【正文】 吊車的作用，且不計(jì)動(dòng)力系數(shù)。 kNGF Ek ???? ? 吊車橫向水平地震作用 kNHHGF crcrcr ?????? ? 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(fēng)荷載作用 于剛架上 的剪力圖（ kN） 圖 23 左風(fēng)荷載作用 于剛架上 的軸力圖（ kN） 右風(fēng)： 圖 24 右風(fēng)荷載作用 于剛架的 簡(jiǎn)圖 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 28 圖 25 右風(fēng)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jiǎn)圖 圖 59 左跨吊車橫向荷載向右作用的彎矩圖（ kN 抗剪驗(yàn)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jiǎn)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(jì)算簡(jiǎn)圖 (2）質(zhì)點(diǎn)集中重力荷載計(jì)算 柱頂標(biāo)高處 計(jì)算基本周期時(shí)： kNGGGGGGG??????????????????）（）（ 縱墻中柱邊柱吊車梁雪屋蓋 計(jì)算地震作用時(shí)： kNGGGGGGG??????????????????）（）（ 縱墻中柱邊柱吊車梁雪屋蓋 吊車梁面標(biāo)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(jì)算 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jì)算。 撓度驗(yàn)算 由前面的內(nèi)力計(jì)算可知， 一臺(tái)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(jì)算知吊車梁的最大剪力 kNV ? 。 圖 2 兩臺(tái)吊車三個(gè)輪子的最不利荷載布置情況 3P 代表三個(gè)輪壓的合力。主體結(jié)構(gòu)為雙跨雙坡的實(shí)腹式門(mén)式剛架，圍護(hù)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。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 5 廠房采光設(shè)計(jì) 廠房的采光等級(jí) 定 為 Ⅲ 級(jí)， 采用雙側(cè)采光，依據(jù) 《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T 50033）， 窗地面積比 dAA/c 應(yīng)大于 4/1 。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 3 1） 跨度尺寸的確定 廠房的跨度應(yīng)通過(guò)對(duì)運(yùn)輸通道、生產(chǎn)工藝設(shè)備及人員活動(dòng)空間的計(jì)算來(lái)確定。該地區(qū)氣候 宜人 ，地質(zhì)條件 良好，交通便利，地勢(shì)平坦， 且周圍 無(wú)污染性的工業(yè)廠房。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分則包括吊車梁設(shè)計(jì)，剛架設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，檁條設(shè)計(jì)，墻梁設(shè)計(jì)，支撐設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì) 包括兩個(gè)部分 ， 前 一個(gè) 部分是 建筑設(shè)計(jì)， 要求根據(jù)所給的的初步方案完成建筑平、立、剖面設(shè)計(jì)及必要的節(jié)點(diǎn)詳圖構(gòu)造設(shè)計(jì)。對(duì)中間柱來(lái)說(shuō)，截面的中心線與橫向定位軸線是重合的，同時(shí)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(biāo)志長(zhǎng)度的界限。 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(shí)，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(gòu)荷載規(guī)范》（ GB 50009）統(tǒng)計(jì)荷載；再按《冷彎薄 壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（ GB 50018）驗(yàn)算檁條、墻梁的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；按《門(mén)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(jì)規(guī)范》（ GB 50017）驗(yàn)算剛架斜梁、柱的強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(tái)吊車荷載作用下的內(nèi)力（ 一 個(gè) 輪子時(shí)） 豎向荷載產(chǎn)生的吊車梁 最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(qiáng)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(shí)，以 2mm為模數(shù)，腹板厚度可取 6mm，超過(guò) 6mm以 2mm為模數(shù)。 圖 36 吊車橫向水平左地震的作用簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖 圖 37吊車橫向水平右地震的作用簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖 說(shuō)明：在吊車地震作用下，柱的軸力為 0，故沒(méi)有列出柱的軸力圖。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(fēng)荷載 地震荷載 ci? 對(duì)柱來(lái)說(shuō)，起控制作用的內(nèi)力為軸力和彎矩，因而只需對(duì)柱的 maxM? 、 maxN? 進(jìn)行組合。 將 計(jì)算所得的各工況內(nèi)力進(jìn)行組合，可得到各控制截面的的最不利內(nèi)力見(jiàn)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(jì)算內(nèi)力。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值參照《門(mén)式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ CECS 102：2021）附錄 A。因?yàn)?803516 406 000 ????wth， 因?yàn)?局部壓應(yīng)力 的存在 ， 所以應(yīng)在腹板處 配置橫向加勁肋， 同時(shí)也應(yīng)在 支座處配置支撐加勁肋。按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定計(jì)算上翼緣正應(yīng)力，由前內(nèi)力計(jì)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(jī)，其技術(shù)規(guī)格如下表： 表 1 吊車參數(shù) 臺(tái)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(jī)總重 G（ t） 小車重 g（ t） 兩臺(tái) 20/5t 5860 4500 183 由表可知，吊車的最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值為： kNp k 183max, ? kNpQgGp kk 38183)(5)(1021 m a x,m i n , ??????????? 依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB50009） 的 規(guī)定 ， 取吊車荷載 的 動(dòng) 力系數(shù) ?? ，則吊車 的輪壓 設(shè)計(jì)值 如下： kNpP k m a x ,m a x ????? ? kNpP k m in ,m in ????? ? 2）橫向荷載設(shè)計(jì)值。 為防止雨水侵入廠房，除了設(shè)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(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù) 3M 數(shù)列（ 1M 表示100mm）?？癸L(fēng)柱設(shè)置時(shí)，應(yīng)盡量保證抗風(fēng)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(fēng)柱間距設(shè)為 m6 。具體做法是 先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和 荷載情況 初選各種構(gòu)件 的 截面，再用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器對(duì)所選截面進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，求出 內(nèi)力數(shù)據(jù)后再根據(jù)應(yīng)力計(jì)算方法進(jìn)行截面 安全檢驗(yàn)。本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和外文翻譯三部分。中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 2 第一章 建筑設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu)門(mén)式剛架廠房位于湖南省石門(mén)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(shè)計(jì)確定室內(nèi)外高差為 150mm，即室內(nèi)地面標(biāo)高定為 177。 因?yàn)閺S房的縱橫向長(zhǎng)度都不是很大，小于規(guī)范的限值，所以設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)置伸縮縫。吊車梁兩端 按鉸接設(shè)計(jì) ， ml 6? （柱距）。 下翼緣應(yīng)力 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 12 223 6 /215/ mmNmmNWMnxx ??? ????? 下? 滿足要求。 驗(yàn)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(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 圖 7 屋面活荷載半結(jié)構(gòu)作用簡(jiǎn)圖 （ 1）采用位移法 求解該鋼架，選取基本結(jié)構(gòu)和基本未知力如下圖所示： 圖 8 位移法求解的基本結(jié)構(gòu) （ 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）