【正文】 *1+*(2+4+5)*1+*(2+4+6)*1+*(2+4+7)*1+*(2+4+8)最不利組合表截面內(nèi)力Mmax及相應(yīng)的N,QMmin及相應(yīng)的N,QNmax及相應(yīng)的M,QNmin及相應(yīng)的M,QA柱11MNQ22MNQ33MNQ44MNQB柱11M0NQ022M0NQ033M00NQ0044M00NQ00D梁11MNQ22MNQ33MNQE梁11MNQ22MNQ33MNQ2．5．1 剛架柱(1) 截面選擇采用等截面柱，初選截面尺寸如下圖所示：圖229 剛架柱截面示意圖Y(2) 截面特性計(jì)算(3) 強(qiáng)度驗(yàn)算（a）對于A柱Ⅰ—Ⅰ截面處最不利組合Ⅱ—Ⅱ截面處最不利組合Ⅳ—Ⅳ截面處最不利組合均滿足要求。（b）對于B柱Ⅰ—Ⅰ截面處最不利組合Ⅱ—Ⅱ截面處最不利組合Ⅳ—Ⅳ截面處最不利組合均滿足要求。(4) 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算1） 平面內(nèi)穩(wěn)定 柱的平面內(nèi)有效長度柱高H=10m,梁長lR=柱與梁的線剛度之比：柱腳為剛接，平面內(nèi)計(jì)算長度系數(shù)故平面內(nèi)計(jì)算長度為：長細(xì)比：穩(wěn)定性驗(yàn)算：（a）對A柱：取Ⅰ—Ⅰ截面最不利組合——彎矩作用平面內(nèi)，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——參數(shù)，；——等效彎矩系數(shù)，對于有側(cè)移框架柱。所以，符合要求。2） 平面外穩(wěn)定柱間支撐布置如圖2291所示圖229 柱間支撐布置圖上柱段計(jì)算長度 下柱段計(jì)算長度 ① 上柱段 取Ⅲ—Ⅲ截面最不利組合——彎矩作用平面外，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——等效彎矩系數(shù)，；——均勻彎矩作用時(shí)構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)， 取。②下柱段?、瘛窠孛孀畈焕M合則——彎矩作用平面外，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——等效彎矩系數(shù)，；——均勻彎矩作用時(shí)構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對于單軸或雙軸對稱截面的簡支梁，當(dāng)繞對稱軸彎曲時(shí)，其整體穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：，由近似公式得 。（b）對B柱：1） 平面外穩(wěn)定?、瘛窠孛孀畈焕M合——彎矩作用平面內(nèi)，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——參數(shù)，；——等效彎矩系數(shù)，對于有側(cè)移框架柱。所以，符合要求。2） 平面外穩(wěn)定柱間支撐布置如圖2291所示圖229 柱間支撐布置圖上柱段計(jì)算長度 下柱段計(jì)算長度 ② 上柱段 ?、蟆蠼孛孀畈焕M合——彎矩作用平面外，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——等效彎矩系數(shù)，；——均勻彎矩作用時(shí)構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)， 取。②下柱段?、瘛窠孛孀畈焕M合則——彎矩作用平面外，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——等效彎矩系數(shù)，；——均勻彎矩作用時(shí)構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對于單軸或雙軸對稱截面的簡支梁，當(dāng)繞對稱軸彎曲時(shí)，其整體穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：，由近似公式得 。(5) 局部穩(wěn)定性驗(yàn)算(a)對A柱1） 翼緣局部穩(wěn)定翼緣寬厚比 滿足要求。2） 腹板局部穩(wěn)定① 上柱段腹板高厚比?、瘛窠孛鎽?yīng)力梯度② 下柱段腹板高厚比?、瘛窠孛鎽?yīng)力梯度（b）經(jīng)驗(yàn)算，對B柱也符合要求。2．5．2 剛架梁（1） 截面選擇截面選擇與剛架柱相同。 （2） 強(qiáng)度驗(yàn)算（a）對D梁?、酢踅孛孀畈焕M合正應(yīng)力：剪應(yīng)力：（3） 整體穩(wěn)定驗(yàn)算1） 平面內(nèi)穩(wěn)定斜梁坡度為1：15，不超過1：5，因軸力很小可按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度和平面外穩(wěn)定，不計(jì)算平面內(nèi)穩(wěn)定。2） 平面外穩(wěn)定 在邊跨每隔三根檁條設(shè)置一側(cè)向支撐，故，?、蟆蠼孛孀畈焕M合——彎矩作用平面外，按軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)，b類截面查得；——等效彎矩系數(shù)，既有橫向荷載又有端彎矩，桿端產(chǎn)生反向曲率 ——均勻彎矩作用時(shí)構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，由近似公式得 取。（4） 局部穩(wěn)定驗(yàn)算1） 翼緣局部穩(wěn)定翼緣寬厚比 滿足要求2） 腹板局部穩(wěn)定取Ⅰ—Ⅰ截面應(yīng)力梯度（5） 位移驗(yàn)算，發(fā)生在牛腿截面處。，發(fā)生在梁梁節(jié)點(diǎn)（屋脊節(jié)點(diǎn)）處。查得帶駕駛室的電動橋式吊車的柱頂側(cè)移為橫梁撓度限值，當(dāng)屋面為檁條及壓型鋼板時(shí)為：所以，柱的最大側(cè)移和梁的最大撓度均滿足要求。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)3．1．1 螺栓布置及驗(yàn)算初步采用M24 ，查《鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》P244和P245相關(guān)表格得：當(dāng)摩擦面采用噴砂處理時(shí)，對M24的高強(qiáng)度螺栓1。螺栓布置如圖230,31所示圖230 梁柱節(jié)點(diǎn)布置圖（）圖231 梁柱節(jié)點(diǎn)螺栓布置圖每個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為——抗力分項(xiàng)系數(shù)的倒數(shù)，；——一個(gè)螺栓的傳力摩擦面數(shù)，此處取1。每個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值為（a）對D梁選取梁端（Ⅲ—Ⅲ截面）最不利組合，軸力和剪力轉(zhuǎn)化考慮軸向壓力影響最上端螺栓的拉力為M為螺栓排列的縱列數(shù)，yi為螺栓到x軸的垂直距離。每個(gè)螺栓的剪力為計(jì)算最上端螺栓的承載力為滿足要求。（b）對E梁選取梁端（Ⅰ—Ⅰ截面）最不利組合，軸力和剪力轉(zhuǎn)化考慮軸向壓力影響最上端螺栓的拉力為M為螺栓排列的縱列數(shù)，yi為螺栓到x軸的垂直距離。每個(gè)螺栓的剪力為計(jì)算最上端螺栓的承載力為滿足要求。3．1．2 端板厚度設(shè)計(jì)對于最上排螺栓，此處端板屬于伸臂類板——螺栓中心至翼緣板表面的距離；——端板寬度；——螺栓中心至腹板的距離；Nt在此處取D梁和E梁的較大值；——端板鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，端板厚度，?。?對于第二排螺栓，此處端板屬于兩邊支承類，端板平齊。M值在此處取D梁和E梁的較大值；對于第三排螺栓，此處端板屬于無加勁肋類端板——螺栓間距；。綜上，端板厚度取。滿足要求。3．1．3 驗(yàn)算梁腹板的強(qiáng)度在端板設(shè)置螺栓處，需驗(yàn)算構(gòu)件腹板的強(qiáng)度，——翼緣內(nèi)第二排一個(gè)螺栓的軸向拉力設(shè)計(jì)值；，所以滿足要求。3．2．1 螺栓布置及驗(yàn)算初步采用M24 ，查《鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》P244和P245相關(guān)表格得：當(dāng)摩擦面采用噴砂處理時(shí)，對M24的高強(qiáng)度螺栓。螺栓布置如圖232,33所示圖232 梁梁節(jié)點(diǎn)布置圖（）圖233 梁梁節(jié)點(diǎn)螺栓布置圖每個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值為：每個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值為：選取D梁端（Ⅲ—Ⅲ截面）最不利組合，軸力和剪力考慮軸向壓力影響最下端螺栓的拉力為每個(gè)螺栓的剪力為計(jì)算最上端螺栓的承載力為，滿足要求。經(jīng)驗(yàn)算，對E梁亦符合要求。3．2．2 端板厚度設(shè)計(jì)1） 對于最下排螺栓，此處端板屬于伸臂類板——螺栓中心至翼緣板表面的距離——螺栓中心至腹板的距離——端板寬度——端板鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，端板厚度，取 2） 對于最下第二排螺栓，此處端板屬于兩邊支承類板，端板平齊綜上，端板厚度取。符合要求。初選牛腿尺寸如圖234所示，鋼材采用—B，采用E43系列焊條，手工焊。圖234 牛腿節(jié)點(diǎn)構(gòu)造3．3．1 牛腿處荷載計(jì)算作用于牛腿處的剪力：——吊車梁及軌道重，=；——吊車全部最大輪壓通過吊車梁傳遞給一根柱的最大反力。作用于牛腿根部的彎矩為：。3．3．2 牛腿根部與柱的連接焊縫計(jì)算設(shè)焊縫為周邊圍焊，轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，沒有起弧落弧所引起的焊口缺焊，焊縫質(zhì)量等級為二級，且假定剪力僅由牛腿腹板焊縫承受。根據(jù)規(guī)范規(guī)定：，t為較厚焊件厚度。，取焊腳，并對工字形翼緣端部繞轉(zhuǎn)部分焊縫忽略不計(jì)。焊縫有效截面如圖235所示。圖235 焊縫有效截面簡圖腹板上豎向焊縫有效截面面積為 全部焊縫對軸的慣性矩為焊縫最外邊緣的抵抗矩為：翼緣和腹板連接處的抵抗矩為：在彎矩作用下角焊縫最大應(yīng)力為——正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的直角角焊縫，取；——角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對于E43型焊條的手工焊，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，從而3．3．3 牛腿根部截面強(qiáng)度驗(yàn)算牛腿根部與柱連接處截面如圖236所示圖236 牛腿根部截面簡圖截面抗彎剛度為：上翼緣對中和軸的面積矩為：1） 驗(yàn)算1點(diǎn)處正應(yīng)力，滿足要求。2） 驗(yàn)算3點(diǎn)處剪應(yīng)力3） 驗(yàn)算2點(diǎn)處折算應(yīng)力2點(diǎn)處正應(yīng)力為2點(diǎn)處剪應(yīng)力為從而折算應(yīng)力為 滿足要求。柱腳最大反力為： 底板尺寸及錨栓位置圖確定底板面積底板長度和寬度應(yīng)根據(jù)底板下混凝土的抗拉強(qiáng)度確定?；A(chǔ)混凝土采用C25，根據(jù)構(gòu)造要求，初選底板寬度。初步確定 ，B=650mm，錨栓孔布置。確定底板厚度：底板厚度由各區(qū)格最大彎矩計(jì)算確定。底板單位面積上壓應(yīng)力為：為負(fù)值，說明柱腳需用錨拴來承擔(dān)拉力 底板應(yīng)力圖三邊支承板及梁相鄰邊支承板 1) 對于區(qū)格I：查《鋼結(jié)構(gòu)》上冊P275表7－13， 2) 對于區(qū)格Ⅱ：查《鋼結(jié)構(gòu)》上冊P275表7－13， 3) 對于區(qū)格Ⅲ（兩邊支撐）：查《鋼結(jié)構(gòu)》上冊P275表7－13， 所以，由此計(jì)算底板厚度 取板厚為40mm。 錨栓設(shè)計(jì)底板單位面積壓力為 則錨栓所承受拉力為 錨栓采用Q345查附表13 =180N/mm2所需錨栓凈面積 An=Z/ =查附表8，采用3個(gè)直徑為36的錨栓，其有效截面積為8173=2451mm2，符合受拉要求。加勁板設(shè)計(jì)：加勁板強(qiáng)度與柱板件和柱腳底板連接可近似按照下列公式計(jì)算 加勁板寬厚比不宜超過1）、2號加勁板件，其所承受的剪力為或者 取兩者較大值來確定板件高度。假定焊腳尺寸為，則焊縫長度2號加勁板為對接焊縫，據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)》上P200，按一、二級標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量，焊縫和構(gòu)件等強(qiáng)，不必另行計(jì)算。采用雙面焊，所以板件高度取160mm。板件與柱焊滿，焊縫長度取160mm。計(jì)算長度，滿足構(gòu)造要求。板件厚度，為方便施工和滿足構(gòu)造要求,取板件厚度為20mm。2）、3號加勁板件其所受的作用剪力為：或者 取兩者較大值來確定板件高度。假定焊腳尺寸為，則焊縫長度。采用雙面焊，所以板件高度取160mm。板件與柱焊滿，焊縫長度取160mm。計(jì)算長度，滿足構(gòu)造要求。板件厚度，為方便施工和滿足構(gòu)造要求,取板件厚度為20mm。3）、4號加勁板件：其所受的作用剪力為假定焊腳尺寸為 則焊縫長度 采用雙面焊，為方便施工所以取板件高