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1、 永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页1目录1 结构设计概述31.1 建筑场地及建筑设计简介31.2 结构设计依据和设计条件313 结构设计说明514 结构计算说明62 荷载计算721 结构平面布置及选取计算榀框架722 竖向荷载计算823 水平荷载计算1424 荷载组合173 框架内力计算183.1 框架截面初选183.2 竖向荷载组合内力计算（分层法）193.3 水平荷载组合内力计算（D 值法）223.4 弯距分配法分层分配梁端弯距24永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页23.5 内力汇总303.6 内力图314 构件设计334.1 框架
2、构件的设计校核334.2 次梁计算校核374.3 板的设计385 柱脚及基础设计425.1 柱脚设计425.2 基础设计466 etabs 软件建模516.1 软件 Etabs516.2 各层平面布置图516.3 三维效果模型536.4 结构变形图546.5 振型分析（16 阶）556.6 计算单元结构变形和内力分析586.7 梁柱构件截面616.8 电算和手算的比较61参考文献63致谢65永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页3附录66附录 A66附录 B67附录 C69附录 D70第一章：结构设计概述11 建筑场地及建筑设计简介本工程位于湖南省长沙市，建筑场地南临日
3、升路路，东临日升路，建筑场地面积4032 m2。本工程为永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间，总建筑面积约 4260m2,建筑高度从室外地面起 11.2 米,建筑层数为 1 层，容积率为 1.89。建筑设计特点:1.结构形式采用门式钢架体系;2.设置采光带.3;柱为变截面柱.本工程为门式刚架结构，钢框架结构主要是采用型钢、螺栓连接或焊接成构件，再经连接而成的结构体系。主要应用于单层厂房的设计，属于轻钢结构，充分发挥钢材的高强效能。轻钢门式刚架有以下几点优势。一、无承重墙；二、强度高；三、质量可靠；四、施工速度快；五、绿色环保。12 结构设计依据和设计条件1.2.1 自然条件（1）基本风压 W
4、0=0.40kN/m2地面粗糙度类别 C 类（2）基本雪压 S0=0.40kN/m2雪荷载准永久值系数分区：III ; 准永久系数：0永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页4（3）基本地震烈度：6.0 度，第一组根据长沙市地震区划图max 属于 B 区，Tg 属于 III 类场地。地震验算采用max0.05、Tg0.38（s）计算地震影响系数 。（4）场地土类别：II 类，（5）场地地质条件：拟建场地各地层由上往下依次为：人工填土，厚度 0.81.5m，不宜作为持力层；新冲积粘土，厚度 0.41.2 m，不宜作为持力层；冲击粉质粘土，厚度 4.55.6 m，是较好的持力
5、层，承载力特征值 270kPa；残积粉质粘土，厚度0.8，所以不论对 x 轴或者 y 轴都属于 b 类截面，假设90，查钢结构课本附表 4.2 可得：0.783；0.688xy分析所选计算框架可知：148000mm；=4100mm；N=721.00KN；f=310 N/mm0xl0yl2A=79.09 cmN f32721.00 10 0.688 310 10 2永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页20i =16.44cm;i =4.56cm;x0xxl 1480 90y0yyl410 90初选柱截面为 HM390 300 1016,A=136.7 cm ; i =1
6、6.9 cm; i =7.26 cm;2 xy考虑到柱子主要承受轴向压力，故忽略弯距作用。2.梁试选截面M=576.15KN.m根据梁的抗弯强度选择截面，需要的截面模量为1181 10 mm/()nxxxWMr f6384.48 10 1.05 310 33选取 HW3503501219 ;其中 W 2300 10 mm 1181 10 mm ,故梁的抗弯强度已经足够。x33333.2 竖向荷载组合内力计算（分层法）A1/ABC图 3.4 框架计算单元3.2.1 组合一下的梁端弯距计算1. 梁 78永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页2122.13kN/m 0.72k
7、N/m14.2kN24.56kN23.08kN12.07kN4.2m4.2m2.1m图 3.5 荷载工况图 3.6 内力图2. 梁 56(梁 34、梁 12)44.75kN/m17.86kN/m17.79kN26.81kN27.17kN15.94kN4.2m4.2m2.1m图 3.7 荷载工况图 3.8 内力图3.2.2 组合二下的梁端弯距计算1. 梁 7820.27kN/m 0.68kN/m13.24kN23.01kN21.84kN11.23kN4.2m4.2m2.1m图 3.9 荷载工况291.43268.24247.46159.45544.90303.72516.02246.12268.
8、16146.54247.46永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页22图 3.10 内力图2. 梁 56(梁 34、梁 12)42.69kN/m16.37kN/m17.15kN26.26kN27.92kN15.27kN4.2m4.2m2.1m图 3.11 荷载工况图 3.12 内力图3.2.3 汇总如下表表表 3-13-1M78(KN.m)M87(KN.m)V78(KN)V87(KN)M56(KN.m)M65(KN.m)V56(KN)V65(KN)组合 1-291.43-268.24159.45122.60-544.90-516.02303.72257.14组合 2-2
9、68.16-247.48146.54113.31-521.67-494.99290.46246.12表表 3-23-2M34(KN.m)M43(KN.m)V34(KN)V43(KN)M12(KN.m)M21(KN.m)V12(KN)V21(KN)组合 1-544.90-516.02303.72257.14-544.90-516.02303.72257.14组合 2-521.67-494.99290.46246.12-521.67-494.99290.46246.12113.31521.67290.46494.99246.12永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页233.
10、3 水平荷载组合内力计算（D 值法）梁柱弹性模量计算：钢 E=206N/mm ,柱: I=38900cm 24梁 L1: I=11400cm 4i= i =353.86 mm i =156.33 mmlEIc1320038900206b1050011400206一般层：K=0.44ciiiii 24321ciii 221cbb iii 2 86.353233.1562 =0.18KK 244. 0244. 0底层： K=0.44ciii21cii2cb ii 86.35333.156=0.39KK 25 . 044. 0244. 05 . 0柱的抗侧刚度 D 值为：D=212 hic一般层柱
11、D=0.18=0.070KN/m233 . 3 1086.35312底层柱 D=0.39=0.067KN/m233 . 3 1033.15612由同一层内各柱的层间位移相等的条件，可把层间剪力 V按照下式分配给各层柱：FjVjkFjmkjkjkV DD 1表表 3-33-3V（KN）1 jKD KN/mjk(KN/m)DjkV （KNj）V（KNjk）V（KN2j）40.440.390.0670.22746.2513.656.825永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页246.82515.25530.440.180.0700.22798.9330.5115.25521.
12、02520.440.180.0700.227136.2542.0521.02524.45510.440.180.0700.227158.6148.9124.455计算反弯点的高度：表表 3-43-4Ky0y1y2y3h (m)jyh(m)40.440.220003.30.72630.440.350003.31.15520.440.520003.31.71610.440.730004.12.993求得各层柱子所承受的剪力，便由此假定可求得各柱子的杆端弯距。对于上部第 j 层第 k 柱有：MV. yht jkjKMV.（h yh） b jkjKj上式中的上标 t、b 分别表示柱子的顶端和底端。在求得柱端弯距以后由节点的弯距平衡条件，即可求得梁端弯距。 )()(d cu cr bl br br bd cu cr bl bl bl bMMiiiMMMiiiM表表 3-53-5楼层Mt jk(KN.m)Mb jk(KN.m)M1(KN.m)M2(KN.m)417.574.9517.5717.57永通电磁设备公司 24m 双跨装配车间设计共 70 页 第 页25332.7217.6237.6737.67233.3036.0850.9250.92128.5471.7364.6264.62表中 M 为柱 A 上节点 7、5、3、1 的弯距，M 柱 C 上节点 8、6、4、2 的弯距
