目 录2 荷载计算22.1 荷载取值计算22.1.1 永久荷载标准值〔对水平投影面〕22.1.2 可变荷载标准值22.1.3 风荷载标准值22.1.4 吊车资料22.1.5 地震作用32.2 各局部作用的荷载标准值计算33 力计算53.1 在恒荷载作用下63.2 在活荷载作用下73.3 在风荷载作用下83.4 在吊车荷载作用下93.5 力组合104 刚架设计144.1 截面形式及尺寸初选144.2 构件验算144.2.1 构件宽厚比验算154.2.2 有效截面特性154.2.3 刚架梁的验算184.2.4 刚架柱验算194.2.5 位移计算214.3节点设计214.3.1 梁柱节点设计214.3.2 梁梁节点设计234.3.3 刚接柱脚节点设计265 吊车梁及牛腿设计285.1 吊车梁设计285.2 牛腿设计316 其它构件设计346.1 隅撑设计346.2 檩条设计346.2.1 根本资料346.2.2 荷载及力346.2.3 截面选择及截面特性346.2.4 强度计算366.2.5 稳定性验算376.3 墙梁设计376.3.1 根本资料376.3.2 荷载计算376.3.3 力计算376.3.4 强度计算377 根底设计387.1 刚架柱下独立根底387.1.1 地基承载力特征值和根底材料387.1.2 根底底面力及根底底面积计算387.1.3 验算根底变阶处的受冲切承载力397.1.4 根底底面配筋计算397.2 山墙抗风柱下独立根底39结论41参考文献42致441.1 绪论1.2 荷载计算2.1 荷载取值计算2.1.1 永久荷载标准值〔对水平投影面〕Y*51-380-760型彩色压型钢板 0.13 KN/m250mm厚保温玻璃棉板 0.05 KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网 0.02 KN/m2檩条及支撑 0.10 KN/m2合计 0.3 KN/m22.1.2 可变荷载标准值屋面活荷载:按不上人屋面考虑,取为0.50 KN/m2。
因刚架受荷水平投影面积21×6=126m2>60m2,故按?建筑构造荷载规?取屋面竖向均布活荷载(按不上人屋面考虑)标准值为0.3 KN/m2雪荷载:根本雪压S0=0.35 KN/m2对于单跨双坡屋面,屋面坡角α=3°48′51″,μr=1.0,雪荷载标准值Sk=μrS0=0.35 KN/m2取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.35 KN/m2,不考虑积灰荷载2.1.3 风荷载标准值按?门式刚架轻型房屋钢构造技术规程?CECS102:2002附录A的规定计算根本风压ωk=1.05×0.8=0.84 KN/m2,地面粗糙度类别为C类;风荷载高度变化系数按?建筑构造荷载规?(GB50009-2001)的规定采用,当高度小于15m时,按15m高度处的数值采用,μz=0.74风荷载体型系数μs:迎风面柱及屋面分别为+0.25和-1.0,背风面柱及屋面分别为+0.55和-0.65(CECS102:2002中间区)如以下列图3:图3 风载体形系数示意图2.1.4 吊车资料两台10t〔中级工作制〕桥式吊车:吊车跨度19500mm,最大轮压11.8t,最小轮压2.85t,起重量10t,小车重3.51t,吊车轨道高140mm,吊车宽度5290mm,轮距4050mm。
〔当同时考虑两台吊车作用时〕图4 吊车支座反力影响线及竖向荷载2.1.5 地震作用据?全国民用建筑工程设计技术措施—构造?中第18.8.1条建议:单层门式刚架轻型房屋钢构造一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进展抗震计算故本工程构造设计不考虑地震作用2.2 各局部作用的荷载标准值计算恒荷载标准值:1.8KN/m活荷载标准值:0.35×6=2.1KN/m风荷载标准值:迎风面:柱上q1=0.84×6×0.25×0.74=0.93KN/m 横梁上q2=-0.84×6×1.0×0.74=-3.73KN/m背风面:柱上q3=-0.84×6×0.55×0.74=-2.05KN/m 横梁上q4=-0.84×6×0.65×0.74=-2.42KN/m吊车荷载〔当同时考虑两台吊车作用时〕:吊车竖向荷载:KNKN吊车横向荷载:KNKN吊车纵向水平荷载:KN1.3 力计算根据各个计算简图,用构造力学求解器计算,得构造在各种荷载作用下的力图如下:力计算的“+、-〞号规定:弯矩图以刚架外侧受拉为正,在弯矩图中画在受拉侧;轴力以杆件受压为正,剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正图5 恒载图(kN/m)图6 活载图(kN/m)图7 风载图(kN/m)图8 吊车荷载图(kN)3.1 在恒荷载作用下图9 弯矩图(kN·m)图10 轴力图(kN)图11 剪力图(kN)3.2 在活荷载作用下图12 弯矩图(kN·m)图13 轴力图(kN)图14 剪力图(kN)3.3 在风荷载作用下〔以左风为例,右风同理〕图15 弯矩图(kN·m)图16 轴力图(kN)图17 剪力图(kN)3.4 在吊车荷载作用下图18 弯矩图(kN·m)图19 轴力图(kN)图20 剪力图(kN)3.5 力组合刚架构造构件按承载能力极限状态设计,根据?建筑构造荷载规?(GB50009-2001)的规定,采用荷载效应的根本组合:γ0S≤R。
本工程构造构件平安等级为二级,γ0=1.0对于根本组合〔本工程不进展抗震验算〕,荷载效应组合的设计值S从以下组合值中取最不利值确定:A.1.2×恒荷载标准值+1.4×活荷载标准值B.1.2×恒荷载标准值+1.4×风荷载标准值C.1.2×恒荷载标准值+1.4×吊车荷载标准值D.1.2×恒荷载标准值+1.4×0.9×〔活荷载标准值+风荷载标准值〕E.1.2×恒荷载标准值+1.4×1.0×〔活荷载标准值+吊车荷载标准值〕F.1.2×恒荷载标准值+1.4×0.9×〔风荷载标准值+吊车荷载标准值〕G.1.2×恒荷载标准值+1.4×0.9×〔风荷载标准值+活荷载标准值+吊车荷载标准值〕最不利力组合的计算控制截面取柱底、牛腿处、柱顶、梁端及梁跨中截面对于刚架梁,截面可能的最不利力组合有:梁端截面: (1)Mma*及相应的N、V; (2)Mmin及相应的N、V梁跨中截面:(1)Mma*及相应的N、V; (2)Mmin及相应的N、V对于刚架柱,截面可能的最不利力组合有:(1)Mma*及相应的N、V; (2)Mmin及相应的N、V(3)Nma*及相应的±Mma*、V ; (4)Nmin及相应的±Mma*、V1.力组合表1 〔以左半跨为例〕梁截面力恒载G活载L左风F右风F吊车荷载DMma*相应的V、NMmin相应的V、N|V|ma*相应的M、N组合工程组合值组合工程组合值组合工程组合值截面4-4M(KN·m)93.7105.8180.82126.2667.22G533.51C206.55A260.56V(KN)25.621.06-36.7224.67-6.394.4821.7760.2N(KN)14.815.5625.3524.55-13.8749.94-1.6639.54截面5-5M(KN·m)4.032.1552.9739.4538.41G151.8A49.81A49.81V(KN)14.111.63-19.9713.80-6.39-0.6133.233.2N(KN)14.114.9324.2323.82-13.8747.0237.8237.82截面6-6M(KN·m)36.00.19-0.75-0.750A43.47B42.15C43.2V(KN)0.90.93.36-0.68-6.392.345.78-6.87N(KN)13.114.122.8622.75-13.8735.4647.73-3.77注:力计算的“+、-〞号规定:弯矩图以刚架外侧受拉为正,轴力以杆件受压为正,剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
1.力组合表2 〔以左半跨为例〕柱截面力恒载G活载L左风F右风F吊车荷载DNma*相应的V、MNmin相应的V、M|M|ma*相应的V、N组合工程组合值组合工程组合值组合工程组合值截面3-3M(KN·m)-93.7-105.87180.82-126.2667.22G56.74C-18.32A-260.66V(KN)-13.114.1322.85-22.85-14.2711.31-35.74.06N(KN)14.822.0538.3326.255.4596.0925.3948.63截面2-2M(KN·m)53.162.08105.51-65.21111.45D263.15C219.75G395.77V(KN)-13.114.1325.74-16.50-14.2731.73-35.6914.74N(KN)31.022.0538.3326.25-363.94109.05-472.32-324.04截面1-1M(KN·m)-58.1-58.01-146.840.9611.70D-313.49C-53.34D-313.49V(KN)-13.1-14.1333.640.93-14.277.49-35.697.5N(KN)43.122.0538.3326.25-363.94123.57-457.79123.57注:力计算的“+、-〞号规定:弯矩图以刚架外侧受拉为正,轴力以杆件受压为正,剪力以绕杆端顺时针方向旋转为正。
1.4 刚架设计4.1 截面形式及尺寸初选采用变截面梁:取H(500~300)×250×8×10 H(300~350)×250×8×10H(350~300)×250×8×10 H(300~500)×250×8×10采用等截面柱:取H700×300×10×14初选梁柱截面及截面特性见表3表3 梁柱截面特性表部位截面简图截面特性刚架横梁4—4截面2-250×10-480×8截面积A=88.40cm²惯心矩I=37300cm I=2606 cm回转半径i=20.56cm i=5.42cm抵抗矩W=1495cm W=208cm5—5截面2-250×10-280×8。