目录
摘 要 .............................................................................................................................................. I 前言 ................................................................................................................................................ III 第一章 工程概况 ............................................................................................................................. 3
1.1设计资料 ............................................................................................................................. 3
1.2设计依据 ............................................................................................................................. 3 1.3初设方案 ............................................................................................................................. 4
1.3.1钢架柱与抗风柱 ...................................................................................................... 4 1.3.2屋面、墙面布置 ...................................................................................................... 4 1.3.3变形缝 ...................................................................................................................... 4 1.3.4室内外高差的确定 .................................................................................................. 4 第二章 荷载 ..................................................................................................................................... 4 第三章 檩条设计 ............................................................................................................................. 5
3.1檩条选型 ............................................................................................................................. 5
3.2檩条荷载 ............................................................................................................................. 5 3.3截面特性 ............................................................................................................................. 5 3.4截面验算 ............................................................................................................................. 6
3.4.1内力计算： .............................................................................................................. 6 3.4.2截面强度验算 .......................................................................................................... 7 3.5整体稳定性验算 ................................................................................................................. 7
3.5.1有效截面模量 .......................................................................................................... 7 3.5.2受弯构件的整体稳定系数 .............................................................................. 7 3.5.3在风吸力作用下，根据公式计算的稳定性为： .................................................. 7 3.6风荷载作用下的挠度计算 ................................................................................................. 8 第四章 屋面支撑系统设计 ............................................................................................................. 8 第五章 柱间支撑 ............................................................................................................................. 8 第六章 墙梁 ..................................................................................................................................... 8
6.1墙梁资料： ......................................................................................................................... 8
6.2墙梁荷载: ........................................................................................................................... 9 6.3截面材料及特性： ............................................................................................................. 9 6.4墙梁截面验算： ............................................................................................................... 10
6.4.1内力计算 ................................................................................................................ 10 6.4.2截面强度验算 ........................................................................................................ 11 第七章 主刚
架设计 ................................................................................................................. 13
7.1工况荷载 ........................................................................................................................... 14 7.2 PKPM内力计算结果 ....................................................................................................... 16 7.3构件截面验算： ............................................................................................................... 18
7.3.1构件截面几何参数 ................................................................................................ 18 7.3.2构件宽厚比验算 .................................................................................................... 22 7.3.3刚架等截面梁验算 ................................................................................................ 22 7.3.4刚架等截面柱的验算 ............................................................................................ 24 7.4节点验算 ........................................................................................................................... 44
7.4.1梁柱节点 ................................................................................................................ 44 7.4.2屋脊梁节点 ............................................................................................................ 46 7.4.3柱脚节点 ................................................................................................................ 48 7.4.4牛腿节点 ................................................................................................................ 50 第八章 吊车梁计算 ....................................................................................................................... 52
8.1设计资料 ........................................................................................................................... 52 8.2吊车荷载 ........................................................................................................................... 52 8.3内力计算 ........................................................................................................................... 53 8.4吊车梁截面尺寸： ........................................................................................................... 54 8.5截面特性： ....................................................................................................................... 54 8.6强度计算 ........................................................................................................................... 54 8.7整体稳定性验算 ............................................................................................................... 55 8.8吊车梁的竖向挠度验算 ................................................................................................... 56 8.9焊缝计算 ........................................................................................................................... 56 第九章 抗风柱设计 ....................................................................................................................... 56
9.1山墙布置 ........................................................................................................................... 56 9.2荷载计算 ........................................................................................................................... 57 9.3内力分析 ........................................................................................................................... 57
9.3.1截面选择 .............................................................................................................. 57 9.3.2截面验算 ................................................................................................................ 58 附 录 ............................................................................................................................................ 59 致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。 参考文献......................................................................................................................................... 65
第一章 工程概况
1.1设计资料
1、总建筑面积2520m2；
2、建筑层数：轻钢结构厂房，一层（厂房横向跨度30m,纵向跨长84m）； 3、建筑高度：厂房檐口高9m；
4、墙体：1.2米以下用砖砌墙体，1.2米以上采用压型钢板，墙体外观注意协调；
5、屋面：屋面采用压型钢板+保温棉； 6、其他：室内外高差为150mm；
7、结构形式：厂房为门式刚架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础； 8、抗震设计：建筑物重要性类别为丙类，抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类；
9、建筑物使用年限类别：三级，建筑耐久年限50年； 10、主钢架钢材采用Q345钢，檩条、墙梁等采用Q345钢； 11、纵向柱距6m，抗风柱柱距7.5m； 12、屋面坡度1：10；
13、地形条件：场地地势平坦开阔。
1.2设计依据
1、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002） 2、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） 3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 4、《建筑结构制图规范》(GB5009-2001) 5、《建筑结构可靠度统一标准》(GB50068-2001) 6、《建筑结构设计手册》(冶金工业出版社2002版) 7、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 8、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
1.3初设方案
1.3.1钢架柱与抗风柱
厂房纵向长度84m,设纵向柱距6m，共设15榀框架，第1轴线钢架与第15轴线钢架设置抗风柱。厂房横向跨度30m，边跨设横向抗风柱柱距7.5m，共设3根抗风柱，柱底铰接。 1.3.2屋面、墙面布置
屋面采用压型钢板加保温棉，采用C型冷弯薄壁性檩条，檩条隅撑隔跨布置，屋脊、屋檐处设置斜拉条，在第1轴线钢架与第2轴线钢架、第8轴线钢架与第9轴线钢架、第14轴线钢架与第15轴线钢架处设置水平支撑和竖向支撑，水平支撑与竖向支撑在同一空间内，从而提高屋面结构的整体空间性能。 1.3.3变形缝
由于该厂房纵向长度84m，所以不需设置伸缩缝；土壤地址条件良好，不需设置沉降缝；根据地震设防烈度为7度，不需设置防震缝。 1.3.4室内外高差的确定
厂房建筑室内外高差，考虑运输工具进出厂房的便利及防止雨水侵入室内，选取了150mm。
第二章 荷载
1、永久荷载标准值（按水平投影面）：屋面恒载0.3 。
2、可变荷载标准值：屋面活荷载0.5 ，但刚架的受荷面积大于60 ，可按0.3 考虑。
3、雪载：基本雪压 为0.3 ； =1.0;
雪荷载 = =0.3 ×1.0=0.3 。活荷载与雪荷载中取较大值