【正文】 的軸向拉力設(shè)計(jì)值： 螺栓中心到腹板表面的距離：。腹板厚度：。根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102：2002） 滿足要求。 梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)有斜向加勁肋，節(jié)點(diǎn)域抗剪不需要驗(yàn)算。 中柱與雙邊斜梁連接節(jié)點(diǎn) 螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算（1) 選螺栓,預(yù)應(yīng)力：；構(gòu)件接觸面采用噴砂處理,摩擦面抗滑移系數(shù)： 。（2） 連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì)值 （3） 節(jié)點(diǎn)板連接螺栓布置圖 梁和中柱節(jié)點(diǎn)螺栓群布置圖(4) 強(qiáng)度驗(yàn)算單個(gè)螺栓的最大拉力： 單個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力: 單個(gè)螺栓的抗剪承載力： 故螺栓抗剪抗拉均滿足要求。 端板厚度驗(yàn)算根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102：2002) 。 取。 腹板厚度驗(yàn)算翼緣內(nèi)第一個(gè)螺栓的軸向拉力設(shè)計(jì)值： 螺栓中心到腹板表面的距離：。腹板厚度：。根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102：2002) 滿足要求。 梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)承受的彎矩:；節(jié)點(diǎn)域高度：；節(jié)點(diǎn)域?qū)挾龋?；?jié)點(diǎn)域厚度：； 滿足要求，不必設(shè)置加勁肋。 梁梁端板節(jié)點(diǎn)經(jīng)過比較，梁跨區(qū)間內(nèi)荷載均較中柱與梁節(jié)點(diǎn)處小，所以梁與梁連接點(diǎn)均按梁與中柱連接處設(shè)置。， 構(gòu)件接觸面采用噴砂處理。 屋脊端板節(jié)點(diǎn) 螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算（1) 選螺栓 ,預(yù)應(yīng)力：；構(gòu)件接觸面采用噴砂處理,摩擦面抗滑移系數(shù)： 。（2） 連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計(jì)值 (3)節(jié)點(diǎn)板連接螺栓布置圖 梁梁節(jié)點(diǎn)螺栓群布置圖(4) 強(qiáng)度驗(yàn)算單個(gè)螺栓的最大拉力： 單個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗拉承載力: 故螺栓抗剪抗拉均滿足要求。 端板厚度驗(yàn)算根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102：2002) 。取。 腹板厚度驗(yàn)算翼緣內(nèi)第一個(gè)螺栓的軸向拉力設(shè)計(jì)值： 螺栓中心到腹板表面的距離：。腹板厚度：。根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102：2002) 滿足要求。 梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)承受的彎矩:；節(jié)點(diǎn)域高度：；節(jié)點(diǎn)域?qū)挾龋?；?jié)點(diǎn)域厚度：； 滿足要求，不必設(shè)置加勁肋。 邊柱和中柱柱腳設(shè)計(jì) 內(nèi)力設(shè)計(jì)值 底板尺寸選擇取底板寬度為：；長度：。柱腳設(shè)計(jì)成帶加勁肋的剛性柱腳。 柱柱腳構(gòu)造 底板受力示意圖基礎(chǔ)面的實(shí)際應(yīng)力為： 經(jīng)分析，由柱的翼緣和腹板圍成的三邊支承板的彎矩最大。,查表得： 底板厚度： 取。 錨栓選擇受壓區(qū)長度：； 根據(jù)，得錨栓拉力： 每邊設(shè)三個(gè)錨栓每個(gè)錨栓受力： 每個(gè)螺栓的有效面積： 螺栓采用Q345鋼M20焊板雙螺母錨栓，查表得：錨栓有效面積：滿足要求。 肋板的計(jì)算將肋板按懸臂梁計(jì)算，其線荷載為： 隔板與底板的連接，為正面角焊縫，取，焊縫強(qiáng)度計(jì)算： 肋板與靴梁的連接為側(cè)面角焊縫（兩條），肋板所受的支底反力為： 設(shè)，焊縫長度（即隔板高度）： 取隔板高250mm，設(shè)隔板厚度為： 驗(yàn)算肋板抗剪抗彎強(qiáng)度： 靴梁計(jì)算靴梁與柱身的連接（4條焊縫），按承受柱的壓力計(jì)算，此焊縫為側(cè)面角焊縫，設(shè)，則其長度： 取靴梁高250mm。靴梁作為支撐于柱邊的懸臂梁，設(shè)厚度，驗(yàn)算其抗剪和抗彎強(qiáng)度。 滿足要求。靴梁與底板的連接焊縫和隔板與底板的連接焊縫傳遞全部的壓力，設(shè)焊縫的焊腳尺寸均為。所需的焊縫總計(jì)算長度為：， 顯然焊縫的實(shí)際計(jì)算總長度已超過此值。 抗剪鍵的設(shè)置根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500172003)規(guī)定，錨栓不能抗剪，剪應(yīng)力應(yīng)通過底板和基礎(chǔ)頂面的摩擦力來傳遞，若不滿足要求，則需要設(shè)置抗剪鍵。底板受壓所承受的總壓力為：底板與混凝土基礎(chǔ)間的摩擦力為（） 則不需要設(shè)置抗剪鍵。 牛腿設(shè)計(jì) 荷載計(jì)算牛腿根部承受的最大剪力為吊車梁的最大剪力： 牛腿選用，偏心距為，外伸長度為截面高度，截面寬度 ，翼緣板厚度 ，腹板厚。 牛腿尺寸則偏心距： 截面特性。 牛腿根部截面 強(qiáng)度驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度： 抗剪強(qiáng)度： 腹板計(jì)算高度邊緣處折算應(yīng)力： 和的最不利組合出現(xiàn)在腹板邊緣，因此驗(yàn)算公式為： 滿足要求。 焊縫驗(yàn)算 根據(jù)角焊縫尺寸構(gòu)造要求的限制，故取 。 截面焊縫示意圖腹板上豎向焊縫的有效截面面積為： 全部焊縫對X軸的慣性矩為： 焊縫最外邊緣的截面模量為： 翼緣和腹板連接處的截面模量為： 在彎矩作用下角焊縫最大應(yīng)力： 牛腿翼緣和腹板交接處有彎矩引起的應(yīng)力和剪力引起的應(yīng)力共同作用： 滿足要求。10 支撐構(gòu)件設(shè)計(jì) 屋面橫向水平支撐 剛架跨度 18m，柱間距6m，屋面橫向水平支撐桁架的弦桿也就是剛架的斜橫梁，因而需選用的截面只包括交叉斜桿和縱向構(gòu)件兩種，交叉斜拉桿按受拉構(gòu)件考慮，縱向構(gòu)件則按壓桿設(shè)計(jì)。 交叉斜桿主要承受拉力，選用圓鋼，兩桿在交叉點(diǎn)均不中斷。 斜桿幾何長度：縱向構(gòu)件按壓桿考慮，采用1◎89斜桿幾何長度：查得：滿足要求。 柱間支撐剛架跨度 18m 的單層廠房，內(nèi)設(shè)一臺起重量為10t的吊車，中級工作量，軌面標(biāo)高，吊車的最大輪壓（標(biāo)準(zhǔn)值）。每側(cè)邊列柱均設(shè)有兩道柱間支撐，均為兩層X 形交叉支撐。 柱間支撐布置 荷載計(jì)算風(fēng)荷載： 作用于兩側(cè)山墻頂部節(jié)點(diǎn)的風(fēng)荷載為（）取 單片柱間支撐柱頂風(fēng)荷載節(jié)點(diǎn)反力位移： 單片柱間支撐所受吊車縱向水平制動(dòng)力T 為： 柱間支撐構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算 。假設(shè)交叉斜桿只作受拉，當(dāng)如圖所示縱向力的方向時(shí)，虛線的斜桿退出工作不受力。將點(diǎn)都看作是鉸。 截面設(shè)計(jì)（1） 上部柱間支撐斜桿 23幾何長度：平面內(nèi)計(jì)算長度：上部柱間支撐按拉桿設(shè)計(jì)，容許長細(xì)比：需要斜平面回轉(zhuǎn)半徑：平面外計(jì)算長度：需要平行于角鋼肢邊的回轉(zhuǎn)半徑：需要角鋼的凈截面積為：采用單等邊角鋼。 斜桿23截面截面特性：，滿足要求。（2） 下部柱間支撐斜桿45幾何長度：平面內(nèi)計(jì)算長度：上部柱間支撐按拉桿設(shè)計(jì)，容許長細(xì)比：需要斜平面回轉(zhuǎn)半徑：平面外計(jì)算長度：需要平行于角鋼肢邊的回轉(zhuǎn)半徑：需要角鋼的凈截面積為：式中 是單面連接單角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)。選用雙等邊角鋼。 斜桿23截面截面特性：，滿足要求。（3） 下部柱間支撐橫桿 34容許長細(xì)比：需要平面內(nèi)回轉(zhuǎn)半徑：內(nèi)力：試先選用焊接薄壁圓鋼1◎114，截面特性：；驗(yàn)算支撐橫桿的穩(wěn)定性（平面內(nèi)穩(wěn)定控制） 由 b 類截面查得滿足要求 。11 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)的選擇 由于本設(shè)計(jì)采用的上部結(jié)構(gòu)為輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，荷載較小，所以選擇基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》： 錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不小于200mm，階梯形基礎(chǔ)每階高度宜在300500mm； 基礎(chǔ)下墊層不小于70mm，墊層混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)為C10； 底板受力鋼筋直徑不小于10mm，間距不小于100mm，不大于200mm，鋼筋保護(hù)層厚度不小于40mm； 基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級不低于C20。 所以，在本設(shè)計(jì)中，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，在結(jié)構(gòu)的每根柱下均設(shè)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)材料為C20混凝土和HPB235鋼筋，墊層為100mm厚C10混凝土。 基礎(chǔ)埋深根據(jù)本設(shè)計(jì)中建筑上部荷載較小，地下水位較深等因素，并根據(jù)提供材料，基礎(chǔ)下設(shè)100mm厚C10混凝土墊層。 地質(zhì)水文資料 場地平坦,周圍無相鄰建筑物,II類場地土,地下水位較低,無侵蝕性。施工技術(shù)條件:各種機(jī)具、材料和施工質(zhì)量能滿足要求。建筑地基土層分布情況及各土層物理力學(xué)指標(biāo)如下： 自上而下土層分布情況為:(1) 素填土 Fak=50kPa，ES=，厚度1m，灰褐色，軟塑(2) 粘土 Fak=170kPa，ES=，厚度1m，黃褐色，可塑(3) 粘土 =280kPa，ES=，，褐色，硬塑(4) 粘土 =420kPa，ES=， 黃褐色，硬塑(5) 強(qiáng)風(fēng)化巖層 =420kPa，堅(jiān)硬。施工技術(shù)條件：各種機(jī)具、材料和施工質(zhì)量能滿足要求。 基礎(chǔ)尺寸的確定 確定地基承載力 取灰褐色粘土為持力層，則地基承載力特征值為：，對地基承載力特征值要進(jìn)行修正： 本設(shè)計(jì)只進(jìn)行深度修正，取； 確定基礎(chǔ)上部荷載 在進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算時(shí)，以左柱對柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的作用為例進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500072002中的要求，應(yīng)取正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值進(jìn)行基底尺寸的確定，所以利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的已知數(shù)據(jù)，取荷載如下： 確定基礎(chǔ)底面積由于按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面尺寸，取考慮偏心影響，將基礎(chǔ)底面積適當(dāng)擴(kuò)大，根據(jù)取基底尺寸。滿足則基礎(chǔ)底面抵抗矩為：（1） 按第一組不利內(nèi)力計(jì)。 基礎(chǔ)計(jì)算簡圖 基礎(chǔ)底面相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的力矩值為：基礎(chǔ)及回填土重：則偏心距：持力層承載力驗(yàn)算：故滿足要求。 基礎(chǔ)沖切驗(yàn)算 。 基礎(chǔ)沖切示意圖取鋼筋保護(hù)層厚度為50mm，則：(1) 柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算，因則取因，取。滿足要求。 基礎(chǔ)截面配筋計(jì)算基礎(chǔ)等邊，兩邊的配筋數(shù)相等。柱邊凈反力： 懸臂部分凈反力平均值： 故所需鋼筋面