PAGE1頁共3頁目錄第一部分設計資料TOC\o"1-3"\u1.工程概況 32.設計原始資料 33.設計任務要求 34.設計其它資料 35.參考書目 4第二部分建筑設計1.建筑平面設計 62.建筑剖面設計 73.定位軸線的確定 84.建筑立面設計 95.各種構造的做法 9第三部分結構設計1.結構體系的選擇 112.材料選擇 133.檁條設計 144.墻架設計 175.吊車梁設計 206.剛架的內力分析及設計 287.節(jié)點設計及計算 598.平臺設計 679.基礎設計 71第四部分PKPM輸出文件剛架設計 75第五部分英文翻譯結構和環(huán)境 113第一部分設計資料1.工程概況本設計為一新建的大型彩色印刷生產線為一全鋼結構門式剛架輕型廠房，廠房位于包頭稀土高新技術開發(fā)區(qū)。車間長42m，寬12m，貨物起吊高度12m。2.設計原始資料2.1主廠房采暖按18℃設計，冬季室外計算溫度-19℃，冬季室外最低氣溫-30.4℃2.2年平均降雨日數91.3，年平均降水量678.4㎜，有記錄的日最大降水量100.8㎜，時最大降水量54.8㎜。2.3最大風速25m/s，主導風向：北，基本風壓0.45KN/㎡。2.4最大積雪深度210㎜，基本雪壓0.35KN/㎡。2.5最高地下水位-9m。2.6土壤凍結深度-1.50m。2.7冬季相對濕度為55%，夏季相對濕度為40%。2.8地震設防烈度為8度。2.9車間防火等級為丁類Ⅲ級。2.10經勘測知地基承載力標準值為150KPa，無不良地基。3.設計其他資料3.1車間采光面積比為1/6～1/8。3.2車間地坪荷重10KN/㎡，均采用水磨石地面，全部地坪待設備基礎完工后再施工。3.3廠房設3.3×3.6及2.4×2.4大門各一個，大門上設人行小門，門上有擋雨棚，外挑900㎜。3.4在第①②軸線間有一標高為3m的操作平臺，平臺面積不小于15㎡，用鋼柱支撐，上部荷載標準值為2.0KN/㎡，設鋼梯、平臺護欄。3.5車間內設橋式吊車一輛，軟鉤，吊車工作級別位A3（輕級工作制），具體參數如下：4.設計任務要求4.1建筑設計4.1.1圖紙內容：建筑平面圖、正立面、剖立面、節(jié)點詳圖2～3個，門窗明細表、必要的文字說明，完成二號圖紙兩張。4.1.2建筑設計說明書內容：設計任務簡介、平、立、剖面設計說明、橋式軟鉤吊車性能參數起重量Q（t）跨度lk(m)基本尺寸（㎜）起重機量（t）最大輪壓（KN）大車寬B大車輪距K軌面至車頂高度H軌中心至大車外邊緣B1大車小車P1P2510.5465035001870230142.665承重及圍護結構選擇和布置、主要節(jié)點構造說明。4.2結構設計4.2.1圖紙內容：基礎的結構布置和基礎施工圖；柱、吊車梁、柱間支撐等布置圖；屋面檁條布置圖、墻架布置圖；節(jié)點圖（柱腳、檁托、牛腿、柱和梁交接處）；剛架圖、平臺圖。4.2.2說明部分：結構方案承重構件（包括屋面板、檁條、吊車梁、柱、基礎、支撐系統(tǒng)和平臺系統(tǒng)的選型說明）4.2.3計算部分要求完成廠房剛架（橫向及縱向）內力分析及柱的一個完整設計，其具體內容為：對廠房橫向剛架進行荷載計算內力分析及截面設計基礎的設計及配筋檁條、墻架及柱間支撐的設計平臺系統(tǒng)設計采用PKPM中的STS程序計算剛架內力4.2.4計算書要求：書寫工整、計算準確、必要的示意圖不得徒手畫、應有大概的比例4.3翻譯2000字符的英文專業(yè)資料5.參考書目《單層廠房建筑設計》建筑工業(yè)出版社《工業(yè)廠房墻板建筑節(jié)點參考圖集》冶金工業(yè)出版社《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》（TJ6-74）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2001）《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）《冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范》（GB50018-2003）《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)范》（CECS102-98）《鋼結構設計手冊》中國建筑工業(yè)出版社《鋼結構設計計算圖表》北京鋼鐵設計研究總院編冶金工業(yè)出版社《鋼結構設計原理》（課本）《鋼結構設計》（課本）《輕型鋼結構設計手冊》

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第二部分建筑設計

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1.建筑平面設計

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1.1廠房平面形式的選擇

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有跨度12m確定該廠房為單跨，由生產工藝和起吊高度5m確定為單層，故該廠房平面形式選為矩形。這種平面形式較適應工段間聯(lián)系緊密，運輸路線短捷，形狀規(guī)整，經濟的生產廠房，且這種平面形式由于寬度不大，室內采光和通風較容易解決。矩形形式規(guī)整，結構，構造簡單，造價低，施工快，再者由于該生產線規(guī)模較小，采用此平面形式完全可以滿足使用上和工藝上的要求。

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1.2柱網的選擇

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由車間的長，寬，跨度尺寸柱距的要求確定柱子的位置，柱在平面中排列所形成的網絡為柱網。柱網的選擇實際上是廠房跨度和柱距的選擇。

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綜合考慮門式剛架的合理跨度有9m、12m、15m、18m，檁條的跨度有0.9m、1.2m、1.5m以及荷載性質和類型等各方面的影響因素，確定沿廠房縱向跨度取為12m，柱距取目前我國的基本柱距6m。

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設計要求操作平臺面積不得小于15㎡，為便于設計，施工，以及適應工藝的要求，確定平臺面積。其柱網的確定，為避免和剛架柱基礎靠得太近而形成聯(lián)合基礎，平臺柱，次梁各向外懸挑1.5m，因此平臺下柱網柱距和跨度均為3.0m。

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在①、⑧號軸線靠山墻處各設兩根抗風柱，且柱距為6m，距離A、B號定位軸線間距離各為3m，且抗風柱的外側即為①、⑧號軸線。

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1.3輔助構件的定位

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1.3.1平臺尺寸為5400㎜×6000㎜，位于①、②軸線間，緊靠B軸線，平臺頂面標高3.0m，同時設有鋼梯和平臺護欄，鋼梯設在A、B軸線靠近①軸線的一側。

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1.3.2在A、B定位軸線間⑧號軸線的抗風柱間設3.3m×3.6m的大門一個，主要供車輛和人員的出入，在A號軸③、④軸線間設2.4m×2.4m的大門一個，主要供材料和人員的出入，大門上設人行小門，門上有擋雨棚，外挑900㎜。

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1.3.3在滿足車間采光面積比為1/6～1/8的前提下，只在廠房兩側縱墻開窗，柱間窗戶尺寸為3.6m×1.8m。

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1.3.4吊車梯設在⑤、⑥定位軸線間靠近A號軸線一側，吊車梯為焊接鋼梯，側面和頂角均設有護欄。

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1.3.5外圍散水坡度i=5%，寬800㎜，大門入口的坡道坡度i=10%，且設有防滑條，寬為1500㎜。

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1.3.6室內外高差為150㎜，室外地面標高為-0.150m,在廠房的外圍四周±0.000m以上1.2m范圍均為砌體砌筑的墻體，兼作窗臺并支撐墻板。

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2.剖面設計

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廠房的生產工藝流程對剖面設計的影響很大，因而在滿足生產工藝要求的前提下，經濟合理的確定廠房高度及有效利用和節(jié)約空間，解決好廠房的采光和通風，使其有良好的室內環(huán)境，合理的選擇屋面排水，圍護結構的形式及其構造，使廠房具有隨氣候條件變化影響小的圍護功能，進而保證生產的正常進行及為工人創(chuàng)造良好舒適的生產環(huán)境，同時滿足建筑工業(yè)化要求。

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2.1廠房高度的確定

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單層廠房的高度是指地面至屋架下表面的垂直距離，一般情況下，屋架下表面的高度即是柱頂與地面之間的高度，所以單層廠房的高度即是地面到柱頂的高度。

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由生產工藝、生產設備、貨物起吊高度、其中與運輸和其他各方面的要求，初步確定軌頂標高為6.30m，鋼結構廠房梁柱的截面高度為跨度的1/30～1/45，即在400㎜～266㎜之間，暫取梁柱截面高度為400㎜，吊車梁高度取600㎜，軌道選截面高度為134.7㎜的重軌，由設計資料所給出的橋式軟鉤吊車性能參數查得，軌面至車頂高度H=1870㎜，小車頂面至屋架下弦底部的安全高度取500㎜，由此確定柱頂標高。

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2.1.1有吊車廠房柱頂標高的確定

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廠房柱頂標高：H=H1+h6+h7

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式中：H—柱頂標高，應符合3M模數

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H1—軌頂標高

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h6—軌面至車頂高度

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h7—小車頂面至屋架下弦底部的安全高度

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則H=6300+1870+500=8670㎜，取3M的模數H=8700㎜=8.70m。

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2.1.2廠房高度的確定

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廠房高度的標高：H′=H+h

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式中：h—橫梁截面高度

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則H′=8700+400=9100㎜。

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屋脊標高的確定：H″=H′+×i

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式中：H″—屋脊標高

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L—廠房跨度

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i—屋脊坡度，一般取1/10。

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則H″==9700㎜=9.70m。

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2.2采光設計

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由于天然光的照度時刻都在變化，室內工作面上的照度也隨之改變，因此，采光設計不能用變化的照度來作依據，而是采用采光系數的概念來表示采光標準。

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設計書中規(guī)定的車間采光面積為1/6～1/8，則試設計在側墻開窗采光，且為雙側采光。在吊車梁處設置高側窗，提高了遠離窗戶處的采光效果，改善了廠房光線的均勻程度，所設低窗寬3.6m,高為1.8m，高側窗寬為3.6m，高為0.9m，采光面積為1.8×3.6×13+0.9×3.6×16=136.08㎡，滿足要求。

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2.3通風設計

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廠房的通風方式有兩種，即自然通風和機械通風，該廠房采用自然通風。自然通風是利用空氣的自然流動將室外的空氣引入室內，將室內的空氣和熱量排至室外，針對該廠房的特點可利用室內外的溫差造成的熱壓和風吹向建筑物而在不同表面上造成的壓差來實現通風換氣，不失為一種經濟合理的通風方式。因此，在廠房的平面布置上要使廠房長軸與夏季主導風向垂直，且廠房寬度12m＜16m，便于組織穿堂風，以側墻上的側窗和山墻上的大門作為主要的通風道。

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2.4廠房的保溫，隔熱設計

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為保證廠房的圍護結構具有一定的保溫性能和在構造上的嚴密性，屋面和墻面均采用輕質高強的壓型鋼板，內夾一定厚度的聚苯板用來保溫隔熱。

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3.定位軸線的確定

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單層廠房的定位軸線是確定廠房主要承重構件位置的基準線，同時也是設備安裝，施工放線的依據。依據我國現行的《廠房建筑模數協(xié)調標準》中的規(guī)定，定位軸線的劃分與柱網布置是一致的，通常把廠房定位軸線劃分為橫向和縱向。垂直與廠房長度方向的稱為橫向定位軸線，平行于廠房長度方向的稱為縱向定位軸線。

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除山墻處端部剛架柱的橫向定位軸線與抗風柱內緣相重合外，其余橫向定位軸線與中間柱的中心線相重合，縱向定位軸線與吊車軌中心線的距離為750㎜。端部排架柱的中心線自端部橫向地位軸線內移600㎜，因此端部實際柱距減少了600㎜，為5400㎜。

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4.建筑立面設計

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為使立面簡潔大方，比例恰當，達到完整均勻，節(jié)奏自然，色調質感協(xié)調統(tǒng)一的效果。本廠房的立面采用水平劃分的手法，在水平方向設整排的矩形窗，組成水平條帶，增加立體感。低側窗為水平推拉窗，高側窗為上下翻轉的懸窗，在正立面開有2.4m×2.4m的門，門上設有外挑900㎜的雨棚。在水平方向附有不同色彩的板帶，增強立面效果。

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5.各種構造的做法

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5.1散水做法，工程做法見（98J9-散4/69）

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5.2地面做法，工程做法見（98J1-地8/60）

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5.3坡道做法，工程做法見（98J9-坡3/70）

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5.4雨篷做法

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第三部分結構計算

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結構體系的選擇

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1.1門式剛架

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根據《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)范》（CECS102-98）關于門式剛架建筑尺寸的規(guī)定：門式剛架跨度宜為9～36m，以3M為模數；高度宜為4.5～9.0m；剛架的間距，及柱網軸線在縱向的間距宜為6m。在本設計中所給資料中提供的是一座跨度為12m，柱距為6m，采用輕型屋蓋和輕型外墻的單層廠房，車間內設5t的輕型工作制吊車，分析以上所給資料，無論從技術的角度還是經濟的角度來看，選用門式剛架操作為本廠房的主要承重結構體系，完全滿足使用上和功能上的要求，又因為輕型屋面的應用使屋面荷載大幅降低，使其自身具有優(yōu)越的抗震性能從而提高整個房屋的抗震能力，因此，在本設計中，門式剛架的柱、梁截面均選用等截面的實腹焊接工字形截面，為提高整個廠房的整體性和穩(wěn)定性，柱腳的連接形式采用剛接柱腳，梁柱之間的連接采用高強螺栓，總體設計力求技術先進，經濟合理，使用方便。1.2屋面系統(tǒng)

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1.2.1屋面板

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屋面板選用雙層壓型鋼板內夾聚苯保溫板的輕型屋面結構，其具有輕質、高強、美觀、耐用、覆蓋面積較大、用料省、連接簡單、施工方便、利于工業(yè)化生產，而且抗震、防火、可滿足不同尺寸的要求。壓型鋼板間的搭接所用緊固件設于波峰之上，橫向搭接與主導風向一致，且采用錯縫鋪法，一般錯開1～2波即可，以免重疊搭接。

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1.2.2檁條

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在該屋面體系中，選用卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條，跨度6m，高度取跨度的1/35～1/50，最后由計算確定截面尺寸。

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ⅰ檁距取為1.5m，檁條的布置使腹板垂直屋面坡面，對槽鋼檁條，宜將上翼緣卷邊朝向屋脊方向，以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩，宜采用雙脊檁條方案。

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ⅱ檁條的連接，與屋面可靠連接，以保證屋面能起阻止檁條側向失穩(wěn)和扭轉，與壓型鋼板屋面連接，宜采用帶橡膠墊圈的自攻螺釘，與屋架、剛架的連接設置角鋼檁托，以防止檁條在支座處的扭轉變形和傾覆，檁條端部與檁托的連接螺栓不少于2個，并沿檁條高度方向設置。

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ⅲ拉條與撐桿

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為了減小檁條在安裝和使用階段的側向變形和扭轉，保證其整體穩(wěn)定性而設置拉條，做起側向支撐點。在檁條跨度位置設置一道拉條（規(guī)范：i=1/10，檁跨>4m設一道；跨度>6m在檁跨三分點出各設一道）。

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為了減小屋架上弦平面外的計算長度，并增強其平面外的穩(wěn)定性，可將檁條與屋架上弦橫向水平支撐在交叉點處相連，使檁條兼作支撐的豎壓桿，參加支撐工作。在檐檁和其相鄰的檁條間設撐桿，撐桿采用鋼管內設拉條的做法。在檐口處設置斜拉條和撐桿。

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1.3吊車梁系統(tǒng)

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在本設計中，車間內設一輛起重量為5t的橋式軟鉤輕級工作制吊車，考慮到其起重量小，吊車梁采用6m跨度的焊接工字形截面。為增強其整體穩(wěn)定性，保證橋式吊車在梁上的平穩(wěn)行駛，采用加強受壓翼緣且沿梁全長均為同一截面的吊車梁。每隔一定距離在梁的上翼緣平面外設側向支撐點。通過計算確定梁的截面尺寸使之滿足承載力的要求，端跨吊車梁的連接與中間跨的有所區(qū)別。

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1.4基礎

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由于柱腳處荷載較小，故考慮采用獨立基礎。階梯形的剛性獨立基礎為主要的選擇形式，在剛性角的范圍內確定臺階的高寬尺寸，墊層采用C10混凝土厚度為100㎜，基礎混凝土標號不小于C25，構造鋼筋直徑為8～10㎜，間距為150～200㎜。

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1.5圍護結構體系

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1.5.1磚墻

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墻面標高1.2m以下采用240磚墻，作為窗戶下窗臺和上部墻板的支撐段，同時也對地下潮氣的上升起到一定的阻止作用，使墻板和柱免受腐蝕。

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1.5.2壓型鋼板墻

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墻面標高1.2m以上的所有墻體均采用彩色夾心保溫壓型鋼板，根據門窗尺寸和墻架間距選用合適的壓型剛板來滿足輕質、美觀、耐用、保溫、施工簡便、抗震、防火等方面的要求。

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墻架

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墻架的截面形式選為C型，跨度同柱距選為6m，開口方向參見墻梁布置圖。在墻梁的跨中設一道拉條，作為墻梁的豎向支撐，在最上端的兩相鄰墻梁間設斜拉條將其以下拉條所受的拉力傳于柱。墻板與墻梁的連接采用自攻螺栓，對于單側掛板的墻梁，板的自重會對墻梁產生偏心，為消除偏心的作用，拉條連接在掛板一側1/3板與柱間距處。拉條直徑為8～12㎜。

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1.6平臺系統(tǒng)

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廠房內設高3m的操作平臺，平臺面積尺寸為5400㎜×6000㎜。平臺面板采用螺紋鋼板，梁，柱距選用熱軋型鋼。鋼梯由槽鋼和鋼板組成，滿足生產操作和通行方便要求。平臺柱腳設計為剛接，柱間設支撐，保證平臺安全。

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材料選擇

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2.1鋼材種類

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鋼結構所用鋼材主要有兩個種類，即碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼。在本設計中選用碳素結構鋼作為結構構件的主要用鋼。

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鋼材強度主要由其中碳元素含量的多少來決定，對建筑結構用鋼而言，在滿足強度的前提下，還要具有一定的塑性和韌性，隨著含碳量的增加，碳素鋼的強度也在提高，而塑性和韌性卻在降低。在由Q195到Q275的所有碳素結構鋼的牌號中，且綜合考慮結構和構件的重要性，荷載性質，連接方法，工作條件等方面，Q235鋼是較理想的鋼號。

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鋼結構的元件是型鋼及鋼板，在本設計中門式剛架結構用鋼結構體系中，首選型鋼，其次為焊接鋼板制作構件，考慮到剛架梁柱截面較大，沒有合適的型鋼可造，故采用焊接工字形截面的焊接成型鋼來滿足結構用鋼的要求，還有吊車梁用鋼也只能選用焊接鋼板組成的工字形鋼。其余的小柱，檁條，墻架，小梁，板材均可直接由熱軋型鋼，冷彎薄壁型鋼和熱軋鋼板表中選用，這樣可以減少制作工作量，提高工業(yè)化水平，加快施工速度，進而降低工程造價。

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2.2保證項目

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本設計中的門式剛結構廠房用鋼的主要牌號是Q235鋼，依據所處的不同環(huán)境和所承受的荷載效用以及結構的重要性，采用不同的質量等級，同時也具備不同的保證項目。

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設計資料中給出廠房所處環(huán)境，冬季室外計算溫度-19℃，冬季室外最低氣溫-30.4℃。對于需要驗算疲勞的焊接結構，如剛架，吊車梁，由于計算溫度-19℃，處于0℃和-20℃之間，應選用由0℃沖擊性能和合格2.3連接材料

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在本設計中所涉及的所有連接所用鋼材，如焊條，螺栓的鋼材應與主體金屬的強度相適應。焊條選用E43系列焊條，采用手工電弧焊，連接螺栓分為普通螺栓和高強螺栓兩種。橫梁跨中拼接點，梁柱拼接點所用螺栓一律為高強螺栓，其余為普通螺栓連接。初步確定高強螺栓為10.9級，柱腳與基礎的剛性連接采用錨栓，錨栓鋼號也為Q235。

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3.檁條的設計

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3.1檁條的選擇和在屋架上的布置和擱置

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實腹式檁條的截面高度h，一般為跨度的1/35～1/50，故初步選用檁條為卷邊槽形冷彎薄壁型鋼C180×70×20×2.5。

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實腹式檁條的截面均垂直于屋面坡面，且卷邊C型槽鋼的上翼緣肢尖（即卷邊）朝向屋脊方向（以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩）。屋脊檁條的布置采取雙檁方案，雙脊檁之間的間距為0.2m，雙脊檁與跨中線等距（0.1m），且此雙檁條由圓鋼相連，其余檁條水平鄰距為1.5m，跨度6m，于1/2跨度處設一道拉條，在檐口處還設有撐桿和斜拉條。屋面為壓型鋼板，屋面坡度i=1/10（α=5.71°），為限制檐缺口處邊檁向上或向下兩個方向的側向彎曲所設的撐桿的要求為長細比λ≤200，選用外徑Φ20㎜，壁厚3㎜的鋼管。

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3.2檁條計算

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3.2.1荷載標準值（對水平投影面）

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ⅰ永久荷載

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壓型鋼板（二層含80㎜厚的保溫層）0.30KN/㎡

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檁條（包括拉條）0.05KN/㎡

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0.35KN/㎡

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ⅱ可變荷載

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屋面均布活荷載0.50KN/㎡，雪荷載0.35KN/㎡，計算是兩者取較大值為0.50KN/㎡。

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3.2.2內力計算

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ⅰ永久荷載與屋面活載組合

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檁條線荷載

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彎矩設計值：

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ⅱ永久荷載與風荷載吸力組合

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風荷載高度變化系數取μZ=1.0（高度小于10m，B類地面粗糙度），按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》（CECS102:2002）表A-2,風荷載體型系數取邊緣帶μS=-1.40（吸），則垂直屋面的風荷載標準值：

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檁條線荷載

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彎矩設計值

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3.2.3截面選擇及截面特性

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ⅰ選用卷邊槽形冷彎薄壁型鋼C180×70×20×2.5

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δ近似取200N/㎜2,截面上翼緣有效寬厚比b2/t=23,b2=57.5㎜,應考慮有效截面，同時跨中截面有孔洞削弱，同時考慮用0.9的折減系數，則有效截面抵抗矩為：

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既定屋面能阻止檁條側向失穩(wěn)和扭轉，由此計算檁條截面兩個轉折點處的強度為：

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ⅱ穩(wěn)定性計算

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屋面能阻止檁條的側向失穩(wěn)和扭轉，在此吸力的作用下計算檁條的穩(wěn)定性，受彎構件的整體穩(wěn)定系數。

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查表：跨中無側向支撐

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由以上計算可知內力設計值由永久荷載與屋面活荷載組合控制，因屋面對上翼緣的約束為有利因素，故可將公式中屋面自重在y方向的分量忽略，即認為在y方向產生的彎矩全部由受拉翼緣承受。

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ⅲ撓度計算（簡支梁）

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ⅳ構造要求

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故此檁條在平面內、外均滿足要求。

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4.墻架設計

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4.1墻架的選擇與布置

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墻梁選擇帶卷邊的冷彎薄壁型鋼（C型鋼），跨度6m，墻架采用高頻焊接輕型H型鋼，墻梁與焊于柱上的角鋼支托連接，為防止C型鋼槽內積灰積水引起銹蝕，采用開口向下，但同時考慮到槽口向上時便于與柱連接，固定窗框，故根據設計來定向上或向下，作為墻架柱兼抗風柱與剛架橫梁的連接采用彈簧板，以消除剛架豎向荷載作用的影響，同時，為減小橫梁豎向計算跨度和增強穩(wěn)定性，在橫梁間設置拉條。

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墻面板采用彩色鍍鋅薄鋼板，厚度0.4㎜～0.7㎜之間，山墻處的墻架布置圖如圖。

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4.2墻架內力計算

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4.2.1計算數據和資料

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輕型門式剛架，跨度12m，柱高8.7m，屋面坡度i=1/10（α=5.71o）,計算最大梁間距1.8m，基本風壓標準值ω0=0.45KN/㎡，根據《建筑結構荷載

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規(guī)范》地面粗糙度系數按B類取值，高度5～10m之間，風壓高度變化系數μs=1.0，風荷載體型系數μs按CECS102：2002中，對封閉式房屋，端墻風壓力的體型系數為0.9，風吸力的體型系數μs為-0.2，偏安全地取μs=-1.1或+1.0。

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垂直于房屋墻面的風荷載標準值：

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均布風荷載設計值：

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則作用在墻梁上的風荷載設計值：

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墻梁自重：標準值：0.07KN/m

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設計值：0.07×1.2=0.084KN/㎡（落地墻不計墻重，因墻梁先裝不計拉條作用）

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墻梁間距1.8m，墻板上均布風荷載設計值Qx=0.70KN/㎡，由《鋼結構設計手冊》表6-1選用YX15-118-826型壓型鋼板，鋼板厚度0.6㎜，可滿足要求。

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4.3墻梁內力計算

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墻板下端與1.2m高的磚砌體墻相連接，且板與板之間有可靠的連接，因此，墻梁只承受自重，不考慮拉條作用，墻梁按簡支梁計算

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4.4截面選擇與驗算

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4.4.1截面選擇

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由《鋼結構設計手冊》表11-1選用CQL6.0-1.8-1即C180×70×20×2.0型冷彎薄壁型鋼作為墻梁。

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4.4.2強度驗算，C180×70×20×2.0平放，開口朝上

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b/t=70/2.0=35,b/t=b1/t全截面有效

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h/t=180/2.0=90,h/t=h1/t全截面有效

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4.4.3風荷載作用下的撓度

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4.5抗風柱設計

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墻梁C180×70×20×2.0，自重5.39kg/m。

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墻梁自重設計值：5.39×9.8×1.2=0.0634KN/m

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作用于柱各支托處的垂直力為:0.0634×6=0.3804KN

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按《鋼結構設計手冊》表11-2選用的是普通高頻焊接H型鋼H300×150×3.2×4.5，因為要忽略墻架垂直荷載的偏心矩，柱重為17.91×9.8×1.2=0.21KN/m。

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墻架柱的最大彎矩=（1/8）×4.39×9.32=47.46KNm

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墻架柱的最大軸力N=7×0.3904+9.3×0.21=4.686KN

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ⅰ彎矩作用平面內穩(wěn)定性計算

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=1.0,按《鋼結構手冊》查表4-8得，由附表值查的=0.716（b類）

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ⅱ彎矩作用平面外的穩(wěn)定性

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基于墻梁和墻板的支撐作用，可不驗算其穩(wěn)定性。

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ⅲ撓度驗算

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由于柱為上端鉸接，下端固定，一般可不驗算其在水平荷載的撓度。

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5.吊車梁設計

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5.1吊車梁選用焊接工字形截面的簡支吊車梁系統(tǒng)，跨度為6m，無制動結構，支撐與鋼柱，采用加強受壓翼緣的方式提高吊車梁的整體穩(wěn)定性。焊接吊車梁的鋼材型號為Q235鋼，焊條為E43鋼，橋式軟鉤吊車性能參數如下表所示：

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起重量Q(t)跨度lk(m)工作制吊鉤類型輪距尺寸（m）最大輪壓Pmax（KN）小車重（t)吊車總重（t)輪道型號510.5輕級軟鉤652.616.638（38.73KN/m）5.2吊車豎向荷載計算（按兩臺同型號吊車考慮）

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吊車荷載的動力系數μ=1.05，吊車荷載分項系數γQ=1.4,n=2（一側輪子數）

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吊車荷載設計值為：

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5.3內力計算

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5.3.1吊車梁的最大彎矩及相應力剪力

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分析：

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ⅰ兩個輪子作用在梁上

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最大彎矩點（C點）的位置為：

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a1=575×2=1150㎜

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a2=a1/4=1150/4=287.5㎜

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最大彎矩為：

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在處的相應剪力為：

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ⅱ三個輪子作用在梁上

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最大彎矩點（C點）的位置為：

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a1=575×2=1150㎜

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a2=3500㎜

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a3=(a2-a1)/6=391.67㎜

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最大彎矩為：

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在處的相應剪力為：

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經分析得，按兩個輪子作用于梁上時考慮。

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5.3.2最大剪力（梁端支座處）

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5.3.3有水平荷載產生的最大彎矩

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5.4截面選擇

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5.4.1腹板高度的確定

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按容許撓度值取：

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梁高h值應接近經濟高度h≈hec=600㎜

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5.4.2吊車梁腹板厚度的確定

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因兩種結果均小于8㎜，故按規(guī)范要求取=8㎜。

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5.4.3吊車梁翼緣尺寸的確定

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b≈（1/3～1/5）=（1/3～1/5）×576=192～115.2㎜,

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但應大于200㎜，故采用300×12（考慮軌道寬度的要求）。

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5.5截面特性

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吊車梁截面如圖：

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5.5.1毛截面特性

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A=300×12+220×12+8×476=10248㎜2=102.48㎝2

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5.5.2凈截面特性（預選螺栓為Ф21.5）

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An=10248-2×21.5×12=9732㎜2=97.32㎝2

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上翼緣對y軸的特性：

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5.6強度計算

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5.6.1正應力

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5.6.2剪應力

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5.6.3腹板的局部壓應力

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集中荷載增大系數ψ=1.0，F=P=95.55KN

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5.7穩(wěn)定計算

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5.7.1梁的整體穩(wěn)定性

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這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

則整體穩(wěn)定性：

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

5.7.2腹板的局部穩(wěn)定性

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

5.8撓度計算

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

按一臺吊車計算撓度，因一臺輪距為3.5m，所以求一臺吊車的最大彎矩只能一個吊車輪壓作用在梁上。

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

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5.9支座加勁肋計算

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支座加勁肋分為平板式支座加勁肋和突緣支座加勁肋，其中后者在工程上使用較為廣泛。取支座加勁肋為：2—100×8㎜。

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

端面承壓應力為：

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穩(wěn)定計算:

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A=10×1.2×1+12×0.8=21.6㎝2

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屬于b類截面，查表得=0.996

這是添加到每個段落末尾的文字可以下載后統(tǒng)一去掉

則計算支座加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定性：

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5.10焊縫計算

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5.10.1上翼緣與腹板的連接焊縫

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5.10.2下翼緣與腹板的連接焊縫

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5.10.3支座加勁肋與腹板的連接焊縫

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采用=8㎜。

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6.剛架內力分析及設計

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6.1門式剛架資料

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單層廠房采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度12m，柱高8.7m，共有8榀剛架，柱距6m，屋面坡度1/10，地震設防烈度為8度，屋面及墻面板為壓型鋼板，中間夾有80㎜厚的聚苯板保溫層，檁條墻梁為薄壁卷邊C型鋼，間距1.5m，鋼材采用Q235鋼，焊條E43型，剛架尺寸及風荷載體型系數（取端區(qū)）如下圖所示：

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6.2荷載取值

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6.2.1荷載標準值（對水平投影面）

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壓型鋼板（二層含80㎜厚的保溫層）0.30KN/㎡

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檁條（包括拉條）0.05KN/㎡

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剛架斜梁自重 0.15KN/㎡

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0.50KN/㎡

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6.2.2可變荷載標準值

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屋面均布活荷載0.50KN/㎡，雪荷載0.35KN/㎡，計算是兩者取較大值為0.50KN/㎡。

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6.2.3風荷載標準值

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基本風壓ω0=0.45KN/㎡，地面粗糙系數按B類考慮，風荷載高度變化系數按國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009—2001的規(guī)定采用，當高度小于10m時，按10m高度處的標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB5009—2001的規(guī)定采用，當高度小于10m時，按10m高度的數值采用，μz=1.0，風荷載體型系數μs取值見上圖。

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6.3各部分作用荷載

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6.3.1屋面荷載

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恒載標準值0.50×6=3.0KN/m

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設計值3.0×1.2=3.6KN/m

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活載標準值0.35×6=2.1KN/m

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設計值2.1×1.4=2.94KN/m

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6.3.2柱荷載

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恒載標準值0.60×6×8.7+0.3×6=49.32KN

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設計值49.32×1.2=59.18KN

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活載標準值2.1×6=12.6KN

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設計值12.6×1.4=17.64KN

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6.3.3風荷載

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ⅰ向風面柱上標準值qwk=0.45×1.00×0.5×6=1.35KN/m

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設計值qw=1.35×1.4=1.89KN/m

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橫梁上標準值qwk=0.45×1.00×（-1.4）×6=-3.78KN/m

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設計值qw=（-3.78）×1.4=-5.29KN/m

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ⅱ背風面柱上標準值qwk=0.45×1.00×（-0.7）×6=1.89KN/m

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設計值qw=1.89×1.4=2.65KN/m

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橫梁上標準值qwk=0.45×1.00×（-0.8）×6=-2.16KN/m

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設計值qw=2.16×1.4=3.02KN/m

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6.4剛架內力計算

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6.4.1荷載作用

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6.4.2活載作用

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6.4.3風荷載作用

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ⅰ左半跨吸力

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活載作用下的彎矩圖

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ⅱ右半跨吸力

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ⅲ左柱身迎風

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ⅳ右柱背風吸力

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ⅴ左屋面高度吸力

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ⅵ右屋面高度吸力

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ⅶ風作用組合內力

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6.4.4吊車荷載作用

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吊車梁及軌道自重

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G=1.2×（38+0.7+86.4）×9.8×6=8.83KN

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吊車荷載

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根據B與K及反力影響線，可算得各輪對應的反力影響線豎標，于是可求的作用于柱上的吊車垂直荷載：

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作用于每個輪子上的吊車水平制動力設計值

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作用于牛腿上的吊車水平荷載值

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水平制動力到柱頂的垂直距離

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則作用在左側柱牛腿處豎向最大集中力

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此集中力在牛腿處產生的最大彎矩

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在左側柱產生豎向最大集中力，相應的在右側柱出現最小集中力：

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作用在牛腿處產生的最小彎矩

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ⅰ吊車最大水平荷載，從左向右且僅作用在左側柱時剛架內力計算：

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集中力出產生的最大彎矩：

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吊車最大水平荷載從左向右作用時剛架的總內力圖為分別作用在左側柱和右側柱上兩內力圖的疊加，疊加結果如下：

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ⅱ最大豎向荷載作用在左側柱時剛架內力計算

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作用處上柱，下柱的彎矩分別為：

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ⅲ相應于作用在右側柱時，最小豎向荷載作用在左側柱產生的內力

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作用處上柱，下柱的彎矩分別為：

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如上兩圖內力圖疊加，即得作用在左側柱上的總內力圖，疊加圖如下：

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6.4.5內力組合

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由以上內力組合知柱底截面3-3的內力值較大，3-3截面的最不利內力組合為M=161.95KNm，N=220.01KN，V=48.54KN，即以此內力值進行柱截

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面設計。

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對剛架橫梁，支點截面1-1的內力值較跨中截面2-2的內力值大，故取1-1截面的內力值中最不利組合MBC=90.07KNm，HB=38.55KN，VD=40.02KN作為梁截面設計的依據。

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6.4.6截面選擇與強度驗算

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ⅰ構件截面幾何參數

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梁柱均選用焊接工字型鋼（㎜）400×200×12，

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ⅱ構件寬厚比的驗算

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翼緣部分：b/t=100/12=8.3<15(8度設防地區(qū)應<13)

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腹板部分：ho/tw=376/10=37.6<250

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ⅲ剛架梁的驗算

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⑴抗剪驗算（由于所取屋面坡度α=1/10較小，故僅按水平梁計算即可）

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梁截面的最大剪力為：VB=40.02KN

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內力