鋼結(jié)構(gòu)多層輕工業(yè)廠房設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁

　　

【正文】 0x==平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算公式為： f對(duì)于兩端支承的構(gòu)件如有側(cè)移的框架柱取等效彎矩系數(shù)=上式中為截面塑性發(fā)展系數(shù)；為在彎矩作用平面內(nèi)，不計(jì)彎矩作用時(shí)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；為彎矩作用平面內(nèi)受壓最大纖維的毛截面抵抗矩長細(xì)比x= l0/i=由于采用Q345鋼x要進(jìn)行折算為： ==查附表b類截面得x= 參數(shù)Nex= 102/=19498103N 將以上系數(shù)代入公式得：=+==+= N/mm2310N/mm2所以平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求。3）平面外穩(wěn)定計(jì)算公式為f上式中：對(duì)于彎矩作用平面外無支承的構(gòu)件，相當(dāng)于懸臂構(gòu)件，則取 等效彎矩系數(shù)tx=為在彎矩作用平面外，不計(jì)彎矩作用時(shí)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；為彎矩作用平面內(nèi)受壓最大纖維的毛截面抵抗矩；按有側(cè)移框架柱考慮，對(duì)于底層柱，柱與基礎(chǔ)剛接取K2=10 查表得= 柱的計(jì)算長度為 l0y==由y= l0/i=查表 == 查得y= 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)（雙軸對(duì)稱時(shí)）：b== ==41+===+= N/mm2310N/mm2故平面外穩(wěn)定滿足要求。1）強(qiáng)度取柱上端最不利內(nèi)力組合M= N= 強(qiáng)度 =+=強(qiáng)度滿足2）平面內(nèi)穩(wěn)定按有側(cè)移框架柱考慮，對(duì)于二層柱，柱與基礎(chǔ)剛接取K2= K1==查表得計(jì)算長度系數(shù)=柱的計(jì)算長度為 l0x==由于柱子為等截面柱，所以平面內(nèi)穩(wěn)定 x= l0/i=Nex= 102/=14466*103N=+=3）平面外穩(wěn)定由y= l0/i=b== tx==+=平面外穩(wěn)定滿足 B、C柱列按有側(cè)移框架柱考慮，對(duì)于底層柱，柱與基礎(chǔ)剛接取K2=10 K1=(+)/（+）=查表得=柱的計(jì)算長度為 l0x==由于柱子為等截面柱，所以取最不利內(nèi)力組合 M= N=1）強(qiáng)度 =+=強(qiáng)度滿足2）平面內(nèi)穩(wěn)定 平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算公式為 fx= l0/i===查附表b類截面得x= Nex= 102/=20287103N 對(duì)于兩端支承的構(gòu)件如有側(cè)移的框架柱取 ==+=所以平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求。3）平面外穩(wěn)定計(jì)算公式為f按有側(cè)移框架柱考慮，對(duì)于底層柱，柱與基礎(chǔ)剛接取K2=10查表得= 柱的計(jì)算長度為 l0y=由y= l0/i=查表 == 查得y= b== 對(duì)于彎矩作用平面外無支承的構(gòu)件，相當(dāng)于懸臂構(gòu)件，則取 tx==+=故平面外穩(wěn)定滿足要求。：查中國建筑工業(yè)出版設(shè)《鋼結(jié)構(gòu)》上冊(cè)得，兩端剛接的受壓構(gòu)件計(jì)算長度系數(shù)=所以K2= K1=(+)/（）=查得兩端剛接的受壓構(gòu)件計(jì)算長度系數(shù)=柱的計(jì)算長度為 l0==取最不利內(nèi)力組合 M= N= 1）強(qiáng)度 =+=2）強(qiáng)度滿足平面內(nèi)穩(wěn)定 x= l0/i=Nex==+=3）平面外穩(wěn)定由y= l0/i=b== tx==+=平面外穩(wěn)定滿足由于我們采用熱軋型鋼，構(gòu)件的局部穩(wěn)定性自然滿足。 ZL1驗(yàn)算 主梁的截面特性HN400 200柱的截面特性： A= Ix=23700cm4 Wx=1190cm3 Iy=1740cm4 ix= iy=Wy=174cm3 單位長度質(zhì)量為66Kg/m因梁截面相同，可選擇最不利的內(nèi)力組合驗(yàn)算。現(xiàn)選用A1B1梁端內(nèi)力組合為M= N= V=：正應(yīng)力 =+==%正應(yīng)力在5%范圍內(nèi)，可認(rèn)為滿足。剪應(yīng)力 假定剪力全由腹板承擔(dān)= N/mm2310N/mm2 對(duì)于型鋼而言，腹板一般較厚，剪應(yīng)力一般滿足要求。 ：橫載作用下跨中部最大彎矩Mx1梁兩端AB1的支座反力為：RA1= RB1= A1B1梁的受力圖距左端x處的彎矩為：Mx1=d MX1/dx==0 得x= 則在x=，將數(shù)值代入，的最大彎矩：Mx1=活載作用下跨中部最大彎矩Mx2(位置同上)：RA1= RB1=Mx2=梁跨中部最大彎矩： MX= MX1+ MX2=+= kNm與支座彎矩相比較小很多，故不再計(jì)算。梁整體穩(wěn)定由預(yù)制板與梁焊連保證，可不驗(yàn)算；熱軋型鋼局部穩(wěn)定自然滿足，可不驗(yàn)算。彎矩最大截面可近似認(rèn)為在跨中，所以可近似認(rèn)為最大撓度在跨中截面，按橫載加活載的組合考慮。采用圖乘得： w=+==18mm7800/400=撓度滿足要求。 結(jié)構(gòu)的側(cè)移， , 總位移為：H/400=11400/400=；4200/400=所以側(cè)移滿足規(guī)范要求。6 組合樓板的設(shè)計(jì) 板的性質(zhì)本結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板與混凝土組合樓板，板型采用國產(chǎn)YB70200600 ，壓型鋼板采用Q235鋼鍍鋅鋼板，其上澆C30混凝土100厚，使用抗剪栓釘使壓型鋼板和混凝土形成組合工作斷面，壓型鋼板厚 t=， 壓型板重 1m板寬壓型鋼板截面積 ：Ass= （130+50+270）=1280mm2 1m板寬壓型鋼板截面模量： Ws= 施工階段永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：： 使用階段永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： ： 5KN/m2 強(qiáng)度驗(yàn)算1m板寬內(nèi)的均布荷載為：q=+= KN/m2跨中最大彎矩：M=1/8ql2=1/fsWs== KNm. KNm 故施工階段強(qiáng)度滿足要求。C30混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fc= N/mm2 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ft= 由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過C50時(shí)，取= 1m板寬內(nèi)的均布荷載為：q=+=M=1/8ql2=1/8 V=1/2ql=1/正截面強(qiáng)度X= fsWs/fcb=215951/14300==(17070/2)=Mu=(hox/2)= ()= KNm KNm 正截面強(qiáng)度滿足斜截面強(qiáng)度 ：V===15KN斜截面強(qiáng)度滿足要求 剛度驗(yàn)算本結(jié)構(gòu)板按單跨簡支板計(jì)算：w===允許撓度值為：[w]=[l/180,20]min=所以w[w]故施工階段的剛度滿足要求。剛材與混凝土的線剛度比值：==將一個(gè)波寬的鋼板面積折算為混凝土的面積：Sc==保持折算面積高度不變，一個(gè)波寬的組合斷面可以轉(zhuǎn)化為T形混凝土斷面，換算斷面的形心位置 = 板按單向板考慮。撓度按單向板計(jì)算沿強(qiáng)邊方向計(jì)算，將組合斷面換算成單質(zhì)混凝土等效斷面進(jìn)行計(jì)算，I=Ix=765700mm4 B=EcIx, Bs=B==l/180=2600/180=撓度滿足要求。7 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) A柱基礎(chǔ)采用天然地基，選用粉質(zhì)粘土地基持力層，該層的地基承載力特征值為fak=290Kpa 采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，混凝土采用C25，鋼筋采用HPB235級(jí)。根據(jù)凍土深度與高層建筑對(duì)基礎(chǔ)埋深的要求，假定基礎(chǔ)高度為1m。由《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》知：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行計(jì)算，在此處采用設(shè)計(jì)值組合計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果更偏于安全。取基本組合：M= N= V= KN 基礎(chǔ)持力層在粉質(zhì)粘土層，該層的地基承載力特征值為fak=290Kpa 設(shè)計(jì)值為查規(guī)范得系數(shù)= =代入得：（=219kpa，可）1）先按軸心受壓估計(jì)基礎(chǔ)底面積 由《基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》知：對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的埋深為室內(nèi)底面至基礎(chǔ)底面的距離，所以本基礎(chǔ)=2m；基礎(chǔ)面積為： == 2）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸考慮偏心受壓，將基礎(chǔ)底面增大30%，即取A===取基礎(chǔ)長短邊之比l/b= 得b= l=3）驗(yàn)算基礎(chǔ)底面尺寸取值是否合適==基底處總豎向力 =+=基底處的總力矩 Mk=+=偏心距 == （b/6=,可）基地邊緣處最大應(yīng)力：==(=，可)基底平均壓力 （fa=338kpa，可）為更偏安全，可取基礎(chǔ)底面尺寸=,偏心距和強(qiáng)度都符合設(shè)計(jì)要求采用混凝土基礎(chǔ)，采用錐形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高為1m。 A柱下錐形基礎(chǔ)1)作用于基底的外力為：F==+= KNM=+=== =2)柱與基礎(chǔ)沖切強(qiáng)度驗(yàn)算：取保護(hù)層厚度為40mm，則ho=100040=960mmb=1500mm bo=400mm l=2200mm bbo+2ho=2320mm llo+2ho=2320mm則可知沖切破壞錐體的底面全部落在基礎(chǔ)底面以外，不會(huì)產(chǎn)生沖切破壞，不必進(jìn)行沖切驗(yàn)算。3)基礎(chǔ)底板內(nèi)力配筋計(jì)算長邊方向計(jì)算截面lo=400mm,pj1= ,ho=960mm, bo=400mm由===配筋 1210, As= 2200/12=183mm200mm, 滿足要求。短邊b方向計(jì)算截面，由 = ==故b方向按構(gòu)造配筋，配筋 128, As=704mm2 1500/12=125mm200mm, 滿足要求。 A柱基礎(chǔ)詳圖 B柱基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。混凝土C25，鋼筋HPB235級(jí)。根據(jù)凍土深度與高層建筑對(duì)基礎(chǔ)埋深的要求，假定基礎(chǔ)高度為1m。M= N= V= 基礎(chǔ)持力層在粉質(zhì)粘土層，該層fak=290Kpa 查得= =（=219kpa，可）1）先按軸心受壓估計(jì)基礎(chǔ)底面積 對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的埋深為室內(nèi)底面至基礎(chǔ)底面的距離，所以= 2m== 2）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸考慮偏心受壓，將基礎(chǔ)底面增大30%，即取===取基礎(chǔ)長短邊之比l/b= 得b= l=偏安全的取 b=2m l=3m3）驗(yàn)算基礎(chǔ)底面尺寸取值是否合適=2062=240KN基底處總豎向力 =+240=基底處的總力矩 Mk=+=偏心距 == （b/6=,可）基地邊緣處最大應(yīng)力：==(=，可)基底平均壓力（fa=338kpa，可）采用混凝土基礎(chǔ)，采用錐形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)高為1m。 B柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖1）作用于基底的外力為：F==+2026=M=+= == =2）柱與基礎(chǔ)沖切強(qiáng)度驗(yàn)算: 取保護(hù)層厚度交接處的為40mm，則ho=100040=960mmb=2000mm bo=400mm l=3000mm 則bbo+2ho=2320mm llo+2ho=2320mm驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處沖切強(qiáng)度，沖切力為 ==C25混凝土 ft=由于ho=960mm 800 ho2000 內(nèi)插得=沖切破壞面上混凝土抗沖切能力的豎向分力為==Fl沖切滿足要求。3）基礎(chǔ)底板內(nèi)力配筋計(jì)算長邊方向計(jì)算截面lo=400mm, 得pj1= ,ho=960mm, bo=400mm由===配筋 1614, As= 3000/16=200mm, 滿足要求。短邊b方向計(jì)算截面，由 = =181mm2=故b方向按構(gòu)造配筋，配筋 1610, As= 1500/16=200mm, 滿足要求。 B柱基礎(chǔ)詳圖，墻厚為200mm,采用粉煤灰輕渣空心砌塊，其容重為7~8，在這取為8，基礎(chǔ)梁鋼筋采用級(jí)鋼筋，混凝土采用C25，砌體傳給基礎(chǔ)梁的荷載： ，基礎(chǔ)梁初選截面為：，自重產(chǎn)生的荷載為：，均布荷載：基礎(chǔ)梁計(jì)算簡圖如下： 基礎(chǔ)梁計(jì)算簡圖 基礎(chǔ)梁豎向荷載作用下彎矩圖、剪力圖，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，取基礎(chǔ)梁的=35mm，所以基礎(chǔ)梁截面的有效高度為：系數(shù)=，受彎構(gòu)件截面相對(duì)受壓區(qū)高度：==鋼筋截面面積為：，選配， 配筋率：，滿足要求，箍筋按構(gòu)造配筋為：。 基礎(chǔ)梁配筋圖8節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)示意圖 柱與主梁（節(jié)點(diǎn)1）的剛性連接節(jié)點(diǎn)作用在H形截面梁與H形截面柱連接節(jié)點(diǎn)處的彎矩和剪力如下圖：，采用HN400200813（r=16），H形柱采用HW4004001321（r=24），梁柱及其連接板均采用Q345鋼。梁柱的連接方式：梁翼緣采用完全焊透的坡口對(duì)接焊縫連接。 梁與柱的剛性連接示意圖焊縫采用E50型焊條的手工焊,焊縫質(zhì)量等級(jí)為三級(jí),對(duì)于板件厚度16mm,對(duì)接焊縫抗壓強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 角焊縫的抗拉 抗壓和抗剪強(qiáng)度 常用計(jì)算法是假定作用在梁拼接處的彎矩完全由翼緣承擔(dān)，而剪力完全由腹板承擔(dān)，本結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)便采用此法。設(shè)計(jì)用內(nèi)力：M= V= N= 1）粱翼緣采用完全焊透的坡口對(duì)接焊縫連接由公式== KN/cm2f=31kN/cm2梁翼緣的焊縫強(qiáng)度不滿足要求。故可以加通過上下大翼緣寬度來提高承載力。查鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范知，可在距梁端l/6=，在梁端加大翼緣寬度至280mm，由于板寬差了8mm4mm， 所以從板的兩側(cè)做成坡度為1：。則此時(shí)對(duì)于梁端的對(duì)接焊縫的正應(yīng)力為==f=31kN/cm2翼緣焊縫強(qiáng)度滿足要求。梁變截面處采用全截面對(duì)接焊縫連接,驗(yàn)算其強(qiáng)度如下：此處的內(nèi)力值為：Mx= N= V= 正應(yīng)力= KN/cm2=假定剪力由腹板均勻承擔(dān),則= KN/cm2=18kN/cm2可見剪應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要