1、本科毕业设计土木工程18M跨轻钢厂房设计DESIGNOF18SPANLIGHTSTEELPLANT18M跨轻钢厂房设计I18M跨轻钢厂房设计摘要本设计意在熟悉轻钢厂房设计的特点、基本思路、主要过程和内容;熟悉并掌握钢结构门式刚架施工图绘制的基本方法和特点,完成建筑方案的平面、立面、剖面图,建筑施工图的绘制;掌握PKPMSTS设计软件的运用,并利用其完成结构设计。并解决如下问题针对课程学习中知识点相对独立、缺乏系统概念,通过对具体案例的设计对钢结构的设计过程形成整体概念,并通过阅读相关资料加强对钢结构的认识;对于CAD软件运用不够熟练、掌握不够细致的问题,以一次完整的设计掌握从建筑平面布置、结构
2、选型到建筑施工图绘制的一整个过程;PKPMSTS软件作为一款付费软件在学习过程中接触较晚、使用较少,在这一次设计中试图掌握PKPMSTS软件在钢结构设计计算中的运用。关键词轻钢厂房;施工图绘制;结构设计DESIGNOF18MSPANLIGHTSTEELPLANTABSTRACTTHISDESIGNISINTENDEDTOKNOWTHECHARACTERISTICSOFLIGHTSTEELPLANTDESIGN,THEBASICIDEA,THEMAINPROCESSANDCONTENTLEARNANDMASTERTHESTEELPORTALFRAMECONSTRUCTIONDRAWINGOFTH
3、EBASICMETHODANDCHARACTERISTICSOFTHEPLANETOCOMPLETETHECONSTRUCTIONPLAN,ELEVATION,SECTIONS,CONSTRUCTIONMAPPINGMASTERPKPMSTSDESIGNSOFTWAREAPPLICATIONS,ANDUSETHECOMPLETEDDESIGNANDADDRESSTHEFOLLOWINGISSUESTHEKNOWLEDGEPOINTSFORTHECOURSEISRELATIVELYINDEPENDENTOF,THELACKOFSYSTEMCONCEPT,THEDESIGNOFSPECIFICCA
4、SESTHROUGHTHEDESIGNPROCESSOFTHESTEELTOFORMANOVERALLCONCEPT,ANDBYREADINGTHERELEVANTINFORMATIONTOENHANCEUNDERSTANDINGOFTHESTEELFORTHEUSEOFCADSOFTWARESKILLEDENOUGHTOMASTERTHEPROBLEMNOTDETAILEDENOUGHTOGRASPACOMPLETEDESIGNLAYOUTFROMTHEBUILDING,STRUCTURE,SELECTIONTOTHECONSTRUCTIONOFAWHOLEPROCESSOFDRAWINGP
5、KPMSTSSOFTWAREASAPAIDACCESSTOMASTERTHEPKPMSTSSOFTWAREINTHEUSEOFSTEELSTRUCTUREDESIGNANDCALCULATIONKEYWORDSLIGHTSTEELPLANT;CONSTRUCTIONDRAWING;STRUCTURALDESIGN18M跨轻钢厂房设计II目录第一部分设计资料11工程资料12荷载取值(标准值)13设计任务要求1第二部分建筑设计21建筑平面设计22建筑剖面设计23建筑立面设计3第三部分结构计算41结构体系的选择42材料选择43吊车梁设计431吊车基本资料432荷载计算433内力计算(单台)534截面
6、估算535验算64牛腿设计941荷载942牛腿根部断面1043截面验算1044牛腿焊缝验算115檩条设计1151屋面檩条(1500)1152墙梁126抗风柱设计1361荷载计算1362内力分析1363截面选择1464截面验算147刚架设计1471荷载效应组合1472计算模型1473内力计算1574构件验算228节点设计2618M跨轻钢厂房设计III81梁柱节点2682梁拼接节点289柱脚和基础设计2891柱脚设计2892抗风柱柱脚设计3093抗剪键3094柱下独立基础设计30参考书目34致谢错误未定义书签。18M跨轻钢厂房设计1第一部分设计资料1工程资料某单层工业厂房,跨度18M,长度66M,
7、柱距6M,檐高9米;内设一台15T桥式吊车,A5级工作制,牛腿标高为6M;屋面坡度为110,屋面材料为75厚的EPS夹芯板;墙面材料12米以下为240厚砖墙、12米以上为EPS夹芯板;天沟为彩板内天沟;基础混凝土标号为C25,FC125N/MM2,材质选用Q235B,F215N/MM2,FV125N/MM2。2荷载取值(标准值)恒载为03KN/(不包含刚架自重);活载为05KN/;雪载,基本雪压S002KN/;风载,基本风压W005KN/;地面粗糙度A类。3设计任务要求31建筑设计内容与要求311完成建筑方案平面、立面、剖面图;312完成建筑施工图设计建筑设计总说明、建筑平、立面、剖面设计图3
8、13基本要求设有15吨桥式吊车、墙体12米以下为240厚砖墙、12米以上为EPS夹芯板,屋面采用75厚的EPS夹芯板。32结构设计内容与要求321结构选型及布置基础形式确定、柱网布置、屋面檩条布置、墙架布置;322完成计算单元选取与荷载计算(风荷载按A类场地考虑、基本风压05);323完成典型门式刚架的结构分析及刚度验算(跨度18米);324进行梁柱构件设计(材料为Q235B);325完成吊车梁设计(15吨位桥式吊车梁设计);326完成节点设计和柱脚设计;327完成结构施工图绘制,包括结构设计总说明;基础平面布置图;柱脚平面布置图、柱脚详图;结构平面布置图、屋面檩条布置图、墙梁布置图、支撑布置
9、图及部分附件详图;门式刚架施工图、檩条与檩托详图、拉条详图、梁柱节点详图及吊车梁施工图;18M跨轻钢厂房设计2第二部分建筑设计1建筑平面设计11厂房平面形式的选择由设计要求确定跨度为18M单跨单层,故该厂房平面形式选为矩形。12柱网的选择柱距取目前我国的基本柱距6M,11跨,12榀刚架。13辅助构件的定位131山墙设4M48M的大门一个。132在满足车间采光面积比为1/61/8的前提下,在厂房两侧纵墙开窗,柱间窗户尺寸为35M21M,上层窗为一排15M高连窗。133外围散水坡度I5,宽600。136室内外高差为150,室外地面标高为0150M,在厂房的外围四周0000M以上12M范围均为砖墙。
10、2建筑剖面设计21厂房高度的确定由生产工艺、生产设备、货物起吊高度、其中与运输和其他各方面的要求,初步确定轨顶标高为6M,钢结构厂房梁柱的截面高度为跨度的1/301/45,即在800533之间,暂取梁柱截面高度为600,吊车梁高度取700,轨道选截面高度为140的重轨,由设计资料所给出的桥式软钩吊车性能参数查得,轨顶以上高度H2140,小车顶面至屋架下弦底部的安全高度取1000,由此确定柱顶标高。211有吊车厂房柱顶标高的确定厂房柱顶标高HH1H6H7式中H柱顶标高,应符合3M模数H1轨顶标高H6轨顶以上高度H7小车顶面至屋架下弦底部的安全高度则H6000214010009140,取3M的模数
11、H930093M212厂房高度的确定屋脊标高的确定HH2LI式中H屋脊标高L厂房跨度I屋脊坡度,一般取1/10。则HMMM210102001012180009300。18M跨轻钢厂房设计33建筑立面设计为使立面简洁大方,比例恰当,达到完整均匀,节奏自然,色调质感协调统一的效果。本厂房的立面采用水平划分的手法,在水平方向设整排的矩形窗,组成水平条带,增加立体感。窗均为水平推拉窗,在山墙面开有4M48M的门两扇。18M跨轻钢厂房设计4第三部分结构计算1结构体系的选择11门式刚架在本设计中所给资料中提供的是一座跨度为18M,柱距为6M,采用轻型屋盖和轻型外墙的单层厂房,车间内设15T的中级工作制吊车
12、,分析以上所给资料,无论从技术的角度还是经济的角度来看,选用门式刚架操作为本厂房的主要承重结构体系。12屋面系统根据设计书要求屋面采用75厚的EPS夹芯板。13吊车梁系统在本设计中,车间内设一辆起重量为15T的桥式软钩中级工作制吊车,考虑到其起重量小,吊车梁采用6M跨度的焊接工字形截面。14基础由于柱脚处荷载较小,故考虑采用独立基础。15围护结构体系墙面标高12M以下采用240砖墙,作为窗户下窗台和上部墙板的支撑段,同时也对地下潮气的上升起到一定的阻止作用,使墙板和柱免受腐蚀。墙面标高12M以上的所有墙体均采用EPS夹芯板。2材料选择21钢材种类根据设计要求本次设计均使用Q235B钢22连接材
13、料在本设计中所涉及的所有连接所用钢材,如焊条,螺栓的钢材应与主体金属的强度相适应。焊条选用E43系列焊条,采用手工电弧焊,连接螺栓分为普通螺栓和高强螺栓两种。横梁跨中拼接点,梁柱拼接点所用螺栓一律为高强螺栓,其余为普通螺栓连接。初步确定高强螺栓为109级,柱脚与基础的刚性连接采用锚栓,锚栓钢号也为Q235B。3吊车梁设计31吊车基本资料车间内设桥式吊车一辆,软钩,吊车工作级别位A5(中级工作制)表1桥式软钩吊车性能参数起重量Q(T)跨度LKM基本尺寸()小车总重(T)轮压(KN)车宽B大车轮距K轨顶以上高度H轨中心至大车外边缘B1FMAXFMIN151655200400021402306914
14、93432荷载计算321吊车荷载竖向荷载标准值(按吊车的最大轮压采用)18M跨轻钢厂房设计5149MAXKNFK,34MINKNFK横向水平荷载标准值47554/691501001021KNKNNGQTK吊车竖向荷载设计值62251490310514141MAXMAXKNFPK4851340310514141MINMINKNFPKA5级工作制软勾吊车,动力系数取105,附加荷载增大系数取103。横向水平荷载设计值665747554141KNTTKD322吊车工况吊车荷载共有四种工况A、最大轮压在左,最小轮压在右,并且同时有向右的横向水平荷载B、最大轮压在左,最小轮压在右,并且同时有向左的横向水
15、平荷载C、最大轮压在右,最小轮压在左,并且同时有向右的横向水平荷载D、最大轮压在右,最小轮压在左,并且同时有向左的横向水平荷载33内力计算(单台)331求MAXM求MAXM时最不利轮位布置。20002451400062251MAX0MMPAPAMAXNPP8300240002000600024514220MAXMKNLALPM求MAXTM2210830062256657MAXMKNMT332求MAXV求MAXV时最不利轮位布置。830011MAXMAXMAXKNLAPPV34截面估算341梁高按经济条件确定1678884215108300212136MAXMMFMW53230073MMWHW1
16、8M跨轻钢厂房设计6按允许挠度值确定446410600600021560106066MINMMVLLFH建筑净空无要求,故取MMHW650。342腹板厚度按经验公式9586503737MMHTW按抗剪要求05321555010830021213MAXMINMMFHVTW按局部挤压要求514215121202501062253513MINMMFLPTZWYZHL250,YH为轨顶至腹板上边缘的距离取MMTW6。343翼缘尺寸8213555010615501678884612MMHTHWTBAWW吊车梁跨度与吊车起重量不大,A5级工作制时,可采用上翼缘加宽的不对称截面,此时一般可不设制动结构。故1
17、5T吊车梁断面尺寸为126300320650。35验算351截面特性11196662612300123202MMA16318111963256626644123006123201MMY84331163186502MMY8792354996843311230061631812320163183256266626612142223MMIX276350116318879235499311MMYIWXX18M跨轻钢厂房设计7264957784331879235499322MMYIWXX597680003001212132012121433MMIY39845315059768000311MMXIWYY3
18、7355016059768000322MMXIWYYMMAIIYY067315018206736000Y吊车梁上翼缘3840123202MMA上327680003201212143MMIY上204800160327680003MMWY上352强度验算正应力上翼缘正应力为FMMNWMWMYTX/7515820480010221027635011083002661MAX上上剪应力突缘支座处剪应力为VWFMMNTHV/19666261083002121230MAX腹板局部承压(A5级吊车梁)FMMNTLPWZC/85711031410622523353稳定性验算整体稳定性23706503001260
19、00BHLT800370180730180730B07680154802801280BB18M跨轻钢厂房设计867412354414320212YBYXYBBFHTWHA8320BFMMNWMWMYYTXB/215239845321102210276350183201083002661MAX1MAX局部稳定翼缘68152152351592121251601TB腹板64832358031046212650YWWFTH354加劲肋计算横向加劲肋的外伸宽度为876040300MMHBS取MMBS90。横向加劲肋厚度为6159015MMBTSS所以,横向加劲肋的尺寸为MMMM906。支座加劲肋采用MM
20、MM1401014001401020MMA19401520MMTTAAWW450000003002012143MMIZ3152MMAIIZZ1140ZZIH强度验算FMMNAV/52141400108300230MAX整体稳定验算此截面属B类,查表得996018M跨轻钢厂房设计9FMMNAV/71551940996010830023MAX355疲劳计算本吊车为中级工作制吊车,不必进行疲劳验算。356刚度(竖向挠度计算)610000748792354991006210600010410518300105262MMLMMEILMWXK357焊缝连接计算上翼缘与腹板连接焊缝上翼缘对中和轴面积距122
21、1734163181232031MMS取MMHF8。/323787923549987021221734108300702231MMNIHVSXFF/686314870210622535170223MMNLHFZFF/160/309468632372222MMNFMMNWFZSWFF为焊缝强度设计值下翼缘与腹板连接焊缝下翼缘对中和轴面积距1194624843311230032MMSWFXFFFMMNIHSV/493687923549987021194624108300702232MAX支座加劲肋与腹板连接焊缝WFWFFFMMNLHV/3252106268702108300217022123MAX
22、4牛腿设计41荷载只有一台吊车作用,吊车作用在刚架上的荷载考虑如下竖向荷载8300622533316461MAXMAXKNPP18M跨轻钢厂房设计106468485133316461MINMINKNPP横向水平荷载2210665733316461KNTTD将吊车梁总重平均分配到刚架柱上,吊车梁截面尺寸为126300320650,吊车梁自重为0563T,刚架柱上因此受到的集中力标准值为645564269421KNKGGK牛腿所承受的组合内力值牛腿承受一个吊车梁传来的偏心竖向力,包括吊车竖向荷载及吊车梁的自重。力大小为56830721645830021MAXKNGPFK初选牛腿型号12825040
23、0600,钢号为Q235B型,采用E43系列焊条,手工焊。图41牛腿截面尺寸500250250MME7815350568307MKNEFM42牛腿根部断面牛腿根部断面尺寸为1282506006460179842294122505768121423MMIX21533933006460179843MMWX121377629412250228828883MMSX43截面验算431拉应力计算18M跨轻钢厂房设计11FMMNWMX/78702153393107815326432剪应力计算VXXFMMNTISV/607186460179841213776108530423433折算应力计算FMMNZS11
24、/791426713787032222244牛腿焊缝验算图42牛腿焊缝假设8MMHF,则6551741942288121870300870225768701214223MMIF21839143006551741943MMWF119612121870250870225768702MMAFWFFFMMN/76692183914103415226WFFFFMMNAV/492511961108530423WFFFFFMMN/606249252217669222225檩条设计51屋面檩条(1500)恒载屋面板2/25MKG(夹芯板取025)檩条2/5MKG(6M跨,檩距15M,檩条重量445KG)活载2
25、/50MKG18M跨轻钢厂房设计12风载2/50MKG511荷载组合12恒载14MAX屋面均布活荷载,雪荷载12恒载14施工检修集中荷载换算值10恒载14风吸力荷载由于恒载和活载组合情况比恒载和风载组合情况更不利,故仅须验算第一种组合。/515141502125MKNQ屋面坡度小于1/3,采用檩条型号032070160C,净截面系数095,截面特性为334427170,46710,604200,3736000MMWMMWMMIMMIYXYXMMIMMIYX2925,886242958862/6000X621182925/3000Y15062118MAX512内力计算当檩条跨度4ML6M时,可仅
26、在檩条跨中设一道拉条,檐口檩条、脊檩间设撑杆和斜拉条。726611010518122MKNMX168031101518122MKNMY513截面验算(强度、整体稳定、变形)强度计算(双向受弯构件)FMMNWMWMYYXX/05150271701016804671010726266满足稳定计算考虑屋面有很好的支撑、能够防止檩条的失稳和扭转的情况,可只验算强度风吸力下的稳定计算设置双拉条来阻止檩条的上下翼缘扭转。变形计算(挠度)4015067243736000100623846000125153845544MMLVMMEILQWXK52墙梁墙面板为EPS夹芯板,自重荷载取2/250MKN,按双向受
27、弯构件考虑墙梁的强度和稳定。恒载屋面板2/25MKG(夹芯板取025)18M跨轻钢厂房设计13檩条2/5MKG(6M跨,檩距15M,檩条重量445KG)基本风压2/50MKG内力计算/051415150MKNQX72546051812MKNMX/3021250MKNQY33750330812MKNMY强度计算FMMNWMWMYYXX/5811327170103375046710107254266变形计算(挠度)601004416373600010062384600075053845544MMLVMMEILQWXK6抗风柱设计每侧山墙设置2根抗风柱,形式为实腹工字钢。抗风柱按两端简支的构件进行设
28、计。61荷载计算恒载标准值2/25MKG(墙面夹芯板自重)/80132521MKNLP风荷载标准值风压高度变化系数381Z,风压体型系数50S。/1725038150051600MKNWLWZS单根抗风柱承受的均布线荷载设计值恒载不考虑风荷载/783645041341MKNLWQW62内力分析上端采用椭圆长孔螺栓,按两端铰接处理,只承受风荷载和墙板自重(墙板自重忽略),按受弯构件计算。5926101639172818122MKNQLMX18M跨轻钢厂房设计144313991728585KNWLV63截面选择截面尺寸为86200350。112201052217182003346121423MMI
29、X6411491751122010523MMWX52042820033462MMA64截面验算641强度校核FMMNWMXX/464164114910592626MAXVFMMNAV/582520410431323MAX642稳定验算按受弯构件整体稳定验算,满足1DBWFM,实际上受压翼缘的自由长度与其宽度之比YYFBL23513572001500,可以不进行整体稳定验算。643刚度验算考虑墙梁的作用,计算长度为1500MM,满足抗风柱的控制长细比限值150的要求。7刚架设计71荷载效应组合12恒载14活载;10恒载14风载;12恒载14吊车荷载;12恒载14活载1406风载;12恒载1407
30、活载14风载;12恒载14活载1407吊车荷载;12恒载1407活载14吊车荷载;12恒载1406风载14吊车荷载;12恒载14风载1407吊车荷载;12恒载14活载1406风载1407吊车荷载;12恒载1407活载14风载1407吊车荷载;12恒载1407活载1406风载14吊车荷载;72计算模型18M跨轻钢厂房设计15图71刚架计算模型示意图单元信息表见表71(结构对称,只取左半边)表71单元信息单元号截面名称长度(MM)面积(MM2)弱轴惯性矩(104MM4)强轴惯性矩(104MM4)柱1148250500600010776364848356柱3148250400330099763647
31、29518梁11062504509045758026052818073内力计算采用清华大学研制的结构力学求解器以及中国建筑科学研究院研制的PKPM进行内力计算,计算结果如下18M跨轻钢厂房设计16图72恒载标准值恒荷载标准值作用计算结果柱内力柱号MNVMNV1377237701011229731611011237723770101122973161101132087259710115425228610114208725971011542522861011梁内力梁号MNVMNV15425123321754011100610024011100610054251233217518M跨轻钢厂房设计17
32、图73活载标准值活荷载标准值作用下的节点位移MM节点号X向位移Y向位移1380123801321014210150022118M跨轻钢厂房设计18图74左风标准值左风荷载标准值作用柱内力柱号MNVMNV110316411626833826411620312317303440022193034103433826411620319937411616724221930341034693430341823梁内力梁号MNVMNV19937207239306008207242426008211400869342114283818M跨轻钢厂房设计19图75有风标准值右风荷载标准值作用柱内力柱号MNVMNV1
33、31730344002219303410342103164116268338264116203132219303410346934303418234382641162031993741161672梁内力梁号MNVMNV16934211428386008211400826008207242499372072393018M跨轻钢厂房设计20图76吊车荷载吊车荷载计算DMAX标准值作用位于跨左柱内力柱号MNVMNV1932193327805614193327802384445977808374597780341281527801553152780413861527801189152780梁内力梁号M
34、NVMNV1155376122852076122825207910741189791074DMAX标准值作用位于跨右柱内力柱号MNVMNV138444597780837459778018M跨轻钢厂房设计21293219332780561419332780313861527801189152780441281527801553152780梁内力梁号MNVMNV1118979107452079107425207612281553761228左来刹车标准值作用TMAX作用向右柱内力柱号MNVMNV1394211871635411871623942118716354118716335411871610
35、7011800043541187161070118000梁内力梁号MNVMNV1107001211800001211820000121181070012118右来刹车标准值作用TMAX作用向左柱内力柱号MNVMNV1394211871635411871623942118716354118716335411871610701180004354118716107011800018M跨轻钢厂房设计22梁内力梁号MNVMNV1107001211800001211820000121181070012118图77弯矩包络图取如下所示的一种较不利荷载组合进行构件验算12恒载1407活载1406风载14吊车荷
36、载。相应的构件内力见表72。表72组合内力单元号MNVMNV柱12002813799478713627336964450柱22002813799478713627336964450柱31887285212771779968283610柱41887285212771779968283610梁11779942686437115532831282梁2115532831288177994268643774构件验算18M跨轻钢厂房设计23根据门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS1022002第611条进行板件最大宽厚比验算。翼缘板自由外伸宽厚比YF23515648142/8250(满足限值要求)YF2
37、3515212102/6250(满足限值要求)腹板宽厚比YF235250598/142500(满足限值要求)腹板高度变化率/60676651/400500MMM故不考虑腹板屈曲后抗剪强度。741柱1、3号单元(单阶柱)验算组合内力值见表72。7411强度验算先计算6号节点端截面面积107762MMA,惯性矩4835600004MMI,截面模量19342402504835600003MMW。/3511621MMNWMAN/749022MMNWMAN截面边缘正应力比值780。钢结构净截面面积与毛截面面积比08509391193424010776/137990215/MKNWANFANMMMNNMM
38、KNM28200,故截面强度满足要求。再计算1号节点端截面面积99762MMA,惯性矩2951800004MMI,截面模量14759002002951800003MMW。/641521MMNWMAN/93922MMNWMAN18M跨轻钢厂房设计24截面边缘正应力比值630。钢结构净截面面积与毛截面面积比0851031314759009976/28520215/MKNWANFANMMMNNMMKNM8718,故截面强度满足要求。7412稳定验算对1号单元(单阶柱)进行验算已知柱平面外在柱高6M处设置柱间支撑,即平面外计算长度60001MMLY。截面高度呈线性变化。柱截面惯性矩、面积见表72。柱在
39、平面外的整体稳定性验算281077648356000060001111AILYYY,按B类截面查稳定系数表得9430Y1051235440000712YYBF,需要修正构件断面内有端弯矩和横向荷载作用,且使构件产生同向曲率,弯矩等效系数T取10,则FMMNWMANXBXTY/1111261985132截面影响系数取10柱在平面内的整体稳定性验算查技术规程得计算长度系数4291,下段柱平面内计算长度8574429160001MMLX401077648356000085741111AILXXX8990XYKNEANE34522FMMNWNNMANYWYEYTX/8136512131512对3号单元
40、(单阶柱)进行验算已知柱平面外计算长度33003MMLY。截面惯性矩、面积见表72。18M跨轻钢厂房设计25柱在平面外的整体稳定性验算19997629518000033001111AILYYY,按B类截面查稳定系数表得9730Y051235440000712YYBF,需要修正弯矩等效系数取10,截面影响系数取10,FWMANXBXTY12151812942柱在平面内的整体稳定性验算查技术规程得计算长度系数4291,下段柱平面内计算长度4716429133001MMLX221077648356000047161111AILXXX9630XYKNEANE73522FMMNWNNMANYWYEYTX
41、/4156614281312742梁1号单元(梁)验算组合内力值见表72。7421强度验算先计算3号节点端截面面积75802MMA,惯性矩2818000004MMI,截面模量12524442252818000003MMW。/7414721MMNWMAN/4813622MMNWMAN截面边缘正应力比值920。钢结构净截面面积与毛截面面积比0852226212524447580/42680215/MKNWANFANMMMN18M跨轻钢厂房设计26NMMKNM99177,故截面强度满足要求。再计算5号节点端截面面积面积75802MMA,惯性矩2818000004MMI,截面模量12524442252
42、818000003MMW。/989521MMNWMAN/518822MMNWMAN截面边缘正应力比值920。钢结构净截面面积与毛截面面积比0856026412524447580/28310215/MKNWANFANMMMNNMMKNM53115,故截面强度满足要求。7422稳定验算已知梁平面外侧支撑点最大间距为6000MM,即平面外计算长度60001MMLY,截面惯性矩、截面面积见表72。32758028180000060001111AILYYY9290Y061235440000712YYBF,需要修正弯矩等效系数取10,截面影响系数取10,FWMANXBXTY13140071340668节点
43、设计81梁柱节点采用如下图81所示连接形式。18M跨轻钢厂房设计27图81梁柱连接节点示意图选取连接处较不利的一组组合内力值KNVKNNMKNM3764,6842,99177811螺栓验算采用109级M20摩擦型高强度螺栓连接,预拉应力P124KN,连接处构件接触面处理方法为喷砂后生赤锈,接触面抗滑移系数450,每个螺栓抗剪承载力为KNPNNFBV225012445019090,初步采用8个M20高强螺栓。螺栓布置如图82所示。图82梁柱连接节点螺栓群布置螺栓承受最大拉应力值KNPKNYMYNNNI299808692328454821MAX故螺栓抗剪抗拉均满足要求。812连接板设计取端板厚度M
44、MT20。18M跨轻钢厂房设计2882梁拼接节点梁拼接节点如图83所示。图83梁拼接节点示意图选取连接处不利的一组组合内力值KNVKNNMKNM822,3128,53115。821螺栓验算采用109级M20摩擦型高强度螺栓连接,预拉应力P124KN,连接处构件接触面处理方法为喷砂后生赤锈,接触面抗滑移系数450,每个螺栓抗剪承载力为KNPNNFBV225012445019090,则KNV2250,初步采用8个M20高强螺栓。螺栓布置如图84所示。图84梁拼接节点螺栓群布置螺栓承受最大拉应力值KNPKNYMYNNNI29980251754543211故螺栓抗剪抗拉均满足要求。822连接板设计取端
45、板厚度MMT20。9柱脚和基础设计91柱脚设计刚接柱脚,柱脚连接节点如图85所示。18M跨轻钢厂房设计29图91柱脚连接节点示意图选取连接处不利的一组组合内力值KNVKNNMKNM8747,99137,28200。911确定底板面积底板长度和宽度应根据底板下砼的抗压强度确定。基础砼采用C25,2/512MMNFCE。初步确定MMBMML460,780,锚栓布置如图86所示。CEFMMNBLMBLN/674294380622MAX图92柱脚连接节点螺栓群布置912确定底板厚度底板厚度由各区格最大弯矩计算确定。取板厚为20MM。913锚栓设计底板单位面积上压力为/674294380622MAXMM
46、NBLMBLN18M跨轻钢厂房设计30/913294380622MINMMNBLMBLNMMLC27367MINMAXMAXMMCLA26832MMCDX59341227153则锚栓所承受拉力为KNXANMZ382755932689913710282003考虑到锚栓应留有一定余量,选取Q235B锚栓M33。92抗风柱柱脚设计铰接柱脚,锚栓布置如图93所示。图93抗风柱柱脚锚栓布置93抗剪键柱脚锚栓没有验算抗剪,但实际工程中很少设置抗剪键,事实上锚栓参与了抗剪。94柱下独立基础设计941基础底面积确定基础底面积由地基承载力确定,包括持力层承载力和软弱下卧层承载力。相关数据来自本工程地质报告。46225120200544180DFNAGAKKKN为作用于基础顶面的竖向力;AKF为地基承载力特征值;G为基础及其上覆土的平均重度,一般取3/20MKN,D为基础埋深,A为
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