1、宋宏旭：單層輕鋼結構工業廠房設計PAGE 2中文題目：單層輕鋼結構工業廠房設計外文題目：Design of light steel construction with single pair inter-industrial building 畢業設計計（論文文）共 89 頁（其中：外文文文獻及譯譯文25頁） 圖紙共共4張 完成日期期 20011年6月月 答辯辯日期 20111年6月月 PAGE I摘要本設計結結構形式式為門式式鋼架的的單層雙雙跨廠房房。設計中中通過對對廠房整整體結構構、建筑使使用功能能、防火等級級要求、抗震等級級要求及及耐久年年限要求求的綜合合分析，本次畢畢業設計計的最終終的

2、方案案采用裝裝配式預預應力排排架結構構形式。根據建建筑設計計用途和和設計依依據，使使構配件件標準化化、系列列化、通通用化的的原則，設計時時力求技技術先進進、經濟濟合理、安全使使用、施施工方便便。確定定建筑設設計方案案設計的的主要內內容有：構件選選型；柱子尺尺寸初定定、結構構平面布布置和剖剖面設計計；單項荷荷載作用用下的結結構內力力計算；最不利利內力組組合；構件截截面設計計，主要要包括最最不利內內力作用用下上柱柱、下柱柱的配筋筋計算；柱下獨獨立基礎礎設計；完成用用頂點位位移法計計算結構構自振周周期，完完成用底底部剪力力法計算算水平地地震作用用；施工階階段驗算算及施工圖圖繪制。關鍵詞：門式鋼鋼架；

3、單單層雙跨跨廠房；內力計計算；配筋計計算 PAGE IIABSTTRACCTThe couursee deesiggn wwas commpleetedd foor tthe Sinnglee dooubllecrrosss woorksshopp off gaableed fframme, Thhe ddesiign of commpreehennsivve cconssideerattionn off ovveraall strructturee、thhe ffuncctioonall reequiiremmentts oof bbuilldinng 、thee fiire codde r

4、requuireemennts、 saafetty rreguulattoryy reequiiremmentts aand durrabiilitty ccodee.The finnal dessignn ussed fabbriccateed cconccrette ssimpply suppporrtedd. AAccoordiing to thee puurpoose andd baasiss foor bbuilldinng ddesiign。Thee coompoonennts andd paartss sttanddarddizaatioon, serriallizaatioon

5、, uniiverrsall prrincciplles of dessignn annd sstriive to advvancced tecchnoologgy, ecoonommicaal, saffe, eassy cconsstruuctiion.Dettermminee thhe aarchhiteectuurall deesiggn oof tthe maiin cconttentt：commponnentt seelecctioon;iinittiallly forr coolummn ssizee, sstruuctuure, laayouut aand proofille

6、ddesiign;sinnglee looadss Sttruccturres;commpleete witth ttop dissplaacemmentt meethood tto ccalcculaate natturaal pperiiod to commpleete thee leevell wiith thee boottoom oof tthe seiismiic ssheaar mmethhod;thee moost unffavoorabble commbinnatiion of intternnal forrcess; ccompponeent crooss-secctioo

7、n ddesiign, inncluudinng tthe mosst aadveersee efffecct oof iinteernaal fforcces, thhe ccoluumn, thhe nnextt coolummn aand corrbell off Reeinfforccemeentccalcculaatioon;Cheeckiing thee coonsttrucctioon pphasse;hhe cconsstruuctiion draawinng.Keywwordds：gabbledd frramee；Sinnglee dooubllecrrosss woorks

8、shopp；inteernaal fforcce ccalcculaatioon；reinnforrcemmentt caalcuulattionn目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296193562 前 言言 PAGEREF _Toc296193562 h 1 HYPERLINK l _Toc296193563 1 緒論論 PAGEREF _Toc296193563 h 2 HYPERLINK l _Toc296193564 1.1輕輕型門式式剛架結結構體系系在國內內的發展展概況 PAGEREF _Toc296193564 h 22 HYPERLINK l

9、_Toc296193565 1.2輕輕型門式式剛架結結構的研研究現狀狀 PAGEREF _Toc296193565 h 3 HYPERLINK l _Toc296193566 1.3設設計的理理論知識識 PAGEREF _Toc296193566 h 5 HYPERLINK l _Toc296193567 1.3.1 單單層廠房房結構組組成 PAGEREF _Toc296193567 h 5 HYPERLINK l _Toc296193568 1.3.2 荷荷載取值值 PAGEREF _Toc296193568 h 6 HYPERLINK l _Toc296193569 2 單層層輕型鋼鋼結構

10、廠廠房設計計 PAGEREF _Toc296193569 h 10 HYPERLINK l _Toc296193570 2.1 設計資資料 PAGEREF _Toc296193570 h 100 HYPERLINK l _Toc296193571 2.1.1 生生產工藝藝要求 PAGEREF _Toc296193571 h 110 HYPERLINK l _Toc296193572 2.1.2 工工程氣象象條件 PAGEREF _Toc296193572 h 110 HYPERLINK l _Toc296193573 2.1.3 工工程地質質條件 PAGEREF _Toc296193573 h

11、 110 HYPERLINK l _Toc296193574 2.1.4 建建筑構造造 PAGEREF _Toc296193574 h 10 HYPERLINK l _Toc296193575 2.2 結構構構件選型型及柱的的尺寸確確定 PAGEREF _Toc296193575 h 111 HYPERLINK l _Toc296193576 2.2.1 結結構構件件的選型型 PAGEREF _Toc296193576 h 11 HYPERLINK l _Toc296193577 2.2.2 柱柱截面尺尺寸確定定 PAGEREF _Toc296193577 h 12 HYPERLINK l _

12、Toc296193578 3.排架架內力計計算 PAGEREF _Toc296193578 h 144 HYPERLINK l _Toc296193579 3.1荷荷載計算算 PAGEREF _Toc296193579 h 14 HYPERLINK l _Toc296193580 3.1.1 恒恒載計算算 PAGEREF _Toc296193580 h 14 HYPERLINK l _Toc296193581 3.1.2 屋屋面活荷荷載 PAGEREF _Toc296193581 h 155 HYPERLINK l _Toc296193582 3.1.3 吊吊車荷載載 PAGEREF _Toc

13、296193582 h 15 HYPERLINK l _Toc296193583 3.1.4 風風荷載 PAGEREF _Toc296193583 h 116 HYPERLINK l _Toc296193584 3.2內內力計算算 PAGEREF _Toc296193584 h 17 HYPERLINK l _Toc296193585 3.2.1剪力力分配系系數的計計算 PAGEREF _Toc296193585 h 177 HYPERLINK l _Toc296193586 3.2.2 恒恒載作用用下的排排架內力力分析 PAGEREF _Toc296193586 h 118 HYPERLIN

14、K l _Toc296193587 3.2.3 屋屋面活荷荷載作用用下排架架內力分分析 PAGEREF _Toc296193587 h 200 HYPERLINK l _Toc296193588 3.2.4 吊吊車荷載載作用下下排架內內力分析析（不考考慮廠房房整體空空間） PAGEREF _Toc296193588 h 222 HYPERLINK l _Toc296193589 3.2.5風荷荷載作用用 PAGEREF _Toc296193589 h 27 HYPERLINK l _Toc296193590 4.柱的的設計 PAGEREF _Toc296193590 h 229 HYPERLI

15、NK l _Toc296193591 4.1 最不利利內力組組合 PAGEREF _Toc296193591 h 299 HYPERLINK l _Toc296193592 4.2 柱的設設計 PAGEREF _Toc296193592 h 322 HYPERLINK l _Toc296193593 4.2.1 上上柱配筋筋計算 PAGEREF _Toc296193593 h 332 HYPERLINK l _Toc296193594 4.2.2下柱柱配筋計計算 PAGEREF _Toc296193594 h 355 HYPERLINK l _Toc296193595 4.2.3箍筋筋的配置置

16、 PAGEREF _Toc296193595 h 38 HYPERLINK l _Toc296193596 4.2.4柱的的裂縫寬寬度驗算算 PAGEREF _Toc296193596 h 38 HYPERLINK l _Toc296193597 4.2.5柱的的吊裝驗驗算 PAGEREF _Toc296193597 h 400 HYPERLINK l _Toc296193598 4.3 牛腿設設計 PAGEREF _Toc296193598 h 411 HYPERLINK l _Toc296193599 4.4 A柱施施工圖 PAGEREF _Toc296193599 h 443 HYPER

17、LINK l _Toc296193600 5. 抗抗震計算算 PAGEREF _Toc296193600 h 44 HYPERLINK l _Toc296193601 5.1 荷載抗抗震計算算 PAGEREF _Toc296193601 h 44 HYPERLINK l _Toc296193602 5.1.1 橫橫向計算算所需載載荷 PAGEREF _Toc296193602 h 444 HYPERLINK l _Toc296193603 5.1.2 縱縱向計算算所需荷荷載 PAGEREF _Toc296193603 h 455 HYPERLINK l _Toc296193604 5.1.3

18、橫橫向抗震震計算 PAGEREF _Toc296193604 h 446 HYPERLINK l _Toc296193605 5.1.4縱向向抗震計計算 PAGEREF _Toc296193605 h 488 HYPERLINK l _Toc296193611 6圍護墻墻剛度計計算 PAGEREF _Toc296193611 h 522 HYPERLINK l _Toc296193612 6.1 圍護磚磚墻側移移剛度計計算 PAGEREF _Toc296193612 h 522 HYPERLINK l _Toc296193613 6.2 磚圍護護墻的抗抗震驗算算 PAGEREF _Toc296

19、193613 h 53 HYPERLINK l _Toc296193614 7 基礎礎設計 PAGEREF _Toc296193614 h 555 HYPERLINK l _Toc296193622 8.結論論 PAGEREF _Toc296193622 h 62 HYPERLINK l _Toc296193623 致謝 PAGEREF _Toc296193623 h 633 HYPERLINK l _Toc296193624 參考文獻獻 PAGEREF _Toc296193624 h 64 HYPERLINK l _Toc296193625 附錄 AA PAGEREF _Toc2961936

20、25 h 65 HYPERLINK l _Toc296193638 附錄 BB PAGEREF _Toc296193638 h 76：單層輕鋼結構工業廠房設計（論文） PAGE 94 PAGE 93前 言相對與其其他結構構，鋼結結構具有有輕質高高強、塑塑性韌性性好、安安全可靠靠、工業業化程度度高、施施工速度度快等優優點。更更具有在在“高、大大、輕”三個方方面發展展的獨特特優質。鋼結構構以其自自身的優優越性引引起業內內關注，已經在在工程中中得到合合理的、迅速的的應用1。單層工業業廠房比比較容易易組織生生產工藝藝流程和和車間內內部運輸輸，地面面上能夠夠放置較較重的機機器設備備和產品品，所以以其在工

21、工業建筑筑設計中中得到廣廣泛的應應用2。目前，我我國鋼產產量超過過1億噸噸，鋼結結構在我我國的應應用與發發展已與與國際接接軌，有有著廣闊闊的發展展前景。隨著著我國市市場經濟濟發展的的需要，外國公公司的涌涌入和技技術設備備引進，大大加加速了我我國輕鋼鋼結構建建筑體系系的發展展步伐。但是由于于輕鋼結結構的科科研、設設計、施施工管理理相對滯滯后，所所以在發發展的過過程還存存在不少少問題，和國外外輕鋼結結構房屋屋公司的的技術水水平相比比還存在在較大的的差距，產品質質量管理理好沒有有走上正正軌，市市場還不不規范。今后后10年年鋼結構構的發展展將會更更快，為為了使我我國輕鋼鋼結構在在新世紀紀經濟領領域中發

22、發揮更大大作用，縮小和和國外同同行的差差距，除除了政府府部門加加強管理理以外，科研、設計、施工單單位和輕輕鋼結構構廠家要要團結合合作，共共同促進進我國輕輕鋼結構構事業的的發展。通過本畢畢業設計計總結在在校期間間的學習習成果，從中學學習、掌掌握和提提高綜合合應用所所學的理理論知識識進行分分析問題題和解決決工程實實際問題題的能力力；深入入掌握房房屋建筑筑鋼結構構設計規規范的設設計原理理和方法法；可以以進行專專業外文文資料的的翻譯，并能熟熟練運用用Autto-ccad制制圖軟件件，達到到能夠獨獨立依照照國家相相關規范范設計的的目的。最后進行行工程實實例設計計，分別別從荷載載選取、建立計計算模型型、內

23、力力分析、截面驗驗算等方方面進行行分析，進而得得出最終終符合力力學要求求的設計計信息，完成本本雙跨輕輕鋼門式式鋼架的的設計。1緒論1.1輕輕型門式式剛架結結構體系系在國內內的發展展概況由于科技技的飛速速發展以以及鋼材材品質的的進步，鋼結構構的重要要性己經經被先進進國家所所肯定，隨著我我國國民民經濟的的快速發發展，我我國鋼鐵鐵工業與與建筑鋼鋼結構的的應用也也取得了了長足的的發展。中國鋼鋼產量自自19996年突突破l億億噸后，至今已已實現”七連冠冠”。220000年中國國鋼產量量占到世世界鋼產產量份額額的巧 .233%，鋼鋼材消費費量也一一躍成為為世界大大國。到到了20004年年，我國國的鋼產產量

24、已達達到2.6億噸噸，中國國鋼產量量占到世世界鋼產產量份額額的255%。隨隨著中國國鋼材實實現了從從短缺到到充裕的的大跨度度飛躍，國家相相繼出臺臺了”發發展鋼結結構、開開發鋼結結構造和和安裝施施工新技技術等產產業技術術政策。至此，中國的的鋼結構構產業擺擺脫了由由于鋼材材數量不不足對鋼鋼結構應應用的束束縛，駛駛上積極極發展的的快車道道。由從從前的限限制使用用鋼結構構到現在在鼓勵建建筑鋼結結構的發發展。由于國家家政策、鋼材生生產、設設計研發發等諸多多方面的的有利因因素，近近幾年我我國的建建筑鋼結結構處于于建國以以來最好好的發展展時期，而且還還會在相相當長時時期內得得到長足足的發展展。建設設部、原原

25、國家冶冶金工業業局成立立的建筑筑用鋼技技術協調調小組制制定的建建筑用鋼鋼發展計計劃指出出：爭取取到20010年年我國建建筑鋼結結構用鋼鋼達到鋼鋼材總產產量的55%，而而發達國國家建筑筑用鋼占占鋼產量量的比例例目前都都在100%以上上。建設設部19997年年H月發發布了新新的中中國建筑筑技術政政策(19996、220100)，具具體提出出了發展展鋼結構構的要求求，這是是幾十年年來的第第一次。近幾年來來采用鋼鋼結構的的工業與與民用建建筑年平平均用量量呈迅猛猛發展的的態勢，其中輕輕型鋼結結構房屋屋所占比比重在迅迅速增加加，并且且由于其其突出的的特點及及適應我我國現階階段國民民經濟發發展的需需要而得得

26、到飛速速發展。據有關部部門統計計，19999年年中國建建筑用鋼鋼約25500多多萬噸，占全部部鋼材產產量的220%一一25%。其中中鋼筋混混凝土用用鋼筋、鋼絲、鋼絞線線約20000萬萬噸，鋼鋼結構約約2000萬噸，金屬門門窗及設設備支架架約3000萬噸噸。包括括橋梁、石油管管線及各各專業工工業部門門使用鋼鋼材，其其總量約約為40000萬萬一50000萬萬噸，占占全國鋼鋼材產量量45%左右。據統計計，20000年年中國每每年大約約有3000多萬萬平方米米輕鋼結結構建筑筑竣工(包括門門式鋼架架、輕鋼鋼房屋和和壓型鋼鋼板、拱拱殼屋蓋蓋)。輕型鋼結結構所用用鋼板大大量為涂涂層鋼板板。20000年年，我

27、國國涂層鋼鋼板表現現消費量量達866.4萬萬噸，而而當年涂涂層板產產量只有有35.4萬噸噸，市場場滿足率率只有441%。而到了了20004年，我國僅僅新增彩彩色涂層層板生產產能力1143萬萬噸/年年。輕型型鋼結構構體系中中擦條和和墻梁一一般采用用“Z”型或“C”形形冷彎薄薄壁型鋼鋼【4】。目前前，我國國冷彎型型鋼年產產量在330萬噸噸左右。鋼結構新新興產業業方興未未艾，國國產鋼結結構用鋼鋼發展迅迅速。這這幾年，為適應應鋼結構構產業對對鋼材的的需求，一大批批新型鋼鋼結構用用種相繼繼問世，產量在在不斷擴擴大。寶寶鋼開發發出新型型的耐火火耐候鋼鋼，初步步形成了了具有國國際先進進水平的的和中國國特點的

28、的系列產產品B227O一一B577ONQQ，并在在國內的的大型廠廠房、民民居、商商務樓等等應用，受到鋼鋼結構加加工、施施工單位位好評；馬鋼也也研制出出耐火熱熱軋H型型鋼，能能耐6000高高溫，并并在上海海一幢高高層建筑筑上應用用；上海海大通鋼鋼結構有有限公司司采用寶寶鋼的材材料開發發出耐火火耐候高高頻焊接接H型鋼鋼。我國國的熱軋軋H型鋼鋼從零開開始發展展到20002年年的1000多萬萬噸，其其他鋼結結構用的的中厚板板、型鋼鋼、鋼管管、冷彎彎型鋼、涂鍍層層鋼板等等產品，都有明明顯的增增長，基基本滿足足國內鋼鋼結構行行業的需需求，為為其不斷斷發展做做出了貢貢獻。然而，應應該看到到，盡管管國產的的鋼

29、結構構用鋼在在研制、開發和和產能上上有了長長足進展展，但與與鋼結構構產業未未來發展展趨勢和和要求還還存在一一定的差差距，目目前國產產的輕型型薄壁型型鋼材與與我國鋼鋼結構建建筑業的的發展還還不能完完全相適適應。比比如，板板材的焊焊接能力力差，116Mnn板材在在焊接時時往往出出現層狀狀撕裂；高強度度低合金金結構鋼鋼在冷彎彎薄壁型型鋼中的的應用尚尚未解決決，不能能滿足輕輕型房屋屋鋼結構構的需要要；我國國生產的的大多為為鍍鋅薄薄板，而而鍍鋁鋅鋅薄板幾幾乎沒有有，在輕輕鋼房屋屋中，用用戶多選選用抗蝕蝕性能更更好的鍍鍍鋁鋅薄薄板；我我國的型型材品種種規格還還不能滿滿足建筑筑需要，H型鋼鋼的規格格不多，對

30、其推推廣應用用帶來一一定影響響；近年年來，方方鋼管在在建筑建建筑工程程應用增增多，但但這種型型材的規規格不夠夠齊全，尤其是是大規格格的很少少，對推推廣應用用有一定定影響；目前國國產鋼結結構用鋼鋼主要是是Q2335，建建筑用高高強度低低合金鋼鋼品種還還太少，Q399O鋼材材在實際際工程中中尚未見見采用；耐火耐耐候鋼等等鋼材的的新品種種還需進進一步開開發；等等等。這這些問題題有待研研究，它它為鋼鐵鐵企業提提出了新新的攻關關課題。對于輕型型鋼結構構，我國國目前主主要還是是接受輕輕型門式式剛架鋼鋼結構體體系，我我國現階階段的設設計規程程也是針針對這一一結構形形式。中中國工程程建設標標準化協協會標準準門

31、式式剛架輕輕型房屋屋鋼結構構技術規規程(CECCSI()2：20002)就就是針對對這一結結構形式式制定的的3。1.2輕輕型門式式剛架結結構的研研究現狀狀與傳統結結構體系系相比，輕型門門式剛架架房屋鋼鋼結構體體系在理理論還很很不完善善，存在在著很大大的理論論探索空空間。有有鑒于此此，圍繞繞輕型門門式剛架架鋼結構構體系應應用過程程中各環環節的工工作均不不是簡單單的成果果應用。另外，輕型門門式剛架架房屋鋼鋼結構體體系在各各個領域域的技術術進步和和應用發發展，除除必要的的技術導導入之外外，應根根據自身身能力，追逐理理論熱點點，以科科技為先先導，開開展必要要的科研研工作，以最大大限度地地挖掘利利潤空間

32、間，追求求更大的的經濟效效益和社社會效益益，滿足足生產和和市場需需要。就就目前的的熱點問問題有以以下幾個個方面：(1)理理論研究究方面：應力蒙蒙皮效應應與結構構共同工工作的空空間作用用；I型變變截面梁梁柱，在在腹板局局部屈曲曲后剛架架結構體體系的穩穩定極限限承載力力；以用鋼鋼量為目目標函數數，以極極限承載載力或不不適合變變形為控控制參數數的計算算機分析析、優化化設計和和評估軟軟件系統統的開發發等。(2)實實驗驗證證方面：節點、基本構構件和整整體剛架架結構，在靜力力和動力力荷載作作用下的的受力性性能、破破壞機理理和對穩穩定極限限承載力力的影響響；剛架結結構體系系，在動動力和地地震荷載載作用下下的

33、工作作性能和和破壞機機理等。(3)設設計與生生產領域域技術方方面輕型門門式剛架架房屋鋼鋼結構體體系的進進一步簡簡化；構件節節點(包包括剛架架和彩板板節點)設計的的可靠性性和方便便適用；焊接I型型鋼生產產線的加加工工藝藝的連續續性和高高效性，各環節節效率如如何協調調同步，以及具具體環節節內的專專項技術術。如切切割、組組立(或或拼裝)、焊接接、校正正以及除除銹和防防腐處理理技術等等。另外，輕輕型門式式剛架的的安裝技技術有別別與傳統統鋼結構構。剛架架的安裝裝要區別別具體情情況和自自身安裝裝能力，選擇整整體或組組合吊裝裝方案。整體吊吊裝的主主要優點點是速度度快，但但機械和和機具需需用量大大，并應應注意

34、吊吊裝過程程中的穩穩定和作作業安全全等問題題；組合合吊裝機機械和機機具需用用量少，但工作作量相對對較大，用時較較長。并并且由于于作業量量大，空空中作業業的安全全性等問問題顯得得十分突突出。同同時兩者者均須強強調安裝裝精度對對結構受受力的影影響。壓壓型板以以及配套套附件安安裝則應應著重于于根據不不同板型型的需要要，選擇擇不同的的安裝工工藝，并并且更強強調板型型連接和和節點處處理質量量，達到到外形美美觀和符符合功能能性要求求等44。1.3設設計的理理論知識識1.3.1單層層廠房結構構組成圖 1-2單層廠廠房結構構組成Figuure 1-22 Siinglle-llayeer wworkkshoop

35、 sstruuctuuress1）屋蓋蓋結構：位于廠廠房頂部部，主要要承受屋屋面上的的豎向荷荷載，并并與廠房房柱組成成排架承承受結構構上各種種荷載的的作用。屋蓋結構構分為有有檁體系系和無檁檁體系兩兩種。有有檁體系系由小型型屋面板板、檁條條、屋架架及屋蓋蓋支撐組組成如圖圖1-3（a），這這種屋蓋蓋的結構構和荷載載傳遞均均比較復復雜，整整體性和和空間剛剛度較差差，但對對一般中中小型廠廠房能滿滿足使用用要求，且構件件小而輕輕，便于于運輸和和吊裝。無檁體體系由大大型屋面面板（包包括天溝溝板）、屋架及及屋蓋支支撐組成成如圖11-3（b），有有時還包包括有天天窗架和和托架等等構件，這種屋屋蓋的屋屋面剛度度

36、大、整整體性好好，構件件數量和和種類較較少，施施工速度度快，適適用范圍圍廣，是是單層廠廠房中最最常用的的一種屋屋面形式式，適用用于具有有較大噸噸位吊車車或有較較大振動動的大、中型或或重型工工業廠房房。 （a） （b）圖1-33房蓋結結構Figuure 1-33Houusinng ccoveer sstruuctuure2）排架架柱：柱柱頂與屋屋架鉸接接，柱底底與基礎礎頂面剛剛接，承承受屋架架、吊車車梁及外外墻等構構件傳來來的豎向向荷載、吊車荷荷載、風風荷載及及地震作作用等，并將它它們傳至至基礎，是廠房房中的主主要承重重構件。3）吊車車梁：兩兩端焊接接（簡支支）在柱柱的牛腿腿頂面，主要承承受吊車

37、車傳來的的豎向荷荷載及橫橫向或縱縱向水平平荷載，并將它它們及其其自重傳傳遞給排排架柱。4）支撐撐：包括括屋蓋支支撐和柱柱間支撐撐兩大類類。其主主要作用用是加強強廠房的的空間剛剛度和整整體性，保證結結構構件件在安裝裝和使用用時的穩穩定性和和安全性性，同時時傳遞山山墻風荷荷載、吊吊車水平平荷載和和地震作作用等。5）基礎礎：承受受住和基基礎梁傳傳來的荷荷載，并并將它們們傳至地地基。6）圍護護結構：包括縱縱墻、橫橫墻（或或稱山墻墻）。抗抗風柱、連系梁梁等構件件。主要要承受墻墻體和構構件自重重及墻面面上的風風荷載，并將它它們傳遞遞至柱和和基礎，抗風柱柱還將部部分風荷荷載傳至至屋蓋結結構5。1.3.2荷載

38、取取值一個建筑筑對外界界防御的的第一道道防線由由墻面和和屋面組組成的外外維護體體系。它們們同時承承受風載載，雪載載等荷載載的作用用，并將將這些荷荷載傳到到次要支支承結構構上。次次結構即即墻面墻墻梁及屋屋面檁條條，將由由墻面及及屋面傳傳遞來的的荷載均均勻地傳傳到主結結構上去去，同時時對主結結構提供供良好的的側向約約束。對對于門式式剛架輕輕鋼結構構，其主主結構由由柱及橫橫梁構成成，承受受荷風載載、雪載載及其它它的荷載載，并將將其傳遞遞到基礎礎。作用在橫橫向排架架上的荷荷載有恒恒載、屋屋面活載載、雪荷荷載、積積灰荷載載、吊車車荷載、風荷載載等，除除吊車荷荷載外，其他荷荷載均取取自計算算單元范范圍內6

39、。1）恒載載恒載包括括屋蓋、柱、吊吊車梁及及軌道連連接件、圍護墻墻體自重重，其值值可根據據構件的的設計尺尺寸和材材料容重重計算。若選用用標準構構件，其其值也可可直接由由標準圖圖查得。a）屋蓋蓋自重屋蓋自重重包括屋屋架或屋屋面梁、屋面板板、天溝溝板、屋屋面構造造層（找找平層、保溫層層、防水水層）、天窗架架和屋蓋蓋支撐等等重量。計算單單元范圍圍內屋蓋蓋的總重重是通過過屋架或或屋面梁梁的端部部以豎向向集中力力傳至柱柱頂，其其作用點點位置視視實際連連接情況況而定。b）懸墻墻自重當設有連連系梁支支承圍護護墻體時時，排架架柱承受受著計算算單元范范圍內連連系梁、墻體和和窗等自自重，它它以豎向向集中力力的方式

40、式作用在在支承連連系梁的的柱牛腿腿頂面，作用點點通過連連系梁或或墻體截截面的形形心軸。c）吊車車梁自重重吊車梁和和軌道及及連接件件自重按按照吊車車梁及軌軌道連接接構造標標準圖取取用，它它以豎向向集中力力的方式式沿吊車車梁截面面中心線線作用在在柱牛腿腿頂面，作用點點距柱縱縱向定位位軸線之之間的距距離，一一般為7750mmm。d）柱自自重，上、下柱柱自重及及分別作作用于各各柱截面面的幾何何中心線線上，且且上柱自自重對下下柱幾何何中心線線有一偏偏心距。2）屋面面活荷載載a）屋面面均布活活荷載荷載規規范規規定屋面面水平投投影面上上的均布布活荷載載標準值值：石棉棉瓦、瓦瓦楞鐵等等輕屋面面和瓦屋屋面為00

41、.3，鋼絲網網水泥及及其他水水泥制品品輕屋面面為0.5；鋼鋼筋混凝凝土112屋屋面為00.7；當檢修修施工荷荷載較大大時，按按實際情情況采用用。b）屋面面雪荷載載荷載規規范規規定屋面面雪荷載載標準值值按下式式計算:(1-11)式中基基本雪壓壓值，由由荷載載規范中“全國基基本雪壓壓分布圖圖”查得；屋面積積雪分布布系數，可由荷載規規范查查得。c）屋面面積灰荷荷載按照廠方方使用性性質及屋屋面形式式的不同同，標準準值可由由荷載載規范查得3）吊車車荷載a）吊車車豎向荷荷載對于四輪輪橋式吊吊車，可可按下式式進行計計算: (1-22)式中 GG吊車橋橋架（大大車）的的總重；g小車車的重量量；Q吊車車的額定定

42、最大起起重量。b）吊車車橫向水水平荷載載對于各類類四輪橋橋式吊車車，當小小車滿載載時，大大車每一一個輪子子傳遞給給吊車梁梁的橫向向水平制制動力為為 (11-3)式中為水水平制動動力系數數，對軟軟鉤吊車車:當t時，取當t時，取當t時，取c）吊車車縱向水水平荷載載作用在吊吊車梁上上的縱向向水平荷荷載標準準值為 （1-44）式中 吊車每每端制動動輪數，對一般般四輪橋橋式吊車車，=11；制動輪輪在輪壓壓下與鋼鋼軌間的的滑動摩摩擦系數數。4）風荷荷載風荷載崔崔志作用用于廠房房外墻面面、天窗窗側面和和屋面，在迎風風墻面產產生風壓壓力，在在背風墻墻面產生生風吸力力。風荷荷載的大大小與建建筑場地地的基本本風壓

43、、建筑體體型、高高度及建建筑地面面粗糙度度等因素素有關。荷載載規范規定：垂直于于廠房各各部分表表面的風風荷載標標準值按按下式計計算(1-55)式中 基本風風壓值，由荷荷載規范范中“全國基基本風壓壓分布圖圖”查得；某高度度Z處的的風振系系數，對對于高度度小于330m的的單層廠廠房，取取=1.0；風壓高高度變化化系數，離地面面越高，風壓值值越大，為各廠廠房標高高處的風風壓與其其10mm高度處處的基本本風壓的的比值；它還與與地面粗粗糙度有有關，其其值可由由荷載載規范查得；風荷載載體型系系數，可可根據建建筑體型型由荷荷載規范范查得得。橫向排架架上的風風荷載標標準值按按下述有有關公式式計算:(1-66)

44、(1-77) (1-8)式中B為為計算單單元寬度度。2單層輕輕型鋼結結構廠房房設計2.1設設計資料料2.1.1生產產工藝要要求某金工車車間為兩兩跨等高高廠房，跨度均均為244m，柱柱距均為為6m，車車間總長長度666m。總建筑筑面積331688。每跨設設有100t吊車車各一臺臺，吊車車工作級級別為中中制A55，軌頂頂標高為為5.88m，廠廠房無天天窗，建建筑剖面面簡圖如如圖2-1所示示。耐火火等級為為二級，屋面防防水等級級三級，建筑耐耐久年限限二級。2.1.2工程程氣象條條件廠房所在在地點的的基本風風壓為00.400 /，基本本雪壓為為0.335K /，恒荷荷載為00.300 /。2.1.3工

45、程程地質條條件根據對建建筑基地地的勘察察結果，地質情情況見下下表2-1表 2-1建筑筑地層一一覽表（標準值值）Tablle 22-1 Liist of buiildiing grooundd (sstanndarrd vvaluue)序號巖土分類土層深度度（M）厚度范圍圍（M）地基承載載力fk（KPaa）樁端阻力力（KPaa）樁周摩擦擦力（KPaa）1雜填土0.0-0.880.82粉土0.8-1.881.0110103中砂1.8-2.881.0200254礫砂2.8-6.554.030024000305圓礫6.5-12.56.05003500060注：）地下穩穩定水位位距地坪坪6 M以下下；）

46、表中中給定土土層深度度由自然然地坪算算起；建筑場場地類別別為類場地地土。2.1.4建筑筑構造屋面采用用卷材保保溫屋面面做法，圍護墻墻為2440mmm厚雙面面清水磚磚墻，采采用鋼門門窗，窗窗寬為336000mm，室室內外高高差為1150mmm，素素混凝土土地面。圖2-11 廠房房剖面示示意圖Figuure 2-11diaagraammaaticc crrosss-seectiion of facctorry2.2結結構構件件選型及及柱的尺尺寸確定定2.2.1結構構構件的的選型鋼筋混凝凝土單層層廠房多多采用排排架結構構，為了了保證屋屋蓋的整整體性和和剛度，屋蓋采采用無檁檁體系。該車間間廠房為為卷材

47、防防水屋面面，因而而采用屋屋面坡度度較小而而經濟指指標較好好的預應應力折線線形屋架架。普通通鋼筋混混凝土吊吊車梁制制作方便便，當吊吊車噸位位不大時時，有較較好的經經濟指標標，故選選用普通通混凝土土吊車梁梁。該廠廠房各主主要承重重構件選選型77見表表2-2。由工藝要要求，吊吊車軌頂頂標高為為5.880m，吊車為為10tt，A5中級級工作制制，m，查電電動橋式式起重機機基本參參數和尺尺寸系列列（ZQQ1-662）得得軌頂至至吊車頂頂的高度度為2.30mm。吊車車梁的高高度為11.200m，軌軌道高度度可取00.200m，則牛腿頂面面標高=軌頂標標高吊車梁梁高度軌道高高度 =5.88011.2000

48、.20=4.440m，由建筑模模數的要要求，故故牛腿頂頂面標高高取為44.600m；柱頂標高高=牛腿頂頂面標高高+吊車梁梁高度+軌道高高度+吊車高高度+吊車頂頂至屋架架下弦底底面的尺尺寸 =4.660+11.200+0.20+2.330+00.222= 88.522m，故柱頂（或屋架架下弦底底面）標標高取為為8.550m，假定室內內地面至至基礎頂頂面的深深度為00.500m，則mmm表2-22主要承承重構件件選型Tablle 22-2Maain beaarinng ccompponeent sellecttionn構件名稱稱標準圖集集選用型號號重力載荷荷標準值值屋面板G4100（一）1.566

49、m預應應力混凝凝土屋面面板YWB-2 = 2 * ROMAN III（中間間跨）YWB-2 = 2 * ROMAN IIIs (端跨)1.4KKN/(包括灌灌縫重)天溝板G4100(三)1.5mm6m預應應力混凝凝土屋面面板（卷卷材防水水天溝板板）TGB668-111.911 KNN/屋架G4100（三）預應力混混凝土折折線形屋屋架（跨跨度244m）YWJAA-244-1AAa106 KN/榀0.055 KNN/（屋蓋鋼鋼支撐）吊車梁G3233(二)鋼筋混凝凝土吊車車梁（中中、輕級級工作制制）DL-99Z(中中間跨)DL-99B(邊邊跨)39.55/根40.88/根軌道連接接G3255吊車軌道

50、道聯結詳詳圖0.800 KNN/m基礎梁G3200JL-3316.77KN/根注：本表表圖集均均按鋼鋼筋混凝凝土結構構設計規規范設設計，重重力載荷荷已換算算為法定定計量單單位2.2.2柱截截面尺寸寸確定1）柱截截面尺寸寸為A,C軸軸上柱矩=4000mm4400mmm下柱 = 1 * ROMAN I=4000mm8800mmm1000mmm150mmmB軸上柱柱矩=4000mm6600mmm下柱 = 1 * ROMAN I=4000mm8800mmm100mmm1500mm2）計算算簡圖及及柱的計計算參數數本廠房為為金工車車間，工工藝無特特殊要求求，結構構布置及及載荷分分布（除除吊車載載荷外）均

51、勻，故可由由廠房相相鄰柱距距的中線線截取圖圖2-22所示為為計算單單元，計計算單元元寬度BB=6.0m。根據據柱的截截面尺寸寸，其計計算參數數表2-3。表2-33柱的計計算參數數Tablle 22-3 Collumnn caalcuulattingg paarammeteers計算參數數柱號截面尺寸寸（mm）面積（）慣性矩（）自重（KN/m）A,C上柱矩400040001.621.334.0下柱I400080010001501.7775143.804.444B上柱矩 400060002.4726.0下柱I400080010015001.7775143.804.444圖2-22計算單單元和計計算

52、簡圖圖Figuure 2-22 caalcuulattingg unnit andd Caalcuulattionn diiagrram3.排架架內力計計算3.1荷荷載計算算3.1.1恒載載計算（1）屋屋蓋自重重三氈四油油防水層層撒綠豆豆砂保護護層 00.4/20mmm厚水泥泥砂漿找找平層 2000.022=0.4/150mmm厚加加氣混凝凝土保溫溫層 77.500.155=1.1/20mmm厚底板板混合砂砂漿抹灰灰 1170.02=0.334/預應力大大型屋面面板（包包括灌縫縫） 11.4/屋蓋鋼支支撐 00.055/屋面恒載載合計 3.69/為了簡化化計算，天溝板板及相應應構造層層的恒載載

53、，取與與一般屋屋面恒載載相同。屋架自自重為1106 KN/榀，則則作用于于柱頂的的屋蓋結結構自重重設計值值為=1.22（3.6696+1006）=3882.442（2）吊吊車梁及及軌道自自重設計計值為=1.22(399.5+0.886)=53.16（3）柱柱自重設設計值為為A,C 軸上柱下柱B軸上柱柱下柱各項恒載載及其作作用位置置如圖33-1所示。3.1.2屋面活活荷載由載荷荷規范差得，屋面均均布活荷荷載標準準值為00.500/，雪荷荷載標注注值為00.355 KNN/，小小于屋面面活荷載載，故僅僅按活荷荷載計算算。作用用于柱頂頂的屋面面活荷載載設計值值為=50.4活荷載的的作用位位置與屋屋蓋

54、自重重作用位位置相同同，如圖圖3-1所示。圖3-11荷載作作用位置置圖Figuure 3-1 looadss poosittionn diiagrram3.1.3吊車荷荷載對于100t的中中級工作作制吊車車，查電電動橋式式起重機機基本參參數和尺尺寸系列列（ZQQ1-662）將將吊車的的噸位換換算為KKN，得得=1255，=477，B=5.55mm，K=4.40mm，g=338圖3-22吊車荷載載作用下下支座反反力影響響線Figuure33-2 Craane loaad ccounnterracttingg foorcee innfluuencce llinees根據B與與K，可算算得吊車車梁支

55、座座反力影影響線中中各輪壓壓對應點點的坐標標值，如如圖3-2所示示，依據據該圖可可求得作作用柱上上的吊車車荷載。1）吊車車豎向荷荷載KNKN2）吊車車橫向水水平荷載載作用于每每一個輪輪子上的的吊車橫橫向水平平制動力力為則作用于于排架柱柱上的吊吊車橫向向水平荷荷載為3.1.4風荷荷載基本風壓壓=0.4/，按B類地面面粗糙度度，由荷載規規范差差得風壓壓高度變變化系數數為柱頂（按按H=9.0m）=1.0檐口（按按H=100.8mm）=1.0屋頂（按按H=122.0mm）=1.14風荷載體體型系數數如圖33-3所所示，則則風荷載載標準值值為則作用于于排架計計算簡圖圖上的風風荷載設設計值為為（a）風風荷

56、載體體型系數數（b）風荷載載時排架架計算簡簡圖圖3-33風荷載載體型系系數及排排架計算算簡圖Figuure 3-33 Wiind loaad sshappe ccoeffficciennt aand bennt ccalcculaatioon ddiaggramm3.2內內力計算算該廠房為為兩跨等等高排架架，可用用剪力分分配發進進行計算算。3.2.1剪力力分配系系數的計計算對A，CC軸柱由單階變變截面柱柱的柱頂頂位移系數數和反力力系數（）8可得=對于B柱柱由單階變變截面柱柱的柱頂頂位移系數數和反力力系數（）可得得各柱的剪剪力分配配系數=則3.2.2恒載載作用下下的排架架內力分分析將圖3-1中的

57、的恒載簡簡化為圖圖3-44所示的的計算簡簡圖，圖圖中由于圖33-4（a）中的的排架為為對稱結結構，故故在對稱稱荷載作作用下排排架無側側移，各各柱可按按柱頂為為不動鉸鉸支座計計算，且且中柱彎彎矩為零零。圖3-44恒載作作用下排排架內力力圖Figuure 3-4 unnderr coonsttantt looad bennt tto iinsiide diaagraam對A,CC軸柱，由由單階變變截面柱柱的柱頂頂位移系系數c。和反反力系數數（C11C111）得則 3.2.3屋面面活荷載載作用下下排架內內力分析析1）ABB跨作用用有屋面面活荷載載由屋架傳傳至柱頂頂的集中中荷載,由它在在A，B柱柱頂頂

58、及變階階處引起起的彎矩矩分別為為。計算簡圖圖如圖33-5（a）所示示。圖3-55AB跨作作用屋面面活荷載載時排架架內力分分析Figuure 3-55 ABB whhen livve lloadd accrosss ffuncctioon rrooffingg beent intternnal forrce anaalyssis計算不動動鉸支座座反力A柱由前前知，B柱，由由單階變變截面柱柱的柱頂頂位移系系數c。和反反力系數數（C11C111）得則排架柱柱頂不動動鉸支座座總反力力為將R反向向作用于于排架柱柱頂，由由剪力分分配法可可求得排排架各柱柱柱頂剪剪力排架各柱柱的彎矩矩圖、軸軸力圖及及柱低剪剪

59、力如圖圖3-55（b）（c）所示示。2）BCC跨作用用有屋面面活荷載載由于結構構對稱，故只需需要將AAB跨作作用有屋屋面活荷荷載情況況的A柱與C柱內力力對換，并注意意內力變變號，如如圖3-6所示示。圖3-66 BCC跨作用用屋面活活荷載時時排架內內力圖Figuure 3-66 ABB whhen livve lloadd accrosss ffuncctioon rrooffingg beent intternnal forrce anaalyssis3.2.4吊車車荷載作作用下排排架內力力分析（不考慮慮廠房整整體空間間）1）作用用于A柱由吊車豎豎向荷載載，在柱中中引起的的彎矩為為，計算簡簡圖

60、如圖圖3-77（a）所示示。圖3-77作用在在A柱時排排架內力力圖Figuure 3-77 Whhen rolle iin AA coolummn bbentt too innsidde計算不動動鉸支座座反力A柱B柱由單單階變截截面柱的的柱頂位位移系數數c。和反反力系數數（C11C111）得則將R反向向作用于于排架柱柱頂，由由剪力分分配法可可求得排排架柱各各柱頂剪剪力為排架各柱柱的彎矩矩圖、軸軸力圖和和柱底剪剪力值如如圖3-7（bb），（c）所示示。2）作用用于B柱左由吊車豎豎向荷載載，在柱中中引起的的彎矩為為計算簡圖圖如圖33-8（a）所示示。圖3-88作用在在B柱左時時排架內內力圖Figu