門式剛架設(shè)計(jì)實(shí)例門式剛架設(shè)計(jì)實(shí)例門式剛架設(shè)計(jì)實(shí)例門式剛架設(shè)計(jì)實(shí)例編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:輕型門式剛架——計(jì)算原理和設(shè)計(jì)實(shí)例<9>來源：發(fā)布時(shí)間：06-06編輯：段文雁二、設(shè)計(jì)實(shí)例一1設(shè)計(jì)資料門式剛架車間柱網(wǎng)布置：長(zhǎng)度60m；柱距6m；跨度18m。剛架檐高：6m；屋面坡度1：10；屋面材料：夾心板；墻面材料：夾心板；天溝：鋼板天溝；基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)為C25，fc=N/mm2；材質(zhì)選用：Q235-Bf=215N/mm2f=125N/mm2。2荷載取值靜載：為kN/m2；活載：kN/m2；雪載：kN/m2；風(fēng)載：基本風(fēng)壓W0=kN/m2，地面粗糙度B類，風(fēng)載體型系數(shù)如下圖：圖3-41風(fēng)載體型系數(shù)示意圖3荷載組合(1).恒載+活載(2).恒載+風(fēng)載(3).恒載+活載+×風(fēng)載(4).恒載+×活載+風(fēng)載4內(nèi)力計(jì)算（1）計(jì)算模型圖3-42計(jì)算模型示意圖（2）工況荷載取用恒載活載左風(fēng)右風(fēng)圖3-43剛架上的恒載、活載、風(fēng)載示意圖各單元信息如下表：表3-5單元信息表單元號(hào)截面名稱長(zhǎng)度(mm)面積(mm2)繞2軸慣性矩(x104mm4)繞3軸慣性矩(x104mm4)1Z250~450x160x8x10570097397482L450x180x8x1090457040974227283L450x180x8x109045704097422728表中：面積和慣性矩的上下行分別指小頭和大頭的值圖3-44梁柱截面示意簡(jiǎn)圖（3）計(jì)算結(jié)果剛架梁柱的M、N、Q見下圖所示：

圖3-45恒載作用時(shí)的剛架M、N、Q圖

圖3-46活載作用時(shí)的剛架M、N、Q圖

圖3-47（左風(fēng)）風(fēng)載作用時(shí)的剛架M、N、Q圖選取荷載效應(yīng)組合：（恒載+活載）情況下的構(gòu)件內(nèi)力值進(jìn)行驗(yàn)算。組合內(nèi)力數(shù)值如下表所示：表3-6組合內(nèi)力表單元號(hào)小節(jié)點(diǎn)軸力N(kN)小節(jié)點(diǎn)剪力Q2(kN)小節(jié)點(diǎn)彎距M大節(jié)點(diǎn)軸力N(kN)大節(jié)點(diǎn)剪力Q2(kN)大節(jié)點(diǎn)彎距M12345構(gòu)件截面驗(yàn)算根據(jù)協(xié)會(huì)規(guī)程第條進(jìn)行板件最大寬厚比驗(yàn)算。翼緣板自由外伸寬厚比：（180-8）/（2×10）=<15，滿足協(xié)會(huì)規(guī)程得限值要求；腹板寬厚比：(450-2×10)/8=54<250，滿足協(xié)會(huì)規(guī)程的限值要求。腹板屈曲后強(qiáng)度的抗剪承載力設(shè)計(jì)值按如下考慮：腹板高度變化率：(450-250)/=35mm/m<60mm/m，故腹板抗剪可以考慮屈曲后強(qiáng)度。加勁肋間距取為2hw，則其抗剪承載力設(shè)計(jì)值為：其中，因?yàn)椋?）1號(hào)單元（柱）的截面驗(yàn)算I.組合內(nèi)力值如下：1號(hào)節(jié)點(diǎn)端M12=N12=—kNQ12=kN2號(hào)節(jié)點(diǎn)端M21=N21=—kNQ21=kNII.強(qiáng)度驗(yàn)算先計(jì)算1號(hào)節(jié)點(diǎn)端。×103/5440=mm2用代替式中的fy。=×=N/mm2，彎矩為0，故截面邊緣正應(yīng)力比值。根據(jù)規(guī)程中式求得=，進(jìn)而得到=29/×2×=。因?yàn)?，所以有效寬度系數(shù)=1，即此時(shí)1號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面全部有效。QAB1號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面強(qiáng)度滿足要求。再驗(yàn)算2號(hào)節(jié)點(diǎn)端：=N/mm2=—N/mm2用代替規(guī)程中式中的fy。=×=N/mm2，截面邊緣正應(yīng)力比值—。根據(jù)規(guī)程中式求得=，進(jìn)而得到=。因?yàn)?，所以有效寬度系數(shù)=1，即此時(shí)2號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面全部有效。2號(hào)節(jié)點(diǎn)端同時(shí)受到壓彎作用，根據(jù)協(xié)會(huì)規(guī)程第條的第三款規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。QBA<=3440×125×=215kN(采用規(guī)程中式（）計(jì)算)=（215－56890/7040）×1010133=M<，故2號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面強(qiáng)度滿足要求。III.穩(wěn)定驗(yàn)算對(duì)于1號(hào)單元（柱），已知柱平面外在柱高4m處設(shè)置柱間支撐，即平面外計(jì)算長(zhǎng)度L0y=4000mm。根據(jù)協(xié)會(huì)規(guī)程第條可求出截面高度呈線性變化柱子的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)。柱小頭慣性矩Ic0=5998×104mm4，柱大頭慣性矩Ic1=22728×104mm4，Ic0/Ic1=。梁的最小截面慣性矩Ib0=22728×104mm4，梁為等截面，斜梁換算長(zhǎng)度系數(shù)取。對(duì)于橫梁=22728×104/（2××9045）=12564，對(duì)于柱=22728×104/5700=39874，所以K2/K1=。查規(guī)程中表可得=，平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度L0x=8150mm。變截面柱在平面內(nèi)的穩(wěn)定性按照規(guī)程中第條的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。=78，查表得=，=1834kN。穩(wěn)定驗(yàn)算公式為：=+=N/mm2<215N/mm2變截面柱在平面外的穩(wěn)定性按照規(guī)程第條的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。=95，查表得=，楔率為=。1號(hào)單元柱一端彎矩為0，故=，=，=，=197，=。因?yàn)?gt;，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ17-88的規(guī)定，查出相應(yīng)的=代替，即=。平面外穩(wěn)定的驗(yàn)算公式：=+=N/mm2

2）2號(hào)單元（梁）的截面驗(yàn)算I.組合內(nèi)力值如下：2號(hào)節(jié)點(diǎn)端M23=N23=—kNQ23=kN3號(hào)節(jié)點(diǎn)端M32=N32=—kNQ32=kNII.強(qiáng)度驗(yàn)算先計(jì)算2號(hào)節(jié)點(diǎn)端。=N/mm2=—N/mm2故截面邊緣正應(yīng)力比值—。用代替規(guī)程中式中fy。=×=N/mm2。根據(jù)式規(guī)程中四式求得=，進(jìn)而得到=。因?yàn)?，所以有效寬度系數(shù)=1，即此時(shí)2號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面全部有效。2號(hào)節(jié)點(diǎn)端同時(shí)受到壓彎作用，根據(jù)協(xié)會(huì)規(guī)程第條的第三款規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。QBC<=3440×125×=430kN(采用規(guī)程中式計(jì)算)=（215－28710/7040）×1010133=M<，故2號(hào)節(jié)點(diǎn)截面強(qiáng)度滿足要求。再驗(yàn)算3號(hào)節(jié)點(diǎn)端。=N/mm2=—N/mm2故截面邊緣正應(yīng)力比值—。用代替規(guī)程中式中的fy，=×=N/mm2，根據(jù)規(guī)程中式求得=，進(jìn)而得到=。因?yàn)?，所以有效寬度系數(shù)=1，即此時(shí)3號(hào)節(jié)點(diǎn)端截面全部有效。3號(hào)節(jié)點(diǎn)端同時(shí)受到壓彎作用，根據(jù)協(xié)會(huì)規(guī)程第條的第三款規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。QCB<=3440×125×=215kN(采用規(guī)程中式計(jì)算)=（215－23050/7040）×1010133=M<故3號(hào)節(jié)點(diǎn)截面強(qiáng)度滿足要求。III．穩(wěn)定驗(yàn)算根據(jù)協(xié)會(huì)規(guī)程第條第一款的規(guī)定，實(shí)腹式剛架梁當(dāng)屋面坡度小于10°時(shí)，在剛架平面內(nèi)可可僅按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度。本例的屋面坡度為°小于10°，故可不驗(yàn)算梁平面內(nèi)的穩(wěn)定性。剛架梁平面外的穩(wěn)定性按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ17-88第五章第二節(jié)的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算2號(hào)單元（梁）。已知梁平面外側(cè)向支撐點(diǎn)間距為3000mm，即平面外計(jì)算長(zhǎng)度L0y=3000mm。梁的最小截面慣性矩Ib0y=974×104mm4，梁為等截面。=81，查表得=，=，按照如下公式確定：=因?yàn)?gt;，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ17-88的規(guī)定，查出相應(yīng)的=代替，即=。按2號(hào)節(jié)點(diǎn)端的受力驗(yàn)算構(gòu)件平面外的穩(wěn)定性：=+=

6連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算（1）梁柱節(jié)點(diǎn)采用如下圖所示的連接形式。圖3-48梁柱連接節(jié)點(diǎn)示意圖連接處的組合內(nèi)力值：M=，N=—kN，Q=54.30kN。1）.螺栓驗(yàn)算若采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，用級(jí)M20高強(qiáng)螺栓，連接表面用鋼絲刷除銹，，每個(gè)螺栓抗剪承載力為：=×1××110000=?？辜粜栌寐菟〝?shù)量n==2，初步采用8個(gè)M20高強(qiáng)螺栓。螺栓群布置如圖3-49所示：圖3-49梁柱連接節(jié)點(diǎn)螺栓群布置圖螺栓承受的最大拉力值按照如下公式計(jì)算（其中y1=270，y2=178，y3=113，y4=48各有4個(gè)螺栓）：==—+=<=88kn以上計(jì)算說明：螺栓群抗剪、抗彎均滿足要求。2）連接板厚度的設(shè)計(jì)端板厚度t根據(jù)支承條件計(jì)算確定。在本例中有兩種計(jì)算類型：兩邊支承類端板（端板平齊）以及無加勁肋端板，分別按照協(xié)會(huì)規(guī)程中相應(yīng)的公式計(jì)算各個(gè)板區(qū)的厚度值，然后取最大的板厚作為最終值。兩邊支承類端板（端板平齊）：ef=42mm，ew=40mm，Nt=kn，b=180mm，f=215mm。=mm無加類端板：a=65mm，ew=42mm，Nt=kn=mm綜上所得結(jié)果可取端板厚度為t=18mm。3）節(jié)點(diǎn)域剪應(yīng)力驗(yàn)算門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點(diǎn)域應(yīng)按照協(xié)會(huì)規(guī)程第條的規(guī)定驗(yàn)算。其中，M=kn，db=450mm，dc=434mm，tc=8mm。=N/mm2節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力滿足規(guī)程要求。在端板設(shè)置螺栓處，應(yīng)按照協(xié)會(huì)規(guī)程第條的規(guī)定驗(yàn)算構(gòu)件腹板的強(qiáng)度。采用翼緣內(nèi)第二排一個(gè)螺栓的拉力設(shè)計(jì)值Nt2，經(jīng)計(jì)算得到：Nt2=kN<P=44kN。因?yàn)閑w=41mm，tw=8mm，所以，=N/mm2

（2）梁拼接節(jié)點(diǎn)梁的拼接方式如圖3-50所示。圖3-50梁拼接節(jié)點(diǎn)示意圖連接處的組合內(nèi)力值為：M=，N=—kN，Q=kN。其計(jì)算方法與梁柱連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法相似1）.螺栓驗(yàn)算仍采用級(jí)M16高強(qiáng)螺栓，連接表面用鋼絲刷除銹，，每個(gè)螺栓抗剪承載力為，剪力很小，抗剪顯然滿足，初步采用12個(gè)M16高強(qiáng)螺栓。螺栓群布置如圖3-51所示：圖3-51梁拼接節(jié)點(diǎn)螺栓群布置圖螺栓承受的最大拉力值按照如下公式計(jì)算（y1=261，y2=183，y3=130各有四個(gè)螺栓）：==—+=kN<=56kN所以，螺栓群抗剪、抗彎均滿足要求。2）連接板厚度的設(shè)計(jì)端板厚度t根據(jù)支承條件計(jì)算確定，在本例中有兩種計(jì)算類型：兩邊支承類端板（端板平齊）以及無加勁肋端板，分別按照協(xié)會(huì)規(guī)程中相應(yīng)的公式計(jì)算各個(gè)板區(qū)的厚度值，然后取最大的板厚作為最終值。伸臂類端板（端板平齊）：其中ef=32mm，Nt=kN，b=180mm，f=215mm。=mm兩邊支承板（端板平齊）：其中ef=38mm，ew=26mm，Nt=kN，b=180mm，f=215mm。=12..1mm無加類端板：其中a=53mm，ew=26mm，Nt=kN，=mm綜上所得結(jié)果可取端板厚度為t=18mm。三、設(shè)計(jì)實(shí)例二1、設(shè)計(jì)資料門式剛架車間柱網(wǎng)布置：長(zhǎng)度60m；柱距6m；跨度18m。檐高凈高9m；牛腿標(biāo)高6m，吊車起重量5t，輕級(jí)工作制，軟鉤；屋面坡度1：10；屋面材料：夾心板；墻面材料：夾心板；天溝：鋼板天溝；基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)為C25，fc=mm2；材質(zhì)選用：Q235-Bf=215N/mm2，f=125N/mm2。2、荷載取值靜載：m2；活載kN/m2；雪載kN/m2；風(fēng)載：基本風(fēng)壓W0=kN/m2，地面粗糙度B類，風(fēng)載體型系數(shù)圖同設(shè)計(jì)實(shí)例一。這里重點(diǎn)介紹吊車荷載的取用。（1）基本資料取得吊車的基本資料為：起重量5t；軟鉤；輕級(jí)工作制；跨度；起升高度12m；運(yùn)行速度：小車min，大車min。（a）（b）圖3-52吊車基本尺寸示意圖吊車基本尺寸：B=4500mm，K=3400mm；軌道以上高度H=，B1=230mm；軌道型號(hào)：38kg/m；小車重量：，總重：；輪壓：Fmax=，F(xiàn)min=。（2）吊車荷載的設(shè)計(jì)值吊車每個(gè)車輪的橫向水平制動(dòng)力T1：=×（50+17）/4=kN吊車豎向荷載的設(shè)計(jì)值（最大）：=××74=kN吊車豎向荷載的設(shè)計(jì)值（最?。?××22=kN吊車橫向水平荷載的設(shè)計(jì)值：=××=kN（3）吊車工況吊車荷載的共有八種工況：只考慮一臺(tái)吊車時(shí)1）最大輪壓在左，最小輪壓在右，并且同時(shí)有向右的橫向水平荷載2）最大輪壓在左，最小輪壓在右，并且同時(shí)有向左的橫向水平荷載3）最大輪壓在右，最小輪壓在左，并且同時(shí)有向右的橫向水平荷載4）最大輪壓在右，最小輪壓在左，并且同時(shí)有向左的橫向水平荷載同時(shí)考慮兩臺(tái)吊車時(shí)5）最大輪壓在左，最小輪壓在右，并且同時(shí)有向右的橫向水平荷載6）最大輪壓在左，最小輪壓在右，并且同時(shí)有向左的橫向水平荷載7）最大輪壓在右，最小輪壓在左，并且同時(shí)有向右的橫向水平荷載8）最大輪壓在右，最小輪壓在左，并且同時(shí)有向左的橫向水平荷載因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性，故前兩種情況就是典型的吊車荷載情況，如下圖所示：（a）（b）圖3-53兩種典型的吊車荷載作用情況示意圖（4）吊車荷載的影響線確定假定吊車梁為簡(jiǎn)支梁。簡(jiǎn)支梁在受到集中荷載作用時(shí)，支座反力的影響線如下圖所示：（a）（b）圖3-54吊車荷載的影響線示意圖當(dāng)只考慮一臺(tái)吊車的作用時(shí)，吊車作用在剛架上的荷載考慮如下：豎向荷載=×=kN；=×=kN；橫向水平荷載=×=kN；當(dāng)同時(shí)考慮兩臺(tái)吊車的作用時(shí)，吊車作用在剛架上的荷載考慮如下：豎向荷載=×=259kN；=×=77kN；橫向水平荷載=×=kN；將吊車梁的自重平均分配到剛架柱上，估計(jì)吊車梁的截面尺寸為380x300x8x10mm，則初步估算吊車梁自重為71kg/m，那么剛架柱上因此受到的集中力標(biāo)準(zhǔn)值為kN。3、荷載效應(yīng)組合（1）恒載+活載（2）恒載+風(fēng)載（3）恒載+吊車荷載（4）恒載+活載+×風(fēng)載（5）恒載+×活載+風(fēng)載（6）恒載+活載+×吊車荷載（7）恒載+×活載+吊車荷載（8）恒載+×風(fēng)載+吊車荷載（9）恒載+風(fēng)載+×吊車荷載（10）恒載+活載+×風(fēng)載+×吊車荷載（11）恒載+×活載+風(fēng)載+×吊車荷載（12）恒載+×活載+×風(fēng)載+吊車荷載4、內(nèi)力計(jì)算采用同濟(jì)大學(xué)的3D3S鋼結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力。（1）計(jì)算模型簡(jiǎn)圖圖3-55計(jì)算模型簡(jiǎn)圖（2）內(nèi)力圖形對(duì)應(yīng)圖3-53所示的吊車荷載作用情況，下面給出考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)作用時(shí)，剛架相應(yīng)的內(nèi)力圖形：M圖N圖Q圖（a）考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)作用（橫向水平荷載向右）M圖N圖Q圖（b）考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)作用（橫向水平荷載向左）圖3-56吊車荷載下的剛架內(nèi)力圖各單元信息如下表所示：表3-7單元信息表單元號(hào)截面名稱長(zhǎng)度(mm)面積(mm2)繞2軸慣性矩(x104mm4)繞3軸慣性矩(x104mm4)1柱460x180x6x1060006240973224872柱460x180x6x1033006240973224873L400x180x4x890454416778129534L400x180x4x890454416778129535柱460x180x6x1060006240973224876柱460x180x6x103300624097322487我們?nèi)∪缦滤镜囊环N較不利的荷載組合進(jìn)行構(gòu)件的驗(yàn)算：恒載+×活載+×風(fēng)載（左風(fēng)）+×吊車荷載（吊車荷載工況5）。相應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)力如下表所示：表3-8組合內(nèi)力表單元號(hào)小節(jié)點(diǎn)軸力N(kN)小節(jié)點(diǎn)剪力Q2(kN)小節(jié)點(diǎn)彎距M大節(jié)點(diǎn)軸力N(kN)大節(jié)點(diǎn)剪力Q2(kN)大節(jié)點(diǎn)彎距M1234565、構(gòu)件驗(yàn)算構(gòu)件驗(yàn)算與實(shí)例一相似，可以參照實(shí)例一的相應(yīng)步驟進(jìn)行，在此不再贅述。6、節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算梁柱節(jié)點(diǎn)連接以及梁的對(duì)接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算與實(shí)例一相似，這里僅給出牛腿及其和柱的連接驗(yàn)算。1）牛腿設(shè)計(jì)圖3-57牛腿連接節(jié)點(diǎn)示意圖牛腿所承受的組合內(nèi)力值：牛腿承受一個(gè)吊車梁傳來的偏心豎向力，包括吊車豎向荷載以及吊車梁的自重，力的大小為：259+×=kN。力的作用點(diǎn)距柱內(nèi)邊緣的偏心值為520mm，則牛腿與柱連接處所承受的力為：Q=kN，M=kN.M。I.牛腿與柱連接處的截面強(qiáng)度計(jì)算經(jīng)計(jì)算牛腿的慣性矩為I=×106mm4，截面模量為Wn=731588mm3，腹板中點(diǎn)處的S=414900mm3，抗彎強(qiáng)度：=×106/731588=N/mm2抗剪強(qiáng)度：=264110×414900/（×106×8）=N/mm2腹板邊緣處的折算應(yīng)力：=×165/175=N/mm2可以偏安全地認(rèn)為=N/mm2，則折算應(yīng)力為：=N/mm2II.牛腿與柱連接處的焊縫強(qiáng)度計(jì)算焊縫全部采用角焊縫，焊腳尺寸取為9mm。焊縫布置如圖3-58所示：圖3-58焊縫布置圖焊腳尺寸為9mm，則焊縫有效截面的投影寬度為=mm。經(jīng)計(jì)算得到焊縫的慣性矩為Iwx=4mm4，截面模量為Wn=956744mm3。因?yàn)橐砭壺Q向剛度較差，所以假定全部剪力由牛腿腹板的焊縫承受，彎矩則由整個(gè)工字形焊縫來承受?？箯濖?yàn)算：=×106/956744=N/mm2<=160N/mm2抗剪驗(yàn)算：腹板的豎向焊縫面積為=4032mm2=N/mm2<=160N/mm2腹板邊緣的折算應(yīng)力：=×165/=N/mm2可以偏安全地認(rèn)為=N/mm2，則折算應(yīng)力為：=N/mm2<=160N/mm2焊縫抗剪、抗彎均滿足要求。2）柱腳設(shè)計(jì)3D3S軟件計(jì)算得到柱腳的最大反力值為：M=，N=kN，Q=kN。柱腳采用如圖所示柱腳形式。圖3-59柱腳形式示意圖I.確定底板尺寸底板的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)根據(jù)設(shè)置的加勁肋等補(bǔ)強(qiáng)板件和錨栓的構(gòu)造特點(diǎn)來確定。初步確定L=750mm，B=490mm，錨栓孔的布置位置如圖3-60所示。底板的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)滿足下列公式的要求：經(jīng)計(jì)算可得：=+=N/mm2

圖3-60錨栓孔的布置圖II.確定底板厚度三邊支承板及兩相鄰邊支承板：。對(duì)于柱內(nèi)區(qū)格：b1=242mm，a1=237mm，b1/a1=，查表得到。相應(yīng)區(qū)格內(nèi)的最大應(yīng)力為：q=N/mm2，所以M1=25642N.mm/mm。錨栓區(qū)格：b1=145mm，a1=218mm，b1/a1=，查表得到。相應(yīng)區(qū)格內(nèi)的最大應(yīng)力為：q=N/mm2，所以M2=10379N.mm/mm。所以Mmax=25642，由此計(jì)算底板得厚度：=，取板厚為30mmIII.確定錨栓直徑：錨栓計(jì)算簡(jiǎn)圖參見圖8-13。底板上單位面積上的壓力為：=+=N/mm2=—=—N/mm2=407mm=239mm=529mm則錨栓所承受的拉力為：=kN?？紤]到錨栓應(yīng)留有一定余量，選取Q345鋼的錨栓，直徑為36mm，單個(gè)錨栓承載力147kN。I.確定各加勁板件的長(zhǎng)度、寬度和厚度尺寸加勁板件的強(qiáng)度及其與柱板件和柱腳底板的連接可近似的按照下列公式計(jì)算：（1）（2）其寬厚比不宜超過。2號(hào)類型加勁板件：其所承受的作用剪力為：=（145/2+237/2）×155×=kN或者=270取兩者之間的大值來確定板件高度。板件厚度按照寬厚比限值計(jì)算取厚度為10mm。按照下面的公式確定板件高度：=216mm取板件高度為350mm。焊縫長(zhǎng)度按照如下公式確定，取焊腳尺寸為hf=8mm：=301mm所以板件與柱之間滿焊，焊縫長(zhǎng)度350mm，計(jì)算長(zhǎng)度lw=340mm<60hf滿足構(gòu)造要求。3號(hào)類型加勁板件：與2號(hào)類型加勁板件的計(jì)算過程類似，所得結(jié)果與2號(hào)類型加勁板件的尺寸一致。4號(hào)類型加勁板件：其所承受的作用剪力為：=237×242×=kN用來確定板件高度。板件厚度按照寬厚比限值計(jì)算取厚度為14mm。按照如下公式確定板件高度：=85mm取板件高度為350mm焊縫長(zhǎng)度按照下面的公式確定，取焊腳尺寸為hf=6mm：=259mm所以板件與柱之間滿焊，焊縫長(zhǎng)度350mm，計(jì)算長(zhǎng)度lw=340mm<60hf滿足構(gòu)造要求。四、設(shè)計(jì)實(shí)例三1、設(shè)計(jì)資料門式剛架車間柱網(wǎng)布置：長(zhǎng)度60m；柱距6m；跨度18m。檐口凈高9m；屋面坡度1：10；屋面材料：夾心板；墻面材料：夾心板；有夾層，夾層標(biāo)高5m。樓面材料：采用壓型鋼板組合樓面，壓型鋼板型號(hào)YX70-200-600，板厚為，樓面混凝土標(biāo)號(hào)C15；天溝：鋼板天溝；基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)為C25，fc=mm2；材質(zhì)選用：Q235-Bf=215N/mm2f=125N/mm2。2、荷載信息屋面恒載：m2；屋面活載：KN/m2；屋面雪載：KN/m2；樓面恒載：m2；樓面活載：m2；風(fēng)載：基本風(fēng)壓W0=KN/m2，地面粗糙度B類，風(fēng)載體型系數(shù)如下圖：圖3-61風(fēng)載體型系數(shù)示意圖將樓面荷載轉(zhuǎn)化為主梁上的線荷載，同時(shí)應(yīng)考慮樓面活載的最不利位置。樓面主梁上的荷載為：恒荷載KN/m2，活荷載KN/m2。典型的樓面活載不利位置如圖3-62所示：

圖3-62樓面活載不利位置示意圖3、荷載效應(yīng)組合（1）恒載+活載（2）恒載+風(fēng)載（3）恒載+活載+×風(fēng)載（4）恒載+×活載+風(fēng)載4、內(nèi)力計(jì)算采用同濟(jì)大學(xué)的3D3S鋼結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。（1）計(jì)算模型簡(jiǎn)圖：圖3-63計(jì)算模型簡(jiǎn)圖（2）內(nèi)力圖形圖3-64恒+活（活載滿布）組合下的剛架內(nèi)力圖各單元信息如下表：表3-8單元信息表單元號(hào)截面名稱長(zhǎng)度(mm)面積(mm2)繞2軸慣性矩(x104mm4)繞3軸慣性矩(x104mm4)AB350x200x8x1050006640133513959BC350x200x8x1043006640133513959CDL400x180x4x89045441677812953DEL400x180x4x89045441677812953FG350x200x8x1050006640133513959EF350x200x8x1043006640133513959HI350x200x8x1050006640133513959JK350x200x8x1050006640133513959BJL450x200x8x1060007440133524664JHL450x200x8x1060007440133524664HFL450x200x8x1060007440133524664取如下所示的一種較不利的荷載組合進(jìn)行構(gòu)件的驗(yàn)算：恒載+×活載（活載滿布）。相應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)力如表3-9所示。表3-9組合內(nèi)力表單元號(hào)小節(jié)點(diǎn)軸力N(kN)小節(jié)點(diǎn)剪力Q2(kN)小節(jié)點(diǎn)彎距M大節(jié)點(diǎn)軸力N(kN)大節(jié)點(diǎn)剪力Q2(kN)大節(jié)點(diǎn)彎距MABBCCDDEFGEFHIJKBJJHHF5、構(gòu)件驗(yàn)算構(gòu)件驗(yàn)算與實(shí)例一相似，可以參照實(shí)例一的相應(yīng)步驟進(jìn)行，在此不再贅述。6、節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算梁柱節(jié)點(diǎn)連接以及梁的對(duì)接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算與實(shí)例一相似。（1）樓面梁與中柱的連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算：圖3-65樓面梁與中柱連接節(jié)點(diǎn)示意圖節(jié)點(diǎn)處組合內(nèi)力值：M=，Q=kN，N=kN?？紤]剪力全部由腹板及其連接來傳遞，采用摩擦型級(jí)M24高強(qiáng)螺栓。彎矩按照梁截面上腹板與翼緣的剛度比例分配，則翼緣承受的彎矩Mf和腹板承受的彎矩Mw按以下方法計(jì)算：梁截面繞強(qiáng)軸的慣性矩=×106mm4，腹板繞強(qiáng)軸的慣性矩Iwx=×106mm4。Mw=（Iwx/Ix）×M=Mf=M—Mw=1）螺栓計(jì)算連接處構(gòu)件表面采用噴砂處理，則每個(gè)螺栓抗剪承載力為：=×1××155000=采用8個(gè)M24高強(qiáng)螺栓，螺栓群布置如圖3-66所示：圖3-66螺栓群布置示意圖則在剪力和彎矩同時(shí)作用下，螺栓群內(nèi)單個(gè)螺栓所承受的最大剪力由兩部分組成：=N/8=kN=Q/8=kN=kN=kN由圖3-66可以看出螺栓1的受力最大，其合力為：=kN<=螺栓連接滿足要求。2）連接板與柱子的焊縫計(jì)算連接板與柱子之間采用兩條角焊縫進(jìn)行連接，取焊腳尺寸為6mm，焊縫長(zhǎng)度為380mm。焊縫在彎矩、剪力、軸力作用下的應(yīng)力分別為：=N/mm2=N/mm2=N/mm2將以上三個(gè)應(yīng)力值代入下式，得：=N/mm2<=160N/mm2連接板焊縫滿足要求。3）梁柱連接處的焊縫計(jì)算翼緣采用四條角焊縫與柱子相連，取焊腳尺寸為10mm，焊縫長(zhǎng)度為200mm，則翼緣焊縫所能承受的彎矩為：=>Mf=翼緣焊縫強(qiáng)度滿足要求。（2）樓面主次梁連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算主次梁之間的連接做成鉸接，次梁間距為2m，取次梁截面為L(zhǎng)250x180x6x8。圖3-37樓面主梁與次梁連接節(jié)點(diǎn)示意圖節(jié)點(diǎn)處組合內(nèi)力值：M=，Q=kN，N=kN?？紤]剪力全部由腹板及其連接來傳遞，采用摩擦型級(jí)M16高強(qiáng)螺栓；連接板的長(zhǎng)度和寬度按照螺栓連接的構(gòu)造要求確定，連接板的厚度取10mm。1）連接板上的螺栓群計(jì)算連接處構(gòu)件表面采用噴砂處理，則每個(gè)螺栓抗剪承載力為：=×1××70000=KN，采用4個(gè)M16高強(qiáng)螺栓，螺栓群布置如圖3-37所示。則在剪力作用下，螺栓群內(nèi)單個(gè)螺栓所承受的剪力為：=Q/4=KN<=KN螺栓連接滿足要求。2）連接板與主梁間焊縫的計(jì)算連接板與主梁之間的連接焊縫采用雙面直角角焊縫，取焊腳尺寸為8mm，焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lw通常僅考慮主梁腹板部分有效。作用在焊縫上的作用力，除了次梁端部的剪力外，還應(yīng)考慮由于偏心所產(chǎn)生的附加彎矩的影響。偏心距為e=136mm，偏心彎矩=。焊縫在剪力和彎矩共同作用下的應(yīng)力為：=N/mm2=×106/235200=N/mm2=N/mm2<=160N/mm2焊縫強(qiáng)度滿足要求。7、壓型鋼板組合樓面的計(jì)算考慮壓型鋼板作為組合板，即壓型鋼板既作為模板，又作為樓板底面受拉配筋，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后組合受力。選定壓型鋼板型號(hào)為YX70-200-600，板厚為，如圖3-38所示：圖3-38YX70-200-600壓型鋼板截面示意圖壓型鋼板腹板與水平面的夾角為：，腹板寬度=mm。計(jì)算得到的壓型鋼板截面特性如下表所示（忽略圓角影響）：表3-10截面特性計(jì)算表板件類別板件寬度bi（mm）至上邊緣距離yi（mm）bi×yi（mm2）bi×yi2（×103）（mm3）（×103）（mm3）上翼緣130×3=390156————下翼緣50×3+42=19213363————腹板×6=3514511下折板×1=201192————292