【正文】 10??????HiACA??=Bi?1 . 303EHE則 ?????CBA? 恒載作用下的排架內(nèi)力分析將圖 31 中的恒載簡化為圖 34 所示的計算簡圖，圖中 mKNeGMeKNGKNKNGABA ??????????????.)(.. ..5283125645342119 / 96由于圖 34（a）中的排架為對稱結(jié)構(gòu)，故在對稱荷載作用下排架無側(cè)移，各柱可按柱頂為不動鉸支座計算，且中柱彎矩為零。1Q圖 31 荷載作用位置圖Figure 31 loads position diagram 吊車荷載對于 10t 的中級工作制吊車，查電動橋式起重機基本參數(shù)和尺寸系列（ZQ162）將吊車的噸位換算為 KN，得=125 ， =47 ，maxPKNminPB=，K= ，g=38 KN圖 32 吊車荷載作用下支座反力影響線Figure 32 Crane load counteracting force influence lines根據(jù) B 與 K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應點的坐標值，如圖 32 所示，依據(jù)該圖可求得作用柱上的吊車荷載。15 / 96 屋面活荷載由《載荷規(guī)范》差得，屋面均布活荷載標準值為 / ，雪荷載標注值為KN2m KN/ ，小于屋面活荷載，故僅按活荷載計算。表 23 柱的計算參數(shù)Table 23 Column calculating parameters計 算 參 數(shù)柱 號截面尺寸（mm）面積（ ）2m慣性矩（ ）4自重（KN/m）上柱 矩 400 400?? A,C下柱 I400 800 100 150 ?上柱 矩 400 600 572 B下柱 I400 800 100 150 圖 22 計算單元和計算簡圖Figure 22 calculating unit and Calculation diagram 恒載計算（1）屋蓋自重三氈四油防水層撒綠豆砂保護層 /KN2m20mm 厚水泥砂漿找平層 20 = /?150mm 厚加氣混凝土保溫層 = / 220mm 厚底板混合砂漿抹灰 17 = /預應力大型屋面板（包括灌縫） /KN2m屋蓋鋼支撐 /屋面恒載合計 / 2為了簡化計算，天溝板及相應構(gòu)造層的恒載，取與一般屋面恒載相同。吊車梁的高度為 ，軌道高度可取 ，則牛腿頂面標高=軌頂標高—吊車梁高度—軌道高度 =——=，由建筑模數(shù)的要求，故牛腿頂面標高取為 ；柱頂標高=牛腿頂面標高+吊車梁高度+軌道高度+吊車高度+吊車頂至屋架下弦底面的尺寸 =++++= ，故柱頂（或屋架下弦底面）標高取為 ，假定室內(nèi)地面至基礎頂面的深度為 ，則??m461l?表 22 主要承重構(gòu)件選型Table 22 Main bearing ponent selection構(gòu)件名稱 標準圖集 選用型號 重力載荷標準值屋面板G410（一） 6m 預應力混凝土屋面板? YWB2II（中間跨）YWB2IIs (端跨) (包括灌縫重)天溝板G410(三) 6m 預應力混凝土屋面板（卷材防水天溝板） TGB681 KN/2屋架G410（三）預應力混凝土折線形屋架（跨度 24m） YWJA241Aa106 KN/榀 KN/ 2m（屋蓋鋼支撐）吊車梁G323(二)鋼筋混凝土吊車梁（中、輕級工作制）DL9Z(中間跨)DL9B(邊跨)軌道連接 G325吊車軌道聯(lián)結(jié)詳圖 KN/m基礎梁 G320 JL3 注：本表圖集均按《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》設計，重力載荷已換算為法定計量單位 柱截面尺寸確定1）柱截面尺寸為A,C 軸 上柱 矩 =400mm 400mmbh? 下柱 I =400mm 800mm 100mm 150mmff??B 軸 上柱 矩 =400mm 600mm 下柱 I =400mm 800mm 100mm 150mmffbh?2）計算簡圖及柱的計算參數(shù)本廠房為金工車間，工藝無特殊要求，結(jié)構(gòu)布置及載荷分布（除吊車載荷外）均勻13 / 96，故可由廠房相鄰柱距的中線截取圖 22 所示為計算單元，計算單元寬度 B=。該廠房各主要承重構(gòu)件選型 [7]見表 22。該車間廠房為卷材防水屋面，因而采用屋面坡度較小而經(jīng)濟指標較好的預應力折線形屋架。 建筑構(gòu)造屋面采用卷材保溫屋面做法，圍護墻為 240mm 厚雙面清水磚墻，采用鋼門窗，窗寬11 / 96為 3600mm，室內(nèi)外高差為 150mm，素混凝土地面。 工程氣象條件廠房所在地點的基本風壓為 / ，基本雪壓為 / ，恒荷載為KN2mKN2m / 。每跨設有 10t 吊車各一臺，吊車工作級別為中制 A5，軌頂標高為 ，2m廠房無天窗，建筑剖面簡圖如圖 21 所示。2 單層輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房設計 設計資料 生產(chǎn)工藝要求某金工車間為兩跨等高廠房，跨度均為 24m，柱距均為 6m，車間總長度 66m。 《荷載規(guī)范》規(guī)定：垂直于廠房各部分表面的風荷載標準值按下式計算 (15)0???zsk?式中 —基本風壓值，由《荷載規(guī)范》中“全國基本風壓分布圖”查得；0? —某高度 Z 處的風振系數(shù)，對于高度小于 30m 的單層廠房，取 =； z? z? —風壓高度變化系數(shù)，離地面越高，風壓值越大， 為各廠房標高處的風壓與? z?其 10m 高度處的基本風壓 的比值；它還與地面粗糙度有關，其值可由0?《荷載規(guī)范》查得； —風荷載體型系數(shù)，可根據(jù)建筑體型由《荷載規(guī)范》查得。104）風荷載9 / 96風荷載崔志作用于廠房外墻面、天窗側(cè)面和屋面，在迎風墻面產(chǎn)生風壓力，在背風墻面產(chǎn)生風吸力。r?c）屋面積灰荷載按照廠方使用性質(zhì)及屋面形式的不同，標準值可由《荷載規(guī)范》查得3）吊車荷載a）吊車豎向荷載對于四輪橋式吊車，可按下式進行計算: (12)maxmin)(21PQgGP???式中 G—吊車橋架（大車）的總重；g—小車的重量；Q—吊車的額定最大起重量。2）屋面活荷載a）屋面均布活荷載《荷載規(guī)范》規(guī)定屋面水平投影面上的均布活荷載標準值：石棉瓦、瓦楞鐵等輕屋面和瓦屋面為 ，鋼絲網(wǎng)水泥及其他水泥制品輕屋面為 ；鋼筋混凝2/mKN 2/mKN土 [12]屋面為 ；當檢修施工荷載較大時，按實際情況采用。c）吊車梁自重 3G吊車梁和軌道及連接件自重按照吊車梁及軌道連接構(gòu)造標準圖取用，它以豎向集中力 的方式沿吊車梁截面中心線作用在柱牛腿頂面，作用點距柱縱向定位軸線之間的距3離，一般為 750mm。計算單元范圍內(nèi)屋蓋的總重是通過屋架或屋面梁的端部以豎向集中力 傳至柱頂，其作用點位置視實際連接情況而定。若選用標準構(gòu)件，其值也可直接由標準圖查得。作用在橫向排架上的荷載有恒載、屋面活載、雪荷載、積灰荷載、吊車荷載、風荷7 / 96載等，除吊車荷載外，其他荷載均取自計算單元范圍內(nèi) [6]。次結(jié)構(gòu)即墻面墻梁及屋面檁條，將由墻面及屋面?zhèn)鬟f來的荷載均勻地傳到主結(jié)構(gòu)上去，同時對主結(jié)構(gòu)提供良好的側(cè)向約束。 荷載取值一個建筑對外界防御的第一道防線由墻面和屋面組成的外維護體系。抗風柱、連系梁等構(gòu)件。5）基礎：承受住和基礎梁傳來的荷載，并將它們傳至地基。4）支撐：包括屋蓋支撐和柱間支撐兩大類。 （a） （b）圖 13 房蓋結(jié)構(gòu)Figure 13 Housing cover structure2）排架柱：柱頂與屋架鉸接，柱底與基礎頂面剛接，承受屋架、吊車梁及外墻等構(gòu)件傳來的豎向荷載、吊車荷載、風荷載及地震作用等，并將它們傳至基礎，是廠房中的主要承重構(gòu)件。有檁體系由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐組成如圖 13（a） ，這種屋蓋的結(jié)構(gòu)和荷載傳遞均比較復雜，整體性和空間剛度較差，但對一般中小型廠房能滿足使用要求，且構(gòu)件小而輕，便于運輸和吊裝。5 / 96 單層廠房結(jié)構(gòu)組成 圖 12 單層廠房結(jié)構(gòu)組成Figure 12 Singlelayer workshop structures1）屋蓋結(jié)構(gòu)：位于廠房頂部，主要承受屋面上的豎向荷載，并與廠房柱組成排架承受結(jié)構(gòu)上各種荷載的作用。同時兩者均須強調(diào)安裝精度對結(jié)構(gòu)受力的影響。整體吊裝的主要優(yōu)點是速度快，但機械和機具需用量大，并應注意吊裝過程中的穩(wěn)定和作業(yè)安全等問題；組合吊裝機械和機具需用量少，但工作量相對較大，用時較長。另外，輕型門式剛架的安裝技術(shù)有別與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)。(3)設計與生產(chǎn)領域技術(shù)方面①輕型門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)體系的進一步簡化；②構(gòu)件節(jié)點(包括剛架和彩板節(jié)點 )設計的可靠性和方便適用；焊接 I 型鋼生產(chǎn)線的加工工藝的連續(xù)性和高效性，各環(huán)節(jié)效率如何協(xié)調(diào)同步，以及具體環(huán)節(jié)內(nèi)的專項技術(shù)。就目前的熱點問題有以下幾個方面：(1)理論研究方面：①應力蒙皮效應與結(jié)構(gòu)共同工作的空間作用；②I 型變截面梁柱，在腹板局部屈曲后剛架結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定極限承載力；③以用鋼量為目標函數(shù)，以極限承載力或不適合變形為控制參數(shù)的計算機分析、優(yōu)化設計和評估軟件系統(tǒng)的開發(fā)等。有鑒于此，圍繞輕型門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系應用過程中各環(huán)節(jié)的工作均不是簡單的成果應用。中國工程建設標準化協(xié)會標準《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECSI()2：2022)就是針對這一結(jié)構(gòu)形式制定的 [3]。這些問題有待研究，它為鋼鐵企業(yè)提出了新的攻關課題。然而，應該看到，盡管國產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)用鋼在研制、開發(fā)和產(chǎn)能上有了長足進展，但與鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢和要求還存在一定的差距，目前國產(chǎn)的輕型薄壁型鋼材與我國鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)的發(fā)展還不能完全相適應。寶鋼開發(fā)出新型的耐火耐候鋼，初步形成了具有國際先進水平的和中國特點的系列產(chǎn)品 B27O 一 B57ONQ，并在國內(nèi)的大型廠房、民居、商務樓等應用，受到鋼結(jié)構(gòu)加工、施工單位好評；馬鋼也研制出耐火熱軋 H 型鋼，能耐 600℃高溫，并在上海一幢高層建筑上應用；上海大通鋼結(jié)構(gòu)有限公司采用寶鋼的材料開發(fā)出耐火耐候高頻焊接 H 型鋼。鋼結(jié)構(gòu)新興產(chǎn)業(yè)方興未艾，國產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)用鋼發(fā)展迅速。輕型鋼結(jié)構(gòu)體系中擦條和墻梁一般采用 “Z”型或“C”形冷彎薄壁型鋼 【4】 。2022 年，我國涂層鋼板表現(xiàn)消費量達 萬噸，而當年涂層板產(chǎn)量只有 萬噸，市場滿足率只有 41%。據(jù)統(tǒng)計，2022 年中國每年大約有300 多萬平方米輕鋼結(jié)構(gòu)建筑竣工(包括門式鋼架、輕鋼房屋和壓型鋼板、拱殼屋蓋)。其中鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲、鋼絞線約 2022 萬噸，鋼結(jié)構(gòu)約 200 萬噸，金屬門窗及設備支架約 300 萬噸。近幾年來采用鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)與民用建筑年平均用量呈迅猛發(fā)展的態(tài)勢，其中輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋所占比重在迅速增加，并且由于其突出的特點及適應我國現(xiàn)階段國民經(jīng)濟發(fā)展的需要而得到飛速發(fā)展。建設部、原國家冶金工業(yè)局成立的建筑用鋼技術(shù)協(xié)調(diào)小組制定的建筑用鋼發(fā)展計劃指出：爭取到2022 年我國建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼達到鋼材總產(chǎn)量的 5%，而發(fā)達國家建筑用鋼占鋼產(chǎn)量的比例目前都在 10%以上。由從前的限制使用鋼結(jié)構(gòu)到現(xiàn)在鼓勵建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。隨著中國鋼材實現(xiàn)了從短缺到充裕的大跨度飛躍，國家相繼出臺了”發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)造和安裝施工新技術(shù)等產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。2022 年中國鋼產(chǎn)量占到世界鋼產(chǎn)量份額的巧 .23%，鋼材消費量也一躍成為世界大國。1 緒論由于科技的飛速發(fā)展以及鋼材品質(zhì)的進步，鋼結(jié)構(gòu)的重要性己經(jīng)被先進國家所肯定，隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鋼鐵工業(yè)與建筑鋼結(jié)構(gòu)的應用也取得了長足的發(fā)展。通過本畢業(yè)設計總結(jié)在校期間的學習成果，從中學習、掌握和提高綜合應用所學的理論知識進行分析問題和解決工程實際問題的能力；深入掌握房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范的設計原理和方法；可以進行專業(yè)外文資料的翻譯，并能熟練運用 Autocad 制圖軟件，達到能夠獨立依照國家相關規(guī)范設計的目的。但是由于輕鋼結(jié)構(gòu)的科研、設計、施工管理相對滯后，所以在發(fā)展的過程還存在不少問題，和國外輕鋼結(jié)構(gòu)房屋公司的技術(shù)水平相比還存在較大的差距，產(chǎn)品質(zhì)量管理好沒有走上正軌，市場還不規(guī)范。目前，我國鋼產(chǎn)量超過 1 億噸，鋼結(jié)構(gòu)在我國的應用與發(fā)展已與國際接軌，有著廣闊的發(fā)展前景。鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)越性引起業(yè)內(nèi)關注，已經(jīng)在工程中得到合理的、迅速的應用 [1]。 he construction drawing.Keywords：gabled frame；Single double cross workshop；internal force calculation；reinforcement calculation1 / 96目錄前 言 ...............................