戴南新源環(huán)保有限公司廠房設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-02 12:54本頁(yè)面
【正文】 沖切截面示意圖 附錄A 3D3S設(shè)計(jì)總信息設(shè)計(jì)主要依據(jù)：《上海輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（DG/TJ0820892012）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB500092012）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112010）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500172003）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500072011）《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB506612011）《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)，施工及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ822011） 總信息 結(jié)構(gòu)類型： 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 節(jié)點(diǎn)總數(shù)： 13 柱數(shù)： 6 梁數(shù)： 6 支座約束數(shù)： 3 標(biāo)準(zhǔn)截面總數(shù)：2 活荷載計(jì)算信息： 不考慮活荷載不利布置 風(fēng)荷載計(jì)算信息： 計(jì)算風(fēng)荷載 材料： Q235鋼 梁柱自重計(jì)算信息： 柱梁自重都計(jì)算 恒載作用下柱的軸向變形： 考慮 梁柱自重計(jì)算增大系數(shù)： 按恒載分項(xiàng)系數(shù)考慮 門式剛架梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性： 驗(yàn)算 柱頂容許水平位移/柱高： 1/180 輕鋼廠房柱按照CECS驗(yàn)算時(shí)計(jì)算長(zhǎng)度取用方法： 查表法 搖擺柱對(duì)計(jì)算長(zhǎng)度的影響： 考慮附圖1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力比圖驗(yàn)算結(jié)果圖（3個(gè)數(shù)字所在行為：強(qiáng)度應(yīng)力比、平面外整體穩(wěn)定應(yīng)力比、平面內(nèi)整體穩(wěn)定應(yīng)力比；2個(gè)數(shù)字所在行為：平面外長(zhǎng)細(xì)比、平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比）。基礎(chǔ)短邊方向的彎矩，?、颌蚪孛妫ǎ＞C上所述，基礎(chǔ)抗沖切承載力滿足設(shè)計(jì)要求。（2）計(jì)算基底凈反力（a） 基礎(chǔ)凈反力：（b）凈偏心距：（3）基礎(chǔ)高度（a）柱邊截面：初步選擇基礎(chǔ)高度：，則： 沖切力計(jì)算：所以沖切力驗(yàn)算滿足要求。 基礎(chǔ)示意圖（b）驗(yàn)算偏心距：基礎(chǔ)和回填土自重標(biāo)準(zhǔn)值：作用在基礎(chǔ)上所有力相對(duì)于基底形心的力矩標(biāo)準(zhǔn)值：則合力偏心距：（c）驗(yàn)算基底最大壓力：滿足要求。因?yàn)槌休d力土層為粉土，且粘粒含量，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500072011）（承載力修正系數(shù)表，）得：。（1）確定基礎(chǔ)尺寸基礎(chǔ)采用階梯形基礎(chǔ)，假定基礎(chǔ)埋深為，持力層為粉質(zhì)粘土層，基礎(chǔ)以下墊層高100mm。 剛架荷載標(biāo)準(zhǔn)組合表組合截面及相應(yīng)N、V及相應(yīng)N、V及相應(yīng)M、V及相應(yīng)M、V11M①+⑤+⑩+②①+?+⑧+④①+④+②+⑩①+?+⑧+②NVA軸柱相應(yīng)的設(shè)計(jì)值為（）：， ，；A軸柱相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值為（）：，；基礎(chǔ)頂面距設(shè)計(jì)地面的距離為900mm，鋼筋保護(hù)層取40mm，有墊層。： 基礎(chǔ)梁配筋圖 A軸柱基礎(chǔ)計(jì)算本工程地處江蘇省泰州市，根據(jù)江蘇省地質(zhì)工程勘察院泰州分院的勘察報(bào)告顯示。 （4） 基礎(chǔ)梁斜截面承載力計(jì)算：因支座邊緣處的剪力最大，故選此截面進(jìn)行抗剪配筋計(jì)算，該截面的剪力設(shè)計(jì)值為：復(fù)核截面尺寸：，屬一般梁，選用下式驗(yàn)算截面：所以截面尺寸滿足要求。假定受力鋼筋按一排布置，則：代入得：求解上述二式，得： ， 驗(yàn)算適用條件：實(shí)際相對(duì)受壓高度為：故可根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用鋼筋的直徑和根數(shù)，選配416。（2） 荷載計(jì)算（a）基礎(chǔ)梁頂面的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為基礎(chǔ)梁自重：；（b）基礎(chǔ)梁以上墻體，壓頂梁及抹灰自重標(biāo)準(zhǔn)值為：其相應(yīng)的設(shè)計(jì)值為：（3）基礎(chǔ)梁正截面承載力計(jì)算：最大彎矩設(shè)計(jì)值：基礎(chǔ)梁跨度為6m，最大彎矩出現(xiàn)在跨中，將標(biāo)準(zhǔn)值轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)值。由荷載規(guī)范查得：墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值為20kN/m，墻體抹灰自重標(biāo)準(zhǔn)值為17kN/m3， kN/m2，壓型鋼板：。 基礎(chǔ)梁計(jì)算基礎(chǔ)梁簡(jiǎn)支于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的第一個(gè)臺(tái)階上。 8 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)雖然鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)較混凝土基礎(chǔ)剛度大、表面平整度高，但鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的耐腐蝕性差。（4）肋板計(jì)算：因其底板平均壓力很小，可以不必驗(yàn)算肋板強(qiáng)度，肋板與底板和柱的腹板焊縫均可按構(gòu)造要求，取焊縫。則： 隔板豎向焊縫：焊腳尺寸取mm，切肢為30mm。（2）錨栓計(jì)算：錨栓需要抵抗偏心彎矩引起的拉力T，按公式得：需要錨栓凈面積：查錨栓規(guī)格表，采用4個(gè)直徑為的錨栓，單個(gè)錨栓的凈面積，所以，截面滿足要求。先估計(jì)一下底板是否是全部受壓：為負(fù)值，說(shuō)明柱腳需要用錨栓來(lái)承擔(dān)拉力。 柱腳構(gòu)造及計(jì)算簡(jiǎn)圖考慮局部承壓強(qiáng)度得提高后混凝土得抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，=，為了提高柱端的連接剛度，在柱外側(cè)用幾根肋板分別與柱和底板用焊縫連接起來(lái)。柱腳主要的作用是為了安全的將上部結(jié)構(gòu)的承載傳遞到基礎(chǔ)上，因此必須安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。所以，焊縫強(qiáng)度滿足要求。（e）焊縫計(jì)算肋板與翼緣板連接處水平焊縫：由于水平方向上的力很小，主要是水平方向的剎車力，可以取翼緣處焊縫的焊腳尺寸，可以滿足抗剪強(qiáng)度要求。所以穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求。承壓面積，查表得端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：所以抗壓強(qiáng)度滿足要求。（b）承壓強(qiáng)度計(jì)算切肢尺寸確定：翼緣處，取202＝40mm。（5）牛腿肋板計(jì)算：（a）確定肋板尺寸根據(jù)肋板所在的位置，可知：在腹板兩側(cè)成對(duì)的配置橫向加勁肋，則肋板外伸寬度：，取。使用變截面牛腿，端部截面高度?。?）強(qiáng)度驗(yàn)算：抗彎強(qiáng)度： 抗剪強(qiáng)度：（4）焊縫驗(yàn)算：取焊腳尺寸，則焊縫有效高度為：he=8=，鋼板與型鋼為Q235鋼材，焊條型號(hào)為E43系列焊條。依近似公式計(jì)算所需翼緣板面積：翼緣板與剛架柱等寬，選擇翼緣板寬度為300mm，則，選擇翼緣板厚度為：t=10mm。 牛腿計(jì)算門式剛架剛架柱設(shè)有牛腿，用來(lái)支承吊車梁傳遞過(guò)來(lái)的荷載，應(yīng)對(duì)牛腿進(jìn)行設(shè)計(jì)， 牛腿示意圖（1）荷載及內(nèi)力計(jì)算： 根據(jù)牛腿的受力情況，分別計(jì)算永久荷載、吊車荷載：（a）永久荷載： ；軌道自重43kg/m，則永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于： （b）吊車荷載： 由吊車資料知：Pmax=196kN， 則牛腿所受作用力的設(shè)計(jì)值為： （2）截面選擇：采用Q235鋼材，焊接H型鋼截面，所需凈截面抵抗矩為： 按經(jīng)驗(yàn)公式得經(jīng)濟(jì)高度為： 考慮到截面高度大一些，更有利于增加剛度，初選截面高度為。（2）確定端板的厚度： 伸臂類端板： 取板厚t=20mm。選取77截面進(jìn)行計(jì)算，梁截面尺寸為：。（6）節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度計(jì)算 梁截面：H8004001020 柱截面：H4803001012 端板截面：—40016 端板慣性矩， 連接的整體剛度為： 梁的慣性矩為： 連接剛度，節(jié)點(diǎn)已達(dá)到全剛性要求。（4）構(gòu)件腹板強(qiáng)度驗(yàn)算： 所以需要設(shè)置加勁肋。（2）確定端板的厚度 螺栓中心至翼緣表面的距離： 螺栓中心至腹板表面的距離： 所以，取板厚為16mm。 梁柱節(jié)點(diǎn)（1）確定螺栓尺寸如圖共設(shè)置20個(gè)螺栓，取。 梁柱節(jié)點(diǎn)計(jì)算柱梁節(jié)點(diǎn)選取邊柱與梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)前面選取的9個(gè)控制截面的最不利內(nèi)力組合的綜合考慮，對(duì)門式剛架進(jìn)行設(shè)計(jì)的具有代表性的節(jié)點(diǎn)有4個(gè)，包括：柱與梁節(jié)點(diǎn)、梁梁節(jié)點(diǎn)、牛腿和柱腳。 7 節(jié)點(diǎn)計(jì)算門式剛架中，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是非常重要的。（b）下柱截面（11截面）最不利組合為：平面外計(jì)算長(zhǎng)度： 截面特性：， ，根據(jù)截面屬于b類截面，查表得穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)于等截面構(gòu)件，則，由計(jì)算得全截面有效，腹板受壓區(qū)高度為由平面外穩(wěn)定計(jì)算公式得：所以要對(duì)進(jìn)行修正 所以，平面外穩(wěn)定性滿足要求。當(dāng)中間柱與剛架梁剛性連接時(shí)，可將雙跨剛架視為兩個(gè)單跨剛架的組合體，根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102：2002》規(guī)定（每個(gè)中柱分為兩半，慣性矩各為1/2），按下列公式計(jì)算整個(gè)剛架在柱頂水平荷載作用下的側(cè)移：柱所在跨梁的長(zhǎng)度：計(jì)算跨左右柱的平均高度：因?yàn)椴捎昧藙偨又_，所以 根據(jù)截面屬于b類截面，查表得穩(wěn)定系數(shù)，則：由平面內(nèi)穩(wěn)定性計(jì)算公式得到：所以，經(jīng)驗(yàn)算平面內(nèi)穩(wěn)定性滿足要求。（b）下柱截面（11截面）最不利組合：截面腹板邊緣抵抗矩為：腹板邊緣的最大正應(yīng)力為： 腹板邊緣正應(yīng)力比值：與板件受彎、受壓有關(guān)的系數(shù)： 所以截面腹板全部有效，所以，所以，由于
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