【正文】 點彎矩 令得反彎點位置橫梁端部平面外隅撐支點距離設定為30m〈4405m可認為合適因橫梁坡度較小故僅按梁計算 強度驗算正應力剪應力 穩(wěn)定性驗算 由于坡度較小故斜梁不按平面內穩(wěn)定進行驗算但因節(jié)點B處軸力較大彎矩亦較大故應按設側向支撐點的長度30進行驗算梁柱節(jié)點處平面外穩(wěn)定性驗算 由及類截面查表得 0818 由產生同向曲率得則 截面局部穩(wěn)定校核翼緣可以梁腹板 可不配橫向加勁腹板柱頂截面的最大應力和最小應力由于故腹板應滿足下列要求容許高厚比可以7 剛架變形計算71 剛架柱頂在風荷載標準值作用下的位移限值按規(guī)范取為本剛架為單跨邊柱與橫梁剛性連接按下列公式計算整個剛架在柱頂水平荷載作用下的側移 式中 剛架柱高度和剛架跨度 柱和橫梁的等效慣性矩剛架柱頂?shù)刃搅t若偏安全地忽略屋面的負風壓引起的反向水平力按公式72 剛架斜梁在豎向荷載標準值作用下的撓度按GB500182002取撓度分兩部分①跨中彎矩部分按單跨簡支梁受均布荷載計算 ②支座負彎矩部分按單跨簡支梁兩端等彎矩計算荷載分項系數(shù)平均值取138 剛架柱牛腿計算支承吊車梁的牛腿尺寸見圖426　　　　圖426 柱牛腿集中荷載下牛腿高度為設翼緣板為腹板為可以牛腿根部抗彎 可 折算應力驗算計算表明以上三項計算中牛腿為集中荷載下的抗剪強度控制 9 節(jié)點計算91 梁柱交點的節(jié)點域的抗剪強度按規(guī)程 不滿足但構造上可加6的斜加勁肋來滿足抗剪要求92 梁柱和梁間高強度連接螺栓計算 梁端連接方式 a梁端 b 跨中 圖427 梁端跨中連接螺栓 梁柱梁端考慮軸向壓力影響后最上端螺栓拉應力為截面形心與螺栓群形心的距離為按公式查表設M24109級Q235則可以 梁間跨中由上查表設M24109級Q235則可以93 端板厚度計算按梁端外伸計算設加勁板后為兩邊支承按公式 取梁端B取由此表明螺栓直徑與板厚度相差不大翼緣內側螺栓可不予計算如里側設兩排螺栓時則在第二排螺栓下應設加勁肋以發(fā)揮第二排螺栓的抗拉作用94 柱腳錨栓計算底板尺寸及錨栓位置見圖428受壓區(qū)高度受拉區(qū)錨栓至受壓中心的距離為圖428 底版尺寸錨栓布置及靴梁尺寸軸心力至受壓中心的距離為受拉區(qū)每個錨栓的拉力所需錨栓面積95 柱底板厚度計算根據(jù)底板應力和支承情況上下邊緣為懸臂板左右邊緣中為三邊支承板柱腹板和隔板間為四邊支承板根據(jù)教材《工程結構設計原理》的計算方法區(qū)格①為四邊支承板查表193得區(qū)格②為三邊支承板查表194得區(qū)格③為懸臂板最大彎矩底板厚度取96 靴梁的計算 靴梁與柱身豎向焊縫的計算共有四條每條取靴梁高度取 靴梁與底板連接焊縫的計算焊縫總長度所需焊角尺寸又要求取柱端與底板的連接焊縫采用 靴梁驗算靴梁截面采用線均部荷載支座和跨中的彎矩與剪力分別為如圖429所示圖429 支座和跨中的彎矩與剪力計算簡圖綜合上述計算說明本柱腳設計是安全的第五節(jié) 墻架設計1 設計資料本工程房屋采用輕鋼門式剛架剛架單跨剛架的跨度為24m高度為8m屋面坡度為112房屋維護采用中間夾保溫層的壓型鋼板山墻強架柱距為6m墻梁間距為20m基本風壓的標準值為040kN㎡結構布置見圖430 圖430 山墻墻架結構布置圖2 荷載及墻板設計風荷載的標準值為根據(jù)建筑規(guī)范地面粗糙度系數(shù)按類高度處風壓高度變化系數(shù)風荷載體型系數(shù)取垂直于房屋山墻的風荷載標準值均布風荷載設計值墻梁間距為20m荷載為0616kN㎡由《輕型鋼結構結構設計指南》實例與圖集表1464選用AMOCOAP600板厚為047mm可滿足要求3 墻梁作用于墻梁上的水平風荷載設計值為設壓型鋼板落地并與地面相連板與板間有可靠的連接為此墻梁只承受自重設墻梁自重設計值為007kNm墻梁按簡支計算只計算強度不驗算穩(wěn)定性其外側藉墻板里側藉上下兩端斜拉條和直撐桿的構造措施選用其截面的參數(shù)為按《輕型鋼結構結構設計指南》實例與圖集表1411按表1411全截面有效按公式式中 水平風荷載對軸的彎矩 豎向荷載對軸的彎矩對截面主軸軸和軸的有效凈模量毛截面扇形模量由水平荷載和豎向荷載引起與所取彎矩同一截面的雙力矩按《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》GB 500182002計算則按公式C型鋼圓弧半徑取式中 豎向荷載和水平荷載設計值產生的剪力 墻梁在豎向和水平的計算高度取型鋼板件連接處兩圓弧起點之間的距離墻梁板厚風荷載作用下的撓度計算風荷載的標準值可以4 柱的驗算作用于各柱支托處的垂直力為0076 042作用于柱的均布荷載為06166 37按《輕型鋼結構結構設計指南》實例與圖集表1420選用薄壁H型鋼3001504560界面參數(shù)為A 3096㎝忽略墻架垂直荷載的偏心距設柱重為030墻梁柱的最大彎矩為墻梁柱的最大軸力為41 彎矩作用平面內的穩(wěn)定性計算如不考慮軸力42 彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算藉墻梁外側和墻板的支撐作用可以不驗算其穩(wěn)定性43 撓度驗算由于柱為上端鉸接下端固定可不驗算水平風荷載撓度第六節(jié) 柱間支撐設計1 設計資料及說明11車間為單層單跨等高廠房總長兩端山墻封閉式廠房檐口標高車間內設有一臺單梁吊車軌面標高12 邊柱A B均設有兩道柱間支撐上柱為K形支撐及下柱為交叉支撐組成支撐布置形式見圖431a b圖431 柱間支撐計算簡圖 a 靜力荷載作用計算簡圖 b 縱向水平地震荷載計算簡圖13 支撐結構采用Q235BF焊條采用E4310型14 抗震設防烈度為7度支撐計算容許長細比此時交叉支撐按一拉一壓同時受力考慮同時支撐連接強度應大與桿件承載力2 柱間支撐的荷載及桿件內力計算21 支撐計算簡圖見圖43122 作用支撐縱向水平荷載計算 由屋蓋垂直支撐傳來的縱向風荷載及山墻傳來的風荷載基本風壓值風壓高度變化系數(shù)風載體型系數(shù)計算風壓值相應的受風面積集中風壓 吊車縱向水平制動力按一臺天津起重設備有限公司的LDT型單梁吊車作用每臺吊車每側有兩個制動輪 縱向地震水平作用簡化計算①縱向地震計算的質點布置見圖432②各質點集中重力荷載代表值計算邊列柱列柱計算表49圖432 質點布置表49 邊列柱計算質點 名稱 單位 代表值 合計 屋蓋荷載 9006 上柱自重 屋面雪載 上柱墻重 山墻重 吊車梁自重 6007 下柱自重 下柱墻重 吊車考慮吊重 山墻重 重力荷載代表值邊柱邊柱的抗側剛度邊列柱AC列柱分擔23 支撐構件內力計算設計值 當計算縱向地震水平作用時不同時考慮端墻風荷載及吊車縱向水平制動力邊列柱下柱支撐不考慮縱向地震水平作用時風荷載由屋蓋肢側的一片支撐承受吊車縱向水平力則由吊車肢側的一片支撐承受按上述要求計算支撐桿件的內力時荷載由柱列兩道支撐平均分配 上柱Ｋ型支撐桿件內力圖433圖433 上柱支撐按風荷載計算作用于一道上柱支撐的風荷載為按縱向地震水平作用計算時作用于一道上柱支撐地震力為水平地震分項系數(shù) 下柱交叉支撐桿件內力圖434圖434 下柱支撐按風荷載及吊車制動力計算時下柱支撐由兩道支撐組成每道下柱支撐則由雙片支撐組成作用于屋蓋肢側一片支撐的風荷載為支撐斜桿內力為作用于吊車肢側一片支撐吊車縱向制動力為按縱向地震水平作用計算時作用于一道下柱支撐地震力為支撐斜桿力為由邊列柱柱間支撐的荷載及內力計算可知柱間支撐以縱向地震作用為主故在重蓋特繁重工作制硬鉤吊車廠房應進行結構縱向抗震計算3 桿件截面選擇31 上柱Ｋ型支撐上柱支撐采用雙槽鋼截面組成雙片支撐如圖435所示兩片支撐用綴條相連圖435 支撐截面形式 支撐斜桿平面內幾何長度容許長細比需要平面回轉半徑選用桿件與節(jié)點板以角焊縫焊接安裝螺栓在節(jié)點板范圍內故構件屬類截面查表得查《鋼結構設計與計算》表714時斜桿截面驗算由于支撐下面需要預留高不設連系桿故在長度內只有單槽鋼可不必另行驗算 人字撐水平桿采用截面與斜桿相同故查表得查表水平壓桿截面驗算可以32 下柱交叉支撐采用雙槽鋼雙片支撐截面如圖435所示雙片支撐用綴條相連下柱支撐斜桿為半剛性支撐選用截面為支撐斜桿長細比由平面內控制由類截面查表得由表714查得交叉支撐斜桿截面驗算可以第七節(jié) 基礎設計1設計基本資料基礎埋置在2號土層其地基承載力特征值為240基礎埋置深度自室外地坪標高算起根據(jù)內力組合基礎短柱底面2 地基承載力設計值計算3 基礎尺寸確定先按軸心受壓計算這時基礎埋置深度按室內標高和天然地坪標高平均值考慮即取A 1248基礎邊緣的最大和最小壓力校核地基承載力故該基礎底面尺寸是滿足要求的4 驗算基礎高度地基凈反力計算按比例可求得相應于柱邊緣變階處及沖切破壞錐體邊緣處的地基凈反力圖如圖4－36所示圖4－36 地基凈反力圖 考慮沖切荷載時取用的多邊形面積A故該基礎高度滿足受沖切承載力要求5 基礎底板配筋51 沿基礎長邊方向對柱邊截面處的彎矩計算52 沿基礎短邊方向53 配筋故基礎長邊方向應配置1312200的鋼筋基礎短邊方向應配置128400的鋼筋6 短柱配筋計算先按大偏心受壓情況計算取實配420A 1256求整理得所以實配420A 1256以軸心受壓驗算垂直于彎矩作用方向的承載能力此數(shù)值大于內力組合中柱的最大軸力的數(shù)值滿足要求配筋如圖4－37所示圖4－37 短柱配筋圖第五章 pkpm電算結果 工程名 揚州豐楊公司廠房 PK11EXE 日期 5132008 時間141319 設計主要依據(jù) 《建筑結構荷載規(guī)范》 GB 500092001 《建筑抗震設計規(guī)范》 GB 500112001 《鋼結構設計規(guī)范》 GB 500172003 《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》 CECS 1022002 結果輸出 總信息 結構類型 門式剛架輕型房屋鋼結構 設計規(guī)范 按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》計算 結構重要性系數(shù) 100 節(jié)點總數(shù) 7 柱數(shù) 4 梁數(shù) 2 支座約束數(shù) 2 標準截面總數(shù) 2 活荷載計算信息 考慮活荷載不利布置 風荷載計算信息 計算風荷載 鋼材 Q235 梁柱自重計算信息 柱梁自重都計算 恒載作用下柱的軸向變形 考慮 梁柱自重計算增大系數(shù) 120 基礎計算信息 計算基礎 梁剛度增大系數(shù) 100 鋼結構凈截面面積與毛截面面積比 085 門式剛架梁平面內的整體穩(wěn)定性 不驗算 鋼結構受拉柱容許長細比 300 鋼結構受壓柱容許長細比 180 鋼梁 恒活 容許撓跨比 l 180 柱頂容許水平位移柱高 l 60 抗震等級 3 鋼結構為考慮地震作用 計算震型數(shù) 3 地震烈度 700 場地土類別Ⅱ類 附加重量節(jié)點數(shù) 0 設計地震分組第一組 周期折減系數(shù)080 地震力計算方法振型分解法 結構阻尼比0050 按GB500112001 地震效應增大系數(shù) 1000 窄行輸出全部內容 節(jié)點坐標 節(jié)點號 X Y 節(jié)點號 X Y 節(jié)點號 X Y 1 025 500 2 2375 500 3 025 800 4 2375 800 5 1200 900 6 025 000 7 2375 000 柱關聯(lián)號 柱號 節(jié)點Ⅰ 節(jié)點Ⅱ 柱號 節(jié)點Ⅰ 節(jié)點Ⅱ 柱號 節(jié)點Ⅰ 節(jié)點Ⅱ 1 6 1 2 7 2 3 1 3 4 2 4