畢業(yè)設計 廠房鋼結(jié)構(gòu)設計.doc

1 摘 要 本次設計是我在調(diào)研過程中 某配套車間的設計 設計按照 畢業(yè)設計任務書 的要求 進行了廠房結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件的設計兩個部分 各部分均按照鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范設計 門式剛架輕型結(jié)構(gòu)是單層工業(yè)廠房 民用及倉儲房屋中一種常見的結(jié)構(gòu)形式 特別是近十 多年來 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展 由于生產(chǎn)的需要 這類結(jié)構(gòu)以其用鋼量低 重量輕 造價低 適用范圍廣等特點而廣泛應用 工程實踐表明 門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量在 20 50kg m2左右 因此不僅國外是輕鋼生產(chǎn)廠家紛紛將整套的廠房結(jié)構(gòu)體系推向我國市場 國內(nèi)的輕鋼生產(chǎn)廠家 設計單位也紛紛轉(zhuǎn)向這類結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和設計 因此 作為結(jié)構(gòu)工程 專業(yè)畢業(yè)生 進行一次完整的鋼結(jié)構(gòu)廠房設計 具有重要意義 本次設計是對四年大學所 學知識的檢驗 也為今后的工作奠定了堅實的基礎 本設計主要包括 通過方案比較 選擇雙跨雙坡門式剛架結(jié)構(gòu) 對結(jié)構(gòu)布置進行設計 確 定柱網(wǎng)布置圖 通過內(nèi)力計算及鋼結(jié)構(gòu)設計原理 確定梁 柱截面 通過鋼結(jié)構(gòu)設計原理 及設計規(guī)范對各細部構(gòu)件進行設計 對主要構(gòu)件 非型鋼 進行制造工藝設計 關鍵詞 門式剛架 結(jié)構(gòu)設計 結(jié)構(gòu)布置 制造工藝 Abstract This design is the design of twin spins double pitch fitting shop the design includes the plant layout structure design of each components In the design process first according to the length and the span determine the structural arrangement of the workshop Latter uses the Structual Mechanics solver to calculate the inner force of structure according to Steel structure principle of design and Steel structure Design Specification for the menber check computations Finally 2 carries on the design to various components manufacture craft as well as the anticorrosion craft The entire design abides by Steel structure and Portal frame Design Specification the design is economical and reasonable satisfying the request under construction Key words Portal frame structure design structural arrangement manufacturing process 目目 錄錄 第一章第一章 工程概況工程概況 4 4 1 1 設計資料 1 2 鋼架布置 第二章第二章 屋面及柱間支撐布置屋面及柱間支撐布置 5 5 2 1 基本資料 2 2 屋面與柱間支撐布置 第三章第三章 計算一榀門式鋼架計算一榀門式鋼架 6 6 3 1 荷載計算 3 2 內(nèi)力分析 3 3 內(nèi)力組合 3 4 鋼架梁柱截面的設計及驗算 3 3 5 節(jié)點的設計及驗算 第四章第四章 檁條的設計檁條的設計 20 20 4 1 基本資料 4 2 荷載計算及強度校核 第五章第五章 其他構(gòu)件的設計其他構(gòu)件的設計 24 24 5 1 隅撐設計 5 2 墻梁設計 5 3 山墻抗風柱設計 第六章第六章 基礎設計基礎設計 28 28 6 1 鋼架柱下獨立基礎設計 6 2 山墻抗風柱下獨立基礎設計 第一章第一章 工程概況工程概況 某加工廠廠房 該廠房為單層 采用單層雙跨門式剛架 剛架跨度 15m 柱距 7 5m 總長 52 5 米 屋面坡度 1 20 地震設防列度為 6 度 設計地震分組為第一組 設計基本地震加 速度值 0 05g 剛架平面布置見圖 1 1 剛架形式及幾何尺寸見圖 1 2 屋面及墻面板均為 彩色壓型鋼板 內(nèi)填充以保溫玻璃棉板 詳細做法見建筑專業(yè)設計文件 考慮經(jīng)濟 制造和 安裝方便 檁條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊 C 型鋼 間距為 1 5m 鋼材采用 Q235 鋼 焊 條采用 E43 型 4 剛架平面布置圖 剛架形式及幾何尺寸 第二章第二章屋面及柱間支撐布置屋面及柱間支撐布置 2 1 基本資料 屋面支撐布置 檁條間距 1 5m 水平支撐間距 3m 為了保證廠房的強度 空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 門式鋼架結(jié)構(gòu)左右跨橫梁頂面設置橫向水平支撐 在柱間設置柱間支撐 2 2 屋面與柱間支撐布置 1 柱間支撐簡圖如下 5 2 按規(guī)范 低于 10m 取 1 08 015 0 65 0 s z z 0 8 1 0 1 05 0 35 0 294 k 7 5 52 5 0 5 57 88 1 k 按一半山墻荷載的一半考慮節(jié)點活荷載的標準值 0 5 0 5 14 47 k F 1 即節(jié)點荷載設計值 1 4 20 26 F k F 柱間支撐構(gòu)件為柔性構(gòu)件只能承受拉力 則斜桿的反力設計值為 N cos 23 55 F 桿件驗算 斜桿采用20 圓鋼 截面性質(zhì) A 314 2 2 mm 強度驗算 N A 74 95N f 215N 滿足要求 2 mm 2 mm 剛度驗算 張緊的圓鋼不需要考慮長細比 第三章第三章計算一榀門式鋼架結(jié)構(gòu)計算一榀門式鋼架結(jié)構(gòu) 3 1荷載的取值和計算 3 1 1 屋蓋永久荷載標準值 對水平投影面 YX51 380 760 型彩色壓型鋼板0 15 KN m2 附加荷載 0 20 KN m2 PVC 鋁箔及不銹鋼絲網(wǎng)0 02 KN m2 檁條及支撐 0 15 KN m2 剛架斜梁自重0 15 KN m2 6 合計0 67 KN m2 3 1 2 屋面可變荷載標準值 活載中雪荷載 Sk rS0 0 50 KN m2 屋面均布活載為 30 7 5 225 60 所以屋面均布活載取值為 0 3KN 根據(jù)規(guī)范要求 二者取最大值 取活載為 0 5KN 3 1 3 風荷載標準值 按 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)程 CECS102 2002 附錄 A 的規(guī)定計算 基本風壓 0 1 05 0 35 KN m2 地面粗糙度類別為 B 類 風荷載高度變化系數(shù)按 建筑 結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 2001 的規(guī)定采用 屋面坡度不大于 10o 屋面平均高度不大于 18m 房屋寬高比不大于 1 檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸的時 中間區(qū)剛架的風載 體型系數(shù)如圖 2 1 所示 風荷載體型系數(shù)圖 3 1 4 地震作用 據(jù) 全國民用建筑工程設計技術措施 結(jié)構(gòu) 中第 18 8 1 條建議 單層門式剛架輕型房屋 鋼結(jié)構(gòu)一般在抗震設防烈度小于等于 7 度的地區(qū)可不進行抗震計算 故本工程結(jié)構(gòu)設計不 考慮地震作用 3 1 5 各部分作用的荷載取值 屋面 恒荷載標準值 0 67 6 4 02KN m 活荷載標準值 0 50 6 3 00KN m 柱荷載 恒荷載標準值 0 5 6 6 4 02 9 54 18KN 活荷載標準值 3 00 9 27 00KN 風荷載標準值 迎風面 柱上 qw1 0 35 6 0 25 0 55KN m 7 橫梁上 qw2 0 35 6 1 0 2 2KN m 背風面 柱上 qw3 0 35 6 0 55 1 21KN m 橫梁上 qw4 0 35 6 0 65 1 43KN m 3 2 內(nèi)力分析 考慮本工程剛架跨度較小 廠房高度較低 荷載情況及剛架加工制造方便 鋼架柱采用等 截面柱 梁采用變截面梁 柱腳按鉸接承載設計 采用彈性分析方法計算鋼架內(nèi)力 剛架在恒荷載作用下的內(nèi)力如圖 內(nèi)力計算的 號規(guī)定 彎矩圖以剛架外側(cè)受拉為正 在彎矩圖中畫在受拉側(cè) 軸 力以桿件受壓為正 剪力以繞桿端順時針方向旋轉(zhuǎn)為正 8 鋼架在活荷載作用下的內(nèi)力圖 9 鋼架在風荷載作用下的內(nèi)力圖 10 3 3 內(nèi)力組合 剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設計 根據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 2001 的規(guī) 定 采用荷載效應的基本組合 0S R 本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全等級為二級 0 1 0 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范要求 永久荷載分項系數(shù)取 1 2 可變荷載分項系數(shù)取 1 4 下面取 幾種最不利情況進行分析 恒載 活載 q 1 2 1 4 9KN m 1 q 2 q 恒載 風載 q 1 2 1 4 5 57KN m 1 q 3 q 恒載 0 85 活載 風載 q 1 2 0 85 1 4 1 4 9KN m 1 q 3 q 2 q 3 4 鋼架梁柱截面的設計及驗算 3 4 1 鋼架柱的設計 以 GJ 2 的邊柱 即 1 號單元 為例進行計算 柱截面根據(jù)軟件初選為等截面柱 11 H500 x300 x8x10 下面對其進行驗算 鋼架柱的截面特性 A 9840 1735710 433928000 2 mm X W 3 mm X I 4 mm N 72 3KN M 159 9KN M V 57 2KN 1 強度驗算 正應力 N M 72 3 9840 159 9 10 1 05 1735710 n A X W 3 10 6 7 35 87 73 95 08 f 215KN 3 mm 剪應力 v 2 3 fmm 3 14 8500 10 2 57 N th v ww 2 穩(wěn)定驗算 鋼架柱長度系數(shù) 4 14 r 3 khEICO K H u u 2 12 1 3 C EI Hh bC hILI 1 所以78 1 1829025 3254400 10406454500 10 8 433927500 4 4 1 2 12 h1 1 3 C EIK 56 0 63 0 12 2 r m4 35 435 1 56 0 h0 r OX L 平面內(nèi)穩(wěn)定驗算 長細比 b 類截面 查表得 平面穩(wěn)定系數(shù)19 16 210 104 3 3 x 98 0 x KN EA N X EX 2 69316 19 161 1 98401006 2 14 3 1 1 2 52 2 2 對于有側(cè)移的鋼架 則 0 1 mx 1 EX XX XMX X N N W A N 2 3 63 mm 215f 3 95 8 875 7 2 69316 3 72 98 0 11071 1735105 1 10 9 1590 1 984098 0 10 3 72 N 12 平面外穩(wěn)定 平面外的計算長度取 有 b 類截面 查表得 m5 1 OY L 2 22 6 67 1500 y 0 1 235 f 44000 07 1 y 2 b 2 1by 1t eo 0 mm 310f77 99 1 9265 7 N W M A N Y 3 4 2 鋼架梁的設計 以 GJ 2 的梁為例進行計算 梁截面根據(jù)軟件初選 H400 700 x200 x6x10 由于從內(nèi)力表易知 3 號單元受的內(nèi)力均大于 2 號單元 故僅對 3 號單元進行驗算 1 所選梁的相關參數(shù)見下表 M kN m N kN V kN面積 2 mm慣性矩 44 10 mm 大頭159 960 665 3808063335 小頭 66 611 3 6 8628017957 2 進行最大寬厚比驗算 翼緣板自由外伸寬厚比 滿足要求 4 12f 235157 9 10 2 6200 y t b 腹板寬厚比 滿足限值要求206f 2351136 210 700 t h y w w 滿足限值要求206f 23525063 6 210 400 t h y w w 腹板屈曲后強度的抗剪承載力設計值按如下考慮 梁腹板高度變化率 700 400 12 6 23 8 60mm 根據(jù)規(guī)程 6 1 1 條 腹板抗剪可以考慮屈曲后的強度 3 梁大頭端面強度驗算 計算腹板抗剪承載力設計值 其中 因為梁腹板不設橫向加勁肋 vwwd fthV 34 5 k 13 89 0 20634 5 37 63 23537 y ww w fk th 因為 0 8 所以4 1 w 9 0f 8 0 64 0 f vwv v f KNV96 6601809 06680 d 腹板有效截面計算 a 計算腹板兩邊緣的壓應力不均勻系數(shù) f 2 8375 755 7 2 1 mmNWMAN 82 0 fmm 24 6875 755 7 2 1 2 2 NWMAN b 計算受壓構(gòu)件板件穩(wěn)定系數(shù) 75 19 1 1112 0 41 16 k 22 C 由于板邊最大應力 故計算f 1 1 1345fy pp R Q 鋼 對于來代替公式中的時用 2 1 mm 52 91 2 831 1N R 8 051 0 4 218 113 p 所以有效寬度系數(shù)有效 即此時大頭截面全部1 強度驗算 由于 V 65 3KN 0 5 330KN 則 H 型截面壓彎構(gòu)件在剪力 V 彎矩和軸力的共同作用下 d V 的截面強度須滿足 9 159m 5 544 f eeee MKNWANANWMM E N 故大頭截面強度滿足要求 4 梁小頭截面的強度驗算 其中 因梁腹板不設橫向加勁肋 vwwd fthV 34 5 k 14 89 0 20634 5 37 63 23537 y ww w fk th 因為 0 8 所以 169 24 1 w 9 0f 8 0 64 0 f vwv v f KNVd78 385 2 1696380 腹板有效截面計算 f 3 57 1017957 1501066600 6280 11300 2 4 3 1 mmNWMAN 06 1 fmm 8 53 1017957 1501066600 6280 11300 2 1 2 4 3 2 NWMAN b 計算受壓構(gòu)件板件穩(wěn)定系數(shù) 99 5 1 1112 0 41 16 k 22 c 根據(jù)規(guī)程 1 1 R 2 1 mm 63 3 571 1N R 所以有效寬度系數(shù)部有效 即此時小頭端截面全1 強度驗算 由于 V 6 8 0 5 須滿足共同作用下的截面強度 軸力 彎矩型截面壓彎構(gòu)件在剪力 則NMVHKNV89 192 d m 5 276 f eeee KNWANANWMM E N M 66 7 276 5 故小頭截面滿足要求 N Me 5 梁平面內(nèi)穩(wěn)定驗算 根據(jù)規(guī)程要求 實腹式鋼架梁坡度小于 10 時 在鋼架內(nèi)可僅按壓彎構(gòu)件計算其強度 本 屋坡度為 5 故可不驗算梁平面內(nèi)穩(wěn)定性 6 梁平面外穩(wěn)定驗算 取梁平面外計算長度mmLOY1500 對大頭進行驗算 15 b 類截面 查表得37 6 40 1500 y oy y i L 91 0 y 067 1 1 44000 37 07 1 23544000 07 1 2 2 yy b f 對于兩段彎曲應力基本相同的區(qū)段 1 t 215fmm 6 96 18095600 1 10 9 1590 1 808091 0 10 6 60 63 b xt y N W M A N X 對小頭進行驗算 b 類截面 查表得 6 32 6 40 1500 y oy y i L 925 0 y 067 1 1 44000 37 07 1 23544000 07 1 2 2 yy b f 對于兩段彎曲應力基本相同的區(qū)段 1 t 215fmm 1 76 8978400 1 10 6 660 1 6280925 0 10 3 11 63 b xt y N W M A N X 滿足要求 3 5 節(jié)點設計 3 5 1 梁柱連接節(jié)點 1 螺栓強度驗算 梁柱節(jié)點采用 10 9 級 M22 高強度摩擦型螺栓連接 構(gòu)件接觸面采用噴砂 摩擦面抗滑移 系數(shù) 0 45 每個高強度螺栓的預拉力為 190KN 連接處傳遞內(nèi)力設計值 N 60 6KN V 65 3KN M 159 9KN M 每個螺栓的拉力 KNKN n N y My N1521908 074 8 6 60 16 0 265 0 4 16 0 9 159 222 1 2 1 螺栓群的抗剪力 滿足要求 KNVKNpnN f b V 60 77 6 615819045 019 09 0 最外排一個螺栓的抗剪 抗拉力 16 滿足要求 195 0 152 65 128 8 6 615 8 6 60 b t t b V V N N N N 2 強度驗算 按二邊支承類端板計算 mm feeebe Nee t wffw twf 9 20 205 4640 40220046 1065 12846406 2 6 3 取 t 21mm 3 柱節(jié)點域的剪應力驗算 滿足要求 22 6 125 11 88 10426426 10 9 159 mmNfmmN tdd M v ccb 4 栓處腹板強度驗算 Nt2 75 70KN 0 4P 0 4 190 76 0KN 滿足要求 22 3 215 52 206 846 101904 04 0 mmNfmmN te P ww 17 鋼架梁柱節(jié)點圖 3 5 2橫梁跨中節(jié)點 梁節(jié)點 節(jié)點 3 和 6 采用如圖 17 a 所示的連接方式 螺栓布置如圖 5 2 所示 連接處的內(nèi)力組合值 N 11 3KN V 6 8KNMKNM 6 66 梁連接節(jié)點示意圖 18 螺栓布置示意圖 螺栓驗算 采用10 9 摩擦型高強螺栓連接 預拉力 每27M290PKN 0 40 個螺栓的抗剪承載力 0 90 9 1 0 40 290104 4 b vf NnPkN 螺栓布置如圖 5 3 所示 螺栓群承受的最大拉力值 KNKN ym My n N Nt2322908 0 5 69 21383222 2131000 6 66 8 3 11 22 1 1 1 均小于零 3t N 4t N 螺栓群的抗剪承載力設計值按下式計算 0 9 1 25 b vfti NnnPN 0 9 1 0 4 8 290 1 25 201 2 744 6621 9kNkN 19 故螺栓抗剪抗拉均滿足要求 連接板設計端板厚度 根據(jù)支撐條件計算確定 在本設計中連接板的計算類型為兩邊支t 撐類端板 端板外伸 按照技術規(guī)程 7 2 9 條規(guī)定 用相應公式計算該板區(qū)的厚度值 兩邊支撐類板區(qū) 65 f emm 65 w emm 232 t NkN 240bmm 2 310 fN mm 6 6 65 65 232000 23 16 2 65 2402 65 6565 310 fwt wffw e e N tmm e beeef 取端板厚度 24tmm 第四章第四章檁條的設計檁條的設計 4 1 基本資料 檁條選用冷彎薄壁卷槽形鋼 按單跨簡支構(gòu)件設計 屋面坡度 1 5 檁條跨度 7 5m 于跨 中設一道拉條 水平檁距 1 5m 材質(zhì)為鋼材 Q235 檁條跨度 在處設一根拉條 水平檁距 1 5m 材料為鋼 屋面坡度為7 5lm 3l235Q 1 20 4 2 荷載情況 1 靜 載 0 67KN 已知 活 載 2 2 0 50 kN m 風 載 基本風壓 0 35KN m 2 內(nèi)力計算 永久荷載與屋面活荷載組合 Pk 0 35 0 5 1 5 1 275KN m 20 P 1 2 0 67 1 4 0 5 1 5 2 25KN m sin0 15 x ppkN m mKNPpy 2 2cos 彎矩設計值 mKN lP M y x 47 15 8 2 由于 取處的負彎矩 3 5 xy pp 3l1125 0 90 2 lp M x y 注 以上 x 軸方向平行于屋面 以上 y 軸方向垂直于屋面 永久荷載 風荷載 吸力 風荷載高度變化系數(shù)取 按技術規(guī)程附錄 A 有關規(guī)定 風荷載體形系數(shù)取0 1 z 垂直于屋面的風荷載標準值 1 15 s 2 0 1 051 05 1 15 1 0 0 350 423 ksz wwkN m 0 4230 45cos4 76 1 50 077 ky pkN m 從而檁條上作用的線荷載 0 35 1 5sin0 044 x pkN m 1 4 0 43 1 50 35 cos4 76 1 50 45 x pkN m 彎矩設計值 2 2 0 45 7 5 83 16 8 y x p l MkN m 2 0 3 8 x y p l MkN m 取第一種荷載組合進行強度及穩(wěn)定運算 屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn) 故僅需對強度 進行校核 3 強度校核 截面選取 取簡支梁計算模型 考慮屋面對檁條的作用 撓度控制取 利用 3D3S 8 0 進行截面1 150 優(yōu)選 最終確定選用 其截面特性如下 250 70 20 3C 21 2 1252Amm 0 17 6xmm 4 10805540 x Imm 92 9 x imm 3 86444 x wmm 4 716840 y Imm 23 93 y imm 3 max 40729 y wmm 3 min 13680 y wmm 6 8227320000 w Imm 4 4280 t Imm 0 44emm 截面有效寬度的計算 a 確定各個板件上受壓部分的有效寬度 腹板 2 max 150 42 3152 7 y x max xy M M N mm WW 2 min max 148 1 y x xy M M N mm WW 下翼緣全截面受拉 全截面有效 上翼緣 2 max 152 7 y x max xy M M N mm WW 2 min min 143 5 y x xy M M N mm WW 腹板壓應力不均勻系數(shù) min max 0 97 上翼緣壓應力不均勻系數(shù) min max 0 94 腹板的計算系數(shù) 上翼緣的計算系數(shù)15 1 1 150 15 0 941 01 腹板的受壓區(qū)寬度 上翼緣的受壓區(qū)寬度 1 126 9 c bbmm mmbc70 腹板屬于加勁板件 腹板的穩(wěn)定系數(shù) 上翼0 2 7 86 2949 7823 11k 緣屬于局部加勁板件 最大應力在支承邊 上翼緣的穩(wěn)定系數(shù) 2 5 89 11 596 680 9k 22 對于腹板 7023 11 1 421 1 2500 9 c ck bk 則板組約束數(shù) 小于上限值 1 7 1 2 0 93 0 110 61 0 05 k 腹板計算系數(shù) 考慮檁條維壓彎構(gòu)件 取鋼材強度設計值 1 1 205 0 74 k k 1 2 205mmNf 進而得出 故腹板的有效寬度 78 125b t 3832 34 38 b t 25 11 5 ec bb tb tt 故腹板上受壓部分的有效寬度為 34 5 e bmm 對上翼緣板組約束系數(shù) 2500 9 0 701 1 7023 11 c kc bk 1 11 1 192 4 0 70 k 對于受壓翼緣 1 1 205 1 03 k k 1818 72 21 8753839 52b t 21 8 0 164 3 ec bbmm b t b 確定有效面積的分布并計算有效截面特性 確定有效面積分布情況 如圖 7 1 所示 由分布圖可得到截面的有效面積和截面模量為 23 有效截面分布圖 2243 92 5 1080554092 5 3 18 7 5 7 3 125 1 5 9374093 74993 2 exex Imm Wmm 2224 35 73 71684092 5 3 17 6 5 7 3 8 1 16 3 17 6 630417 222 ey Imm 33 maxmin 35819 12031 eyey Wmm Wmm 強度校核 取第一種荷載組合時的彎矩進行強度校核 屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn) 拉條的半徑為 距上下翼緣等距 有效凈截面模量8Rmm 3 74993 ex Wmm 33 maxmin 35819 12031 eyey Wmm Wmm 22 1 max 175 6 205 y x enxeny M M N mmfN mm WW 22 2 min 180 8 205 y x enxeny M M N mmfN mm WW 強度滿足要求 3 撓度計算 滿足要求 4 5 26 450 384150 ky x p l L mmmm EI 第五章第五章其他構(gòu)件的計算其他構(gòu)件的計算 5 1 隅撐的設計 隅撐按軸心受壓構(gòu)件設計 軸心力 N 按下式計算 24 剛架梁跨隅撐布置 KNN f Af N y 16 121009 12 68 44cos60 21512200 235cos60 3 連接螺栓采用普通 C 級螺栓 M12 隅撐的計算長度取兩端連接螺栓中心的距離 l0 633mm 選用 L50 4 截面特性 A 3 90cm2 Iu 14 69cm4 Wu 4 16cm3 iu 1 94cm iv 0 99cm u l0 iu 633 19 4 32 6 200 b 類截面 查表得 u 0 927 單面連接的角鋼強度設計值乘以折減系數(shù) y 633 9 9 63 94 y 0 6 0 0015 0 696 滿足要求 22 3 215 0 48 390927 0 696 0 1016 12 mmNfmmN A N uy 5 2 墻梁設計 1 基本資料 本工程為單層廠房 剛架柱距為 7 5 標高 1 200m 以上采用彩色壓型鋼板 墻梁間距 1 5m 跨中設一道拉條 鋼材為 Q235 2 墻梁采用冷彎薄壁卷邊 C 型鋼 160 60 20 2 5 自重 g 7kg m 墻重 0 22KN m2 風荷載 25 基本風壓 0 1 05 0 35 0 368KN m2 風荷載標準值按 CECS102 2002 中的圍護結(jié)構(gòu)計算 k s z 0 s 1 1 1 0 本工程外墻為落地墻 計算墻梁時不計墻重 另因墻梁先安裝故不計拉條作用 qx 1 2 0 07 0 084KN m qy 1 1 0 368 1 5 1 4 0 85KN m 3 內(nèi)力計算 Mx 0 084 7 52 8 0 6KN m My 0 85 7 52 8 6 KN m 4 強度計算 墻梁 C160 60 20 2 5 平放 開口朝上 Wxmax 19 47cm3 Wmin 8 66cm3 Wy 36 02cm3 Iy 288 13cm4 取 Wenx 0 9 Wx Weny 0 9 Wy 22 3 6 3 6 205 2 200 1002 369 0 10919 4 1066 8 9 0 10378 0 mmNfmmN W M W M eny y enx x 在風吸力下拉條位置設在墻梁內(nèi)側(cè) 并在柱底設斜拉條 此時壓型鋼板與墻梁外側(cè)牢固相 連 可不驗算墻梁的整體穩(wěn)定性 5 撓度計算 滿足要求 4 34 51 1 0 368 1 5 7500 25 20030 384206 10288 13 10 mmlmm 5 3 抗風柱設計 1 基本資料 本工程山墻墻板為自承重墻 抗風柱 6274mm 間距采用 7 5m 承受的荷載有自重 墻梁 重量及山墻風荷載 抗風柱與基礎鉸接 按壓彎構(gòu)件設計 抗風柱視為支承于剛架橫梁和 基礎的簡支構(gòu)件 該地區(qū)基本風壓 0 0 40KN m2 地面粗糙度類別為 B 類 隅撐間距 3 0m 抗風柱采用 Q235 鋼 2 荷載計算 抗風柱選用焊接工字鋼 300 200 6 10 自重 g1 44 6kg m 墻梁及其支撐構(gòu)件重量取 g2 7kg m 風荷載 按 CECS102 2002 中的圍護結(jié)構(gòu)計算 26 k s z 0 s 1 0 1 0 0 1 05 0 35 0 368KN m2 qz 1 2 0 07 6 3 44 6 6 274 10 2 4 87KN qy 1 4 1 0 1 0 0 368 6 3KN m 墻梁自重對抗風柱的偏心力矩為 1 2 0 07 6 3 0 23 0 35KN m 3 內(nèi)力計算 N 4 87KN M 1 8 3 6 2742 0 35 15 11KN m 4 驗算構(gòu)件的局部穩(wěn)定性 翼緣寬厚比 b t 96 10 9 6 y f 23513 36 max2 min 3 23 82 4 87 1019 88 10 23 8156800634 1 10 x x MN N mm AW 因 1 6 0 2 0 maxmin 0 max 1 95 l0 6274mm x l0 ix 48 5 150 故 滿足要求 7 46 6 280 5 91 235 2 265 048 0 0 wy t h f 5 強度驗算 截面特性 A 56 8cm2 Ix 9511cm4 Wx 634 1cm3 ix 12 94cm Iy 1334cm4 Wy 133 4cm3 iy 4 85cm 36 22 3 4 87 1015 11 10 23 82 215 568001 05 634 1 10 x nxnx MN N mmfN mm AW 6 驗算彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定性 48 5 b 類截面 查表得 x 0 863 mx 1 0KN EA NEX1 4463 5 481 1 568010206 1 1 2 32 2 2 36 3 1 4 87 101 0 15 11 10 4 87 0 863 56800 1 0 8 1 05 634 1 10 1 0 8 4463 1 mxx x xx EX MN N A W N 28N mm2 f 215 N mm2 滿足要求 7 驗算彎矩平面外穩(wěn)定性 考慮隅撐為抗風柱平面外的側(cè)向支撐點 27 l0y 3000mm y l0y iy 3000 48 5 61 9 150 b 類截面 查表得 y 0 797 1 0 tx 1 0983 0 23544000 07 1 2 yy b f 36 3 1 4 87 101 0 1 0 15 11 10 0 797 568000 983 634 1 10 txx ybx MN AW 28N mm2pkmax pkmin 0 pkmax pkmin 2L 取 ab 1000mm am at ab 2 650mm Fu 0 7 hpftamh0 0 7 1 0 1 1 650 355 177 7 103N 177 7KN Fl pjAl 156 86 1 5 2 0 55 2 0 355 1 0 74 5KN Fu 滿足要求 6 1 4 基礎底面配筋計算 2 2 12 1 maxmax 2 1 lpp A G ppalaM 2 1 0 475 2 1 00 3 187 88 100 03