【正文】 說明可自己根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范確定。2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)。4）計(jì)算中所用必要數(shù)據(jù)和表格。廣泛查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，參觀已建成的住宅建筑，擴(kuò)大眼界，廣開思路。在平面組合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行立面和剖面設(shè)計(jì)，繼續(xù)深入，發(fā)展為定稿的平、立、剖草圖。八、主要參考資料建筑設(shè)計(jì)部分1）建筑設(shè)計(jì)資料集， （第二版，第 1 冊(cè)和第 5 冊(cè)） ；1994 年 6 月，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；2）現(xiàn)行建筑規(guī)范大全，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；3）建筑構(gòu)造圖集，福建省標(biāo)準(zhǔn)圖集；4）建筑做法說明，福建省標(biāo)準(zhǔn)圖集；5）有關(guān)教材（房屋建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)、畫法幾何、高層建筑、抗震設(shè)計(jì)） ；6）建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南。8 / 79第一章 工程概況廈工公司欲建一座輕型門式剛架廠房。該廠房共一層，建筑面積為 1900m2。1）當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件： 平均月氣溫：21℃，最高氣溫 38℃，最低氣溫 2℃。 降雨量：年均降雨量 1200mm； 主導(dǎo)風(fēng)向：冬季為東北風(fēng)，夏季為西南風(fēng)。 3）建筑材料： 材料供應(yīng)：型鋼 Q23Q345 鋼，焊條 E4E50 ；鋼筋（HPB235，HRB335，HRB400）I～I(xiàn)II 級(jí)；水泥 400～600；其他材料市場(chǎng)供應(yīng)。 結(jié)構(gòu)布置 該廠房共一層，建筑面積為 1900m2。該廠房總共 12 跨，跨度選用 24m，柱距為 ，廠房的高度選用9m；屋面坡度為 1/10；柱腳與基礎(chǔ)采用鉸接；剛架梁、柱均采用變截面。 門式剛架宜采用 9~36m。 門式剛架的平均高度宜采用 ~。 門式剛架的柱距，即柱網(wǎng)軸線間的縱向距離宜采用 6~9m。)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格草圖如下：10 / 79第三章 荷載取值及荷載組合 荷載取值 （1）永久荷載： 厚壓型鋼板+75mm 厚玻璃絲綿+鋼絲網(wǎng) 0. 15 KN/m 2 鋼梁斜梁自重 KN/m2 檁條及支撐 KN/m2 總計(jì) KN/m 2（以上材料查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009—2022 附錄 A）（2）可變荷載：屋面均布活荷載（上人屋面）： KN/m2積灰荷載： KN/m2風(fēng)荷載： 11 / 79基本風(fēng)壓 KN/m2 （以上分別根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 500092022 工業(yè)建筑樓面 (包括工作平臺(tái))上無設(shè)備區(qū)域的操作荷載，包括操作人員、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷載考慮，采用 KN/m2。) 荷載組合 荷載計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖：根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 附錄 A 風(fēng)荷載計(jì)算， ，=式中 ：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ ） ；k?2/mN12 / 79：基本風(fēng)壓，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009 的規(guī)0?定采用；：風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》z?GB5009 的規(guī)定采用,當(dāng)高度小于 10m 時(shí),應(yīng)按 10m 的高度處的數(shù)值采用；：風(fēng)荷載體型系數(shù)，考慮內(nèi)、外風(fēng)壓最大值的組合，且含陣風(fēng)系數(shù)，s按 的規(guī)定采用。2z取該輕型門式鋼架中間區(qū)的中間榀計(jì)算風(fēng)荷載：風(fēng)荷載體型系數(shù) sμ（1） 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（沿水平投影面）： ，(其中：tan =)????α（2）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 屋面活荷載： ? 積灰荷載： ?風(fēng)荷載：左柱： （壓ksz0q3ω=???mkN/力）左屋面： （吸ksz04..4..4/力）右柱： （吸力）ksz0q5==.???mkN/13 / 79右屋面： （吸ksz0q6==.???mkN/力） 荷載組合（設(shè)計(jì)值）根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 500092022 的要求，永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)取 ，可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)取 。16 / 79第四章 內(nèi)力計(jì)算通過結(jié)構(gòu)常用設(shè)計(jì)軟件 PKPM 電算： 設(shè)計(jì)主要依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 500092022)。 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 500172022)。 PKPM電算信息 結(jié)構(gòu)類型: 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范: 按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》計(jì)算 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): 節(jié)點(diǎn)總數(shù):7 柱數(shù):2 梁數(shù):4 支座約束數(shù):217 / 79 標(biāo)準(zhǔn)截面總數(shù):5 活荷載計(jì)算信息: 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 鋼材:Q345 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): 基礎(chǔ)計(jì)算信息: 不計(jì)算基礎(chǔ) 梁剛度增大系數(shù): 鋼結(jié)構(gòu)凈截面面積與毛截面面積比: 門式剛架梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性: 按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算 鋼結(jié)構(gòu)受拉柱容許長(zhǎng)細(xì)比:300 鋼結(jié)構(gòu)受壓柱容許長(zhǎng)細(xì)比:180 鋼梁(恒+活)容許撓跨比:l/180 柱頂容許水平位移/柱高:l/60 地震作用計(jì)算: 不考慮地震作用窄行輸出全部?jī)?nèi)容 剛架內(nèi)力組合表 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：通過 PKPM 電算結(jié)果輸出并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，詳見下表：彎矩（KN ）第五章 內(nèi)力包絡(luò)圖由 PKPM 計(jì)算結(jié)果，可得一下彎矩包絡(luò)圖，剪力包絡(luò)圖，軸力包絡(luò)圖，用于后期的截面取值和截面驗(yàn)算。 選用 H 型鋼，截面參數(shù)如右圖標(biāo)注。 截面信息下面計(jì)算截面的有關(guān)信息。xicyic2c柱子小頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3cm= ， = ，A= 。xicmyic2cm梁 1 小頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3c= ， = ， A= 。xicmyic2cm梁 2 小頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3c= ， = ， A= 。 ）2503/wyhft? 翼緣： ， (4012)/.513/1/????（滿足要求） 腹板： ，7502/2503/ yhft???（滿足要求） 梁 1 的寬厚比限值： 翼緣： ，(350)/?????? （滿足要求） 腹板： ， ?（滿足要求） 梁 2 的寬厚比限值驗(yàn)算同梁 1故，截面的寬厚比都滿足要求的。f?Nm而， （內(nèi)力圖得出的剪力設(shè)計(jì)值） ，39。f??2Nm而 （內(nèi)力圖得出的剪力設(shè)計(jì)值） ， 39。f??2Nm而 （內(nèi)力圖得出的剪力設(shè)計(jì)值） ， 39。 強(qiáng)度驗(yàn)算 （根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)第二版》中的 ）（1）柱：，故按公式 計(jì)算，其中抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=?NeM?，23fm27 / 79 eWNMf kNmkA??????????????????????（2）梁 1： 取大頭截面計(jì)算：， eNWfkmkNA?????????????（滿足要求） 取小頭截面計(jì)算：， eNMfkkNA?????????????（滿足要求）（3）梁 2： 取大頭截面計(jì)算：， eWNMfkmkNA?????????????（滿足要求） 取小頭截面計(jì)算：， eNfkkNA?????????????（滿足要求） 故，桿件的強(qiáng)度滿足要求。由 ，知，當(dāng)左側(cè)柱頂作用單位 1KN 的力的時(shí)候，利用右側(cè)柱Hu?頂?shù)奈灰瓶梢暂p松的算出側(cè)移剛度 K，計(jì)算方法比較復(fù)雜，這里利用28 / 79PKPM 建模計(jì)算，由于 PKPM 是自動(dòng)計(jì)算剛架自重的，因此這里設(shè)置的單位力為活荷載。 則， ?? 由于柱腳為鉸接，則： ? ? 故，柱平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度 ，07oxlu? 柱平面外的計(jì)算長(zhǎng)度 ，9ym?，按 b 類截面查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》????C，表 C2，得， ，????39。 =3151OmxxeoOEoeMmfNmAW? ???????????， （滿足要求）（根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)第二版》中的 ）故，變截面柱平面內(nèi)的整體穩(wěn)定滿足要求。 ，按 c 類截面查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 C，表9510yoyli???C3，得；? 因?yàn)橹欢算q接，故， ??239。?????。注：當(dāng)斜梁坡度不超過 10176。由于該廠房的屋面坡度為 176。30 / 79第七章 連接節(jié)點(diǎn)計(jì)按照以下圖端板的支承條件的連接方式計(jì)算。31 / 79（1）節(jié)點(diǎn)連接方式：節(jié)點(diǎn)采用 M30（ 級(jí)）高強(qiáng)度摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，構(gòu)件接觸采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù) u=，每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力 P=355KN（查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，表 412） 。KNm?（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗(yàn)算：，取 ，31284btNn?????， （..???抗剪要求）以下是一個(gè)高強(qiáng)度摩擦型螺栓連接的承載力驗(yàn)算：， （滿足抗拉、抗剪要求）????由于軸力、剪力引起的拉力可以忽略，故螺栓可承受的最大拉力為： (0..)My KN???????32 / 79則， 。（4）端板厚度計(jì)算：端板的厚度 可根據(jù)不同的支撐條件進(jìn)行計(jì)算，但不應(yīng)小于 16mm，和t梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。30tm?（5）梁柱相交的節(jié)點(diǎn)域剪力驗(yàn)算：， ?????（滿足要求）故不需要設(shè)置斜加勁肋，但是為了滿足構(gòu)造設(shè)計(jì)要求，在梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)置一道斜向加勁肋。 （1）節(jié)點(diǎn)連接方式：節(jié)點(diǎn)采用 M24（ 級(jí)）高強(qiáng)度摩擦型高強(qiáng)螺栓連接，構(gòu)件接觸采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù) u=，每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力 P=225KN（查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，表 412） 。KNm?34 / 79（3）螺栓桿軸方向受拉受剪驗(yàn)算： ???(..)btMy KNn???????? （4）端板厚度計(jì)算：a）伸臂類端板：；36501829fteNt mb????b）兩邊支承類端板：當(dāng)端板外伸時(shí)， ；????????當(dāng)端板平齊時(shí)， ； meef?故，取端板厚度 。（2）節(jié)點(diǎn)內(nèi)力：M= ，N=116KN，Q=。5tm? 鋼柱柱腳設(shè)計(jì) 37 / 79（1）節(jié)點(diǎn)連接方式：鋼柱柱腳采用鉸接方式與基礎(chǔ)連接，地角螺絲采用M24 錨栓。KNm?（3）柱腳地板的尺寸確定：，取截面 ，32210cBLf????4059BLm??則， 。?， Nm??????，由于柱腳底板的厚度不應(yīng)小于鋼柱中較厚板件的厚度，且不小于20mm，故取板厚為 20mm。此水平剪力可由底板與混凝土基礎(chǔ)之間的摩擦力承受，摩擦系數(shù)取 。[1038 / 79第八章 檁條設(shè)計(jì)與計(jì)算檁條設(shè)計(jì)資料檁條采用冷彎薄壁卷邊槽鋼，截面尺寸為 ，材料為25074C?Q345，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ，水平檁距為 ，檁條跨度為295fNm?L=,當(dāng)檁條跨度大于 6m 時(shí)，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條，屋面檁條及拉條布置圖下圖。= ===== 截面驗(yàn)算 ====== | 恒載+(活載+ 積灰 + 風(fēng)載(壓力))組合 | 彎矩設(shè)計(jì)值(): Mx = 40 / 79彎矩設(shè)計(jì)值(): My = 有效截面計(jì)算結(jié)果:Ae = Iex = Iey = Wex1 = Wex2 = Wex3 = Wex4 = Wey1 = Wey2 = Wey3 = Wey4 = 截面強(qiáng)度(N/mm2) : σmax = ≤ | 恒載+ 風(fēng)載(吸力)組合 |彎矩設(shè)計(jì)值() : Mxw = 彎矩設(shè)計(jì)值() : Myw = 有效截面計(jì)算結(jié)果:全截面有效。= 下翼緣的穩(wěn)定性(N/mm2): fstabw = ≤| 荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，撓度計(jì)算 |垂直于屋面的撓度(mm) : v = ≤ ===== 計(jì)算滿足 ====== 檁條能夠承受的最大軸力設(shè)計(jì)值為(KN): N= ===== 計(jì)算結(jié)束 ======41 / 79第九章 隅撐設(shè)計(jì)與計(jì)算由于隅撐成對(duì)布置，角度 ，求出每根隅撐軸心壓力為：45???， KN???? ?隅撐鋼材材質(zhì)一般為 Q235B （滿足要求）??????故隅撐滿足穩(wěn)定要求。???（2）支撐平面外： ，?需要最小回轉(zhuǎn)半徑： 。 （滿足要求）2890Am? 柱間支撐 幾何長(zhǎng)度 ，容許長(zhǎng)度比： 。???（2）支撐平面外： ，?需要最小回轉(zhuǎn)半徑： 。 （滿足要求）（2）(恒+活)梁的相對(duì)撓度 (mm)最大撓度值 = ，撓度比=最大撓度/梁跨度 = 1/ 7531/180。