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1、1设计条件1、本设计为一新管桁架的加工车间，为单层单跨钢结构厂房，位于厦门市集美区，厂房为 24m，柱距为 6.5m，檐口高 9 米。3）根据工程经验，其他有关荷载取值如下： 屋面活荷载： 0.30kN/m 2风荷载（基本风压）： 0.80kN/m 2屋盖自重（标准值，坡向） 0.5mm 厚压型钢板+75mm 厚玻璃棉+钢丝网 0.15 kN/m 2檩条及支撑 0.10 kN/m 2刚架斜梁自重 0.15 kN/m 2 4）工程地质及水文地质资料地基容许承载力 180kPa最高地下水位：自然地坪下 3.00m地下水性质：有弱硫酸盐侵蚀；地面土质：盐碱土；自然地面绝对标高：18.00m， 相对标
2、高:0.30m5）地震烈度本工程建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防基本烈度为 7 度，设计基本加速度为 0.15g ，所在场地设计地震分组为第一组，II 类场地，地面粗糙度为 B 类。四、建筑设计要求和内容1、建筑设计的要求平面设计要求：根据工艺要求确定车间平面及柱网尺寸；选择柱形式，初步确定柱截面；确定横向、纵向定位轴线的位置；门、窗位置，尺寸及选用；围护结构的设计；标注剖面图的剖切位置，必要的详图，索引标注三道尺寸（外部）及必要的标高尺寸等；剖面设计要求：厂房的高度的确定：门架檐口标高；侧窗窗台标高； 立面设计要求：门窗条及内外墙面的设计；屋顶平面设计要求；屋面排水方案的确定。2、建筑设计的
3、内容2平面图：比例 1：200 立面图：比例 1：200（正立面，背立面，侧立面）剖面图：比例 1：200 屋顶平面图：比例 1：200 建筑设计说明书 1 份五、结构设计的要求和内容1、结构设计的要求结构方案的确定：平面柱网；承重结构，门式刚架，檩条，支撑系统：柱间支撑；屋盖横向及纵向支撑；结构计算。2、结构设计的内容门架计算前的准备工作；门式刚架计算单元的选择；门架的受力计算简图；荷载计算：门架恒载、风荷载及屋面均布活荷载；内力计算及内力组合；计算最不利荷载组合的内力值；门架计算；屋脊节点计算；柱梁接点计算；基础设计；抗风柱；柱间支撑；完成完整结构施工图一套。3、设计的深度要求3.1 图纸
4、内容：结构设计说明书 ；柱、梁、柱间支撑等布置图；比例：1：200屋面檩条布置图、墙面檩条布置图；比例：1：200节点图（柱脚、檩托、柱和梁交接处） ；刚架详图 ；比例：1：30结构计算书 1 份第一章 工程概况厦工公司欲建一座轻型门式刚架厂房。该厂房位于福建省厦门市内郊区，场地类别为 B 类，主要用于工业生产的需要，从经济上带动郊区的发展。该厂房共一层，建筑面积为 1900m2。厂房无吊车梁，屋面按上人屋3面设计，屋面采用 YX56-180-720 压型钢板加 75mm 厚玻璃丝棉保温层，刚架梁柱均采用变截面，柱与基础为铰接，结构采用主要的材料为 Q345钢材，考虑积灰荷载 0.3 KN/m
5、2。1）当地的气候条件：平均月气温：21，最高气温 38，最低气温 2。基本风压：0.8 KN/m 2。降雨量：年均降雨量 1200mm；主导风向：冬季为东北风，夏季为西南风。2）活荷载：屋面：按上人屋面采用；其他活荷载按建筑结构荷载规范GB50009-2001 取值。3）建筑材料：材料供应：型钢 Q235、Q345 钢，焊条 E43、E50 ；钢筋（HPB235，HRB335，HRB400）IIII 级；水泥 400#600#；其他材料市场供应。第二章 结构选型与结构布置2.1 结构选型该轻型门式刚架厂房的结构形式采取的是双坡单跨门式刚架。2.2 结构布置该厂房共一层，建筑面积为 1900m
6、2。厂房无吊车梁，屋面按上人屋面设计，屋面采用 0.5mm 厚压型钢板+75mm 厚玻璃丝棉保温层+钢丝网。该厂房总共 12 跨，跨度选用 24m，柱距为 6.5m，厂房的高度选用9m；屋面坡度为 1/10；柱脚与基础采用铰接；刚架梁、柱均采用变截面。（以上均是根据门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS.102-20024.1.5 门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取 1/81/20,在雨水较多的地区宜取其中的较大值。4.2.2 门式刚架宜采用 936m。当边柱宽度不等时，其外侧应对齐。44.2.2 门式刚架的平均高度宜采用 4.59.0m。当有桥式吊车时，不宜大于 12m。4.2.2 门式刚架的柱
7、距，即柱网轴线间的纵向距离宜采用 69m。4.3.1 门式刚架轻型房屋钢结构的温度区段长度（伸缩缝间距） ，应符合下列规定：纵向温度区段不大于 300m；横向温度区段不大于 150m。)结构网格草图如下：第三章 荷载取值及荷载组合3.1 荷载取值 （1）永久荷载：0.5mm 厚压型钢板+75mm 厚玻璃丝绵+钢丝网 0. 15 KN/m 2钢梁斜梁自重 0.15 KN/m2檩条及支撑 0.10 KN/m2总计 0.40 KN/m 25（以上材料查建筑结构荷载规范GB 500092001 附录 A）（2）可变荷载：屋面均布活荷载（上人屋面）： 2.0 KN/m2积灰荷载： 0.30 KN/m2风
8、荷载： 基本风压 0.80 KN/m2 （以上分别根据建筑结构荷载规范GB 50009-2001 4.2.2 工业建筑楼面 (包括工作平台)上无设备区域的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷载考虑，采用 2.0 KN/m2。生产车间的楼梯活荷载，可按实际情况采用，但不宜小于 3.5 KN/m2。)3.2 荷载组合3.2.1 荷载计算计算简图如下图：根据门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS.102-2002 附录 A 风荷载计算， ，0zsk1.5=式中 ：风荷载标准值（ ） ；k2/mN：基本风压，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB5009 的规0定采用；6：
9、风荷载高度变化系数，按现行国家标准建筑结构荷载规范zGB5009 的规定采用,当高度小于 10m 时,应按 10m 的高度处的数值采用；：风荷载体型系数，考虑内、外风压最大值的组合，且含阵风系数，s按 A.0.2 的规定采用。以柱顶为准，h=9m，风压高度变化系数 =1.00； 1z以屋顶为准，h=10.2m ，风压高度变化系数 =1.014。2z取该轻型门式钢架中间区的中间榀计算风荷载：风荷载体型系数 s（1） 恒荷载标准值（沿水平投影面）：，(其中：tan =0.1)p0.4651/cos2.6/KNm（2）活荷载标准值：屋面活荷载： q.0513/积灰荷载： 26.9风荷载：左柱： （压
10、ksz0q3=1.5.251.086.513mkN/力）左屋面： （吸ksz04.4.4/力）右柱： （吸力）ksz0q5=1.=.51.086.530mkN/右屋面： （吸ksz06.64./力）73.2.2 荷载组合（设计值）根据建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 的要求，永久荷载的分项系数取 1.2，可变荷载的分项系数取 1.4。（1）恒载+屋面活载（全跨）+积灰荷载S1=1.2 恒载+1.4（屋面活载+积灰） ，如图 1（2）恒载+屋面活载（半跨）+积灰荷载S1=1.2 恒载+1.4（屋面活载+积灰） ，如图 28（3）恒载+风荷载S2=1.0 恒载+1.4 风载（风载对结构
11、有利时） ，S3=1.2 恒载+1.4 风载（风载对结构不利时） ，如图 3 （4）恒载+风荷载+积灰荷载+屋面活载（全跨）S4=1.2 恒载+0.9*1.4（屋面活载+积灰+风载） ，如图 4 9（5）恒载+风荷载+积灰荷载+屋面活载（半跨）S4=1.2 恒载+0.9*1.4（屋面活载+积灰+风载） ，如图 5根据以上荷载组合的计算结果，取较不利组合（恒+活+风） 。10第四章 内力计算通过结构常用设计软件 PKPM 电算：4.3 刚架内力组合表计算简图如下：通过 PKPM 电算结果输出并进行数据整理，详见下表：弯矩（KNm） 轴力（KN） 剪力（KN）构件 梁上端、柱外侧梁下端、柱内侧梁上
12、端、柱左侧梁下端、柱右侧梁上端、柱外侧梁下端、柱内侧A 0 0 351 0 12.3 -141.7柱 1B -1275.6 33.0 -321 22 0 141.7B 1275.6 -33.0 173 0 305.8 -梁 1C -192.5 233.9 -94 0 83.9 -C 192.5 -233.9 94 0 83.9 -梁 2D -44.3 454.9 -141 3 - -14.1D 44.3 -454.9 141 -5 21.1 -梁 4E -147.6 255.3 -94 3 - -83.9E 147.6 -255.3 94 -3 - -83.9梁 3F -1275.6 155.
13、0 -173 0 - -305.8F 1275.6 -155.0 -321 16 0 -141.7柱 2G 0 0 351 0 -36.1 141.7（数据来源详见附件。 ）11第五章 截面计算6.1 截面选择根据弯矩包络图，剪力包络图，轴力包络图可初步选定截面。选用 H 型钢，截面参数如右图标注。柱子和梁都采用变截面构造，以下是截面信息。6.2 截面信息下面计算截面的有关信息。柱子大头的有关截面信息为：=209443.84 ， =170777 ， =5585.16 ， =853.85xI4cmyI4cxW3cmyW，3cm=31.27 ， =8.92 ，A=214.16 。xicyic2c柱
14、子小头的有关截面信息为：=105176.4 ， =17074.12 ， =3824.59 ， =85.37xI4yI4mxW3cmyW，3cm=23.51 ， =9.47 ，A=190.16 。xicyic2c梁 1 大头的有关截面信息为：=164095.44 ， =10010.18 ， =4375.87 ， =572.01xI4myI4mxW3cmy，3cmH（mm） B(mm) Tw(mm) T(mm)大头 750 400 12 16柱子小头 550 400 12 16大头 750 350 10 14梁 1小头 550 350 10 14大头 750 350 10 14梁 2小头 550
15、350 10 1412=31.05 ， =7.66 ，A=170.2 。xicmyic2cm梁 1 小头的有关截面信息为：=82256.58 ， =10008.51 ， =2991.14 ， =571.91xI4yI4xW3cyW，3c=23.4 ， =8.16 ， A=150.19 。xicmyic2cm梁 2 大头的有关截面信息为：=164095.44 ， =10010.18 ， =4375.87 ， =572.01xI4yI4xW3cy，3c=31.05 ， =7.66 ，A=170.2 。xicmyic2cm梁 2 小头的有关截面信息为：=82256.58 ， =10008.51 ， =2991.14 ， =571.91xI4yI4xW3cyW，3c=23.4 ， =8
