【正文】 回首在XXXX大學四年的學習生活，充滿了對眾多老師、同學、朋友的感激之情。還要感謝我同組的同學，這些日子里，他們和我一塊努力奮斗共進共退，相互鼓勵相互扶持，在我的畢業(yè)設(shè)計過程中提出了很多建設(shè)性的意見，并給了我很多啟發(fā)。也正是他們長期不懈的支持和幫助才使得我的畢業(yè)設(shè)計最終順利完成。在設(shè)計過程中當我們遇到不懂不明白的地方，X老師總是在第一時間幫助我們解決難題。老師淵博的知識，認真負責的工作作風，平易近人的態(tài)度讓我獲益匪淺。這次的畢業(yè)設(shè)計，最主要的就是鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問題解決問的能力以及今后在工作當中要注意的一些事項。是自己對鋼結(jié)構(gòu)有了更加深刻的了解，同時對PKPM軟件又有了新的見解，對Word和CAD的操作與認識也提升了一個新的高度。經(jīng)過驗算我發(fā)現(xiàn)許多構(gòu)件我設(shè)計的太過保守，偏向安全考慮。對構(gòu)件進行內(nèi)力分析和組合的過程是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難點，因為組合得到的結(jié)果對已選材料尺寸的驗算有著至關(guān)重要的影響。其中又以主構(gòu)件的選擇與驗算為設(shè)計重點，在設(shè)計過程中主要通過對構(gòu)件進行內(nèi)力分析和內(nèi)力組合來確定構(gòu)件的選材。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》表211得撓度撓度滿足要求結(jié)束語本工業(yè)廠房為雙跨結(jié)構(gòu)，在每跨布置兩臺吊車，由于吊車的起重量超過了30噸，且跨度較大(均為30米)，高度較高(檐口高18米)，在結(jié)構(gòu)選型時采用門式剛架，柱腳采用剛接。恒荷載山墻墻面板及墻梁自重：。 有效截面模量腹板截面有一拉條（拉條采用鋼）連接孔（孔徑，距下翼緣邊緣65），所以腹板的扣除面積寬度按11計算圖287 有效截面示意圖 強度驗算(1) 正應(yīng)力驗算由公式計算，(2) 剪應(yīng)力驗算， 穩(wěn)定性驗算不考慮孔徑對腹板截面削弱，均按毛截面計算。受壓板件的板組約束系數(shù)為，取=，所以3—4板件全截面有效。 圖285 雙力矩，引起的應(yīng)力符號圖 有效截面計算按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》，按毛截面計算截面角點處正應(yīng)力 （a） （b）圖286 引起的正應(yīng)力符號圖(1)板件3—4的有效寬度3—4為部分加勁板件，壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，——分別為受壓板件邊緣最大壓應(yīng)力和另一邊緣的應(yīng)力。計算雙力矩時，按跨中無支撐的簡支梁計算。初選截面，如下圖所示。 拉條強度驗算拉條處所受的拉力為：拉條強度驗算滿足要求。永久荷載與風荷載吸力組合下的彎矩小于永久荷載與屋面均布活荷載組合下的彎矩，截面全部有效，不計孔洞削弱，則:跨中設(shè)一道拉條，故， ——梁的側(cè)向計算長度，——梁在彎矩作用平面外的長細比，檁條的穩(wěn)定性計算 撓度計算滿足要求。 穩(wěn)定性計算屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)。 有效截面特性上翼緣板的扣除面積寬度為：，腹板的扣除面積，同時在腹板有一拉條（拉條采用鋼）連接孔（孔直徑，距上翼緣邊緣40），所以腹板的扣除面積寬度按12計算如下圖所示。由于最大壓應(yīng)力作用在支承邊，并且，所以單板受壓屈曲系數(shù)為相鄰板件的受壓屈曲系數(shù)（相鄰板件為腹板，為加勁板件）為：，故所以—計算板件相鄰的板件寬度—計算板件的寬度。荷載標準值：荷載設(shè)計值：(2) 恒荷載+風荷載根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，檁條上的風荷載計算：風載體型系數(shù)為：風載為：檁條截面上的荷載圖277 檁條截面主軸及荷載示意圖由荷載計算知第一種組合起控制作用。計算依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》。根據(jù)前面部分的設(shè)計有如下資料：封閉式建筑，屋面排水坡度為1/10（176。 基礎(chǔ)底板配筋(1) Ⅰ—Ⅰ截面地基凈反力設(shè)計值的最大值對柱邊Ⅰ—Ⅰ截面產(chǎn)生的彎矩為：——基底平均凈反力設(shè)計值。假設(shè)基礎(chǔ)高度為900mm，墊層厚度取100mm，墊層混凝土強度等級為C10?；走吘壧帀簯?yīng)力計算 (滿足要求)基底平均壓應(yīng)力 (滿足要求) (滿足要求)驗算結(jié)果表明，基底應(yīng)力有軸力最大的一組控制。取(為偏心方向邊長)，則：。(2) 按中心荷載初步估計基礎(chǔ)面積。按軸力最大一組計算。 確定基底尺寸彎矩最大一組：荷載設(shè)計組合值，荷載標準組合值。所以，在本設(shè)計中，采用柱下獨立基礎(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。柱與底板焊縫的截面積： 全部焊縫對x 軸的慣性矩為：柱與底板的連接焊縫計算 滿足要求 滿足要求 滿足要求。 柱與底板的連接計算柱翼緣與柱腳底板采用角焊縫連接，腹板采用角焊縫連接，質(zhì)量等級為一級。查表得彎矩系數(shù)2) 兩邊支承，兩邊自由A處錨栓所在的區(qū)格，由。 確定底板厚度柱腳布置見下圖圖274 柱腳布置示意圖1) 三邊支承，一邊自由① B處錨栓所在的區(qū)格，由。底板下混凝土標號為C25錨栓采用Q345鋼焊條采用E50型 確定底板長寬初步確定柱腳布置見柱腳布置示意圖（圖271）為負值，說明底板與基礎(chǔ)脫離，產(chǎn)生拉應(yīng)力，該拉應(yīng)力應(yīng)由錨栓來承擔。綜上，端板厚度取。對于第三排螺栓，此處端板屬于兩邊支承類，端板平齊。 端板厚度設(shè)計對于最上排螺栓，此處端板屬于兩邊支承類，端板平齊。螺栓布置如圖268,69所示圖271 梁梁節(jié)點布置圖每個螺栓的抗剪承載力設(shè)計值為——抗力分項系數(shù)的倒數(shù)，；——一個螺栓的傳力摩擦面數(shù)。節(jié)點域的剪應(yīng)力滿足規(guī)范要求，按構(gòu)造要求在兩邊設(shè)置加勁肋。綜上，端板厚度取。對于第三排螺栓，此處端板屬于無加勁肋對于第四排螺栓，此處端板屬于兩邊支承類，端板平齊。 端板厚度設(shè)計對于最上排螺栓，此處端板屬于兩邊支承類，端板平齊。螺栓布置如圖266,67所示圖269 梁柱節(jié)點布置圖 圖270 梁柱節(jié)點螺栓布置圖每個螺栓的抗剪承載力設(shè)計值為——抗力分項系數(shù)的倒數(shù)，；——一個螺栓的傳力摩擦面數(shù)。驗算支撐橫桿的穩(wěn)定性（考慮平面內(nèi)穩(wěn)定）：由類截面查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》得。(3) 下部柱間支撐橫桿356。平面外計算長度：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：選用∟636，材料特征為： (2) 下部柱間支撐斜桿采用單角鋼、單片支撐，幾何長度平面內(nèi)計算長度：需要斜平面回轉(zhuǎn)半徑：平面外計算長度：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：選用∟756，材料特征為：。上部柱間支撐按斜拉桿設(shè)計，容許長細比。幾何長度：。邊列開間以及中開間柱各設(shè)置四道交叉支撐，如上圖所示，風壓高度變化系數(shù)，風壓體型系數(shù)為計算荷載風壓設(shè)計值：單片柱間支撐柱頂風荷載節(jié)點反力位移：柱間支撐構(gòu)件中內(nèi)力的計算：柱間支撐桁架內(nèi)力分析如右圖所示，并將各個節(jié)點作為鉸接點計算。支撐幾何長度：, 支撐平面內(nèi)：容許長細比：需要最小回轉(zhuǎn)半徑支撐平面外： 需要最小回轉(zhuǎn)半徑：選用∟706，(2) 縱向構(gòu)件按壓桿考慮，采用圓鋼管。圖264 牛腿示意圖圖265 牛腿根部截面示意圖則牛腿根部截面抗彎強度：抗剪強度：腹板計算高度邊緣處折算應(yīng)力σ和τ最不利組合出現(xiàn)在腹板邊緣，因此驗算公式為： 滿足要求根據(jù)角焊縫尺寸構(gòu)造要求的限制，所以，腹板連接焊縫的有效截面面積為：全部焊縫對x 軸的慣性矩為：焊縫在最外邊緣的截面模量為：。牛腿選用650500400812,偏心距為，外伸長度為，截面高度，截面寬度，翼緣板厚度，腹板厚度。根據(jù)吊車梁的設(shè)計，吊車梁截面面積，Q345鋼的密度為，吊車梁的自重為，軌道自重為由吊車最大輪壓引起的支座反力標準值為。連接焊縫采用沿周邊圍焊，轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，沒有起弧落弧所引起的焊口缺焊，且假定剪孔僅由牛腿腹板焊縫承受。取滿足要求！(7)平面外的整體穩(wěn)定驗算：梁在剛架平面外的計算長度取隅撐的間距3m，因此 故不必計算鋼架平面外的整體穩(wěn)定?？辜舫休d力設(shè)計值： 最大剪力： . 滿足要求！ (5)彎剪壓作用下的驗算：有效截面計算：有效寬度的分布圖 取 腹板截面部分受壓。取滿足要求！(7)平面外的整體穩(wěn)定驗算：梁在剛架平面外的計算長度取隅撐的間距3m，因此 故不必計算鋼架平面外的整體穩(wěn)定?？辜舫休d力設(shè)計值： 最大剪力： . 滿足要求！ (5)彎剪壓作用下的驗算：有效截面計算：有效寬度的分布圖 取 腹板截面部分受壓。2)平面外穩(wěn)定上柱段計算長度 下柱段計算長度 ①上柱段?、蟆蠼孛嫣幾畈焕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)，；——均勻彎矩作用時構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，用近似公式計算 取。②下柱段?、瘛窠孛孀畈焕孛鎽?yīng)力梯度滿足要求。2) 平面外穩(wěn)定上柱段計算長度 下柱段計算長度 ①上柱段?、簟艚孛嫣幾畈焕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)，；——均勻彎矩作用時構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，用近似公式計算 取。柱和梁的控制截面(對稱)圖258 柱和梁的控制截面圖內(nèi)力正方向示意圖圖259 柱梁內(nèi)力正方向示意圖單位：、kN、kN。這里只按一般情況考慮荷載效應(yīng)的基本組合。下同)圖210 恒荷載作用示意圖圖211 恒荷載作用下的彎矩圖圖212 恒荷載作用下的剪力圖圖213 恒荷載作用下的軸力圖圖214 活荷載作用示意圖圖215 活荷載作用下的彎矩圖圖216 活荷載作用下的剪力圖圖217 活荷載作用下的軸力圖圖218 左風荷載作用示意圖圖219 左風作用下的彎矩圖圖220 左風作用下的剪力圖圖221 左風作用下的軸力圖圖222 右風荷載作用示意圖圖223 右風作用下的彎矩圖圖224 右風作用下的剪力圖圖225 右風作用下的軸力圖為了方便計算，將Dmax、Dmin與Tmax等效到柱上，見荷載示意圖。風荷載體型系數(shù)。系數(shù)如圖所示：圖27 風荷載體型系數(shù)風荷載高度變化系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB500092001)的規(guī)定采用，當高度為18m時，數(shù)值，數(shù)值。(2) 可變荷載標準值 活載 屋面檢修活荷載 雪載 可變荷載取屋面活荷載與雪荷載中較大值。圖26 剛架計算圖根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 500092001）選用。部分鋼材采用Q235鋼，焊條為E43型。屋面為YX130300600型壓型鋼板；檁條、墻梁為冷彎薄壁卷邊C型鋼。吊車梁施工圖見圖紙。取平板支座加勁板的寬度為110mm，厚度為12mm。(2) 下翼緣與腹板連接焊縫取。其他區(qū)格，經(jīng)計算均能滿足要求，計算從略。 ，應(yīng)配置橫向加勁肋。，因此需要計算梁的整體穩(wěn)定性。；集中荷載增大系數(shù)，腹板的局部壓應(yīng)力為：(4) 腹板計算高度邊緣處折算應(yīng)力為計算方便偏安全的取最大正應(yīng)力和最大剪應(yīng)力驗算。(2) 剪應(yīng)力計算的突緣支座處剪應(yīng)力： 滿足要求。上翼緣對y軸的截面特性：上翼緣對y軸的截面特性：(1)正應(yīng)力上翼緣正應(yīng)力： 滿足要求。初選截面時:上翼緣尺寸取，下翼緣尺寸取。按抗剪強度要求計算腹板所需的厚度為：。取。容許最小高度由剛度條件決定，按容許撓度值()要求的最小高度為：。表21 吊車基本參數(shù)和尺寸起重量Q/t跨度S/m寬度B/mm輪距W/mm軌頂以上高度H/mm軌道中心至端部距離b/mm最大輪壓Pmax/kN最小輪壓Pmin/kN總質(zhì)量m1/t小車質(zhì)量m2/t3265405600174020525883吊車輪壓及輪距如圖21所示圖21 吊車輪壓示意圖吊