1、有吊車作用輕鋼廠房結構設計    1 工程概況    福州瑞聯鋼有限公司30萬噸冷板工程1#廠房位于馬尾連104國道西北測，廠房長度234m，跨度為21+21m，建筑面積1萬m2。吊車軌頂標高為10.0m。見圖1，柱腳采用剛接，采用門式剛架結構，主剛架采用熱軋H型鋼，Q345B級。屋面坡度采用1/10。計算軟件采用鋼結構STS軟件。至今該工程已竣工投產近一年。 圖1 建筑剖面圖 2 基礎設計 2.1 地質條件 根據巖土工程勘察報告，工程地質情況見表1，建筑場地類別為類。 表1地基各巖土

2、層設計計算指標推薦使用值表    層 號    指      項 標     目 值 巖土層 名稱    天然 容重    壓縮模量    內聚力    內摩擦角    承載力特征值    

3、樁端阻力特征值qsa和樁側阻力特征值qsa    樁側負摩阻力系數    層厚（米）    預制樁    r    Es1-2    Es2-3    Es3-4    C        fak

4、60;   qsa    qsa             kN/m3    Mpa    Kpa    度    Kpa    Kpa    0.25 

5、;   1.62.2    -1    素填土    17.5                             70-80  

6、60;           0.25    0.42.5    -2    填中砂    17.0                   &#

7、160;         80-90                   0.40.9        粘土    18.7    4.0-5.0 &#

8、160;            15    7.5    110-120    10-13         0.20    15.237.3       

9、60;淤泥    15.6    1.5-20.    2.0-2.5         3    3.1    40-45    6-7         0.25 

10、60;  1.112.10        粘土    19.1    5.5-6.5    7.0-9.0         31    11.6    170-190   

11、0;18-20    1088-2000         1.21.8        淤泥質土    16.1    2.0-2.5    2.5-3.0         5

12、60;   6.5    55-60    9-10              2.84.9        粘土    19.3    7.0-8.0   &#

13、160;9.0-10.0         40    11.0    180-190    18-20              5.5     2.2 樁基礎設計 根據工程地質條件及電算結果，由于業

14、主工期要求快，故采用PHC預應力高強管樁，以粉質粘土為持力層。樁身進入持力層0.8m。單樁豎向承載力特征值R=500kN，由于柱腳固接，吊車作用下，柱底彎矩較大，為使樁不出現拉力，而形成抗撥樁，因此必須采用雙樁，而且樁距不能按常規取3.5d。本工程邊柱最大軸壓力N=653 kN，M=-364.8 kN，V=-77.8 kN，兩樁樁距取3.2m，承臺高1.2m。墻體傳來4.1×4.5×6= 110.7kN樁最小反力Nmin=(653+110.7+0.8×4.220)/2(364.8+77.8×1.0)/3.2=262 kNR=600 kNNmax=568.

15、351.2R中柱，N=1137 kN，V=35.4 kN，M=225.6 kN      算得  Nmin=513.9R= 600kNNmax=690.31.2R= 720kN  經計算滿足要求，可滿足抗沖、抗剪要求。 3 上部結構設計 本工程為兩跨21m，兩臺10t+15t重級工作制吊車，柱距6m，共有39跨固接的門式剛架，為保證吊車正常運轉，廠房穩定，滿足位移變形要求加強支撐設計和吊車制動桁架來增加廠房的整體空間剛度，全長234m，不設伸縮縫，墻體采用壓型鋼板。選用熱軋H型鋼經選用電算定下，用鋼量最低的剛架尺寸

16、，見圖2    圖2 剛架圖 3.1 柱間支撐設計     若支撐設置不當，吊車行走時，就會造成剛架晃動，存在安全隱患，因此支撐的設置非常關鍵，因選用用鋼量小的窄翼緣H型鋼，因此柱平面外計算長度僅能取4m，在高4m處設置一道焊接鋼管側向水平支撐。交叉支撐采用角鋼，在廠房的頭、尾跨設置柱間支撐，中間跨每隔4跨設置一道。在設置柱間支撐的同一跨并設屋面支撐，為能更好傳遞風荷載在屋面每隔4米設一道水平鋼管剛性系桿。 3.2 抗震措施 工程地處設防烈度7度區，房屋自重小，承載力不受地震作用效應組合控制，可

17、不進行抗震計算。僅針對輕鋼結構的特點采取抗震構造措施。構件之間的連接均采用螺栓連接，斜梁下翼緣與剛架柱的連接均加腋，柱腳底板設抗剪鍵。增設吊車制動桁架。 3.3 隅撐的設計 隅撐可以用來提高屋面梁式柱的受壓翼緣穩定能力，因此在檐口位置，剛架斜梁與柱內翼緣交接點附近的檁條和墻梁處，各設置一對隅撐。在斜梁下翼緣受壓區隔一檁條設隅撐，并使其間距不大于相應受壓翼緣寬度的16倍，見圖3。    圖3隅撐的設計 3.4 高強螺栓連接設計 由于屋面荷載很輕，在設計荷載作用下，斜梁與柱的連接部位主要承受彎矩作用，剪力很小，高強螺栓以受拉為主。剪力由連

18、接構件間的摩擦力傳遞剪力。本工程建筑大量采用陽光板，開窗面積少，風順力大減少，相應剪力也小，選用摩擦型高強螺栓，因此表面可不作專門處理。不必進行摩擦而抗滑移試驗，這有助于提高效益和降低成本。 3.5 檁條設計 檁條的設計計算是最為困難的。首先，在目前設計規范或規程中尚無簡單實用的計算公式供設計人員采用，其次，為節省鋼材，輕鋼結構中的檁條除用于承擔梁的功能外往往兼作支撐體系中的壓桿，同時還通過隅撐對門式剛架的梁和柱提供側向支承。如果考慮門式剛架房屋中的蒙皮效應，則檁條的構造和受力計算更為復雜。檁條通常由薄鋼板冷彎成型，計算中還需考慮屈曲后的有效截面等問題，因此，精確計算檁條的承載力非常

19、困難。在豎向荷載作用下，檁條的自由翼緣受拉，受壓翼緣由于和屋面有可靠的連接面不存在穩定問題。由于Z型連續檁條是拱接而成的連續檁條，其內力分布較均勻剛度大，能節省用鋼量，同時在制作、運輸、安裝諸方面都很便利，因此本工程采用Q345 Z型檁條，內力計算按如下一種簡單通用的模式考慮：按等截面連續梁計算模式，考慮活荷載按不利分布作用，光按50%活載均勻滿布得到一個效應值S1，再用50%活荷載按最不利隔跨分布得到一個效應S2。兩者相加即為最不利活荷載所產生的效應S。另外再考慮在支座處因搭接嵌套松動所產生的彎矩釋放10%。在風吸力作用下，檁條的自由翼緣受壓。因此，當檁條下翼緣無面板側向支撐時，必須對檁條的下翼緣進行穩定性驗算。福州地區基本風壓為0.7 kN/m2