機(jī)械廠機(jī)械加工車間建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(參考版)
2025-06-30 03:27本頁面
【正文】 回首在武漢科技大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，充滿了對眾多老師、同學(xué)、朋友的感激之情。還要感謝我同組的同學(xué)，這些日子里，他們和我一塊努力奮斗共進(jìn)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)。還記得剛拿到課題時頭腦一片茫然，根本無從下手，是趙老師不厭其煩的給我們講解基本概念，把設(shè)計簡單化，單元化，才使我們逐漸理清了頭緒，從而少走了不少彎路。 參考文獻(xiàn)[1] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB500172003)》 中國計劃出版社[2] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB500092001)》 中國建筑工業(yè)出版社[3] 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072002)》 中國建筑工業(yè)出版社[4] 《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)教程(CECS102:2001)》 中國計劃出版社[5] 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(GB500182002)》 中國建筑工業(yè)出版社[6] 《建筑采光設(shè)計標(biāo)注(GB/T500332001)》 中國建筑工業(yè)出版社[7] 《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)范(JGJ812002)》 中國計劃出版社[8] 《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計指南(實例與圖集)》編輯委員會 《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計指南(實例與圖集)》第二版 中國建筑工業(yè)出版社[9] 《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》編輯委員會 《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》 中國建筑工業(yè)出版社[10] 陳紹蕃主編 《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計指南》 中國建筑工業(yè)出版社[11] 東南大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，天津大學(xué)合編 《混凝土結(jié)構(gòu)(上)》 中國建筑工業(yè)出版社[12] 東南大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，天津大學(xué)合編 《混凝土結(jié)構(gòu)(中)》 中國建筑工業(yè)出版社[13] 同濟(jì)大學(xué)等合編 《房屋建筑學(xué)》 中國建筑工業(yè)出版社[14] 黃呈偉主編 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》 科技出版社[15]Trahair , Bradford, Behavior and Design of Steel structures to [16]Helmut Construction Manual,Birkhaeuser Publishers,2000[17] research advances in coldformed steel structures, Journal of Constructional Steel Research(2000)致 謝本畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師趙峰老師的悉心指導(dǎo)下完成的，衷心感謝趙老師在設(shè)計的期間給與我的幫助和指導(dǎo)。但也發(fā)現(xiàn)了自己許多不足的地方，比如構(gòu)件優(yōu)化的不是很好，還有在“所學(xué)”與“所用”之間轉(zhuǎn)化方面也不是很好。在設(shè)計過程中，通過查規(guī)范、規(guī)程及相關(guān)材料，融合所學(xué)的知識。本計算書中的內(nèi)力計算是由PKPM中的STS模塊和力學(xué)求解器進(jìn)行計算的。吊車梁的設(shè)計是一個重點，也是一個難點。其中包括荷載分析，內(nèi)力計算，內(nèi)力組合，主次構(gòu)件選擇與驗算。 恒荷載山墻墻面板及墻梁自重：。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(qiáng)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(qiáng)度驗算拉條處所受的拉力為：拉條強(qiáng)度驗算滿足要求。永久荷載與風(fēng)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)值：荷載設(shè)計值：(2) 恒荷載+風(fēng)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(fēng)荷載計算：風(fēng)載體型系數(shù)為：風(fēng)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》。 5檁條設(shè)計根據(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8%（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(qiáng)度等級為C10。(3) 驗算基底邊緣最大壓力基底處總豎向力：則： (滿足要求)基底平均壓應(yīng)力 (滿足要求) (滿足要求)(4) 驗算彎矩最不利時的基底應(yīng)力基底處總豎向力：基底處總力矩：基底邊緣處壓應(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。若考慮荷載偏心影響，將基底面積擴(kuò)大40%。(1) 持力層承載力特征值暫取。軸力最大一組：荷載設(shè)計組合值，荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值。根據(jù)本設(shè)計中建筑上部荷載和設(shè)計要求中的持力層深度，基礎(chǔ)下設(shè)100mm厚C10混凝土墊層，（室內(nèi)外高差為300mm）。由于本設(shè)計采用的上部結(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立基礎(chǔ)，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(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。柱與底板的焊腳尺寸，按構(gòu)造要求：，取,。查表得彎矩系數(shù)設(shè)底板厚度超過16mm，即，所以，底板厚度取。 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(biāo)號為C25錨栓采用Q235鋼焊條采用E43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(fù)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(dān)。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 圖272 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)。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34。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(xì)比。幾何長度：。邊列開間以及中開間柱各設(shè)置兩道交叉支撐，如上圖所示，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，風(fēng)壓體型系數(shù)為計算荷載風(fēng)壓設(shè)計值：單片柱間支撐柱頂風(fēng)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(xì)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。力作用點處截面為2452401216。則牛腿根部承受的剪力：。并對工字形翼緣端部繞轉(zhuǎn)部分焊縫忽略不計。鋼材為Q235， 采用E43系列焊條，手工焊。即，據(jù)滿足要求！(6)平面內(nèi)穩(wěn)定驗算：斜面梁在平面內(nèi)的計算長度取豎向支撐點間的距離，按式
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