【文章內(nèi)容簡介】 荷載傳到支撐節(jié)點上。2. 墻架構(gòu)件設(shè)計(1) 輕型墻體結(jié)構(gòu)的墻梁宜采用卷邊形成的Z形的冷彎薄壁型鋼。(2) 墻梁可設(shè)計成簡支或連續(xù)構(gòu)件，兩端支承在剛架柱上。當(dāng)墻梁有一定豎向承載力且墻板落地及墻板間有可靠連接時，可不設(shè)中間柱，并可不考慮自重引起的彎矩和剪力。若有條形窗或房屋較高且墻梁跨度較大時，墻架柱的數(shù)量應(yīng)計算確定，當(dāng)墻梁需要承受墻板及自重時，應(yīng)考慮雙向彎曲。(3) 當(dāng)墻梁跨度L為4～6m時，宜在跨中設(shè)置一拉條，當(dāng)跨度L大于6m時，宜在跨間三分點處各設(shè)一道拉條。在最上層墻梁處宜設(shè)斜拉條將拉力傳至承重柱或墻架柱。(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。其作用是支撐墻體，保證墻體的穩(wěn)定，并將墻體承受的風(fēng)荷載傳遞到廠房骨架和基礎(chǔ)上。根據(jù)以上內(nèi)容。 縱向墻架布置圖. 屋面支撐輕鋼結(jié)構(gòu)中屋面支撐的作用主要是：保證結(jié)構(gòu)的空間整體穩(wěn)定；承擔(dān)和傳遞水平風(fēng)荷載；避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動，支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支撐點，減小弦桿在屋架平面外的計算長度，保證受壓弦桿的側(cè)向穩(wěn)定；保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定與方便，屋面的安裝工作一般是從房屋溫度區(qū)段的一端開始的，首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來組成一個基本空間穩(wěn)定體，在此基礎(chǔ)上即可順序進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。不合理的支撐體系影響其作用的正常發(fā)揮，不能有效保證結(jié)構(gòu)的安全。. 支撐的布置1. 屋面支撐的作用，支撐的斜桿大多設(shè)計為張緊的圓鋼，壓桿多設(shè)計為鋼管，節(jié)點荷載由抗風(fēng)柱傳遞。由于斜桿為張緊的圓鋼，而圓鋼只能承受拉力而不能承受壓力。因此，計算支撐內(nèi)力時不考慮虛線所示的受壓斜桿，只考慮壓桿和受拉斜桿的作用。屋面支撐中的壓桿可單獨設(shè)計，也可由檁條代替，當(dāng)用檁條代替壓桿時，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)點處。在第一開間設(shè)置壓桿且支撐節(jié)點與抗風(fēng)柱節(jié)點相對應(yīng)，風(fēng)荷載通過第一開間設(shè)置的壓桿傳至第二開間支撐的節(jié)點處，這樣支撐才能起作用。拉條主要承受檁條弱軸方向的側(cè)向拉力，并且可作為該方向檁條的支撐點，減小其弱軸方向的計算長度 ，當(dāng)檁條兼作屋蓋支撐壓桿時，如果設(shè)置拉條，則檁條弱軸方向的長細(xì)比較容易滿足壓桿長細(xì)比的要求。根據(jù)輕鋼規(guī)程要求，在屋脊的檐口處應(yīng)設(shè)置斜拉條和撐桿。部分設(shè)計者沒有充分分析撐桿的受力狀況，將撐桿按拉條設(shè)計成圓鋼，使撐桿起不到壓桿作用。，而圓鋼不能承受壓力，因此，撐桿應(yīng)按壓桿設(shè)計，一般設(shè)計為圓鋼外套鋼管，這樣撐桿既能承受拉力作用也能承受壓力作用。 屋蓋支撐內(nèi)力計算簡圖 屋蓋支撐受力分析簡圖2. 支撐的布置(1) 橫向水平支撐：對于上弦橫向水平支撐，由于本工程擬采用有檁體系，故上弦水平支撐的橫桿可用檁條代替。對于下弦橫向水平支撐一般和柱間支撐設(shè)置在同一開間內(nèi)。當(dāng)房屋縱向溫度伸縮縫區(qū)段較短時，可設(shè)置在房間兩端的端部開間。 屋面支撐布置圖(2) 縱向水平支撐：當(dāng)房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高時，設(shè)有支撐中間屋架的托架為保證托架的側(cè)向穩(wěn)定時，或設(shè)有重級或大噸位的中級工作制橋式吊車、壁行吊車或有鍛錘等較大振動設(shè)備時，均應(yīng)在屋架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向水平支撐。縱向水平支撐和橫向水平支撐形成封閉體系將大大提高房屋的縱向剛度。當(dāng)屋架間距12m時，縱向水平支撐常布置在屋架下弦平面。(3) 系桿：系桿有剛性系桿和柔性系桿兩種，當(dāng)橫向水平支撐設(shè)置在房屋溫度區(qū)段端部第二個柱間時，第一個柱間的所有系桿均為剛性系桿，其他情況的系桿可用柔性系桿。檁條要設(shè)拉條，以保證檁條的平面外剛度，在剛架的構(gòu)件轉(zhuǎn)折處，即柱頂轉(zhuǎn)角處和橫梁中央彎折處的受壓肢或受壓翼緣，應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐，當(dāng)橫梁與柱內(nèi)肢需設(shè)置側(cè)向支撐點時，可利用連接于外肢的檁條或墻梁設(shè)置角隅撐。 檁條布置圖(4) 檁條要設(shè)拉條，以保證檁條的平面外剛度。(5) 在剛架的構(gòu)件轉(zhuǎn)折處，即柱頂轉(zhuǎn)角處和橫梁中央彎折處的受壓肢或受壓翼緣，應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐。當(dāng)橫梁與柱內(nèi)肢需設(shè)置側(cè)向支撐點時，可利用連接于外肢的檁條或墻梁設(shè)置角隅撐。 隅撐布置圖 靜力計算.. 計算簡圖單層廠房是由柱和屋架（橫梁）所組成，各個框架之間有屋面板或檁條，托架，屋蓋支撐等縱向構(gòu)件相互連接在一起，故框架實際上是空間工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按空間工作計算才比較合理和經(jīng)濟，但由于計算較繁，工作量大，所以通常均簡化為單個的平面框架來計算?？蚣苡嬎銌卧膭澐謶?yīng)根據(jù)柱網(wǎng)的布置確定，使縱向每列柱至少有一根柱參加框架工作，同時將受力最不利的柱劃入計算單元中。 框架計算簡圖. 荷載計算1. 荷載取值計算屋蓋自重（標(biāo)準(zhǔn)值、坡向）屋面恒載 kN/m2剛架斜梁自重 kN/m2 Σ= kN/m2屋面活載 kN/m2基本雪壓（屋面活載不與雪荷載同時考慮） kN/m2 0. 50 kN/m2墻面恒載 kN/m2柱自重 kN/m風(fēng)荷載 kN/m22. 各部分作用荷載(1) 屋面 恒載： 標(biāo)注值 6 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m 活載： 標(biāo)注值 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m(2) 墻面 恒載： 標(biāo)注值 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m(3) 柱 恒載： 邊柱 標(biāo)注值 kN/m 設(shè)計值 = kN/m 中柱 標(biāo)注值 kN/m 設(shè)計值 = kN/m(4) 風(fēng)荷載 向風(fēng)面柱上 標(biāo)注值 = 6 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m向風(fēng)面橫梁上 標(biāo)注值 qk = 6 = kN/m 設(shè)計值 = kN/m背風(fēng)面柱上 標(biāo)注值 qk = = kN/m 設(shè)計值 = kN/m背風(fēng)面橫梁上 標(biāo)注值 qk = = kN/m 設(shè)計值 = kN/m(5) 吊車梁（ kN/m）恒載 標(biāo)注值 = kN 設(shè)計值 = kN(6) 吊車根據(jù)吊車荷載達(dá)到其額定值的頻繁程度，取本工程中5t、10t吊車為中級。吊車荷載計算資料（取自大連重工技術(shù)規(guī)格）：①5噸吊車，吊車寬度B = ，輪距BQ = ，（即Qk = ），（即Q2,k = ）。最大輪壓85kN，. ，，考慮后得到Pmax,k = ， Pmin,k = .②10噸吊車，吊車寬度B = ，輪距BQ = ，（即Qk = ），（即Q2,k = ）。最大輪壓118kN，最小輪壓39kN。，，考慮后得到Pmax,k = ， Pmin,k = .由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》可知，對于多跨廠房，在同一柱距內(nèi)出現(xiàn)超過2臺吊車機會增加，但考慮隔跨吊車對結(jié)構(gòu)的影響減弱，為了計算上的方便，容許在計算吊車豎向荷載時，最多只考慮4臺吊車，計算水平荷載時，由于同時制動機會很小，容許最多只考慮2臺吊車。本例在計算吊車豎向荷載時，考慮同一柱距兩跨內(nèi)四臺吊車的影響，在計算水平荷載時，只考慮同一跨內(nèi)2臺吊車的影響，并分別考慮多臺吊車組合的荷載折減系數(shù)。1) 吊車豎向荷載（Dmax和Dmin）吊車時移動的，故作用于每榀排架上的吊車荷載組合值需應(yīng)用影響線原理求出。算出與各輪對應(yīng)的反力影響線豎標(biāo)，于是可求得作用于柱上的吊車垂直荷載。 簡支吊車梁的支座反力影響線吊車豎向荷載標(biāo)注值： () ()吊車豎向荷載設(shè)計值： () ()2) 橫向水平荷載吊車橫向水平制動力作用在吊車的豎向輪壓處?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，無論單跨或多跨廠房最多考慮兩臺吊車同時制動；當(dāng)額定起重量不大于10t時，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，： ()則橫向水平設(shè)計值為： ()(7) 荷載作用點及偏心距對于均布荷載其作用點位置明確。1) 墻面荷載通過墻梁簡潔傳遞于柱上，故可認(rèn)為其作用點偏移中心線的距離為柱截面高度的一半。2) 吊車豎向荷載作用點和吊車梁荷載對剛架的作用點一致。由于廠房每跨柱中心線間的距離為18m，因此其作用點的位置偏離柱中心的距離為：。3) 對于吊車橫向水平荷載Tmax的作用點在吊車梁頂面（即標(biāo)高4m處）。. 梁柱截面估選采用等截面梁簡化算法，選擇18m跨作為估算單元，梁端先按鉸接簡單計算，則：令，106mm3。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)》經(jīng)濟梁高公式（單位以mm計，h0為腹板高度），得到h0=591mm。通常，實際梁高要小于經(jīng)濟梁高，又因為設(shè)計時一般要考慮屈曲后強度，所以，初選梁截面HN5002001016(A=，q=，Ix=45685cm4，Wx = 1827 cm3，Iy = 2138cm4，Wy = )。故計算時截面特性可取為：A=，Ix=45685cm4 ，EA=231235 kN，EI= kN?m2?？紤]到此方案跨度大，彎矩相對較大。因此在估算柱截面是，主要考慮風(fēng)荷載和豎向軸力影響，則柱估算截面為： HM4403001118(A=，q=，Ix=54067 cm4，Wx = 2458 cm3，Iy =8105 cm4，Wy = )。故計算時截面特性可取為：A=，Ix=54067 cm4 ，EA= kN，EI=?m2 。. 內(nèi)力分析考慮屋面恒載，沿跨均布；墻面恒載，假定其通過墻梁簡潔傳遞給柱并沿邊柱豎向均勻分布，而由于該荷載產(chǎn)生的彎矩為有利荷載，故在計算時僅考慮墻面恒載對柱的軸向壓力作用而忽略其彎矩左右；對于吊車梁，在邊柱上由一個集中力和一個向內(nèi)彎矩代替，在中柱上，由于兩邊均有對稱的吊車梁，故可用一個集中力代替，并且對于吊車梁荷載近似認(rèn)為其作用點位于吊車梁頂面；對于柱自重，認(rèn)為其作用沿柱身豎向均勻分布。單個荷載的大小在前面已經(jīng)得出，單個荷載的不同作用情況可分為以下9種形式：屋面恒載（1種）；柱身恒載（1種）；屋面活載（1種）；風(fēng)荷載（2種）；吊車水平荷載（2種）；吊車豎向荷載（2種）。考慮到吊車可能在任何荷載情況之下工作，故先將吊車在每種荷載單獨作用下的內(nèi)力計算出來，再對不同工況進(jìn)行組合，以比較求出吊車的最不利荷載組合下的最不利內(nèi)力情況。按上述荷載種類依次用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算在單個荷載作用下梁柱的內(nèi)力，其計算結(jié)果及簡圖如①~⑨：運用得到的結(jié)果進(jìn)行內(nèi)力組合，從而進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計。①屋面恒荷載屋面恒載計算簡圖屋面恒載軸力圖屋面恒載剪力圖屋面恒載彎矩圖②柱、吊車梁恒荷載柱、吊車梁荷載計算簡圖柱、吊車梁荷載軸力圖柱、吊車梁荷載剪力圖柱、吊車梁彎矩圖③屋面活荷載屋面活載計算簡圖屋面活載軸力圖屋面活載剪力圖屋面活載彎矩圖④ 風(fēng)荷載（左風(fēng)）風(fēng)荷載（左風(fēng)）計算簡圖風(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⑤ 風(fēng)荷載（右風(fēng)）風(fēng)荷載（右風(fēng)）計算簡圖風(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⑥ 吊車橫向荷載Tmax（方向向左）吊車橫向荷載Tmax（方向向左）計算簡圖吊車橫向荷載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⑦ 吊車橫向荷載Tmax（方向向右）吊車橫向荷載Tmax（方向向右）計算簡圖吊車橫向荷載Tmax（方向向右）軸力圖吊車橫向荷載Tmax（方向向右）剪力圖吊車橫向荷載Tmax（方向向右）彎矩圖⑧ 吊車縱向荷載Dmax，Dmin（Dmax作用在左邊邊柱）由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》可知，對于多跨廠房，在同一柱距內(nèi)出現(xiàn)超過2臺吊車的機會增加，但考慮隔跨吊車對結(jié)構(gòu)的影響減弱，為了計算上的方便，容許在計算吊車豎向荷載時，最多只考慮4臺吊車，本廠房在計算吊車豎向荷載時，考慮了4臺吊車，且作用在柱上的Dmax，Dmin在兩跨其組合方式共有四種，但