【正文】 27 圖 21 左風(fēng)荷載作用 于剛架上 的彎矩圖（ kNm） 圖 10 手算荷載的剪力圖（ kN） 圖 11 手算荷載的軸力圖（以壓應(yīng)力為正 kN） 2） 其他工況下的剛架內(nèi)力利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器 來 求解，結(jié)果如下 : 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 24 （ 1）恒載作用 屋面和檁條引起的線荷載為 墻面（含墻梁）自重為 mkN/ 梁自重為 mkN / 151101078501010060 2236 ??????? ?? 邊柱自重為 mkN / 36 ????? ?? 中柱自重為 mkN / 36 ????? ?? 吊車梁及軌道自重為 mkN /3 1 )4 3 8 8 0( 3 ??? ? 則吊車梁作用于牛腿處的集中力為 ?? 剛架柱的截面確定后， 吊車軌道中心線至邊柱中心線和中柱中心線的距離分別為： ????? （邊柱） ????? （中柱） 吊車梁荷載向柱中心簡化的集中彎矩為 mkN ??? 9 2 5 6 （邊柱） mkN ??? 2 4 6 （中柱） 圖 12 恒載作用簡圖 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 25 圖 13 恒載 作用下的彎矩圖（ kN則 mkNi ??? 41 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 23 mkNi ??? 32 104 2 6 mkNiir ????? 42111 106 6 3 )(4 mkNqlR P ????????? 81183121121 221 代入到位移法方程中，解得 41 ???Z 。所以屋面活荷載下的鋼架計算簡圖如下： 圖 6 屋面活荷載作用簡圖 而構(gòu)件的截面參數(shù)如下表所示： 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 22 表 2 構(gòu)件截面參數(shù) 構(gòu)件 截面形式 面積（ 2mm ） 繞 x 軸慣性矩（ 4810mm? ） 繞 y 軸慣性矩（ 4710mm? ） 邊柱 1210300650 ???H 12208 中柱 1612350800 ???H 20416 梁 1210202150 ???H 10060 因?yàn)?本廠房是對稱結(jié)構(gòu)，故 只用 取結(jié)構(gòu)的一半進(jìn)行計算。 剛架內(nèi)力分析 1） 先手算一種荷載情況，選屋面活荷載滿布情況計算內(nèi)力。截面的高度 h與寬度 b 通常以 10mm為模數(shù)，而選擇翼緣板厚度時，以 2mm為模數(shù)，腹板厚度可取 6mm，超過 6mm以 2mm為模數(shù)。 剛架梁、柱截面選用焊接 H 形實(shí)腹截面，一般腹板厚度為 6mm，翼緣板厚可采用 10mm或 12mm，考慮到吊車荷載較大，可適當(dāng)加厚腹板和翼緣板厚度。門式剛架一般采用等截面柱，且等截面柱的柱的截 面高度應(yīng)取柱高的 1/10~1/20。 ) ()( a x21 ????? ??? ?TT g （ 213） 其中，衰減指數(shù) ??? ???? 阻尼調(diào)整系數(shù) ??? ???? 所以作用于結(jié)構(gòu)頂部的總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。地震烈度 按 7 度（ ） 考慮 ，場 地類別 為 Ⅱ 類，地震分組 是 第二組，所以特征周期值： sTg ? ， ?? 。 6)地震荷載計算 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 19 (1）一般重力荷載計算 kNG 5 2 4 2218)1 6 9 ( ?????屋蓋 kNG ?????雪 kNG 1 9 5 ???邊柱 ， kNG 3 8 0 ???中柱 kNG 8 6 1 ???吊車梁 kNG ????縱墻 因?yàn)閺S房為兩跨等高剛架，結(jié)構(gòu) 計算簡圖如下，為一個單質(zhì)點(diǎn)體系。 荷載計算 1)恒載計算 屋面板及保溫層自重標(biāo)準(zhǔn)值： 2/ mkN 檁條自重標(biāo)準(zhǔn)值： 2/ mkN 懸掛設(shè)備自重標(biāo)準(zhǔn)值： 2/ mkN 墻面（含墻梁）自重標(biāo)準(zhǔn)值： 2/ mkN 2)活荷載計算 屋面活荷載： 2/ mkN 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 18 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2/ mkN 3)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（計算的是中間區(qū)的風(fēng)荷載，斜梁從左至右編號為 ① ~④ ） 左風(fēng) 下各構(gòu)件所受的荷載值 ： 左柱風(fēng)荷載 mkN /4 7 2 ????? （壓力） 斜梁 ① 風(fēng)荷載 mkN / ????? （吸力） 斜梁 ② 風(fēng)荷載 mkN /2 2 8 ????? （吸力） 斜梁 ③ 風(fēng)荷載 mkN /2 2 8 ????? （吸力） 斜梁 ④ 風(fēng)荷載 mkN /2 2 8 ????? （吸力） 右拄風(fēng)荷載 mkN /0 3 9 ????? （吸力） 右風(fēng) 下各構(gòu)件所受的荷載值 ： 左柱風(fēng)荷載 mkN /0 3 9 ????? （吸力） 斜梁 ① 風(fēng)荷載 mkN /2 2 8 ????? （吸力） 斜梁 ② 風(fēng)荷載 mkN /2 2 8 ????? （吸力） 斜梁 ③ 風(fēng)荷載 mkN /2 2 8 ????? （吸力） 斜梁 ④ 風(fēng)荷載 mkN / ????? （吸力） 右拄風(fēng)荷載 mkN /4 7 2 ????? （壓力） 4)吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值（考慮吊車梁的自重影響） 按 最大輪壓作用 在一側(cè)吊車梁上計算的 牛腿最大反力： 邊柱 )( ??????? 中柱 1 8 ????? 按 最小輪壓作用 在一側(cè)吊車梁上計算的 牛腿最大反力： 邊柱 ???? 中柱 2 ????? 橫向荷載作用下的 牛腿 最大反力 ??? 5)鋼架上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 (1）屋面與檁條引起的線荷載為 mkN /1 6 ) 4 ( ???? 。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值參照《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ CECS 102：2021）附錄 A。則 ?f? ， 2/103][ mmN??? 22 /103][/ mmNmmNf ??????? ??? 所以橫向加勁肋處的疲勞強(qiáng)度也 滿足要求。 22 /144][/ mmNmmNf ??????? ??? 所以最大彎矩處的截面疲勞強(qiáng)度 滿足要求。 1） 最大彎矩處 吊車梁截面 下翼緣 的 連接焊縫 處 主體鋼結(jié)構(gòu)的疲勞應(yīng)力幅 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 17 2661m i nm a x /)( nxx ?????????? ??? 查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表 知欠載效應(yīng)的等效系數(shù) ?f? （中級工作制吊車）。 吊車梁的 疲勞驗(yàn)算 吊車梁 一般都 要進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。 而驗(yàn)算 吊車梁的撓度 時應(yīng) 按的臺吊車的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 的最大效應(yīng)計 算，且不乘以動力系數(shù)。加勁肋 的 示意圖如 圖 4： 吊車梁 支座處 的 最大反力 kNVN 5 4 a x ????? 從而可以算得 支座加勁肋的端面承受 的 壓應(yīng)力 如下 223m a x /325/)15100(2 mmNfmmNAR cecece ?????????? 圖 4 支座加勁肋 示意圖 支座加勁肋的 穩(wěn)定計算 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 16 腹板為加勁肋 提供承壓支持的寬度 mmftyw 2 4 0/2 3 515 ? 26 6 4 0101 0 0216)2 4 01040( mmA ???????? 4433 )24040(121)161002(10121 mmI z ??????????? mmAIi zz ?? 600 ??? zz ih? 加勁肋 屬 于 b 類截面， 則穩(wěn)定性系數(shù) ?? ，腹板平面外 加勁肋 的穩(wěn)定性 223m a x /215/ mmNfmmNAR ???? ??? ?? 所以支座加勁肋的穩(wěn)定性 滿足要求。 橫向加勁肋的 外伸寬度 mmhbs ??? ， 令 mmbs 90? 而 加勁肋 的 厚度 mmbt ss 615 ??， 令 mmts 6? 腹板邊緣處彎曲壓應(yīng)力 的最大值為 2662 / )( mmNIMyx ??????????? 平均剪應(yīng)力 為 23 / mmNth Vww ???????? 邊緣的局部壓應(yīng)力 為 2/ mmNc ?? )(2235/153 /2 ???? ????? ywcb fth? （ 210） 所以 2/215 mmNfcr ??? 由于 5605000 ???ha，用于腹板受剪計算時的通用高厚比 )500/560( 560235)/( / 2200 ???????????? yws fahth? 則 2/125 mmNfvcr ??? 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 15 因?yàn)???? ha ，用于腹板受局部壓力計算時的通用高厚比 )/( / 300 ??????? ywc fahth? （ 211） 則 2, /2 1 5 mmNfcrc ??? 腹板的局部穩(wěn)定驗(yàn)算 )125 ()215 ()()( 22,22 ??????? crc ccrcr ?????? （ 212） 所以腹板的局部穩(wěn)定性 滿足要求。因?yàn)?803516 406 000 ????wth， 因?yàn)?局部壓應(yīng)力 的存在 ， 所以應(yīng)在腹板處 配置橫向加勁肋， 同時也應(yīng)在 支座處配置支撐加勁肋。/215/mmNmmNWMWMyyxbx???????????????? 滿足要求。b? 代替 b? ，則 9 39。 中南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 13 穩(wěn)定性驗(yàn)算 1） 依照 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表 ，當(dāng) 4506000 ???bl時應(yīng) 驗(yàn) 算梁的整體穩(wěn)定性。吊車軌高 140mm，則集中荷載在腹板計算高度邊緣處的假定分布長度 mmhhal Ryz 4 3 01 4 022055025 ????????? （ 22） 集中荷載增大系數(shù) ?? ，集中荷載 kNPF ax ?? ，承受移動集中荷載吊車輪壓作用的吊車梁，腹板計算高度邊緣的壓應(yīng)力 223 /215/ mmNmmNlt Fzwc ??????? ?? （ 23） 滿足要求。吊車梁截面的最大剪應(yīng)力 226 33m a x /125/ mmNfmmNtI SV vwx ????????????? 滿足要求。 2）剪應(yīng)力 驗(yàn)算。則 223636/215/mmNmmNWMWMnyynxx?????????????上? 滿足要求。按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定計算上翼緣正應(yīng)力，由前內(nèi)力計算知吊車梁的最大彎