...wd......wd......wd...目錄設(shè)計(jì)資料-----------------------2鋼屋架計(jì)算--------------------------------7三、內(nèi)力計(jì)算-----------------------------------7四、桿件截面設(shè)計(jì)-----------------------------9五、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)-----------------------------------12六、填板計(jì)算-----------------------------------16七、吊車梁計(jì)算--------------------------------16八、排架柱荷載計(jì)算--------------------------18九、排架柱配筋計(jì)算--------------------------20十、牛腿設(shè)計(jì)-----------------------------------21十一、根基設(shè)計(jì)--------------------------------22某機(jī)加工車間設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料車間根本參數(shù)：某公司因生產(chǎn)需要，擬在濟(jì)南郊區(qū)建設(shè)一座單層單跨機(jī)加工車間〔設(shè)計(jì)使用壽命50年〕，車間建筑平面、剖面見以下列圖。車間采用排架構(gòu)造，下部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱及獨(dú)立根基，上部采用鋼屋架構(gòu)造，屋架與排架柱鉸接。車間內(nèi)設(shè)有一臺(tái)A4工作制的軟鉤梁式吊車，屋架下弦距離牛腿頂面1.8m，軌道高度130mm?；炷僚偶苤捎脤?shí)腹矩形柱;吊車梁采用H形截面鋼吊車梁，抗風(fēng)柱為矩形截面鋼筋混凝土柱。車間屋面采用75mm厚彩色夾芯鋼板，屋面檁條為卷邊C型鋼〔C180×70×20×2.5〕，檁條間距約1.5m;車間四周圍護(hù)墻采用240mm厚磚墻，內(nèi)外各抹灰20mm厚，外表刷涂料;縱墻塑鋼窗洞高為1.8m、寬為2.4m，共上下兩層。2、車間荷載、材料自重、抗震設(shè)防等級(jí)：①屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:0.5kN/m2(不上人屋面，無積灰荷載)；②根本風(fēng)壓：0.45kN/m2；③根本雪壓：0.30kN/m2；④屋面75mm厚夾芯鋼板及檁條自重標(biāo)準(zhǔn)值:0.25kN/m2〔按投影面積〕；⑤鋼屋架及屋面支撐自重標(biāo)準(zhǔn)值〔估算〕：0.35kN/m2〔按投影面積〕；⑥鋼筋混凝土自重25kN/m3；磚及抹灰自重20kN/m3；回填土自重20kN/m3；⑦抗震設(shè)防等級(jí)：6度。荷載組合：①鋼屋架為簡化計(jì)算，屋面暫不考慮風(fēng)荷載作用。首先計(jì)算一榀典型簡支屋架的內(nèi)力系數(shù)，然后分別計(jì)算下述三種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的桿件內(nèi)力：全跨永久荷載、全跨屋面活荷載、半跨屋面活荷載。最后列表進(jìn)展下述兩種荷載組合：1.2×全跨永久荷載+1.4×〔屋面活荷載，雪荷載〕max；1.2×全跨永久荷載+1.4×〔半跨屋面活荷載，半跨雪荷載〕max。②排架柱為簡化計(jì)算，不考慮車間的空間作用，將鋼屋架簡化成剛度無窮大的水平橫梁，兩端與排架柱鉸接連接。屋面永久荷載及活荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別等效作用到橫梁上。首先分別計(jì)算下述八種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下一榀典型排架的內(nèi)力：永久荷載、屋面活荷載、左〔或右〕墻面風(fēng)荷載、吊車左〔或右〕剎車力、吊車靠近左(或右)時(shí)的豎向荷載；然后列表進(jìn)展排架柱的內(nèi)力組合。組合情況考慮以下六種：1.2×永久荷載+1.4×〔屋面活荷載，雪荷載〕max；1.2×永久荷載+1.4×墻面風(fēng)荷載；1.2×永久荷載+1.4×吊車豎向荷載；1.2×永久荷載+0.9×1.4×〔屋面活荷載，雪荷載〕max+0.9×1.4×墻面風(fēng)荷載；1.2×永久荷載+0.9×1.4×〔屋面活荷載，雪荷載〕max+0.9×1.4×吊車豎向荷載；1.2×永久荷載+0.9×1.4×〔屋面活荷載，雪荷載〕max+0.9×1.4×墻面風(fēng)荷載+0.9×1.4×吊車豎向荷載+0.9×1.4×吊車水平荷載。4、地質(zhì)情況：經(jīng)勘測，地表土為人工填土，1.2m厚，不宜作為天然地基土，建議全部挖除；其下為粘土，地基承載力特征值，壓縮模量，適宜作為地基持力層。場地地下水靜止水位埋深為10.5米，可不考慮水質(zhì)對(duì)根基混凝土的侵蝕。最大凍土深度可按0.5m考慮。5、主要構(gòu)件材料①鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋，箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋；②混凝土：C20~C30；③鋼材：Q235-B或Q345-B。6、鋼屋架形式為梯形鋼屋架，吊車噸位為10t，牛腿柱頂標(biāo)高為4.5m構(gòu)造布置二、鋼屋架計(jì)算1、屋面坡度為1/12。2、屋架布置及幾何尺寸屋架幾何尺寸圖屋架計(jì)算跨度2400-300=23700屋架端部高度H=23125mm3、荷載計(jì)算〔1〕恒荷載屋面恒荷載0.25kN/m2屋架及支撐自重0.35kN/m20.25+0.35=0.6kN/m2〔2〕活荷載因屋面活荷載0.5kN/m2>雪荷載0.3kN/m2，取0.5kN/m2永久荷載設(shè)計(jì)值：1.35×0.6+1.4×0.7×0.5=1.3kN/m2可變荷載設(shè)計(jì)值：1.2×0.6+1.4×0.5=1.42kN/m22、荷載組合設(shè)計(jì)屋架時(shí)，考慮以下兩種荷載組合：全跨永久荷載+半跨可變荷載F1=0.6×1.2×1.5×6=6.48kNF2=0.5×1.4×1.5×6=6.3kN三、內(nèi)力計(jì)算按力學(xué)求解器計(jì)算桿件內(nèi)力，然后乘以實(shí)際的節(jié)點(diǎn)荷載，屋架要上述第一種荷載組合作用下，屋架的弦桿、豎桿和靠近兩端的斜腹桿內(nèi)力均到達(dá)最大值，在第二和第三種荷載作用下，靠跨中的斜腹桿的內(nèi)力可能到達(dá)最大或發(fā)生變號(hào)，因此，在全跨荷載作用下所有桿件的內(nèi)力均應(yīng)計(jì)算，而在半跨荷載作用下，僅需計(jì)算近跨中的斜腹桿內(nèi)力，取其中不利內(nèi)力〔正、負(fù)最大值〕作為屋架的依據(jù)。具體計(jì)算見圖屋架各桿內(nèi)力組合見表。全跨荷載布置圖全跨荷載內(nèi)力圖左半跨荷載布置圖左半跨荷載內(nèi)力圖內(nèi)力計(jì)算表?xiàng)U件名稱內(nèi)力系數(shù)第一種組合第二種組合計(jì)算桿件內(nèi)力全跨EQ\o\ac(○,1)左半跨EQ\o\ac(○,2)右半跨EQ\o\ac(○,3)F×EQ\o\ac(○,1)(KN)×＋×＋×上弦桿AB0000000BC-8.32-5.96-2.36-106.83-91.89-69.10-106.83CD-8.32-5.96-2,36-106.83-91.89-69.10-106.83DE-12.98-8.76-4.31-166.66-139.38-111.78-166.66EF-12.98-8.76-4.31-166.66-139.38-111.78-166.66下弦桿ab4.53.311.1857.7850.2536.7657.78bc11.037.663.37141.63120.2993.14141.63cd14.088.985.10180.78148.50123.94180.78de14.648.146.50187.98146.83136.45187.98斜腹桿aB-8.75-6.44-2.31-112.35-97.93-71.58-112.35Bb6.824.723.0987.6774.2863.9687.67bD-5.42-3.40-2.02-69.59-56.81-48.07-69.59Dc3.721.921.8047.7636.3735.6147.76cF-2.50-0.74-1.75-32.10-20.96-27.35-32.10Fd1.17-0.401.5815.025.0817.6217.62dH-0.041.50-1.54-0.519.23-10.01-10.01He-1.02-2.421.40-13.10-21.9615.5-21.96豎桿Aa-0.05-0.500-6.42-6.42-3.26-6.42Cd-1.0-1.00-12.84-12.84-6.51-12.84Gd-1.0-1.00-12.84-12.84-6.51-12.84Ie1.840.920.9223.6317.8017.8023.63四、桿件截面設(shè)計(jì)1、上弦桿截面計(jì)算整個(gè)上弦桿采用同一截面，按最大內(nèi)力計(jì)算N=-184.54N〔壓力〕，查表，節(jié)點(diǎn)板厚度選用8mm，支座節(jié)點(diǎn)板厚度選用10mm。計(jì)算長度屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長度,lox=1505mm屋架平面外,根據(jù)支撐和內(nèi)力變化取,loy=6020mm截面宜選用兩個(gè)不等肢角鋼，且短肢相并,如圖yyyxx12圖1上弦截面A=13.82cm2ix=1.67cmiy=6.69cmλy=lox/ix=150.5/2.56=59<λy=loy/iy=602.0/6.69=90<b1/t=100/8=12.5<0.56loy/b1=(0.56×603.0)/10=33.8可近似取λxz=λy,b類截面，查表φy=0.621N/(φyA)=184.54×103/(0.621×4460)=66.63N/mm2<?=215N/mm2所選截面適宜。2、下弦桿截面計(jì)算整個(gè)桿件采用同一截面，按最大內(nèi)力計(jì)算，Nmax=185.69kN〔拉力〕計(jì)算長度屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長度ly=600cm屋架平面外根據(jù)支撐布置取loy=23.7/2=11.85m試選用2∟80×50×8，見圖2所示，A=19.7cm2,ix=1.38cm,iy=4.02cm按所選角鋼進(jìn)展截面驗(yàn)算：λx=lox/ix=300/1.38=217<[λ]=350λy=loy/iy=1185/4.02=295<[λ]=350截面適宜1212xxyy下弦截面3、斜桿截面計(jì)算①斜桿AK和斜桿BM合并N=-109.65kN(壓力)，l0x=2775，l0y=3067計(jì)算所需凈截面面積選用2∟70×6，圖所示，A=16.32c㎡,ix=2.15cm,iy=3.19cmxxxyy12斜桿截面λx=lox/ix=262.4/2.15=129.069<屬于b類截面λx=loy/iy=262.4/3.19=96,。14<屬于b類截面滿足長細(xì)比：的要求。b2/t=11.7<0.58loy/b2=0.58×262.4/7=21.7λyz=82.3×(1+0.475b3/loy2t2)=86.1查軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，φ=0.392N/(φA)=109.65×103/(0.392×1632)=171.40N/mm2<?=215N/mm2所選截面適宜。②斜桿KB和斜桿MC合并N=87.93kN〔壓力〕，l0x=0.8l=0.8×3067=245.36cm,l0y=l=306.7cm計(jì)算需要凈截面面積An=N/?=87.93×103/215=408.98mm2選用2∟45×5，見圖所示，A=8.58c㎡,ix=1.37cm,iy=2.18cm驗(yàn)算：λx=lox/ix=245.36/1.37=179.9<N/(φA)=87.93×103/〔0.493×1632〕=102.48N/mm2<?=215N/mm2所選截面滿足要求。eq\o\ac(○,3)斜桿CD和斜桿QE合并N=-35.40KN,ix=0.8l=2809,iy=3511采用2∟65×6斜桿Bbl0x=0.8l=0.8×270.4=216.32cm,l0y=l=270.4cmλx=lox/ix=216.32/1.72=126<[λ]=350λx=loy/iy=270.4/2.62=103<[λ]=350斜桿Dcl0x=0.8l=0.8×295.9=236.72cm,l0y=l=295.9cmλx=lox/ix=236.72/1.72=138<[λ]=350=loy/iy=295.9/2.62=113<[λ]=350斜桿Fd驗(yàn)算略，均滿足要求。壓桿cF采用2∟56×5A=10.81cm2,ix=1.72cm,iy=2.62cmN=-32.82kN(壓力)l0x=0.8l=0.8×322.0=257.6cm,l0y=l=322.0cmλx=lox/ix=257.6/1.72=148<[λ]=150=loy/iy=322.0/2.62=123<[λ]=150b/t=11.2<0.58×2958/56=30.6λyz=113×(1+0.475b4/loy2t2)=115查表得φ=0.353N/(φA)=31.95×103/〔0.353×1081〕=83.7N/mm2<?=215N/mm2eq\o\ac(○,4)壓桿dH和He采用2∟63×5A=12.29cm2,ix=1.94cm,iy=2.89cm壓桿dH：N=—9.96kN(壓力)l0x=0.8l=0.8×348.8=279.04cm,l0y=l=348.8cmλx=lox/ix=279.04/1.94=144<[λ]=150λx=loy/iy=348.8/2.89=121<[λ]=150b/t=12.6<0.58×3488/63=32λyz=121×(1+0.475b3/loy2t2)=124查表得φ=0.329N/(φA)=9.96×103/〔0.329×1229〕=24.6N/mm2<?=215N/mm2同理可得：壓桿He54N/mm2<?=215N/mm2eq\o\ac(○,5)豎桿采用2∟63×5A=12.29cm2,ix=1.94cm,iy=2.89cm(1)壓桿GdN=—12.78kN(壓力)l0x=0.8l=0.8×300=240cm,l0y=l=300cmλx=lox/ix=240/1.94=124<[λ]=150λx=loy/iy=300/2.89=104<[λ]=150b/t=12.6<0.58×3000/63=28λyz=104×(1+0.475b3/loy2t2)=107查表得φ=0.416N/(φA)=12.78×103/〔0.416×1229〕=25N/mm2<?=215N/mm2(2)Ie采用十字形N=23.52KNl0x=0.9l=0.9×330=297cm,l0y=l=330cmλx=lox/ix=264/1.94=136<[λ]=150λx=loy/iy=330/2.89=114<[λ]=150b/t=12.6<0.58×3300/63=30λyz=114×(1+0.475b3/loy2t2)=117查表得φ=0.406N/(φA)=23.52×103/〔0.406×1229〕=50.7N/mm2<?=215N/mm2屋架桿件一覽表?xiàng)U件。桿內(nèi)力kN計(jì)算長度截面形式及角鋼規(guī)格loxloy上弦-184.5435056020┛┗短肢相并2L140×90×10下弦185.6930006000┛┗短肢相并2L80×50×8斜腹桿aB-111.8326242624┛┗長肢相并2L70×6Bb-69.2723662958┛┗2L70×6bD-87.1621632704┛┗2L56×5Dc47.5423672959┛┗2L56×5cF17.5425773221┛┗2L56×5Fd-31.9525763220┛┗2L56×5dH-9.9627903488┛┗2L63×5He-21.8627913259┛┗2L63×5豎桿Ab-12.6816922115┛┗2L63×5cb-12.7819202400┛┗2L63×5Ec-12.7821602700┛┗2L63×5Gd-12.7824003000┛┗2L63×5Ie23.5229703300十字形2L63×5五、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1．上弦K節(jié)點(diǎn)：1〕KB桿的內(nèi)力N=109.65KN，采用兩面?zhèn)群负缚p計(jì)算，設(shè)肢背和肢尖焊縫hf=5mm，所需要的焊縫長度為：肢背lw=0.7N/〔2he?tw〕+2hf=0.7×109.65×103/(2×0.7×5×160)+2×5=68.53mm，取70mm肢尖lw=0.3N/〔2he?tw〕+2hf=0.3×109.65×103/(2×0.7×5×160)+2×5=29mm，取50mmBM桿的內(nèi)力N＝71.06kN，設(shè)肢背和肢尖hf=5mm，所需要的焊縫長度為：肢背lw=0.7N/〔2he?tw〕+2hf=0.7×71.06×103/(2×0.7×5×160)+2×5=54mm，取60mm肢尖lw=0.3N/〔2he?tw)+2hf=0.3×71.06×103/(2×0.7×5×160)+2×5=29mm，取50mm考慮擱置檁條，節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)上弦肢背8/2+2=6mm，用槽焊縫連接，槽焊縫按兩條角焊縫計(jì)算，P＝12.78kN。設(shè)肢尖焊縫=4mm，假定集中荷載P與上弦垂直，忽略屋架上弦坡度影響。τf=N/[2hf×(lw-2hf)]=106.71×106/2×0.7×6×(240-12)=27.31N/mm2＜0.8f=128/mm節(jié)點(diǎn)如以下列圖所示。支座節(jié)點(diǎn)〔1〕支座底板的計(jì)算支座反力RA=RB=102.24KN按構(gòu)造要求采用底板面積為a×b=200×210mm如僅考慮加勁肋局部底板承受支座反力R，則承壓面積為Au=200×〔2×60=8〕=25600mm2驗(yàn)算柱頂混凝土的抗壓強(qiáng)度：σ=R/Au=102.24×103/25600=4N/mm2＜fc=12.5N/mm2滿足。底板的厚度按屋架反力作用下的彎距計(jì)算，節(jié)點(diǎn)板和加勁肋將底板分成四塊，每塊板為兩相鄰邊支承，而另兩相鄰邊自由的板，每塊板單位寬度的最大彎距為：M=βσ式中σ—底板下的平均應(yīng)力，σ=2.4N/mm2；2—兩支承邊之間的對(duì)角線長度，2=138mm；β—系數(shù)，b1=69，查表得β=0.0602故M=βσ=0.0602×2.4×1382=2751N·mm。底板厚度取t=12mm。〔2〕加勁肋與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫計(jì)算加勁肋高度取與支座節(jié)點(diǎn)板一樣，厚度取與中節(jié)點(diǎn)板一樣，一個(gè)加勁肋的連接焊縫所承受的內(nèi)力為四分之一支座反力。R/4=102.24×103/4=25.56×103N，M=Ve=25.56×103×50=1.28×106N·mm設(shè)焊縫hf=5mm，焊縫計(jì)算長度取lw=280-10-15=255mm，則焊縫應(yīng)力為τf=(25.56×103)/(2×0.7×5×255)=14.32N/mm2，σf=M/W=(6×1.28×106)/(2×0.7×6×2552)=16.87N/mm2，=19.91N/mm2＜160N/mm2因此焊縫長度大于100mm即可?！?〕節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的連接焊縫設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R=102.24kN，其中每塊加勁肋各傳R/4=25.56kN，節(jié)點(diǎn)板傳遞R/2=51.12kN。節(jié)點(diǎn)板與底板的連接焊縫計(jì)算長度=2〔160—2×5〕=300mm，所需要的焊縫腳尺寸為h≥〔51.12×103〕/〔0.7×300×160×1.22〕=2.0取h=5mm節(jié)點(diǎn)圖如以下列圖所示3、下弦B節(jié)點(diǎn)選用E43焊條，角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?tw＝160N/m㎡，實(shí)際所需的焊腳尺寸可由構(gòu)造確定。焊縫hf=5mmBb桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫同B節(jié)點(diǎn)Cb桿可按構(gòu)造取焊縫長度lw=40mmDb桿肢背lw=0.7N/[2×0.7hf?tw]+2hf=0.7×69.27×103/(2×0.7×5×160)+2×5=53mm,取60mm肢尖lw=0.3N/[2×0.7hf?tw]+2hf=0.3×69.27×103/(2×0.7×5×160)+2×5=28mm,取50mm下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接處焊縫hf=6mmτf=0.75×(140.96—57.51)×103/(2×0.7×6×160)+2×6=59mm根據(jù)實(shí)際情況，焊縫長度遠(yuǎn)大于59mm，滿足要求。4、屋脊R節(jié)點(diǎn)設(shè)焊縫高度hf=5mm，則所需要焊縫計(jì)算長度為：lw1=〔0.7×17.51×103〕/〔2×0.7×5×160〕+10=21mm,取lw=50mm肢尖焊縫hf=6mm，lw2=15mm，取lw2=50mmN=0.15×182.15=27.2kNM=27.2×0.059=1.62kN·m焊縫應(yīng)力為：τfN=〔27.2×103〕/〔2×0.7×6×5×125〕=31.22N/mm2，σfM=〔1.62×106×6〕/〔2×0.7×6×1252〕=103.10N/mm2，=90.1N/mm2＜160kN/mm2(3)中豎桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算：此桿內(nèi)力較小，焊縫尺寸可按構(gòu)造確定，取焊縫尺寸hf=5mm，焊縫長度lw=50mm，節(jié)點(diǎn)圖如以下列圖所示。下弦跨中e節(jié)點(diǎn)圖5、下弦跨中E節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)〔1〕下弦接頭設(shè)于跨中節(jié)點(diǎn)處，連接角鋼取與下弦桿一樣截面2∟80×50×8，焊縫高度hf=5mm，焊縫長度為：lw=〔185.69×103〕/〔4×0.7×5×160〕+10=93mm，取lw=110mm連接角鋼長度lw=2×110+10=230mm，取lw=230mm下弦桿與節(jié)點(diǎn)板，斜桿與節(jié)點(diǎn)板之間的連接焊縫按構(gòu)造設(shè)計(jì)。〔2〕弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊計(jì)算：按下弦桿內(nèi)力的15%計(jì)算。N=185.69×15%=27.85KN設(shè)肢背、肢尖焊肢尺寸為5mm，弦桿一側(cè)需焊縫長度為肢背lw=〔0.75×27.85×103〕/〔2×0.7×5×100〕+10=28.65mm，取50mm，肢尖lw=〔0.25×27.85×103〕/〔2×0.7×5×160〕+10=29mm，取50mm,腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫的計(jì)算方法與以上幾個(gè)節(jié)點(diǎn)一樣。節(jié)點(diǎn)圖如以下列圖。六、填板計(jì)算填板厚度均為8mm上弦桿40i=40×4.47=178.8cm，取間距150/2=75cm下弦桿80i=80×2.52=201.6cm，取間距300/3=100cm腹桿斜桿AF，斜桿BM，40i=40×2.15=86cm，取間距75cm斜桿CO，斜桿QE，斜桿OQ，豎桿AJ，豎桿BL，豎桿CN，豎桿PD，填板厚度為8mm，80i=80×1.24=99.2cm，取間距300/4=75cm，斜桿KB，斜桿MC，斜桿OD，填板厚度為6mm，40i=40×1.57=54.8cm，取間距為50cm七、吊車梁計(jì)算1、吊車梁采用Q345—B，起重量10t，跨度22.5，總重量8.8t，小車重量0.88tPk,max=75kN,Pk,min=19.2kNPmax=1.4αPk,max=1.4×1.05×75=110.25kN2、豎向輪壓作用Mmax=82.68×2.25=186.05kN·mVmax=110.25×1.5=165.438kN3、橫向水平力T=1.4gξ(Q+Q’)/n=1.4×10×0.12×(10+0.88)/4=4.57kNMy=(186×4.60)/110.25=7.76kN·mH=(165.4×4.60)/110.25=6.9kN暫取吊車梁截面如右圖所示截面特性A=300×12×2+〔490-24〕×18=15588mm2Ix=0.8×503/12+1×28×23.22+1×20×27.82+50×0.8×2.32=53600cm4Iy=1×283/12+1×203/12=54000cm4iy=5.9cmWx=Ix/23.7=3750cm3〔2〕強(qiáng)度計(jì)算〔1〕上翼緣最大正應(yīng)力σ=Mmax/Wnx上+My/Wny=186×106/3750×103+7.76×106/2200×103=84.66N/mm2＜255N/mm2下翼緣最大正應(yīng)力σ=Mmax/Wnx下=186×106/(1354×103)=137N/mm2＜310N/mm2〔2〕腹板局部壓應(yīng)力lz=a+5hy+2hR=50+5×12+2×130=370mmσc=φP/lztw=1.0×110.25×103/18×370=16.56N/mm2＜215N/mm2(3)整體穩(wěn)定計(jì)算ξ=l1t1/b1h=(6000×10)/(280×520)=0.41<2取βb=0.73+0.18β=0.80λy=6000/53=113.2mmαb=I1/(I1+I2)=1829×104/(1829+667)×104=0.73ηb=0.8(2αb+1)=0.368?y=215N/mm2φb=βb·4320/λy2·Ah/Wx·[1+(λyt/4.4h)2+ηb]·235/?y=0.8×4320/113.22×(8800×520/1651×103)·[1+(1132×10/4.4×520)2+0.368]×235/345=0.8>0.6φb’=1.07-0.282/φb=0.807σ=Mx/φb’Wx+My/Wy=186.0×106/(0.716×1649×103)+7.76×106/130.7×103=68.91/mm2<215N/mm2滿足整體穩(wěn)定條件〔4〕剛度計(jì)算v=Wkxl2/10EI=126.56×106×60002/(10×2.06×105×39072)=5.6mm<l/1000=6mm疲勞可不驗(yàn)算〔5〕加勁肋計(jì)算加勁肋h(yuǎn)0/tw=500/10=50<80235/?y可按構(gòu)造配置0.5h0≤a≤2h0取間距a=1.2h0=600mm截面尺寸外伸長度bs=h0/30+40=57mm厚度ts=bs/15=3.8mm采用80×8mm支座反力Rmax=165.4kN計(jì)算截面面積A=1.8×1.2+15×0.8=33.6mm繞腹板中線的界面慣性矩I=12×183/12+15×0.83/12=583.8cm4i=I/A=4.17cmλ=l/i=50/4.17=12.0查表φ=0.989N/φA=165.4×103/(0.989×33.6×102)=49.8N/mm2<310N/mm2〔6〕焊縫計(jì)算上翼緣與腹板連接焊縫hf=1/(2×0.7?fw)(VS1/Ix)2+(φP/lz)2=1/(2×0.7×160)×(165.4×103×280×10×243/39545×104)+(1×110.25×103/360)2=1.94mm取hf=6mm下翼緣與腹板連接焊縫hf=VS1/(2×0.7?fwIx)=165.4×103×280×10×243/〔2×0.7×160×39072×103〕=1.42mm取hf=6mm支座加勁肋與腹板連接焊縫hf=1.2Rmax/(1.4lw?fw)=(1.2×165.4×103)/(1.4×490×160)=1.81mm同樣取hf=6mm吊車梁計(jì)算完畢八、排架柱荷載計(jì)算取根基頂面到室外地面0.5m，上住高1800mm，下柱高4500+650=5150mmHk=4.85+0.52=5.37m,截面高度hk>=Hk/14=0.346m,寬度b>=400mm取上柱截面尺寸400mm×400mm下柱截面尺寸400mm×600mm〔1〕荷載取值屋面活荷載取屋面活荷載的極大值為0.5KN/m2屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值F2=1.4×0.5×6×24/2=50.40kN吊車最大豎向荷載Dmax=165.4kN吊車最大水平荷載Tmax=Dmax·Tk/Pk,max=(165.4×4.6)/(1.4×75)=7.2kN偏心距e3=0.45m吊車梁及軌道自重標(biāo)準(zhǔn)值(0.28×0.01+0.008×0.5+0.2×0.01)×6×7850×10=4kN軌道及連接件重力荷載可按0.8~1.0KN/m 取0.8×6=4.8KNF3=1.2×4+4.8=4.5KN偏心距e4=450mm柱自重標(biāo)準(zhǔn)值:上柱G4=1.8×0.4×0.4×25=7.2kN下柱G5=4.85×0.4×.6×25=29.1kN風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值<1>求q1,q2風(fēng)壓高度變化系數(shù)按柱頂至室外天然地坪高度8.75m，地面粗糙度為B類μz=1.00q1=1.4q1k=1.4μzμsw0B=1.4×0.8×10×0.45×6=1.4×2.16=3.024kN/m(—>)q2=1.4q2k=1.4×0.5×1.0×0.45×6=1.4×1.35=1.89kN/m(—>)<2>求W風(fēng)壓高度變化系數(shù)按5.1=0.15+1.8+2.1=9.15mWk=[(0.8+0.5)×2.1+(0.5—0.6)×1.2]×1.0×0.45×6=7.749kNW=Wk×1.4=10.85kN〔2〕計(jì)算簡圖及內(nèi)力計(jì)算〔所有圖示數(shù)值均為設(shè)計(jì)值〕<1>屋面恒荷載M1=G1·e1×1.2=2.592kNM2=G1·e2×1.2=5.184kNM3=G4·e4×1.2=0.864kNM4=G3·e3×1.2=5.4kN上柱截面慣性矩Iu=400×4003/12=2.13×109mm4下柱截面慣性矩Il=400×6003/12=7.2×109mm4n=Iu/Il=0.30λ=Hu/H=1.8/6.65=0.22查表得：C1=1.62C3=1.4V1=3.28/7.4×1.4=0.646kN(——>)V2=2.59/7.4×1.62=0.59kN(——>)V=V1+V2=1.24kN(——>)<2>屋面均布活荷載M1=36×0.05×1.4=2.52kN·mM2=36×0.10×1.4=5.04kN·mV1=2.52/7.4×1.62=0.55kN(——>)V2=5.04/7.4×1.4=0.95kN(——>)V=V1+V2=1.5kN(——>)做出左柱內(nèi)力圖<3>Dmax在左柱M1=Dmaxe3=165.4×0.45=74.43kN·mM2=Dmine3=42.3×0.45=19.0kN·m利用剪力分配法VA,1=—14.08kN(<——)VB,1=3.59kN(——>)VA,2=VB,2=(14.08—3.59)/2=5.245(<——)VA=VA,1+VA,2=—8.835kN(<——)VB=8.835kN(——>)<4>Tmax作用Hu/y=(1.65—0.54)/1.65=0.67當(dāng)y=0.6Hu時(shí)，C=0.80當(dāng)y=0.7Hu時(shí)，C=0.77插入法求得：C=0.79VA,1=VB,1=0.79×7.2=5.72kN而在忽略空間作用時(shí)，可認(rèn)為剪力為0做內(nèi)力圖：<5>風(fēng)荷載作用以左風(fēng)為例，C11=0.337VA,1=q1HC11=3×7.4×0.37=8.21kN(<——)VB,1=q2HC11=1.89×7.4×0.37=5.17kN(<——)VA,2=VB,2=(9.87+8.21+5.17)/2=11.63kN(——>)因此VA=8.21—11.63=4.125(——>)VB=5.17—11.63=6.725kN(——>)做A、B柱內(nèi)力圖(3)將上述內(nèi)力匯總成表，取I-I截面〔上柱底面〕，II-II截面〔牛腿截面〕III-III截面〔下柱底面〕作為控制面荷載類型及型號(hào)〔1〕恒荷載〔2〕屋面活荷載〔3〕Dmax在A柱〔4〕Dmin在A柱〔5〕Tmax(6)左風(fēng)〔7〕右風(fēng)I-IM-0.2566-0.152-15.47+15.47±3.1310.88-13.57N59.71250.400000II-IIM-4.166-4.88858.963.57±3.1310.88-13.57N64.2150.4165.442.3000III-IIIM3.3653.5036.62-55.24±40.2197.72-89.23N101.2950.4165.442.3000V1.4241.63-9.43-9.43±7.224.66-19.56荷載組合如下表±荷載組合內(nèi)力組合恒荷載+0.9×〔任意兩種或兩種以上荷載〕恒荷載+任一活荷載組合工程MNV組合工程MNVI-I+Mmax相應(yīng)N(1)+0.9×[(4)+(5)+(6)]12.3559.712(1)+(6)10.6259.712-Mmax相應(yīng)N(1)+0.9×[(2)+(3)+(5)+(7)]-29.2159.712〔1〕+〔7〕-13.8359.712Nmax相應(yīng)M(1)+0.9×[(2)+(3)+(5)+〔7〕]-29.21105.07(1)+(2)-0.41110.11Nmin相應(yīng)M(1)+0.9×[(3)+(5)+(7)]-1.5759.712(1)+〔7〕-13.8359.712II-II+Mmax相應(yīng)N(1)+0.9×[〔3〕+〔5〕+〔6〕]61.51213.07(1)+〔3〕54.79229.61-Mmax相應(yīng)N(1)+0.9×[〔2〕+〔7〕]-20.38147.64(1)+〔7〕-17.7464.21Nmax相應(yīng)M(1)+0.9×[〔2〕+〔3〕+〔5〕+〔6〕]51.47258.413(1)+〔3〕54.79229.61Nmin相應(yīng)M-10.35102.28(1)+〔7〕-17.7464.21III-III+Mmax相應(yīng)N(1)+0.9×[〔2〕+〔4〕+〔5〕+〔6〕]163.61295.5123.078(1)+〔6〕101.08101.29-Mmax相應(yīng)N-162.85139.36-30.946(1)+〔7〕-85.87101.29Nmax相應(yīng)M(1)+0.9×[〔2〕+〔3〕+〔5〕+〔6〕]163.61295.5123.078(1)+〔3〕40.00266.70Nmin相應(yīng)N-90.47139.36-30.946(1)+〔6〕101.08101.29-18.14九、排架柱配筋計(jì)算柱的混凝土C30，?c=14.3N/mm2as=35mm鋼筋：受力筋HRB335，箍筋HPB235計(jì)算長度：排架方向上柱l0=2×1.65=3.3m下柱l=1.0Hl=5.75m垂直于排架方向上柱l0=1.25×1.65=2.06m下柱l=0.8×5.75=4.6m上柱配筋計(jì)算Nb=α1?cbh0ξb=1.0×14.3×400×365×0.55=1148.3kNI-I截面內(nèi)力遠(yuǎn)小于Nb，都屬于大偏心受壓由N與M相關(guān)性可知：N=105.12kNM=24.98kN·m為最不利組合α=N/α1?cb=59.76×103/(1.0×14.3×400)=10.418.4mm<2as=70mm取α=70mmh0=365mme0=M/N=28.5〔24.98〕×106/105.12×103=237.6mm>0.3h0=109.5mm因20>h/30=13.3mm,取ea=20mmei=e0+ea=257.6mml0/h=3300/400=8.25<15ξ2=1.0大偏心ξ1=1.0放大系數(shù)η=1+1/(1400ei/h0)·(l0/h)2·ξ1ξ2=1+1/(1400×257.6/365)×8.252×1×1=1.069e’=ηei-h/2+as=1.069×257.6—400/2+35=110mmAs=As’=Ne’/?y(h0—as)=〔105.12×103×110〕/〔300×330〕=116.8mm2又因通柱縱向配筋率不小于0.5%應(yīng)選用216，As=402mm2垂直于排架方向l0/b=2060/400=5<10,φ=1.0Nu=0.9φ(?cA+?y’As’)=0.9×(14.3×400×400+300×402×2)=2276.3kN>Nmax=258.89kN滿足要求〔2〕下柱配筋計(jì)算h0=600—35=565mmN=295.51kNM=163.61kN·m為最不利組合e0=M/N=553.65mmea=20mmei=e0+ea=903mml0/h=5750/600=9.59<15ξ2=1.0同時(shí)ξ1=0.5?cA/N>1,取ξ1=1.0放大系數(shù)ηs=1+1/(1400ei/h0)·(l0/h)2·ξ1ξ2=1+1/(1400×903/565)×9.592×1×1=1.041e’=ηei-h/2+as=1.041×903—600/2+35=338.48mmA=Ne’/?y(h0—as)=〔190.21×103×675〕/〔300×530〕=807.5mm2>0.2bh=0.2×400×600=348.29mm2應(yīng)選用216+220，As=402+628=1030mm2垂直于排架方向l0/b=4500/400=10.5,查表得φ=0.94Nu=0.9φ(?cA+?y’As’)=0.9×0.96×(14.3×400×400+300×1030×2)=3164.89kN>Nmax=300.38kN滿足要求箍筋計(jì)算選用?8@200下柱裂縫寬度驗(yàn)算柱截面下柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值Mk(kN·m)163.61Nk(kN)295.51e0=Mk/Nk〔mm〕500.1pte=As/(bh/2)0.0086ηs=1+1/(1400ei/h0)·(l0/h)2·ξ1ξ21.0e=ηse0+h/2-as(mm)487.5γ?’=h?’(b?’—b’)/bh00.525Z=[0.87-0.12(1—γ?’)〔h0/e〕2]h00.57σsk=Nk(e—z)/zAs131.5φ=1.1—0.65?tk/Acσsk0.5Wmax=αcrφ(σsk/Es)·(1.9C+0.08·deq/pte)0.24<0.3mm滿足要求十、牛腿設(shè)計(jì)Fr=165.4+75×1.2=171.4kNFn=7.2kNFvk=165.4/1.4+5=123kNFnk=7.2/1.4=5.1kNas=35mmβ(1—0.5Fnk/Fvk)·?tkbh0/(1+a/h0)=0.65×(1—0.5×5.1/123)×(2.01×400×515)/(0.5+150/515)=333kN>Fvk=123kN截面尺寸滿足要求由靜力條件?yAsz=Fva+Fn(z+as)As=Fva/0.85?yh0+1.2Fn/?y=(171.4×0.15×103)/(0.85×300×515)+1.2×7.2×103/300=202+28.8=230.8mm2因?yàn)榭v向受拉鋼筋配筋率不小于0.2%，As.0.2%×400×515=412mm2,選用414As=615mm2承受水平拉力錨筋214，焊在預(yù)埋件上箍筋選用?8@100局部受壓驗(yàn)算墊板300×300Fvk/A=171.4×103/3002=1.90N/mm2<0.75?c=10.73N/mm2滿足要求十一、根基設(shè)計(jì)?ak=200kPaEs=10MPa采用現(xiàn)澆柱下獨(dú)立根基，C25混凝土，受力筋HPB235荷載設(shè)計(jì)根基除承受III—III截面?zhèn)鱽淼暮奢d外，還要承受由根基梁直接傳來的荷載〔設(shè)計(jì)值〕根基梁自重0.24×0.4×6×25×1.2=17.28kN窗重〔1.8+1.8〕×24×0.45×1.2=4.67kN墻重[(5.1+1.8+2.1+0.25)×6-(1.8+1.8)×2.4]×0.24×20×1.2=190.43kNP=17.28+4.67+190.43=212.38kNPk=P/1.2=176.。98kNMk=176.98×0.42=74.33kNM=89.2kN+Mmax及對(duì)應(yīng)的N-Mmax及對(duì)應(yīng)的NNmax及對(duì)應(yīng)的MNmin及對(duì)應(yīng)的MN柱傳來的295.51139.36295.51139.36根基梁212.38212.38212.38212.38合計(jì)507.89351.74507.89351.74M柱傳來的163.61-162.85163.61-90.47根基梁-89.2-89.2-89.2-89.2V產(chǎn)生的19.62-26.3019.62-15.42合計(jì)93.42-278.3