鋼結(jié)構(gòu)單層廠房畢業(yè)設(shè)計計算書-文庫吧

【正文】 、截面設(shè)計（２周半）3）檁條、墻板的計算（1 周）6 / 794）繪制結(jié)構(gòu)施工圖（2 周半）5）整理計算書、打印、裝訂、答辯準(zhǔn)備（1 周）準(zhǔn)備答辯（1 周）注：根據(jù)進(jìn)展情況，酌情安排具體時間。八、主要參考資料建筑設(shè)計部分1）建筑設(shè)計資料集， （第二版，第 1 冊和第 5 冊） ；1994 年 6 月，中國建筑工業(yè)出版社；2）現(xiàn)行建筑規(guī)范大全，中國建筑工業(yè)出版社；3）建筑構(gòu)造圖集，福建省標(biāo)準(zhǔn)圖集；4）建筑做法說明，福建省標(biāo)準(zhǔn)圖集；5）有關(guān)教材（房屋建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、地基與基礎(chǔ)、畫法幾何、高層建筑、抗震設(shè)計） ；6）建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分1） 《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB/T500012022；2） 《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T501042022；3） 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB500162022；4） 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092022（2022 版，局部修訂） ；5） 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB500112022；6） 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB500172022；7） 《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗收規(guī)范》GB502052022；8） 《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102:2022；9） 《門式剛架輕型房屋鋼構(gòu)件》JG1442022；10） 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB500182022；11） 《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ812022；12） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB500102022；13） 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB500032022；14） 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB500072022；7 / 7915） 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB502022022；16） 《建筑用壓型鋼板》GB/T127551991；17)《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程》JGJ821991；18） 《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB149072022； 等。8 / 79第一章 工程概況廈工公司欲建一座輕型門式剛架廠房。該廠房位于福建省廈門市內(nèi)郊區(qū)，場地類別為 B 類，主要用于工業(yè)生產(chǎn)的需要，從經(jīng)濟(jì)上帶動郊區(qū)的發(fā)展。該廠房共一層，建筑面積為 1900m2。廠房無吊車梁，屋面按上人屋面設(shè)計，屋面采用 YX56180720 壓型鋼板加 75mm 厚玻璃絲棉保溫層，剛架梁柱均采用變截面，柱與基礎(chǔ)為鉸接，結(jié)構(gòu)采用主要的材料為 Q345鋼材，考慮積灰荷載 KN/m2。1）當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件： 平均月氣溫：21℃，最高氣溫 38℃，最低氣溫 2℃。 基本風(fēng)壓： KN/m 2。 降雨量：年均降雨量 1200mm； 主導(dǎo)風(fēng)向：冬季為東北風(fēng)，夏季為西南風(fēng)。 2）活荷載： 屋面：按上人屋面采用； 其他活荷載按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092022 取值。 3）建筑材料： 材料供應(yīng)：型鋼 Q23Q345 鋼，焊條 E4E50 ；鋼筋（HPB235，HRB335，HRB400）I～I(xiàn)II 級；水泥 400～600；其他材料市場供應(yīng)。9 / 79第二章 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)選型該輕型門式剛架廠房的結(jié)構(gòu)形式采取的是雙坡單跨門式剛架。 結(jié)構(gòu)布置 該廠房共一層，建筑面積為 1900m2。廠房無吊車梁，屋面按上人屋面設(shè)計，屋面采用 厚壓型鋼板+75mm 厚玻璃絲棉保溫層+鋼絲網(wǎng)。該廠房總共 12 跨，跨度選用 24m，柱距為 ，廠房的高度選用9m；屋面坡度為 1/10；柱腳與基礎(chǔ)采用鉸接；剛架梁、柱均采用變截面。（以上均是根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 門式剛架輕型房屋的屋面坡度宜取 1/8~1/20,在雨水較多的地區(qū)宜取其中的較大值。 門式剛架宜采用 9~36m。當(dāng)邊柱寬度不等時，其外側(cè)應(yīng)對齊。 門式剛架的平均高度宜采用 ~。當(dāng)有橋式吊車時，不宜大于 12m。 門式剛架的柱距，即柱網(wǎng)軸線間的縱向距離宜采用 6~9m。 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長度（伸縮縫間距） ，應(yīng)符合下列規(guī)定：縱向溫度區(qū)段不大于 300m；橫向溫度區(qū)段不大于 150m。)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格草圖如下：10 / 79第三章 荷載取值及荷載組合 荷載取值 （1）永久荷載： 厚壓型鋼板+75mm 厚玻璃絲綿+鋼絲網(wǎng) 0. 15 KN/m 2 鋼梁斜梁自重 KN/m2 檁條及支撐 KN/m2 總計 KN/m 2（以上材料查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009—2022 附錄 A）（2）可變荷載：屋面均布活荷載（上人屋面）： KN/m2積灰荷載： KN/m2風(fēng)荷載： 11 / 79基本風(fēng)壓 KN/m2 （以上分別根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 500092022 工業(yè)建筑樓面 (包括工作平臺)上無設(shè)備區(qū)域的操作荷載，包括操作人員、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷載考慮，采用 KN/m2。生產(chǎn)車間的樓梯活荷載，可按實際情況采用，但不宜小于 KN/m2。) 荷載組合 荷載計算 計算簡圖如下圖：根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 附錄 A 風(fēng)荷載計算， ，=式中 ：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ ） ；k?2/mN12 / 79：基本風(fēng)壓，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009 的規(guī)0?定采用；：風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》z?GB5009 的規(guī)定采用,當(dāng)高度小于 10m 時,應(yīng)按 10m 的高度處的數(shù)值采用；：風(fēng)荷載體型系數(shù)，考慮內(nèi)、外風(fēng)壓最大值的組合，且含陣風(fēng)系數(shù)，s按 的規(guī)定采用。以柱頂為準(zhǔn)，h=9m，風(fēng)壓高度變化系數(shù) =； 1z?以屋頂為準(zhǔn)，h= ，風(fēng)壓高度變化系數(shù) =。2z取該輕型門式鋼架中間區(qū)的中間榀計算風(fēng)荷載：風(fēng)荷載體型系數(shù) sμ（1） 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（沿水平投影面）： ，(其中：tan =)????α（2）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 屋面活荷載： ? 積灰荷載： ?風(fēng)荷載：左柱： （壓ksz0q3ω=???mkN/力）左屋面： （吸ksz04..4..4/力）右柱： （吸力）ksz0q5==.???mkN/13 / 79右屋面： （吸ksz0q6==.???mkN/力） 荷載組合（設(shè)計值）根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 500092022 的要求，永久荷載的分項系數(shù)取 ，可變荷載的分項系數(shù)取 。（1）恒載+屋面活載（全跨）+積灰荷載 S1= 恒載+（屋面活載+積灰） ，如圖 1（2）恒載+屋面活載（半跨）+積灰荷載S1= 恒載+（屋面活載+積灰） ，如圖 214 / 79（3）恒載+風(fēng)荷載S2= 恒載+ 風(fēng)載（風(fēng)載對結(jié)構(gòu)有利時） ，S3= 恒載+ 風(fēng)載（風(fēng)載對結(jié)構(gòu)不利時） ，如圖 3 （4）恒載+風(fēng)荷載+積灰荷載+屋面活載（全跨）S4= 恒載+*（屋面活載+積灰+風(fēng)載） ，如圖 4 15 / 79（5）恒載+風(fēng)荷載+積灰荷載+屋面活載（半跨）S4= 恒載+*（屋面活載+積灰+風(fēng)載） ，如圖 5根據(jù)以上荷載組合的計算結(jié)果，取較不利組合（恒+活+風(fēng)） 。16 / 79第四章 內(nèi)力計算通過結(jié)構(gòu)常用設(shè)計軟件 PKPM 電算： 設(shè)計主要依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 500092022)。 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 500112022)。 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 500172022)?！堕T式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS 102:2022)。 PKPM電算信息 結(jié)構(gòu)類型: 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計規(guī)范: 按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》計算 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): 節(jié)點總數(shù):7 柱數(shù):2 梁數(shù):4 支座約束數(shù):217 / 79 標(biāo)準(zhǔn)截面總數(shù):5 活荷載計算信息: 考慮活荷載不利布置 風(fēng)荷載計算信息: 計算風(fēng)荷載 鋼材:Q345 梁柱自重計算信息: 柱梁自重都計算 恒載作用下柱的軸向變形: 考慮 梁柱自重計算增大系數(shù): 基礎(chǔ)計算信息: 不計算基礎(chǔ) 梁剛度增大系數(shù): 鋼結(jié)構(gòu)凈截面面積與毛截面面積比: 門式剛架梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性: 按壓彎構(gòu)件驗算 鋼結(jié)構(gòu)受拉柱容許長細(xì)比:300 鋼結(jié)構(gòu)受壓柱容許長細(xì)比:180 鋼梁(恒+活)容許撓跨比:l/180 柱頂容許水平位移/柱高:l/60 地震作用計算: 不考慮地震作用窄行輸出全部內(nèi)容 剛架內(nèi)力組合表 計算簡圖如下：通過 PKPM 電算結(jié)果輸出并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，詳見下表：彎矩（KNm） 軸力（KN） 剪力（KN）構(gòu)件 梁上端、柱外側(cè)梁下端、柱內(nèi)側(cè)梁上端、柱左側(cè)梁下端、柱右側(cè)梁上端、柱外側(cè)梁下端、柱內(nèi)側(cè)柱 1 A 0 0 351 0 18 / 79B 321 22 0 B 173 0 梁 1C 94 0 C 94 0 梁 2D 141 3 D 141 5 梁 4E 94 3 E 94 3 3F 173 0 F 321 16 0 2G 0 0 351 0 （數(shù)據(jù)來源詳見附件。 ）第五章 內(nèi)力包絡(luò)圖由 PKPM 計算結(jié)果，可得一下彎矩包絡(luò)圖，剪力包絡(luò)圖，軸力包絡(luò)圖，用于后期的截面取值和截面驗算。19 / 7920 / 7921 / 7922 / 79第六章 截面計算 截面選擇根據(jù)彎矩包絡(luò)圖，剪力包絡(luò)圖，軸力包絡(luò)圖可初步選定截面。 選用 H 型鋼，截面參數(shù)如右圖標(biāo)注。 柱子和梁都采用變截面構(gòu)造，以下是截面信息。 截面信息下面計算截面的有關(guān)信息。柱子大頭的有關(guān)截面信息為：= ， =170777 ， = ， =，3cm= ， = ，A= 。xicyic2c柱子小頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3cm= ， = ，A= 。xicyic2c梁 1 大頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3cmH（mm） B(mm) Tw(mm) T(mm)大頭 750 400 12 16柱子小頭 550 400 12 16大頭 750 350 10 14梁 1小頭 550 350 10 14大頭 750 350 10 14梁 2小頭 550 350 10 1423 / 79= ， = ，A= 。xicmyic2cm梁 1 小頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3c= ， = ， A= 。xicmyic2cm梁 2 大頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3c= ， = ，A= 。xicmyic2cm梁 2 小頭的有關(guān)截面信息為：= ， = ， = ， =，3c= ， = ， A= 。xicmyic2cm則整個結(jié)構(gòu)的計算簡圖如下圖：24 / 79 截面驗算鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017—取值 梁、柱構(gòu)件的寬厚比 柱的寬厚比限值：（根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)第二版》中的 梁、柱板件的寬厚比限值工字形截面構(gòu)件受壓翼緣板的寬厚比限值： ；1523/ybft?25 / 79工字形截面梁、柱構(gòu)件腹板的寬厚比限值： 。 ）2503/wyhft? 翼緣： ， (4012)/.513/1/????（滿足要求） 腹板： ，7502/2503/ yhft???（滿足要求） 梁 1 的寬厚比限值： 翼緣： ，(350)/?????? （滿足要求） 腹板： ， ?（滿足要求） 梁 2 的寬厚比限值驗算同梁 1故，截面的寬厚比都滿足要求的。 梁、柱構(gòu)件的腹板屈曲后的強(qiáng)度利用（根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)第二版》中的 ）（1）柱：腹板的高度變化= ，因此可按750/???（ ）以下計算： 柱的腹板平均高度： ，????35293wh??? 按不設(shè)橫向加勁肋來計算： .4k?? 則， ,故此時3725yhtkf????= =180 ，39。f?Nm而， （內(nèi)力圖得出的剪力設(shè)計值） ，39。?KN（滿足要求）26 / 79（2）梁 1：腹板的高度變化= ，因此可按以750/120m/ 6/???（ ）下計算： 柱的腹板平均高度： ，????852whm??? 按不設(shè)橫向加勁肋來計算： .34k?? 則， ,且小于 ，?????=[（ ）] = ，39。f??2Nm而 （內(nèi)力圖得出的剪力設(shè)計值） ， 39。?K（滿足要求）（3）梁 2： 梁 2 的腹板平均高度： ，(75