鉸接設計 ， ml 6? （柱距）。 下翼緣應力 中南大學本科畢業(yè)設計 第二章 12 223 6 /215/ mmNmmNWMnxx ??? ????? 下? 滿足要求。 驗算 支座加勁肋 支座加勁肋采用兩端均刨平并與上、下翼緣板頂緊 的 平板式支座加勁肋 2100x10。 (2）由于屋面活荷載大于雪荷載，所以取屋面活荷載，由屋面活荷載引起的線荷載為mkN / ?? 。計算簡圖如下： 圖 7 屋面活荷載半結(jié)構作用簡圖 （ 1）采用位移法 求解該鋼架，選取基本結(jié)構和基本未知力如下圖所示： 圖 8 位移法求解的基本結(jié)構 （ 2）建立位移法方程 01111 ?? PRZr 記邊柱和橫梁的線剛度分別為 1i 、 2i 。邊柱中柱受到的力偶分別是： mkNM ???? a x （邊柱） mkNM ???? 7 8 4m a x （中柱）