某單層鋼結構廠房計算書畢業設計論文-wenkub

　

【正文】 n contents of the design are the design of crane beam, load statistics and analysis, the calculation of internal forces, the bination of internal forces, selecting and checking of the beams’ crosssection, the design of the nodes, purlin design and wallbeam design. In addition, my design also contains foundation design. KEY WORDS: type of the structure architectural design，structural design, analysis of internal forces，principle of the design.濰坊學院本科畢業設計（論文）1第 1 章 建筑設計 工程概況一：工程概況工程名稱：某環保設備生產 7 號車間設計。 設計要求：單層輕型鋼結構廠房，廠房內設起重量 5t 吊車 2 臺，軌頂標高二：設計資料氣象條件 1）溫度：最熱月平均 ℃，℃，夏季極端最高 ℃，冬季極端最 ℃。??2工程地質條件 1）地形概述：擬建場地地形平緩，地面標高在 ~ 之間。??2 ??2 3）地下水位：地表以下 ，無侵蝕性。2) 擬參與投標的施工單位技術力量和機械化水平均較高。 柱網布置的確定柱網尺寸即決定了廠房的跨度、柱距，又確定了剛架，屋面板，吊車梁的尺寸。平面布置圖如圖 示。圖 散水做法 柱頂標高的確定廠房內有吊車作業，柱頂標高按式（11）確定：濰坊學院本科畢業設計（論文）3 式（11）761hH??式中： ：柱頂標高； ：吊車軌頂標高（ ） ；m ：吊車軌頂至小車頂面的高度（ ） ；6 ： 小車頂面至屋架下弦底面之間的安全凈空尺寸（ ） 。 室內地坪標高的確定通常來講，單層廠房室內外地坪需設置高差，以防止雨水倒灌侵入室內。由于單側采光不均勻，衰減幅度大，所以采用雙側開窗。窗的確定：廠房的總面積： ，根據采光等級查得窗地比為202296m??1：4，窗戶的總面積為： ，南北立面雙側開窗，兼顧墻梁位置，高54201?窗高度為 ，距吊車梁頂面 600 ；低窗高度為 ，距地面 800 ，山墻也設置高低窗，以增加窗的面積，具體尺寸和位置同南北立面。 屋面排水的確定屋面排水形式是根據屋頂坡度而選擇的，屋面承重結構的型式和屋面構造形式起決定作用。根據《房屋建筑學 》 （第一版）中表 196，確m定雨水管直徑 100mm，最大集水面積：504 平方米。廠房的基本數據如：跨度、長度和柱距以及門窗的位置及屋蓋形式等，都在建筑設計中的平面、剖面設計中得以確定，再由立面設計，確定檐口標高，門窗洞口標高及位置，室內外高差等；可選的墻，墻體材料和建筑形式清晰，反映了其處理方法，以及基于現有柱，門，窗，墻壁，裝飾線條，雨篷等部分組成，形成簡潔大方，比例對稱，色調紋理統一的效果。考慮屋面排水，屋面坡度取 10% 。圖 廠房地面做法 屋脊的確定屋面板采用彩鋼夾芯板，屋面連接形式及構造見下圖 示：濰坊學院本科畢業設計（論文）5圖 屋脊連接構造濰坊學院本科畢業設計（論文）6第 2 章 吊車梁設計 設計資料廠房柱距為 6 米，跨度 21 米，長度 96 米，吊車梁采用 Q235 鋼梁，焊條為 E43型，計算長度取 ，無制動，支撐于鋼柱牛腿上，突緣式支座， 5 噸橋式起重吊車，吊車參數如下：軟鉤，A5 工作制，總重 12 噸，最大輪壓 噸，小車重 噸，軌道選用鐵路軌 TG38（軌高 134，底寬 114，重量 ）或 5050 方鋼，輪距及外輪廓幾何尺寸如圖 ， 所示： 圖 輪距示意圖 吊車荷載計算吊車的豎向輪壓標準值： 式（21）kNyPik , ?????吊車橫向水平荷載標準值：① 吊車每個輪上的橫向水平荷載標準值為： 式（22）QT 228n201i ????1：小車重量，無說明時，軟鉤吊車可近似按下述情況確定：當 ≤50t 時， 1= ；當 ＞50t 時， = 。 《建筑結構荷載規范》 （GB500092022） 規定：基本組合的荷載分項系數，應按下列規定采用：永久荷載的分項系數：1)當其效應對結構不利時，由可變荷載效應控制的組合，分項系數 ；永久荷載效應控制的組合，分項系數 ；2)當其效應對結構有利時的組合，應取 。則吊車荷載設計值為：豎向荷載設計值： QP????max=? = kN 式（24） 橫向荷載設計值： H02)(ng??=[(10+)]/2x2= 式（25） 內力計算 吊車梁中最大豎向彎矩的計算 吊車梁上有兩個輪壓時，最不利輪位如下圖 ，C 點是最大彎矩 Mmax 對應的截面位置。 截面選擇 梁高初選由經驗公式估算梁所需要的凈截面抵抗矩： 356max mfMW ????梁的高度在凈空方面沒有限制條件；容許最小高度由剛度條件決定，按容許撓度值( )要求的最小高度為：50lv??minh mmvf ][6. 66 ??????梁的經濟高度為：。mtw8? 確定翼緣尺寸初選截面時可取 ，由公式 確定翼緣板的面積為：wh?6wwxthWbt??25x ????上下翼緣面積按總面積 60%及 40%分配。3? ???hb取下翼緣寬 厚度為 12 。在支座的橫向加勁肋應在腹板兩側成對設置，并與梁上下翼緣刨平頂緊。當吊車梁受拉翼緣（或吊車桁架下弦）與支撐相連時，不宜采用焊接。mhm176,.00 ?? m158取加勁肋間距為 。加勁肋計算簡圖如圖 所示m圖 加勁肋計算簡圖 翼緣局部穩定驗算濰坊學院本科畢業設計（論文）13受壓翼緣自由外伸長度 與其厚度 之比為：1bt 83501 ???????????yftb 疲勞驗算該吊車為中級工作制吊車，不必進行疲勞驗算，因此只需要采取以下措施來滿足疲勞強度的要求：（1）上翼緣與腹板采用焊透的 T 形對接焊縫，質量等級為一級。對于重級工作制吊車梁除計算豎向撓度外，還應驗算其水平方向的撓度。其焊腳尺寸不應小于 6mm。A5 級工作制吊車梁下翼緣與腹板的連接，可以采用自動焊接的角焊縫，但要驗算疲勞強度。 mNfNR cece ????對于突緣支座 4733z 2?????????zwzihAI mmA?由軸心受壓截面分類確定為 b 類，查表得 ，??，?，均滿足要求。因此柱高: += 剛架計算簡圖如下圖示。75厚聚苯乙烯泡沫填充，密度 ,以防水密封膏滿灌密封板縫，乳白色，屋面3kgm坡度 10%，外掛天溝排水：PVC100 落水管。KSr?可變荷載=max（屋面活荷載與雪荷載）： 2635根據《門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS1022022)第 條規定，大于 60 平方米的鋼架構件，屋面豎向均布活荷載的標準值不小于 。各個面的風荷載標準值具體如圖 示圖 左風荷載作用示意圖由 ，可得： Bzszk ???0???? mkNB ????2濰坊學院本科畢業設計（論文）18mkNBsz )( ??????????? 3816544sz /6）（035其中6為壓力， 為吸力。 圖 鋼架承受活荷載示意圖利用結構力學求解器得到棋內力圖如圖 ，：圖 彎矩圖（KN?M）濰坊學院本科畢業設計（論文）21圖 剪力圖（KN）圖 軸力圖 ??kN 風荷載作用下的內力左風荷載作用如下圖 示：圖 左風作用下鋼架受力示意圖利用結構力學求解器得到棋內力圖如圖 ， 示：濰坊學院本科畢業設計（論文）22 彎矩圖（KN?M） 剪力圖（KN） 軸力圖 ??kN 吊車荷載作用下的內力（1）水平力向右，最大輪壓在左，鋼架受力如圖 示：濰坊學院本科畢業設計（論文）23 鋼架受力圖利用結構力學求解器得到棋內力圖如圖 ， 示：圖 彎矩圖 ??mkN?圖 剪力圖 ??kN圖 軸力圖 ??kN濰坊學院本科畢業設計（論文）24（2）水平力向右，最大輪壓在右，鋼架受力如圖 示：圖 鋼架受力示意圖利用結構力學求解器得到棋內力圖如圖 ， 示：圖 彎矩圖 ??mkN?圖 剪力圖 ??kN 濰坊學院本科畢業設計（論文）25 圖 軸力圖 ??kN（3）水平力向左，最大輪壓在右，鋼架受力如圖 示： 圖 鋼架受力示意圖利用結構力學求解器得到棋內力圖如圖 ， 示：圖 彎矩圖 ??mkN?濰坊學院本科畢業設計（論文）26圖 剪力圖 ??kN圖 軸力圖 ??kN（4）水平向左，最大輪壓在左，鋼架受力如圖 示： 圖 鋼架受力示意圖利用結構力學求解器得到棋內力圖如圖 ， 示：濰坊學院本科畢業設計（論文）27圖 彎矩圖 ??mkN?圖 剪力圖 ??kN圖 軸力圖（KN ）濰坊學院本科畢業設計（論文）28 內力組合荷載組合有以下四類：(1) 永久荷載標準值+ 豎向可變荷載標準值；(2) 永久荷載標準值+ 風荷載標準值； (3) 永久荷載標準值+（豎向可變荷載標準值+ 吊車可變荷載標準值） ；(4) 永久荷載標準值+[豎向可變荷載標準值+MAX(風荷載標準值+地震荷載)+吊車可變荷載標準值]圖 梁柱控制截面 表 31 最不利內力組合表截面內力Mmax 及相應的N，VMmin 及相應的N,VNmax 及相應的M，VNmin 及相應的M,VM V ⅠⅠN M V ⅡⅡN M V ⅢⅢN 124 M V 右柱ⅣⅣ N M V ⅠⅠN M V 梁ⅡⅡ N 濰坊學院本科畢業設計（論文）29表 32 內力組合表 1③風荷載 吊車 　 ①+③　截面內力①恒荷載③ 荷載 左風 右風 ④ 水平向右最大在左 ⑤ 水平向左最大在左 ⑥ 水平向右最大在右 ⑦ 水平向左最大在右①+② 左風 右風M V 13ⅠⅠ N M V ⅡⅡ N M V ⅢⅢ N M V 左柱ⅣⅣ N M V ⅠⅠ N M V 左梁 ⅡⅡ N 濰坊學院本科畢業設計（論文）30表 33 內力組合表 2①+*（②+③+④）①+*（②+③+⑤）①+*（②+③+⑥①+*（②+③+⑦截面內力左風 右風 左風 右風①+0.9*（②+④）①+0.9*（②+⑤） 左風 右風 左風 右風①+0.9*（②+⑥）①+0.9*（②+⑦）M V ⅠⅠ N M V ⅡⅡ N M V ⅢⅢ N 124 106 M V 左柱ⅣⅣ N 124 106 M V ⅠⅠ N 11 M V 左梁 ⅡⅡ N 濰坊學院本科畢業設計（論文）31 截面驗算 剛架梁（1）梁截面初選1）梁的經濟高度：由經驗公式估算梁所需要的截面抵抗矩 356xma ????。 依據近似公式 ，351??yf,1021b?， 取 b=300mm。 圖 剛架柱截面截面特性計算 210847623