武漢科技大學本科畢業設計PAGE39摘要本設計為輕型鋼結構廠房，采用輕型門式剛架體系，輕型鋼結構建筑質量輕，強度高，跨度大，鋼結構建筑施工工期短，相應降低投資成本，經濟實惠。它在我國有著較為廣泛的應用前景。輕型鋼結構的屋面荷載較輕，因而桿件截面較小、較薄。它除具有普通鋼結構的自重較輕、材質均勻、應力計算準確可靠、加工制造簡單、工業化程度高、運輸安裝方便等特點外，一般還具有取材方便、用料較省、自重更輕等優點。本設計說明書包括建筑設計和結構設計兩部分。建筑設計部分具體為建筑平面形式的選擇，廠房剖面設計，廠房立面設計，廠房的構造設計，門窗明細表。結構設計部分包括方案選擇，吊車梁設計，檁條設計，抗風柱設計，牛腿設計，剛架設計，節點設計，基礎設計。本次設計圖紙部分有：廠房平面圖，立面剖面及節點詳圖，剛架施工圖，廠房檁條墻梁布置圖，支撐布置圖，基礎平面布置圖。關鍵詞：輕型鋼結構；門式剛架；建筑設計；結構設計AbstractThedesignforthelightsteelstructureplant,theuseoflightportalframesystem,theconstructionoflightsteelstructurelightweight,highstrength,large-span,steelstructureconstructionperiodshort,lowerinvestmentcosts,economicbenefits.InChinaithasamoreextensiveapplicationprospects.Lightsteelstructureoftheroofloadlighter,andthusasmallercross-sectionbar,thin.Inadditiontoitsordinarylighterweightsteelstructures,materialuniformity,accurateandreliablestresscalculation,simpleprocessing,ahighdegreeofindustrialization,transportandotherfeatureseasyinstallation,thegeneralalsohaseasymaterialtobeusedthantheprovinces,theadvantagesoflighterweight.Thedesignspecification,includingarchitecturaldesignandstructuraldesignoftwoparts.Architecturaldesignfortheconstructionplanetosomeofthespecificformsofchoice,plantprofiledesign,plantdesignelevation,thestructureofplantdesign,doorandwindowschedules.Partofthestructuraldesign,includingprogramselection,thedesignofthecranebeam,purlindesign,HYPERLINK"/pillar/"pillarofwind-resistantdesign,corbeldesign,rigidframedesign,thenodedesign,foundationdesign.Foundationprogramsincludegroundhandling,.Partofthedesigndrawingsareasfollows:plantfloorplan,Nodeelevationprofilesanddetailed,FrameConstruction,wall-beampurlinplantlayoutmap,supportlayoutmap,foundationplan.KeyWords:Lightsteelstructure；Portalframe；ArchitecturalDesign；Structuraldesign.目錄TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc18163緒論 1HYPERLINK\l_Toc322831.吊車梁設計 2HYPERLINK\l_Toc255801.1設計資料 2HYPERLINK\l_Toc231811.2吊車荷載計算 2HYPERLINK\l_Toc247361.3內力計算 3HYPERLINK\l_Toc107361.3.1吊車梁中最大彎矩及相應的剪力3HYPERLINK\l_Toc120531.3.2吊車梁的最大剪力3HYPERLINK\l_Toc249211.4截面選擇 4HYPERLINK\l_Toc57971.4.1梁高初選4HYPERLINK\l_Toc79121.4.2確定腹板厚度 5HYPERLINK\l_Toc103311.4.3確定翼緣尺寸 5HYPERLINK\l_Toc54381.5截面特征 5HYPERLINK\l_Toc89701.5.1毛截面特性5HYPERLINK\l_Toc275751.5.2凈截面特征6HYPERLINK\l_Toc115681.6梁截面承載力驗算 7HYPERLINK\l_Toc3161.6.1強度驗算7HYPERLINK\l_Toc150771.6.2梁的整體穩定性驗算7HYPERLINK\l_Toc120141.6.3腹板的局部穩定性驗算8HYPERLINK\l_Toc267361.6.4撓度計算10HYPERLINK\l_Toc207401.7焊縫計算 10HYPERLINK\l_Toc56751.8支座加勁肋計算 11HYPERLINK\l_Toc203502.門式剛架設計 12HYPERLINK\l_Toc145592.1設計資料 12HYPERLINK\l_Toc280692.2荷載計算 12HYPERLINK\l_Toc106942.3內力計算 15HYPERLINK\l_Toc77992.3.1恒荷載作用下的內力圖(單位：kN.m、kN、kN。下同)15HYPERLINK\l_Toc235062.3.2活荷載作用下的內力圖 17HYPERLINK\l_Toc198152.3.3左風荷載作用下的內力圖 18HYPERLINK\l_Toc184082.3.4右風荷載作用下的內力圖 20HYPERLINK\l_Toc179422.3.5吊車荷載作用下的內力圖 22HYPERLINK\l_Toc123322.4內力組合 36HYPERLINK\l_Toc314792.5截面驗算 45HYPERLINK\l_Toc68142.5.1邊剛架柱45HYPERLINK\l_Toc107512.5.2中剛架柱50HYPERLINK\l_Toc96122.5.3邊剛架梁55HYPERLINK\l_Toc60852.5.4中剛架梁 59HYPERLINK\l_Toc114322.6牛腿設計 62HYPERLINK\l_Toc73672.6.1荷載計算62HYPERLINK\l_Toc112052.6.2截面選擇63HYPERLINK\l_Toc239792.6.3截面特性63HYPERLINK\l_Toc298322.6.4強度驗算63HYPERLINK\l_Toc37652.6.5焊縫驗算64HYPERLINK\l_Toc139672.7支撐設計 64HYPERLINK\l_Toc255512.7.1屋面支撐設計 64HYPERLINK\l_Toc55932.7.2柱間支撐設計 65HYPERLINK\l_Toc66023節點設計 69HYPERLINK\l_Toc106203.1梁柱節點 69HYPERLINK\l_Toc109543.1.1螺栓布置及驗算69HYPERLINK\l_Toc196823.1.2端板厚度設計70HYPERLINK\l_Toc38383.1.3梁柱節點域驗算71HYPERLINK\l_Toc164293.2梁梁節點 71HYPERLINK\l_Toc133223.2.1螺栓布置及驗算71HYPERLINK\l_Toc144433.2.2端板厚度設計 72HYPERLINK\l_Toc268293.3柱腳節點 73HYPERLINK\l_Toc181173.3.1確定底板長寬 73HYPERLINK\l_Toc103563.3.2確定錨栓直徑 73HYPERLINK\l_Toc301593.3.3確定底板厚度74HYPERLINK\l_Toc181623.3.4柱與底板的連接計算75HYPERLINK\l_Toc139824.基礎設計 77HYPERLINK\l_Toc210704.1基礎的選擇 77HYPERLINK\l_Toc172354.2基礎埋深 77HYPERLINK\l_Toc223874.3基礎設計 77HYPERLINK\l_Toc28754.3.1確定基底尺寸77HYPERLINK\l_Toc282534.3.2確定基礎高度和構造尺寸79HYPERLINK\l_Toc73504.3.3基礎底板配筋 80HYPERLINK\l_Toc207015檁條設計 81HYPERLINK\l_Toc254705.1截面初選 81HYPERLINK\l_Toc62185.2荷載計算 82HYPERLINK\l_Toc15465.3內力計算 82HYPERLINK\l_Toc250415.4截面驗算 84HYPERLINK\l_Toc171795.4.1有效寬度計算 84HYPERLINK\l_Toc220915.4.2有效截面特性 86HYPERLINK\l_Toc309145.4.3強度計算 87HYPERLINK\l_Toc147835.4.4穩定性計算 87HYPERLINK\l_Toc21255.4.5撓度計算 88HYPERLINK\l_Toc20475.4.6長細比驗算 88HYPERLINK\l_Toc99955.4.7拉條強度驗算 88HYPERLINK\l_Toc38266墻梁設計 89HYPERLINK\l_Toc270806.1截面初選 89HYPERLINK\l_Toc155136.2荷載計算 89HYPERLINK\l_Toc24006.2.1恒荷載89HYPERLINK\l_Toc178696.2.2風荷載 90HYPERLINK\l_Toc43346.2.3荷載設計值 90HYPERLINK\l_Toc133766.2.4荷載組合 90HYPERLINK\l_Toc272246.3內力計算 91HYPERLINK\l_Toc75086.3.1豎向荷載產生的最大彎矩 91HYPERLINK\l_Toc92856.3.2水平荷載產生的最大彎矩 91HYPERLINK\l_Toc42786.3.3支座處最大剪力 91HYPERLINK\l_Toc257956.3.4雙力矩計算 92HYPERLINK\l_Toc12626.4截面驗算 93HYPERLINK\l_Toc220576.4.1有效截面計算 93HYPERLINK\l_Toc310326.4.2有效截面模量 95HYPERLINK\l_Toc20386.4.3強度驗算 96HYPERLINK\l_Toc326166.4.4穩定性驗算 97HYPERLINK\l_Toc193906.4.5撓度驗算 97HYPERLINK\l_Toc137346.4.5拉條強度驗算 97HYPERLINK\l_Toc57317.抗風柱設計 99HYPERLINK\l_Toc141427.1荷載計算 99HYPERLINK\l_Toc287137.2內力分析 99HYPERLINK\l_Toc12527.3截面初選 99HYPERLINK\l_Toc47177.4強度驗算 100HYPERLINK\l_Toc102627.5穩定性驗算 100HYPERLINK\l_Toc20487.6撓度驗算 100HYPERLINK\l_Toc12928結束語 100HYPERLINK\l_Toc3450參考文獻 101HYPERLINK\l_Toc398致謝 102HYPERLINK\l_Toc6398附錄 103武漢科技大學本科畢業設計緒論畢業設計是本科學生在學完教學計劃規定的全部課程后必須進行的重要環節，是本科學生將所學的基礎理論知識和專業理論知識與實際聯系的重要過程。通過畢業設計，學生可以綜合運用和深化所學理論知識，熟悉、理解、和運用培養學生《鋼結構設計規范》、《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》和《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》等設計規范，培養獨立分析和解決工程實際問題的能力。和以往的理論教學不同，畢業設計是要求學生在教師的指導下，獨立地、系統地完成一個鋼結構工程的設計，掌握工程設計的全過程，在鞏固已學知識的基礎上，培養考慮問題、分析問題和解決問題的能力，繼續學習新的知識，并能做到舉一反三。在畢業設計中，在獨立思考問題的基礎上，同學間可以相互討論，培養團隊精神，這對我們以后的學習和工作都是很有幫助的。鋼結構作為一種新興的結構型式方興未艾，由于其具有強度高、自重輕、安裝方便、造型美觀，施工周期短且不受季節變化影響，地基費用省等一系列優點，與混凝土材料相比，屬環保型和可再次利用型材料，已被人們普遍接受。其中輕型鋼結構以其外形美觀、線條醒目、安裝方便、節省鋼材和易于實現構件制作標準化的特點，被廣泛應用于單層工業廠房、超市、展覽館、體育館或倉庫式工業建筑，取得了非常好的經濟與社會效益。門式剛架輕鋼廠房結構是輕鋼結構的重要分支，這種房屋具有重量輕、用鋼省、造價低、在7度及以下地區不需考慮抗震、形式美觀具有現代感、用途廣泛、制作簡單、施工周期短，深受制作、施工企業和廣大用戶歡迎。這種結構已成為鋼結構行業甚至整個建筑業中發展最快的一種結構類型，每年新增建筑面積400多萬平米，已在很大程度上取代了傳統的混凝土工業廠房，取得了重大的經濟效益。輕型門式剛架作為輕鋼結構建筑體系中最具有生命力的結構形式，正在把我國輕型鋼結構體系的建設推向一個新高潮，可以預見不久的將來它的應用前景更為廣闊。 本設計為崇陽縣機械廠機械加工車間建筑結構設計。本設計即為單層雙跨的輕鋼結構工業廠房，采用了門式剛架結構。1.吊車梁設計1.1設計資料東風船廠二號廠房，跨度18m，柱距6m，吊車梁鋼材采用Q235鋼，焊條為E43型，吊車梁跨度為6m，計算長度取6m，支撐于鋼柱。表2-1吊車基本參數和尺寸起重量Q/t跨度S/m寬度B/mm輪距W/mm軌頂以上高度H/mm軌道中心至端部距距離b/mm最大輪壓Pmax/kN最小輪壓Pmin/kN總質量m1/t小車質量m2/t1016.55550440021402301152.518.83.8吊車輪壓及輪距如圖2-1所示圖1-1吊車輪壓示意圖1.2吊車荷載計算吊車荷載動力系數，吊車荷載分項系數則吊車荷載設計值為豎向荷載設計值橫向荷載設計值1.3內力計算1.3.1吊車梁中最大彎矩及相應的剪力如圖位置時彎矩最大圖1-2C點最大彎矩Mmax對應的截面位置考慮吊車來那個自重對內力的影響，將內力乘以增大系數，則最大彎矩好剪力設計值分別為：1.3.2吊車梁的最大剪力如圖位置的剪力最大圖1-3A點受到剪力最大時截面的位置，。1.3.3水平方向最大彎矩。1.4截面選擇1.4.1梁高初初選容許最小高度由剛剛度條件決定定，按容許撓撓度值()要求的最小小高度為：。由經驗公式估算梁梁所需要的截截面抵抗矩梁的經濟高度為：：。取。1.4.2確定腹腹板厚度。按抗剪強度要求計計算腹板所需需的厚度為：：。取。1.4.3確定翼翼緣尺寸初選截面時:上翼緣尺寸取，下下翼緣尺寸取取。初選截面如下圖所所示：圖2-4吊車梁截截面1.5截面特征1.5.1毛截面面特性上翼緣對中和軸的的毛截面面積積矩上翼緣對y軸的截截面特性：1.5.2凈截面面特征上翼緣對y軸的截截面特性：1.6梁截面承載載力驗算1.6.1強度驗驗算(1)正應力上翼緣正應力：滿足要求。下翼緣正應力：滿足要求。剪應力計算的突緣支座處處剪應力：滿足要求。腹板的局部壓應力力采用QU80鋼軌，軌軌高130mm。；集中荷載載增大系數，腹腹板的局部壓壓應力為：1.6.2梁的整整體穩定性驗驗算，因此需要計算梁梁的整體穩定定性。梁的穩定性系數為為：整體穩定性為：（取取）滿足要求。1.6.3腹板的的局部穩定性性驗算，應配置橫向加勁勁肋。加勁肋間距，取外伸寬度：，取厚度：，取計算跨中處，吊車車梁腹板計算算高度邊緣的的彎曲壓應力力為：腹板的平均剪應力力為：腹板邊緣的局部壓壓應力為：(1)計算則(2)計算則則計算則則計算跨中區格的局局部穩定性為為：，滿足要求。其他區格，經計算算均能滿足要要求，計算從從略。1.6.4撓度計計算1.7焊縫計算上翼緣與腹板連接接焊縫取。下翼緣與腹板連接接焊縫取。支座加勁肋與腹板板的連接焊縫縫取。1.8支座加勁肋肋計算取平板支座加勁板板的寬度為110mm，厚度為12mm。承壓面積：支座加勁肋的端面面承應力為：：穩定計算：A=從上得知：屬b類類截面，查表表可以知道，所所以按照下列列公式來計算算支座加勁肋肋在腹板平面面外的穩定性性：。吊車梁施工圖見圖圖紙。2.門式剛架設計2.1設計資料赤壁市機械加工廠廠車間采用雙雙跨雙坡門式式剛架，剛架架跨度18m,柱高9.9m共有12榀剛架，柱柱距6m，屋面坡度0.08，抗震設防防烈度為7度，設計基基本地震加速速度值0.15g。屋面為YX1300-300--600型壓型鋼板板；檁條、墻墻梁為冷彎薄薄壁卷邊C型鋼。整體體鋼材采用Q235鋼，焊條為E43型，手工焊焊。剛架計算算簡圖如圖所所示。圖2-6剛架計算算圖2.2荷載計算根據《建筑結構荷荷載規范》（GB500009-22001）選用。永久荷載標準值((對水品投影影面)：YX1300-300--600型壓型鋼板0..15kN//m250mm厚保溫玻璃璃棉板0..05kN//m2PVC鋁箔及不銹銹鋼網00.02kNN/m2檁條及支撐0.11kN/m22剛架斜梁自自重0.15kkN/m2懸掛設備0.2kNN/m2合計0..67kN//m2轉化為線荷載：00.67×66=4.022kN/m。可變荷載標準值活載屋面面檢修活荷載載0.5kNN/m2雪載0.35kkN/m2可變荷載取屋面活活荷載與雪荷荷載中較大值值，取0.5kNN/m2。風荷載標準值基本風壓為0.335kN/mm2；地面粗糙糙度系數按B類取值；風風荷載體形系系數按《建筑筑結構荷載規規范》（GB500009-22001）取值。系系數如圖所示示：圖2-7風荷載體體型系數風荷載高度變化系系數按《建筑筑結構荷載規規范》(GB500009-22001)的規定采用用，當高度為為10m時，數值，風風振系數取。風風荷載體型系系數。由得：風荷載作用見下圖圖圖2-8風荷載作作用簡圖(4)吊車荷載最大輪壓：，最小小輪壓：吊車豎向荷載標準準值：圖2-9吊車梁支支座求Dmax、Dmin時吊車車位置吊車橫向水平荷載載標準值：起重量時，2.3內力計算本設計的內力計算算運用PKPM結構軟件中中的STS模塊進行計計算，其結果果如下：2.3.1恒荷載載作用下的內內力圖(單位：kN.m、kN、kN。下同)圖2-10恒荷載載作用示意圖圖圖2-11恒荷載載作用下的彎彎矩圖圖2-12恒荷載載作用下的剪剪力圖圖2-13恒荷載載作用下的軸軸力圖2.3.2活荷載載作用下的內內力圖圖2-14活荷載載作用示意圖圖2-15活荷載載作用下的彎彎矩圖圖2-16活荷載載作用下的剪剪力圖圖2-17活荷載載作用下的軸軸力圖2.3.3左風荷荷載作用下的的內力圖圖2-18左風荷荷載作用示意意圖圖2-19左風作作用下的彎矩矩圖圖2-20左風作作用下的剪力力圖圖2-21左風作作用下的軸力力圖2.3.4右風荷荷載作用下的的內力圖圖2-22右風荷荷載作用示意意圖圖2-23右風作作用下的彎矩矩圖圖2-24右風作作用下的剪力力圖圖2-25右風作作用下的軸力力圖2.3.5吊車荷荷載作用下的的內力圖為了方便計算，將將Dmax、Dmin與Tmax等效到到柱上，見荷荷載示意圖。Dmax在A柱右側側時的內力圖圖圖2-26Dmaax在A柱右側時的的荷載示意圖圖圖2-27Dmaax在A柱右側時的的彎矩圖圖2-28Dmaax在A柱右側時的的剪力圖圖2-29Dmaax在A柱右側時的的軸力圖Dmax在B柱左側側時的內力圖圖圖2-30Dmaax在B柱左側時的的荷載示意圖圖圖2-31Dmaax在B柱左側時的的彎矩圖圖2-32Dmaax在B柱左側時的的剪力圖圖2-33Dmaax在B柱左側時的的軸力圖Dmax在B柱右側側時的內力圖圖圖2-34Dmaax在B柱右側時的的荷載示意圖圖圖2-35Dmaax在B柱右側時的的彎矩圖圖2-36Dmaax在B柱右側時的的剪力圖圖2-37Dmaax在B柱右側時的的軸力圖Dmax在C柱左側側時的內力圖圖圖2-38Dmaax在C柱左側時的的荷載示意圖圖圖2-39Dmaax在C柱左側時的的彎矩圖圖2-40Dmaax在C柱左側時的的剪力圖圖2-41Dmaax在C柱左側時的的軸力圖Tmax在AB跨時時，作用向左左圖2-42Tmaax在AB跨向左作用用時的荷載示示意圖圖2-43Tmaax在AB跨向左作用用時的彎矩圖圖圖2-44Tmaax在AB跨向左作用用時的剪力圖圖圖2-45Tmaax在AB跨向左作用用時的軸力圖圖Tmax在AB跨時時，作用向右右圖2-46Tmaax在AB跨向右作用用時的荷載示示意圖圖2-47Tmaax在AB跨向右作用用時的彎矩圖圖圖2-48Tmaax在AB跨向右作用用時的剪力圖圖圖2-49Tmaax在AB跨向右作用用時的軸力圖圖Tmax在BC跨時時，作用向左左圖2-50Tmaax在BC跨向左作用用時的荷載示示意圖圖2-51Tmaax在BC跨向左作用用時的彎矩圖圖圖2-52Tmaax在BC跨向左作用用時的剪力圖圖圖2-53Tmaax在BC跨向左作用用時的軸力圖圖Tmax在BC跨時時，作用向右右圖2-54Tmaax在BC跨向右作用用時的荷載示示意圖圖2-55Tmaax在BC跨向右作用用時的彎矩圖圖圖2-56Tmaax在BC跨向右作用用時的剪力圖圖圖2-57Tmaax在BC跨向右作用用時的軸力圖圖2.4內力組合根據使用過程中在在結構上可能能出現的荷載載，按承載能能力極限狀態態依照組合規規則進行荷載載效應組合，并并取最不利組組合進行設計計。這里只按按一般情況考考慮荷載效應應的基本組合合。對于壓彎構件，只只作如下四種種內力組合：：(1)＋Mmaxx及相應的N、V；(2)－Mmaxx及相應的N、V；(3)Nmax及相相應的M、V；(4)Nmin及相相應的M、V；對于受彎構件，只只作如下四種種內力組合：：(1)＋Mmaxx及相應的N、V；(2)－Mmaxx及相應的N、V；(3)Nmax及相相應的M、V；(4)Vmaxx及相應的M、N。柱和梁的控制截面面(對稱)圖2-58柱和梁梁的控制截面面圖內力正方向示意圖圖圖2-59柱梁內內力正方向示示意圖單位：kN.m、kN、kN。武漢科技大學本科畢業設計PAGE54A柱內力截面內力①恒載②活載③左風④右風⑤Dmax在A柱右側側⑥Dmax在B柱左側側⑦Dmax在B柱右側側⑧Dmax在C柱左側側⑨Tmax在AB跨向向左作用⑩Tmax在AB跨向向右作用eq\o\ac(○,11)Tmaxx在BC跨向左作用用eq\o\ac(○,12)Tmaxx在BC跨向右作用用ⅠM38.0328.83-52.8420.9823.1462.48-37.9843.6737.15-37.1526.83-26.83Q11.24-8.3917.22-5.84-17.72-12.424.38-6.85-6.526.52-4.094.09N-34.02-25.3911.726.29-304.34-14.290.69-2.71-1.431.43-1..561.56ⅡM-49.65-37.5027.962.22-115.05-34.44-3.87-9.77-13.7313.73-5.535.53Q-11.24-8.393.491.03-17.72-12.424.38-6.85-6.526.52-4.094.09N-34.02-25.3911.926.29-304.34-14.290.69-2.71-1.431.43-1.561.56ⅢM-49.65-37.0527.962.22118.61-29.36-3.87-9.77-21.0521.05-5.535.53Q-11.24-8.393.491.03-17.72-12.424.38-6.852.64-2.64-4.094.09N-34.02-25.3911.726.297.20-7.520.69-2.71-1.431.43-1.561.56ⅣM-73.26-54.6731.426.3181.40-55.445.43-24.16-15.5115.51-14.1214.12Q-11.24-8.39-0.202.87-17.72-12.424.38-6.852.64-2.64-4.094.09N-34.02-25.3911.726.297.20-7.520.69-2.71-1.431.43-1.561.56B柱內力截面內力①恒載②活載③左風④右風⑤Dmax在A柱右側側⑥Dmax在B柱左側側⑦Dmax在B柱右側側⑧Dmax在C柱左側側⑨Tmax在AB跨向向左作用⑩Tmax在AB跨向向右作用eq\o\ac(○,11)Tmaxx在BC跨向左作用用eq\o\ac(○,12)Tmaxx在BC跨向右作用用ⅠM0.000.0018.19-18.1960.9619.52-19.52-65.01-40.2740.27-40.2740.27Q0.000.002.88-2.8812.6916.80-16.80-12.43-7.717.71-7.717.71N-77.37-57.7419.61-19.61-12.42-304.71-304.71-9.29-3-0.13ⅡM0.000.00-4.254.25-37.99-111.55111.5531.9819.84-19.8419..84-19.84Q0.000.002.88-2.8812.6916.80-16.80-12.43-7.717.71-7.717.71N-77.37-57.7419.6119.61-12.42-304.71304.71-9.29-3-0.13ⅢM0.000.00-4.254.25-32.91122.11-122.1126.9027.16-27.1627.16-27.16Q0.000.002.88-2.8812.6916.80-16.80-12.431.45-1.451.45-1.45N-77.37-57.7419.6119.61-5.656.836.83-2.52-3-0.13ⅣM0.000.00-10.2010.29-59.5586.82-86.8253.0124.10-24.1024.10-24.10Q0.000.002.88-2.8812.6916.80-16.80-12.431.45-1.451.45-1.45N-77.37-57.7419.6119.61-5.656.836.83-2.52-3-0.13A柱的內力組合荷載組合內力組合1.2×恒荷載++0.9×11.4×(兩個或兩個個以上的活荷荷載)1.2×恒荷載++1.4×任一活荷載載組合項目MVN組合項目MVNⅠ-Ⅰ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+④+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))322.76-42.09-90.081.2×①+1..4×⑥133.1-3.9-60.8-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))-120.231.75-404.81.2×①+1..4×③-28.3437.60-24.42Nmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑦+⑨)-102.6045.86-23.221.2×①+1..4×③-28.3437.60-24.42Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))246.76-41.41-463.461.2×①+1..4×⑤78.03-11.32-466.9Ⅱ-Ⅱ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑦+eq\o\ac(○,12))-22.261.58-22.971.2×①+1..4×③-20.44-8.6-24.14-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-288.37-68.39-463.471.2×①+1..4×⑤-220.65-38.30-466.9Nmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑦)-29.23-3.57-24.941.2×①+1..4×③-20.44-8.60-24.14Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-288.37-68.39-463.471.2×①+1..4×⑤-220.65-38.30-466.9Ⅲ-Ⅲ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))153.71-24.07-12.351.2×①+1..4×⑤106.47-38.30-30.74-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-189.06-50.17-89.471.2×①+1..4×②-111.45-25.23-76.37Nmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))153.71-24.07-12.351.2×①+1..4×③-20.44-8.60-24.42Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-189.06-50.17-89.471.2×①+1..4×②-111.45-25.23-76.37Ⅳ-Ⅳ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))98.42-28.72-12.351.2×①+1..4×⑤-26.05-38.30-30.74-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-294.43-50.17-89.471.2×①+1..4×⑥-165.53-30.88-51.35Nmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))98.42-28.72-12.351.2×①+1..4×③-43.92-13.77-24.42Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-294.43-50.17-89.471.2×①+1..4×②-164.45-25.23-76.37B柱的內力組合荷載組合內力組合1.2×恒荷載++0.9×11.4×(兩個或兩個個以上的活荷荷載)1.2×恒荷載++1.4×任一活荷載載組合項目MVN組合項目MVNⅠ-Ⅰ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))176.6117.88-467.721.2×①+1..4×⑤27.3323.52-519.44-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-181.72-17.55-513.191.2×①+1..4×⑧-91.01-17.40-105.85Nmax1.2×①+0..9×1.44×③22.923.63-68.141.2×①+1..4×③25.474.03-65.39Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+④+⑥+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))-57.325.51-561.561.2×①+1..4×⑥27.3323.52-519.44Ⅱ-Ⅱ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑦+eq\o\ac(○,11))170.91-34.51315.961.2×①+1..4×⑦156.17-23.52333.75-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑥+⑩)-170.9134.51-451.911.2×①+1..4×⑥156.17-23.52333.75Nmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑦+eq\o\ac(○,11))160.20-27.25315.961.2×①+1..4×⑦156.17-23.52333.75Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,12))-100.265.51-561.561.2×①+1..4×⑥-156.1723.52-519.44Ⅲ-Ⅲ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))261.555.53-62.701.2×①+1..4×⑥170.9523.52-83.28-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))-269.12-5.20-66.651.2×①+1..4×⑦-170.95-23.52-83.28Nmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑥+⑦+⑩+eq\o\ac(○,11))-5.363.63-50.601.2×①+1..4×③-5.954.03-65.39Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑦+⑨+eq\o\ac(○,12))-195.33-5.18-164.441.2×①+1..4×②00-173.68Ⅳ-Ⅳ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))249.885.53-62.701.2×①+1..4×⑥121.5523.52-83.28-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))-258.01-5.20-66.651.2×①+1..4×⑤-83.3717.77-100.75Nmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑥+⑦+⑩+eq\o\ac(○,11))-12.853.63-50.601.2×①+1..4×③-14.284.03-65.39Nmin1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑧+⑨+eq\o\ac(○,12))-8.240.33-176.221.2×①+1..4×②00-173.68梁截面內力①恒載②活載③左風④右風⑤Dmax在A柱右側側⑥Dmax在B柱左側側⑦Dmax在B柱右側側⑧Dmax在C柱左側側⑨Tmax在AB跨向向左作用⑩Tmax在AB跨向向右作用eq\o\ac(○,11)Tmaxx在BC跨向左作用用eq\o\ac(○,12)Tmaxx在BC跨向右作用用D梁內力ⅠM-73.26-54.6731.426.3181.40-55.445.43-24.16-15.5115.51-14.1214.12Q32.7324.43-11.68-5.97-8.936.24-0.252.021.68-1.681.15-1.15N-14.57-10.870.973.49-16.91-13.114.43-7.092.48-2.48-4.234.23ⅡM58.8943.95-20.22-11.720.651.023.17-5.94-0.310.31-3.773.77Q-1.13-2.260.261.99-8.936.24-0.252.021.68-1.681.15-1.15N-11.67-8.710.973.49-16.91-13.164.43-7.092.48-2.48-4.234.23E梁內力ⅠM58.8943.95-20.22-11.720.651.023.17-5.94-0.310.31-3.773.77Q-3.51-0.840.061.26-5.408.71-1.123.381.16-1.161.96-1.96N-12.14-9.061.003.81-18.35-11.614.29-6.552.77-2.77-3.923.92ⅡM-115.25-86.0125.3525.35-48.2179.83-6.9924.6210.14-10.1413.96-13.96Q37.38-27.8910.019.22-5.408.71-1.123.381.16-1.161.96-1.96N-15.03-11.221.003.81-18.35-11.614.29-6.552.77-2.77-3.923.92D梁的內力組合荷載組合內力組合1.2×恒荷載++0.9×11.4×(兩個或兩個個以上的活荷荷載)1.2×恒荷載++1.4×任一活荷載載組合項目MVN組合項目MVNⅠ-Ⅰ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))79.1816.21-30.361.2×①+1..4×⑤26.0526.77-41.16-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-294.4384.03-58.841.2×①+1..4×⑥-165.5348.01-35.84Nmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑦+eq\o\ac(○,12))-55.3329.99-2.181.2×①+1..4×⑦-80.3138.93-11.28Vmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))-294.4384.03-58.841.2×①+1..4×②-121.7442.10-27.41Ⅱ-Ⅱ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))136.47-0.22-33.771.2×①+1..4×②132.20-4.52-26.20-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑧+eq\o\ac(○,12))42.470.07-16.391.2×①+1..4×⑦42.36-0.99-12.65Nmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑦+eq\o\ac(○,12))64.64-0.611.311.2×①+1..4×⑦75.11-1.71-7.80Vmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))44.5615.12-37.331.2×①+1..4×⑧62.351.47-23.93E梁的內力組合荷載組合內力組合1.2×恒荷載++0.9×11.4×(兩個或兩個個以上的活荷荷載)1.2×恒荷載++1.4×任一活荷載載組合項目MVN組合項目MVNⅠ-Ⅰ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))136.470.36-33.761.2×①+1..4×②132.20-5.39-27.25-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑧+eq\o\ac(○,11))32.962.59-26.501.2×①+1..4×③42.36-4.13-13.17Nmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑦+eq\o\ac(○,12))64.64-6.510.581.2×①+1..4×⑦75.11-5.78-8.56Vmax1.2×①+0..9×1.44×(④+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))44.5616.54-34.101.2×①+1..4×⑥72.107.98-30.82Ⅱ-Ⅱ+Mmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑥+⑧+⑨+eq\o\ac(○,11))55.6176.63-41.111.2×①+1..4×⑥-26.5457.05-34.29-Mmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑤+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))-346.59-2.43-48.441.2×①+1..4×②-258.715.81-33.74Nmax1.2×①+0..9×1.44×(②+⑥+⑦+⑩+eq\o\ac(○,12))136.470.36-33.761.2×①+1..4×②132.20-5.39-27.25Vmax1.2×①+0..9×1.44×(③+⑧+eq\o\ac(○,11))32.962.59-26.501.2×①+1..4×③42.36-4.13-13.17武漢科技大學本科畢業設計PAGE1222.5截面驗算2.5.1邊剛架架柱(1)截面選擇采用等截面柱，截截面尺寸為H650×300×11×17，截面如圖所所示圖2-60剛架柱柱截面示意圖圖(2)截面特征計計算(3)強度驗算翼緣的寬厚比，對對Q235鋼Ⅰ—Ⅰ截面處最不不利組合Ⅱ—Ⅱ截面處最不不利組合Ⅲ—Ⅲ截面處最不不利組合Ⅳ—Ⅳ截面處最不不利組合均滿足要求整體穩定性驗算平面內穩定柱與梁的線剛度之之比：柱腳為剛接，平面面內計算長度度系數故平面內計算長度度為：長細比：穩定性驗算Ⅰ—Ⅰ截面處最不不利組合——彎矩作用平面面內，按軸心心受壓構件的的穩定系數，根據，b類截面查查得；——參數，；——等效彎矩系數數，。平面外穩定上柱段計算長度下柱段計算長度①上柱段取Ⅳ—Ⅳ截面處最不不利組合——彎矩作用平面外，按按軸心受壓構構件的穩定系系數，根據，b類截面查查得——等效彎矩系數，有有橫向荷載，端端彎矩使構件件產生同向曲曲率，取；——均勻彎矩作用時構構件的整體穩穩定系數，用用近似公式計計算取。②下柱段取Ⅰ—Ⅰ截面最不利利組合則——彎矩作用平面外，按按軸心受壓構構件的穩定系系數，根據，b類截面查查得；——等效彎矩系數，有有橫向荷載，端端彎矩使構件件產生同向曲曲率，取；——均勻彎矩作用時構構件的整體穩穩定系數，由由近似公式得得(5)局部穩定性性驗算翼緣局部穩定性翼緣寬厚比腹板局部穩定性腹板高厚比①上柱段取Ⅳ—Ⅳ截面最不利利組合應力梯度滿足要求。②下柱段取Ⅰ—Ⅰ截面最不利利截面應力梯度滿足要求。2.5.2中剛架架柱(1)截面選擇采用等截面柱，截截面尺寸為H650×300×11×17，截面如圖所所示圖2-61剛架柱柱截面示意圖圖(2)截面特征計計算(3)強度驗算翼緣的寬厚比，對對Q235鋼Ⅰ—Ⅰ截面處最不不利組合Ⅱ—Ⅱ截面處最不不利組合Ⅲ—Ⅲ截面處最不不利組合Ⅳ—Ⅳ截面處最不不利組合均滿足要求(4)整體穩定性性驗算1)平面內穩定柱與梁的線剛度之之比：柱腳為剛接，平面面內計算長度度系數故平面內計算長度度為：長細比：穩定性驗算Ⅰ—Ⅰ截面處最不不利組合——彎矩作用平面面內，按軸心心受壓構件的的穩定系數，根據，b類截面查查得；——參數，；——等效彎矩系數數，。2)平面外穩定上柱段計算長度下柱段計算長度①上柱段取Ⅲ—Ⅲ截面處最不不利組合——彎矩作用平面外，按按軸心受壓構構件的穩定系系數，根據，b類截面查查得；——等效彎矩系數，有有橫向荷載，端端彎矩使構件件產生同向曲曲率，取；——均勻彎矩作用時構構件的整體穩穩定系數，用用近似公式計計算取。②下柱段取Ⅰ—Ⅰ截面最不利利組合則——彎矩作用平面外，按按軸心受壓構構件的穩定系系數，根據，b類截面查查得；——等效彎矩系數，有有橫向荷載，端端彎矩使構件件產生同向曲曲率，取；——均勻彎矩作用時構構件的整體穩穩定系數，由由近似公式得得(5)局部穩定性性驗算1)翼緣局部穩定性翼緣寬厚比2)腹板局部穩定性腹板高厚比①上柱段取Ⅲ—Ⅲ截面處最不不利組合應力梯度②下柱段取Ⅰ—Ⅰ截面最不利利截面應力梯度2.5.3邊剛架架梁(1)截面選擇采用等截面梁，截截面尺寸為H400×200×8×13，截面如圖所所示圖2-62剛架梁梁截面示意圖圖(2)截面特性計計算(3)構件寬厚比驗驗算：按《門式輕型房屋屋鋼結構技術術規程》CECS102：2002的規定驗算算如下：翼緣：滿足要求！！腹板：滿滿足要求！取截面Ⅰ—Ⅰ、ⅡⅡ—Ⅱ中最不利的的組合(4)抗剪驗算：考慮僅有支座加勁勁肋，取。抗剪承載力設計值值：最大剪力：.滿足要求！(5)彎剪壓作用用下的驗算：：有效截面計算：有效寬度的分布圖圖取腹板截面部分受壓壓。即，據滿足要求！(6)平面內穩定驗驗算：斜面梁在平面內的的計算長度取取豎向支撐點點間的距離，按式計算據查《鋼結構設計規規范》可得。取取滿足要求！(7)平面外的整體體穩定驗算：：梁在剛架平面外的的計算長度取取隅撐的間距距3m，因此故不必計算鋼架平平面外的整體體穩定。2.5.4中剛架架梁(1)截面選擇采用等截面梁，截截面尺寸為H400×200×8×13，截面如圖所所示剛架梁截面示意圖圖(2)截面特性計計算(3)構件寬厚比驗驗算：按《門式輕型房屋屋鋼結構技術術規程》CECS102：2002的規定驗算算如下：翼緣：滿足要求！！腹板：滿滿足要求！取截面Ⅰ—Ⅰ、ⅡⅡ—Ⅱ中最不利的的組合(4)抗剪驗算：考慮僅有支座加勁勁肋，取。抗剪承載力設計值值：最大剪力：.滿足要求！(5)彎剪壓作用用下的驗算：：有效截面計算：有效寬度的分布圖圖=23.02取腹板截面部分受壓壓。即，據滿足要求！(6)平面內穩定驗驗算：斜面梁在平面內的的計算長度取取豎向支撐點點間的距離，按式計算據查《鋼結構設計規規范》可得。取取滿足要求！(7)平面外的整體體穩定驗算：：梁在剛架平面外的的計算長度取取隅撐的間距距3m，因此故不必計算鋼架平平面外的整體體穩定。2.6牛腿設計鋼材為Q235，采用E43系列焊條條，手工焊。連連接焊縫采用用沿周邊圍焊焊，轉角處連連續施焊，沒沒有起弧落弧弧所引起的焊焊口缺焊，且且假定剪孔僅僅由牛腿腹板板焊縫承受。并并對工字形翼翼緣端部繞轉轉部分焊縫忽忽略不計。2.6.1荷載計計算根據吊車梁的設計計，吊車梁截截面面積，Q235鋼的密密度為，吊車車梁的自重為為，軌道自重重為由吊車最最大輪壓引起起的支座反力力標準值為。則牛腿根部承受的的剪力：。2.6.2截面選選擇牛腿選用350--200×240×12×16,偏心距為，外外伸長度為，截截面高度，截截面寬度，翼翼緣板厚度，腹腹板厚度。力力作用點處截截面為2455×240×12×16。圖2-64牛腿示示意圖圖2-65牛腿根根部截面示意意圖則2.6.3截面特特性牛腿根部截面2.6.4強度驗驗算抗彎強度：抗剪強度：腹板計算高度邊緣緣處折算應力力σ和τ最不利組合出現在在腹板邊緣，因因此驗算公式式為：滿足足要求2.6.5焊縫驗驗算角焊縫抗拉、抗剪剪強度設計值值翼緣板周邊角焊縫縫長腹板周邊角焊縫長長度翼緣板角焊縫尺寸寸腹板角焊縫尺寸取焊腳，2.7支撐設計2.7.1屋面面支撐設計剛架跨度18米，雙雙坡面，柱距距6米，布置如如下圖圖2-66屋面支支撐布置圖(1)交叉支撐選選用單角鋼截截面，兩桿在在交叉點均不不中斷，一根根桿件的角鋼鋼外肢向上，另另一根則向下下，在交叉點點處以填板使使兩角鋼相連連（填板的厚厚度等于節點點板厚）。支撐幾何長度：,,支撐平面面內：容許長細比：需要最小回轉半徑徑支撐平面外：需要最小回轉半徑徑：選用∟70×6，，，縱向構件按壓桿考考慮，采用圓圓鋼管。容許長細比：，選用焊接薄壁圓管管◎83×4，,2.7.2柱間間支撐設計圖2-67柱間支支撐布置總圖圖因為本工程是雙跨跨，跨度為118m，檐口標高高9.9m。邊列開間間以及中開間間柱各設置兩兩道交叉支撐撐，如上圖所所示，山墻風風壓為0.35kN/mm2，風壓高度度變化系數，風風壓體型系數數為計算荷載風壓設計值：單片柱間支撐柱頂頂風荷載節點點反力位移：：柱間支撐構件中內內力的計算：：柱間支撐桁架內力力分析如右圖圖所示，并將將各個節點作作為鉸接點計計算。截面設計：(1)上部柱間間支撐斜桿2-3采用單角鋼、單片片支撐。幾何何長度：。圖2-68柱間支撐布布置圖平面內計算長度：：。上部柱間支撐按斜斜拉桿設計，容容許長細比。需要斜平面回轉半半徑：。平面外計算長度：：需要平行于角鋼肢肢邊的回轉半半徑：需要角鋼的凈截面面積為：選用∟63×6，材料特特征為：(2)下部柱間間支撐斜桿采用單角鋼、單片片支撐，幾何何長度平面內計算長度：：需要斜平面回轉半半徑：平面外計算長度：：需要平行于角鋼肢肢邊的回轉半半徑：需要角鋼的凈截面面積為：選用∟75×6，材料特特征為：。桿件與節點點板以角焊接接，安裝螺栓栓在節點板范范圍以內，不不需扣除螺栓栓孔，，滿足足要求。(3)下部柱間間支撐橫桿3-4。容許長細比，需要要平面內回轉轉半徑：內力：選用焊接薄壁圓鋼鋼1◎121×4，。驗算支撐橫桿的穩穩定性（考慮慮平面內穩定定）：由類截面查《鋼結結構設計規范范》得。滿足要求！！3節點設計3.1梁柱節點3.1.1螺栓布布置及驗算采用M24的10..9級摩擦型高高強度螺栓連連接，摩擦面面采用噴砂處處理，，。螺栓布置置如圖2-66,,67所示圖2-69梁柱節節點布置圖圖2-70梁柱節點螺螺栓布置圖每個螺栓的抗剪承承載力設計值值為——抗力分項系數的倒倒數，一般取取0.9；——一個螺栓的傳力摩摩擦面數。每個螺栓的抗拉承承載力設計值值為選取梁端最不利組組合，軸力和和剪力轉化考慮軸向壓力影響響最上端螺栓栓的拉力為每個螺栓的剪力為為計算最上端螺栓的的承載力為滿足要求。3.1.2端板板厚度設計對于最上排螺栓，此此處端板屬于于兩邊支承類類，端板平齊齊。對于第二排螺栓，此此處端板屬于于兩邊支承類類，端板平齊齊。對于第三排螺栓，此此處端板屬于于兩邊支承類類，端板平齊齊。——螺栓中心至翼緣板板表面的距離離；——螺栓中心至腹板的的距離；——螺栓間距；——端板寬度；——端板鋼材的抗拉強強度設計值，端端板厚度，取取。綜上，端板厚度取取。3.1.3梁柱柱節點域驗算算。節點域的剪應力滿滿足規范要求求，按構造要要求在兩邊設設置加勁肋。3.1.4構件件腹板強度驗驗算采用翼緣內第二排排一個螺栓的的拉力設計..經計算得到：則滿足要求！3.2梁梁節點3.2.1螺栓栓布置及驗算算采用M24的10..9級摩擦型高高強度螺栓連連接，摩擦面面采用噴砂處處理，，。螺栓布置置如圖2-68,,69所示圖2-71梁梁節節點布置圖圖圖2-72梁柱節點螺螺栓布置圖每個螺栓的抗剪承承載力設計值值為——抗力分項系數的倒倒數，一般取取0.9；——一個螺栓的傳力摩摩擦面數。每個螺栓的抗拉承承載力設計值值為選取梁端最不利組組合，軸力和和剪力轉化考慮軸向壓力影響響最上端螺栓栓的拉力為每個螺栓的剪力為為計算最上端螺栓的的承載力為滿足要求。3.2.2端板板厚度設計對于最上排螺栓，此此處端板屬于于兩邊支承類類，端板平齊齊。對于第二排螺栓，此此處端板屬于于兩邊支承類類，端板平齊齊。對于第三排螺栓，此此處端板屬于于兩邊支承類類，端板平齊齊。——螺栓中心至翼緣板板表面的距離離；——螺栓中心至腹板的的距離；——螺栓間距；——端板寬度；——端板鋼材的抗拉強強度設計值，端端板厚度，取取。綜上，端板厚度取取。3.3柱腳節點柱腳最不利內力組組合值為：。底板下混凝土標號號為C25錨栓采用Q2355鋼焊條采用E43型型3.3.1確定定底板長寬初步確定柱腳布置見柱腳布布置示意圖（圖圖2-71）為負值，說明底板板與基礎脫離離，產生拉應應力，該拉應應力應由錨栓栓來承擔。3.3.2確定定錨栓直徑基座反力示意圖如如圖2-70所示圖2-73基座反反力示意圖由，有錨栓所需的有效截截面面積查表得，直徑為339mm的螺栓的有有效面積，滿滿足要求。3.3.3確定定底板厚度柱腳布置見下圖圖2-74柱腳布布置示意圖三邊支承，一邊自自由①B處錨栓所在的區格格，由。查表得彎矩系數兩邊支承，兩邊自自由A處錨栓所在的區格格，由。查表得彎矩系數設底板厚度超過116mm，即，所以，底板厚度取取。3.3.4柱與與底板的連接接計算柱翼緣與柱腳底板板采用角焊縫縫連接，腹板板采用角焊縫縫連接，質量量等級為一級級。柱與底板的焊腳尺尺寸，按構造造要求：，，取,。柱與底板焊縫的截截面積：全部焊縫對x軸軸的慣性矩為為：柱與底板的連接焊焊縫計算滿足要求滿足要求滿足要求。4.基礎設計4.1基礎的選擇擇由于本設計采用的的上部結構為為輕型門式剛剛架結構，荷荷載較小，所所以選擇基礎礎形式為鋼筋筋混凝土獨立立基礎，根據據《建筑地基基基礎設計規規范》GB500007-20002中8.2.2其構造要求求是：1、錐形基礎的邊緣緣高度不小于于200mm，階梯形基基礎每階高度度宜在300-5500mm；2、基礎下墊層不小小于70mm，墊層混凝凝土強度等級級應為C10；3、底板受力鋼筋直直徑不小于10mm，間距不小小于100mm，不大于200mm，鋼筋保護護層厚度不小小于40mm；4、基礎混凝土強度度等級不低于于C20。所以，在本設計中中，采用柱下下獨立基礎，在在結構的每根根柱下均設基基礎，基礎材材料為C20混凝土和HPB2335鋼筋，墊層層為100mm厚C10混凝土。4.2基礎埋深根據本設計中建筑筑上部荷載和和設計要求中中的持力層深深度，選定基基礎埋深為自自天然地面下下0.9m，基礎下設100mm厚C10混凝土墊層層，所以墊層層底面標高為為-1.3m（室內外高高差為300mm）。4.3基礎設計4.3.1確定定基底尺寸彎矩最大一組：荷載設計組合值，荷荷載標準組合合值。軸力最大一組：荷載設計組合值，荷荷載標準組合合值。按軸力最大一組計計算。持力層承載力特征征值暫取。按中心荷載初步估估計基礎面積積。若考慮荷載偏心影影響，將基底底面積擴大40%，。取(為偏心方向向邊長)，則：。驗算基底邊緣最大大壓力基底處總豎向力：：則：(滿足要求求)基底平均壓應力(滿足要求)(滿足要求)驗算彎矩最不利時時的基底應力力基底處總豎向力：：基底處總力矩：基底邊緣處壓應力力計算(滿足要求)基底平均壓應力(滿足要求)(滿足要求)驗算結果表明，基基底應力有軸軸力最大的一一組控制。4.3.2確定定基礎高度和和構造尺寸基礎高度由助于基基礎交接處混混凝土抗沖切切承載力確定定。假設基礎高度為9900mm，墊層厚度度取100mm，墊層混凝凝土強度等級級為C10，。基礎沖切切計算簡圖如如下圖所示圖2-75基礎抗抗沖切計算簡簡圖偏心荷載下由永久久荷載控制荷荷載效應的基基本組合時——基底凈反力設計值值的最大值；；——凈偏心距，此時，所以，沖切力為：：沖切破壞面上的抗抗沖切能力為為：——受沖切承載力截面面高度影響系系數，當基礎礎高度時，取1.0；當時，取0.9，其間按線線性插入法取取用。4.3.3基礎礎底板配筋(1)Ⅰ—Ⅰ截截面地基凈反力設計值值的最大值對對柱邊Ⅰ—Ⅰ截面產生的的彎矩為：——基底平均凈反力設設計值，。按構造配置鋼筋（，）(2)Ⅱ—Ⅱ截截面沿短邊方向荷載沒沒有偏心，故故Ⅱ—Ⅱ截面的彎矩矩按軸心荷載載作用下的公公式計算：按構造配置鋼筋（，）基礎詳圖見施工圖圖。5檁條設計根據前面部分的設設計有如下資資料：封閉式建筑，屋面面材料為0.4mm壓型鋼板，屋屋面排水坡度度為8%（4.57°），檁條跨跨度為6m，采用簡支支搭接的方式式，水平檁距距為1.5m，每跨設置置拉條一根，檁檁條及拉條鋼鋼材均為Q235，焊條采用E43型。計算依據《鋼結構構設計手冊》7.2節檁條計算算。5.1截面初選初選截面為C2000×70××20×2..5，如下圖所所示圖2-76檁條截截面截面特性為：5.2荷載計算(1)1.2××恒荷載+1.4×活荷載恒荷載：活荷載：可變荷載載取屋面活荷荷載與雪荷載載中較大值，取取。荷載標準值：荷載設計值：(2)1.0××恒荷載+1.4×風荷載根據《門式剛架輕輕型房屋鋼結結構技術規程程》，檁條上上的風荷載計計算：風載體型系數為：：風載為：5.3內力計算檁條截面上的荷載載圖2-77檁條截截面主軸及荷荷載示意圖由荷載計算知第一一種組合起控控制作用。彎彎矩設計值為為（1）產生的內力拉條處負彎矩