鋼結(jié)構(gòu)廠房焊接結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文論述了輕型門式剛架廠房的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接工藝的制作，針對跨度為40米的輕型門式剛架廠房，結(jié)合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》、《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》等資料首先選擇了結(jié)構(gòu)整體用鋼的型號然后進(jìn)行了輕型門式剛架廠房整體平面結(jié)構(gòu)的布置，起重機(jī)的型號選取，根據(jù)沈陽地區(qū)的自然情況對剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核，選擇了合適的柱腳和牛腿以及剛架柱與

2、梁等節(jié)點(diǎn)，并且選取合適的柱間支撐和屋頂水平支撐等保證強(qiáng)度的維護(hù)體系，參照《GB985.1-2008》和《焊接手冊》等資料選擇了絲極埋弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接方法進(jìn)行施工，并設(shè)計(jì)了坡口形式和尺寸等參數(shù)的焊接工藝，還敘述了輕型門式剛架廠房的現(xiàn)場施工工藝流程，和施工注意事項(xiàng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；輕型門式剛架廠房；埋弧焊</p><p><b>　　Abstrac

3、t</b></p><p>　　This paper discusses the structural design and welding process of welding of the singlelayer steel structure workshop production,for steel structure workshop of 40 span, first select the

4、 model of structural steel as a whole and the overall layout of the planar structure of the steel structure workshop, crane model selection, combined with "Steel Design Manual " , "construction structural

5、load norms" and other information.Then combined with the nature of Shenyang, design and strength check of ste</p><p>　　Key words: steel structure; steel structure workshop; submerged arc welding </p&

6、gt;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　1 緒論- 1 -</p><p>　　1.1 課題背景和意義- 1 -</p><p>　　1.2

7、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀- 2 -</p><p>　　1.3 本課題的研究內(nèi)容及方案- 3 -</p><p>　　2 建筑結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)- 4 -</p><p>　　2.1 建筑平面設(shè)計(jì)- 4 -</p><p>　　2.1.1 廠房平面形式的選擇- 4 -</p><p>　　2.1.2 柱網(wǎng)的選擇

8、- 4 -</p><p>　　2.1.3 屋面維護(hù)體系選擇- 5 -</p><p>　　2.1.4 定位軸線的確定- 5 -</p><p>　　2.2 建筑剖面設(shè)計(jì)- 5 -</p><p>　　2.2.1 柱頂標(biāo)高的確定- 6 -</p><p>　　2.2.2 屋脊高度確定- 7 -&l

9、t;/p><p>　　2.2.3 剛架結(jié)構(gòu)形式的確定- 8 -</p><p>　　3 剛架內(nèi)力計(jì)算- 9 -</p><p>　　3.1 剛架截面尺寸的確定- 9 -</p><p>　　3.3 計(jì)算- 11 -</p><p>　　3.3.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對水平投影面）- 11 -</p&g

10、t;<p>　　3.3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值- 12 -</p><p>　　3.3 屋面荷載值- 12 -</p><p>　　3.3.4 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值- 12 -</p><p>　　3.3.5 恒載作用內(nèi)力計(jì)算- 14 -</p><p>　　3.3.6 活載作用- 16 -</p><

11、p>　　3.3.7 風(fēng)荷載作用- 16 -</p><p>　　4起重機(jī)荷載計(jì)算- 25 -</p><p>　　4.1 起重機(jī)荷載作用- 25 -</p><p>　　5 吊車梁設(shè)計(jì)- 31 -</p><p>　　5.1 10T吊車梁資料（13.5米吊車）[6]：- 31 -</p><p>

12、　　5.1.1 內(nèi)力計(jì)算（單臺)- 31 -</p><p>　　5.1.2 梁高：- 32 -</p><p>　　5.1.3 腹板厚度- 33 -</p><p>　　5.1.4翼緣尺寸：- 33 -</p><p>　　5.1.6穩(wěn)定性驗(yàn)算：- 35 -</p><p>　　5.1.7 價(jià)勁肋計(jì)

13、算：- 36 -</p><p>　　5.1.8疲勞計(jì)算：- 37 -</p><p>　　5.19 焊縫連接計(jì)算- 37 -</p><p>　　5.2 跨度為22.5m的吊車梁的設(shè)計(jì)計(jì)算- 37 -</p><p>　　5.2.1 吊車梁基本資料- 37 -</p><p>　　5.2.2 吊車梁

14、內(nèi)力計(jì)算- 38 -</p><p>　　5.2.3 強(qiáng)度驗(yàn)算- 39 -</p><p>　　5.2.4 整體穩(wěn)定驗(yàn)算- 39 -</p><p>　　5.2.5 剛度驗(yàn)算- 40 -</p><p>　　6 剛架強(qiáng)度驗(yàn)算- 42 -</p><p>　　6.1 梁柱截面寬厚比驗(yàn)算- 42 -&l

15、t;/p><p>　　6.2 梁的驗(yàn)算- 42 -</p><p>　　6.2.1 抗剪驗(yàn)算- 42 -</p><p>　　6.2.2 彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算- 43 -</p><p>　　6.3 柱的驗(yàn)算- 43 -</p><p>　　6.3.1 抗剪驗(yàn)算- 43 -</p>

16、<p>　　6.3.2 彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算- 43 -</p><p>　　6.3.3 整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算- 44 -</p><p>　　7 牛腿尺寸確定及驗(yàn)算- 46 -</p><p>　　7.1 牛腿尺寸- 46 -</p><p>　　7.2 驗(yàn)算- 48 -</p><p&g

17、t;　　8 焊接工藝- 49 -</p><p>　　8.1 材料焊接性分析- 49 -</p><p>　　8.2 焊接工藝的制定- 49 -</p><p>　　8.2.1 焊接方法的選擇- 49 -</p><p>　　8.2.2 焊接材料的選擇- 50 -</p><p>　　8.2.3

18、坡口形式及尺寸的選擇- 50 -</p><p>　　8.2.4 焊接參數(shù)的選擇- 51 -</p><p>　　8.2.5 焊接防止變形及矯正措施- 51 -</p><p>　　8.2.6 焊縫檢測- 52 -</p><p>　　8.2.7 焊縫缺陷的補(bǔ)救- 52 -</p><p>　　8.3

19、 施工流程- 52 -</p><p>　　8.3.1 下料切割- 52 -</p><p>　　8.3.2 鋼結(jié)構(gòu)的焊接- 53 -</p><p>　　8.3.3 除銹及涂裝- 53 -</p><p>　　8.3.4 鋼結(jié)構(gòu)的安裝- 53 -</p><p><b>　　結(jié)論- 5

20、5 -</b></p><p><b>　　致謝- 56 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 57 -</p><p>　　附錄A ：英文原文- 58 -</p><p>　　附錄B：中文翻譯- 66 -</p><p><b>　　1 緒論</b&g

21、t;</p><p>　　1.1 課題背景和意義</p><p>　　被喻為“綠色工廠”的輕型門式剛架廠房體系具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢。最近在我國建筑工程領(lǐng)域中已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，長期以來混凝土和砌體結(jié)構(gòu)一統(tǒng)天下的局面正在發(fā)生變化，輕型門式剛架廠房以其自身的優(yōu)越性

22、引起業(yè)內(nèi)關(guān)注，已經(jīng)在工程中得到合理的、迅速的應(yīng)用，所以輕型門式剛架廠房的發(fā)展前景美好。眾所周知，建筑鋼結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它包括鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等13個(gè)主要工藝流程。焊接應(yīng)用技術(shù)對整個(gè)工藝流程起到?jīng)Q定性的作用。</p><p>　　在鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的主要工藝流程中，焊接技術(shù)對整個(gè)流程起到?jīng)Q定性的作用。以熱軋型鋼（角鋼、工字鋼、槽鋼、鋼管等）、鋼板、冷加工成型的薄壁型鋼以及鋼索作為基本元件，通過焊接、螺栓或鉚釘連接將基

23、本構(gòu)件連成能夠承受外載荷的結(jié)構(gòu)稱為鋼結(jié)構(gòu)。</p><p>　　目前鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在國門經(jīng)濟(jì)各部門獲得非常廣泛的應(yīng)用。不僅在傳統(tǒng)工業(yè)部門，如工業(yè)與民用建筑業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)，交通運(yùn)輸業(yè)的船舶、車輛、飛機(jī)、橋梁，電力部門的高架塔桅，水工建筑中的閘門、大型管道以及機(jī)械工業(yè)中的工程機(jī)械、重型機(jī)械等方面，而且在近年來新興的航空業(yè)、海洋工程中都大規(guī)模應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)有如此廣泛的應(yīng)用，原因在于它具有以下的特點(diǎn)：</p>

24、<p>　　a、強(qiáng)度高、重量輕 鋼才的強(qiáng)度要比混凝土高很多倍，因此當(dāng)承受載荷和周圍環(huán)境相同時(shí)，用鋼才制成的結(jié)構(gòu)自重較輕，所需截面積較小，運(yùn)輸和架設(shè)方便。</p><p>　　b、塑性和韌性好 鋼材具有良好的塑性，一般情況下，不會偶然超載或局部超載造成突然的斷裂破壞，而是實(shí)現(xiàn)有塑性變形的征兆，可以及時(shí)采取補(bǔ)救的措施。鋼材的良好韌性，對加載在其上的動(dòng)載荷有很好的適應(yīng)性，為結(jié)構(gòu)的安全提供了可靠

25、的保證。</p><p>　　c、材質(zhì)均勻 鋼材的內(nèi)部組織均勻，各個(gè)方向的物理力學(xué)性能大致相同，很接近各向同性體，在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，鋼材處于理想的彈性狀態(tài)，與工程力學(xué)所采用的基本假定較符合，故計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠。</p><p>　　d、制造方便 鋼結(jié)構(gòu)是由各種加工制成的型鋼和鋼板組成的，采用焊接、螺栓或鉚接等工藝制成基本構(gòu)件，運(yùn)到現(xiàn)場裝配拼接。所以制造簡單、施工周期短、效率高

26、，且修配、更換方便。這種工廠制造、工地安裝的施工方法，具備了成批大件生產(chǎn)和成品精度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)為降低造價(jià)、發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了條件[1]。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　輕型門式剛架廠房是近十年來發(fā)展最快的領(lǐng)域，在美國采用輕型輕型門式剛架廠房占非住宅建筑投資的50%以上。這種結(jié)構(gòu)工業(yè)化、商品化程度高，施工快，綜合效益高，市場需求量很大，已引起結(jié)構(gòu)設(shè)

27、計(jì)人員認(rèn)識。目前已經(jīng)有多種的低層、多層和高層的設(shè)計(jì)方案和實(shí)例。因其可做到大跨度、大空間，分隔使用靈活，而且施工速度快、抗震有利的特點(diǎn)，必將對我國傳統(tǒng)的廠房結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生較大沖擊?！?lt;/p><p>　　目前還存在著種種不盡人意或有待提高的方面，但輕型門式剛架廠房的發(fā)展?jié)摿薮螅熬皬V闊。我國三十年來的改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)為輕型門式剛架廠房體系的應(yīng)用創(chuàng)造極為有利的發(fā)展環(huán)境。首先，從發(fā)展輕型門式剛架廠房的主要物質(zhì)基

28、礎(chǔ)來看，自1996年開始我國鋼的總產(chǎn)值就已超過1億噸，居世界首位。而且隨著鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，其價(jià)格正逐步下降，輕型門式剛架廠房的造價(jià)也相應(yīng)有較大幅度的降低。與之相應(yīng)的是，輕型門式剛架廠房配套的新型建材也得到了迅速發(fā)展。其次，從發(fā)展輕型門式剛架廠房的技術(shù)基礎(chǔ)來看，在普通輕型門式剛架廠房、薄壁輕輕型門式剛架廠房、高層建筑輕型門式剛架廠房、門式剛架輕型房屋輕型門式剛架廠房、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板結(jié)構(gòu)、輕型門式剛架廠房焊接和高強(qiáng)度螺栓連接、鋼

29、與混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及鋼骨（型鋼）混凝土結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范規(guī)程及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)行。有關(guān)輕型門式剛架廠房的規(guī)范規(guī)程的不斷完善為輕型門式剛架廠房體系的應(yīng)用奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。第三，從發(fā)展輕型門式剛架廠房的人才素質(zhì)來看，經(jīng)過幾年來的發(fā)展，專業(yè)輕型門式剛架廠房設(shè)計(jì)人員已經(jīng)形成一定的規(guī)模，而且他們的專業(yè)素質(zhì)在</p><p>　　國外的門式剛架體系已經(jīng)進(jìn)入了設(shè)計(jì)、分析、出圖程序化

30、（如大型通用化設(shè)計(jì)軟件包Loseke Building System Software）、構(gòu)件加工、安裝施工、經(jīng)營管理一體化流程的時(shí)代。同時(shí)在建造方面也發(fā)生了變化。業(yè)主不是帶圖紙委托加工，而是向承包商定購某種輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋，承包商在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按業(yè)主要求按質(zhì)建成并交付使用。而且很多公司都有自己的系列，以商品的形式交付使用。門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)普及到了各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)。日本工程界目前正就主剛架在地震力作用時(shí)保有水平耐力(即構(gòu)件達(dá)到塑性階段時(shí)的承

31、載力)所需的Ds值的取法(Ds為地震空間結(jié)構(gòu)分維，反映地震空間結(jié)構(gòu)的相似性)，大斷面Z型冷彎薄壁型鋼檁條及墻梁、高強(qiáng)度螺栓在橢圓孔處的受力狀態(tài)等幾個(gè)方面進(jìn)行研究。</p><p>　　現(xiàn)今我國已建成的門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)房屋已達(dá)800多萬m2，而且以每年約100萬m2的速度增加。這是個(gè)前所未有的大好機(jī)遇，必將帶動(dòng)建筑業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)向輕型化、系列化發(fā)展。</p><p>　　目前

32、國內(nèi)門式剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域取得了較好的成績。研究了門式剛架工業(yè)廠房最優(yōu)柱距的問題，有了詳細(xì)的數(shù)據(jù)。在優(yōu)化算法和敏度分析的研究上也已經(jīng)取得了顯著的成果。我國學(xué)者采用漸近滿應(yīng)力法，研究開發(fā)了門式剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件SOA。采用GIG (General Interactive Gradient)一般梯度法，研究了門式剛架在荷載作用下的優(yōu)化，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，取得了較好的效果。采用離散復(fù)合形優(yōu)化方法，依據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

33、》(CECS 102:98)，建立了門式剛架輕型結(jié)構(gòu)離散變量優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，在3D3S(V3.0)軟件的基礎(chǔ)上編制了門式剛架的結(jié)構(gòu)優(yōu)化程序。使用遺傳算法，對門式剛架進(jìn)行了包括離散和連續(xù)變量的截面、形狀混合優(yōu)化的研究，并與PFCAD系統(tǒng)相結(jié)合，形成了一個(gè)完整的門式剛架輕型房屋設(shè)計(jì)與優(yōu)化系統(tǒng)[2]。 </p><p>　　1.3 本課題的研究內(nèi)容及方案</p><p>　　本課題主

34、要研究在沈陽地區(qū)跨度為40m的輕型門式剛架廠房的焊接結(jié)構(gòu)及焊接工藝，從最開始對輕型門式剛架廠房的整體的平面布置結(jié)構(gòu)和立面布置結(jié)構(gòu)的研究，然后對廠房的一些維護(hù)系統(tǒng)例如檁條、系桿、水平支撐等進(jìn)行了選取和連接方式的選擇，以及節(jié)點(diǎn)的形式選擇，并且對剛架進(jìn)行的強(qiáng)度校核，最后對需要焊接連接而成的部位進(jìn)行了焊接工藝的確定。</p><p>　　通過對輕型門式剛架廠房的特點(diǎn)及布置情況的學(xué)習(xí)后。查閱《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》、《建筑荷載規(guī)

35、范》以及《焊接手冊》等資料，并且在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，對廠房的具體布置進(jìn)行確定然后完成焊接工藝等內(nèi)容。</p><p>　　2 建筑結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 建筑平面設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.1 廠房平面形式的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)廠房跨度為40m，由文獻(xiàn)[3,413]可知道門式剛架跨度一般單跨為9-36

36、m，所以該廠房設(shè)計(jì)為單跨，為形式對稱再設(shè)計(jì)為單跨雙坡的常見形式。有起重機(jī)的廠房高度一般為9-12m，所以定廠房牛腿高度9m（滿足3M模數(shù)）[3]，廠房具體高度由起重機(jī)軌頂標(biāo)高及起重機(jī)所需凈空高度進(jìn)一步確定，由高度9-12m確定為單層輕型門式剛架廠房。另外考慮到溫度區(qū)段長度問題，由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》表2-17（見表2.1）查得采暖和非采暖地區(qū)縱向溫度區(qū)段長度為220m，橫向溫度區(qū)段長度為120m，本結(jié)構(gòu)橫向40m縱向100m都在以上范圍內(nèi)

37、所以不用加設(shè)溫度伸縮縫[3]。</p><p>　　表2.1 溫度區(qū)段長度值（m）</p><p>　　2.1.2 柱網(wǎng)的選擇</p><p>　　由車間的長，寬尺寸，柱距的要求確定柱子的位置，柱在平面中排列所形成的網(wǎng)絡(luò)為柱網(wǎng)。柱網(wǎng)的選擇實(shí)際上是廠房跨度和柱距的選擇。</p><p>　　一般情況下柱距即剛架的最優(yōu)距離為6-9m，超過9m時(shí)

38、，屋面檁條與墻架體系用鋼量增加太多，綜合造價(jià)并不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)在我國應(yīng)用的基本柱距為6m，本結(jié)構(gòu)廠房選擇6m和5m的兩種相搭配的柱距[6]。其中6m柱距為中間15個(gè)，5m柱距為兩邊2個(gè)。</p><p>　　2.1.3 屋面維護(hù)體系選擇</p><p>　　檁條間距選擇最常用的1.5m，并且選擇應(yīng)用最普遍，用鋼量省，制造和安裝方便且跨度小于等于6m的冷彎薄壁卷邊槽鋼（C型）檁條[5]。檁條高度

39、的確定見公式（2.1）</p><p>　　式中 L — 檁條跨度為6m。</p><p>　　其高度在171.43mm附近，由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》表7-3選擇檁條截面規(guī)格為：C180*70*20*3.0的檁條[3]。</p><p>　　屋面鋼板由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》表6-1采用YX51-360壓型鋼板，選取鋼板厚度為</p><p>　　1

40、mm，當(dāng)檁距去1.5m時(shí)，載荷q=3.22kN/m2.</p><p>　　為使屋面構(gòu)成穩(wěn)定的體系，還要在屋面上設(shè)置橫向水平支撐，一般橫向水平支撐間</p><p>　　距為30m-40m，本結(jié)構(gòu)廠房總廠100m總共17個(gè)開間，所以在第一個(gè)開間、第七個(gè)開間和最后一個(gè)開間上設(shè)置水平支撐，詳細(xì)布置見圖紙[4]。</p><p>　　2.1.4 定位軸線的確定</

41、p><p>　　單層廠房的定位軸線是確定廠房主要承重構(gòu)件位置的基準(zhǔn)線，同時(shí)也是設(shè)備安裝，施工放線的依據(jù)。依據(jù)我國現(xiàn)行的《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定，定位軸線的劃分與柱網(wǎng)布置是一致的，通常把廠房定位軸線劃分為橫向和縱向。垂直與廠房長度方向的稱為橫向定位軸線，平行于廠房長度方向的稱為縱向定位軸線[4]。</p><p>　　橫向定位軸線與剛架柱的橫向中心線重合，縱向定位軸線與起重機(jī)軌道中心線向

42、外距離750mm。</p><p>　　2.2 建筑剖面設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 柱頂標(biāo)高的確定</p><p>　　為滿足3M模數(shù)，牛腿高度已定為9m，吊車的軌道梁選擇工字型截面的600mm高的工字鋼，這樣吊車軌頂標(biāo)高即為9600mm，又根據(jù)文獻(xiàn)[3]中的北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所1-10t吊鉤LDB型電動(dòng)單梁起重機(jī)技術(shù)規(guī)格中的10t起重機(jī)參數(shù)（見表2

43、.2）中得知起重機(jī)自身梁高875mm，起重機(jī)參數(shù)說明見圖2.1，并且由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》中得知吊車頂面至屋頂?shù)陌踩叨燃此鑳艨粘叽缫话闳?50mm-350mm，本結(jié)構(gòu)取350mm[3]。</p><p>　　這樣廠房的柱頂標(biāo)高可用式（2.2）計(jì)算：</p><p>　　式中 h1 — 軌頂標(biāo)高； </p><p>　　h2 — 吊車自身高度；&

44、lt;/p><p>　　h3 — 吊車以上所需安全高度。 </p><p>　　計(jì)算得H=10825mm，因?yàn)橐獫M足3M模數(shù)，所以取11100mm即11.1m。</p><p>　　表2.2 10t起重機(jī)參數(shù)</p><p>　　圖2.1 起重機(jī)參數(shù)</p><p>　　2.2.2 屋脊高度確定</p>

45、<p>　　剛架的坡度一般為1/8~1/20，在雨水大的地方取較大值，沈陽地區(qū)雨水不是很多，本結(jié)構(gòu)選擇1/10的坡度。則屋脊的高度H′由公式（2.3）確定</p><p><b>　　L — 跨度</b></p><p><b>　　i — 坡度</b></p><p>　　算得屋脊高度為13.1m。</p

46、><p>　　2.2.3 剛架結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　門式剛架框架柱的形式有多種，按截面形式分，有等截面和變截面形式，變截面雖然節(jié)省材料但是構(gòu)造連接及加工制造不方便，一般當(dāng)跨度較大或者高度很高時(shí)采用，所以本結(jié)構(gòu)中采用等截面剛架柱，等截面柱一般適合用于無吊車或者吊車起重量Q≤20t時(shí)，本結(jié)構(gòu)中起重機(jī)為10t，所以適用。并且等截面剛架柱一般為工字型，本結(jié)構(gòu)中選擇焊接型工字鋼作為剛架柱

47、，按構(gòu)件體系分有實(shí)腹式和格鉤式，因?yàn)檫x擇了工字鋼自然是實(shí)腹式剛架柱[3]。</p><p>　　門式剛架的梁選用與柱相同的工字鋼，剛架梁與柱的連接為剛接，柱腳與地面的連接因?yàn)閺S房內(nèi)設(shè)起重機(jī)，為了穩(wěn)定性的考慮選擇剛接柱腳。另外在上述加設(shè)水平支撐的開間還要加設(shè)柱間支撐，在兩端山墻處每端加設(shè)四根抗風(fēng)柱，抗風(fēng)柱間距8m對稱分布，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》表11-2[3]以及本鋼結(jié)構(gòu)的具體情況綜合考慮，選擇QJZ12-9.0-

48、1即為H350*175*4.5*6.0的普通高頻焊接H型鋼，門式剛架詳細(xì)見圖紙。</p><p><b>　　3 剛架內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　3.1 剛架截面尺寸的確定</p><p>　　在輕型門式剛架廠房中，廠房梁柱的截面高度的計(jì)算公式可按公式（3.1）計(jì)算[6]：</p><p>　　式中h —

49、柱截面高度；</p><p>　　L — 廠房跨度。</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　暫取截面高度為1200mm。然后由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》中的焊接工字型鋼的截面特性表17-6選出一種截面[3]，其尺寸及截面特性見表3.1，尺寸說明見圖3.1。</p><p>　　表3.1 所選焊接工字鋼的

50、截面尺寸及特性</p><p>　　圖3.1 工字鋼截面尺寸參數(shù)</p><p><b>　　鋼架斜梁單位自重</b></p><p>　　=0.884KN/m </p><p><b>　　3.2 材料的選擇</b></p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要有兩個(gè)種類，即碳素

51、結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。在本設(shè)計(jì)中選用碳素結(jié)構(gòu)鋼作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要用鋼。</p><p>　　鋼材強(qiáng)度主要由其中碳元素含量的多少來決定，對建筑結(jié)構(gòu)用鋼而言，在滿足強(qiáng)度的前提下，還要具有一定的塑性和韌性，隨著含碳量的增加，碳素鋼的強(qiáng)度也在提高，而塑性和韌性卻在降低。在由Q195到Q275的所有碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號中，且綜合考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的重要性，荷載性質(zhì)，連接方法，工作條件等方面，Q235鋼是較理想的鋼號。<

52、/p><p>　　還有吊車梁用鋼也選用焊接鋼板組成的工字形鋼。其余的小柱，檁條，墻架，小梁，板材均可直接由熱軋型鋼，冷彎薄壁型鋼和熱軋鋼板表中選用，這樣可以減少制作工作量，提高工業(yè)化水平，加快施工速度，進(jìn)而降低工程造價(jià)。</p><p>　　另外設(shè)計(jì)資料中給出廠房所處環(huán)境在沈陽，沈陽冬季室外溫度多數(shù)處在-12.9~-2℃之間，對于剛架和吊車梁承受重要載荷的部件由于計(jì)算溫度處于0℃和-20℃之間

53、，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》應(yīng)選用具有0℃沖擊性能和合格C級鋼，即為Q235C。關(guān)于其材料的成分和焊接性能在焊接工藝中會進(jìn)一步闡述，表3.2和表3.3中分別表述了Q235鋼材的力學(xué)性能和鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[3]。</p><p>　　表3.2 鋼材力學(xué)性能</p><p>　　表3.3 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm²）</p><p><b>　　3.3

54、計(jì)算</b></p><p>　　3.3.1 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對水平投影面）</p><p>　　壓型鋼板（二層含80㎜厚的保溫層） 3.22 KN/m2</p><p>　　檁條（包括拉條） 0.93 KN/m2</p><p>　　剛架斜梁自重

55、 0.88 KN/m²</p><p>　　屋面支撐 0.05 KN/m²</p><p>　　設(shè)備管線 0.05 KN/m2</p><p>　　恒荷載

56、 5.13 KN/m2</p><p>　　3.3.2 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　屋面活荷載：按不上人屋面考慮，取為0.50 KN/m2。雪荷載：基本雪壓0.30KN/m2。</p><p>　　取屋面活荷載與雪荷載中的較大值0.50 KN/m2，不考慮積灰荷載[3]。</p>&

57、lt;p>　　3.3 屋面荷載值</p><p>　　首先恒載的設(shè)計(jì)值是標(biāo)準(zhǔn)值乘以分項(xiàng)系數(shù)1.2，活載的設(shè)計(jì)值應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值乘以分項(xiàng)系數(shù)1.4。</p><p>　　恒載 標(biāo)準(zhǔn)值 5.13×6=30.78.0KN/m</p><p>　　設(shè)計(jì)值 30.78×1.2=36.94 KN/m</p><

58、;p>　　活載 標(biāo)準(zhǔn)值 0.5×6=3.0KN/m</p><p>　　設(shè)計(jì)值 3.0×1.4=4.2KN/m</p><p>　　3.3.4 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》（GB50009-2006）中規(guī)定風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk可按公式（3.2）計(jì)算[4]：</p><

59、;p>　　式中 — 高度z處的風(fēng)振系數(shù)；</p><p>　　— 風(fēng)載荷體形系數(shù)；</p><p>　　— 風(fēng)壓高度變化系數(shù)；</p><p>　　— 沈陽地區(qū)基本風(fēng)壓。</p><p>　　地面粗糙度類別為B類其中查得為0.4，為1.0，為1.0，取值說明見圖3.2[4]：</p><p>　　圖3.2 風(fēng)荷載

60、體形系數(shù)（左來風(fēng)）</p><p>　　那么風(fēng)荷載的的具體標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算見式（3.3）：</p><p>　　式中 B — 剛架間距。</p><p><b>　　向風(fēng)面的風(fēng)荷載</b></p><p><b>　　柱上</b></p><p><b>　　橫梁上<

61、;/b></p><p><b>　　被風(fēng)面的風(fēng)荷載</b></p><p><b>　　住上</b></p><p><b>　　橫梁上</b></p><p>　　3.3.5 恒載作用內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　首先確定幾個(gè)基本參數(shù)s、f、

62、h，其具體意義見圖3.3[1]，其值可經(jīng)過簡單的幾何計(jì)算確定s=20.01m，f=2.00m，H即為柱頂標(biāo)高由以上計(jì)算為11.10m。</p><p>　　圖3.3 剛架尺寸基本參數(shù)說明</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[1]提供的雙坡門式剛接剛架計(jì)算公式k=h/s=11.10/20.01=0.56</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)算得N=402.18KN</p>

63、;<p>　　恒載作用下的計(jì)算公式如下</p><p>　　式中l(wèi) — 廠房的跨度</p><p>　　由以上公式帶入具體數(shù)據(jù)可以算出VA=VE=738.8KN，H=HA=-HE=596.21KN，MA=ME=2656.40KN·m，MB=MD=-3963.02 KN·m，MC=2204.05 KN·m由此作出恒載作用下的彎矩圖見圖3.4：<

64、;/p><p><b>　　圖3.4恒載彎矩圖</b></p><p>　　3.3.6 活載作用</p><p>　　活載作用時(shí)各個(gè)力及彎矩的計(jì)算公式和恒載作用下的公式一樣，此時(shí)活載為4.20KN/m，帶入具體公式后計(jì)算得出此時(shí)的VA=VE=84KN，H=HA=-HE=67.79KN，MA=ME=302.03KN·m，MB=MD=- 4

65、50.58KN·m，MC=245.11KN·m ，此時(shí)活載作用下的彎矩圖可以參照圖3.4其形式完全一樣。</p><p><b>　　圖3.5活載彎矩圖</b></p><p>　　3.3.7 風(fēng)荷載作用</p><p><b>　　左半跨吸力</b></p><p>　　此時(shí)

66、的風(fēng)荷載作用值為-2.016KN/m，各個(gè)支反力、剪力及彎矩的計(jì)算公式如下：</p><p>　　由以上公式帶入具體數(shù)據(jù)后，計(jì)算得出VA=31.18KN，VE=-9.14KN，H=HA=-HE=-19.48KN，MA=-67.87KN·m，ME=-105.55KN·m，MB=148.29KN·m，MD=148.29KN·m，MC=154.21KN·m，此時(shí)的彎矩圖

67、見圖3.5：</p><p>　　圖3.5左半跨吸力彎矩圖</p><p><b>　　右半跨吸力</b></p><p>　　考慮右半跨的時(shí)候，此時(shí)的風(fēng)荷載作用值由以上敘述可知為-1.68KN/m，各個(gè)支反力、剪力及彎矩計(jì)算公式與左半跨吸力用的公式相同，帶入具體數(shù)值可以算出VA=-33.80KN，VE=-7.62KN，H=HA=-HE=-16

68、.24KN，MA=-56.56KN·m，ME=-87.92KN·m，MB=-123.57 KN·m，MD=-123.57KN·m，MC=-286KN·m，此時(shí)的彎矩圖見圖3.6：</p><p>　　圖3.6右半跨吸力彎矩圖</p><p>　　3、左柱身迎風(fēng) </p><p>　　當(dāng)左柱身迎風(fēng)時(shí)，風(fēng)荷載值為2

69、.69KN/m，此時(shí)各個(gè)支反力、剪力及彎矩計(jì)算公式如下：</p><p>　　由以上公式，帶入具體數(shù)值得V=-VA=VE=-0.86KN，HA=-23.85KN，HE=-6.61KN，MA=-76.13KN·m，ME=36.89KN·m，MB=18.5 KN·m，MD=91.22KN·m，MC=-28.24KN·m，此時(shí)的彎矩圖見圖3.7：</p>

70、<p>　　圖3.7 左柱身迎風(fēng)時(shí)的彎矩圖</p><p><b>　　4、右柱身被風(fēng)</b></p><p>　　當(dāng)計(jì)算右柱身被風(fēng)時(shí)，由以上被風(fēng)面的風(fēng)荷載計(jì)算知道柱上的風(fēng)荷載此時(shí)為-1.68KN/m，計(jì)算右柱身被風(fēng)時(shí)的計(jì)算公式同左柱身迎風(fēng)的計(jì)算公式[3]，這里就不再重復(fù)，帶入此時(shí)的風(fēng)荷載-1.68KN/m可以計(jì)算得出：V=-VA=VE=-0.54KN，HA

71、=14.90KN，HE=3.75KN，MA=-47.57KN·m，ME=-23.05KN·m，MB=104.7 KN·m，MD=36.08KN·m，MC=-73.25KN·m，此時(shí)的彎矩圖見圖3.8：</p><p>　　圖3.8 右柱身被風(fēng)時(shí)彎矩圖</p><p><b>　　5、左屋面高度吸力</b></p&

72、gt;<p>　　考慮左面來風(fēng)對左屋面的作用，此時(shí)作用的屋面上的風(fēng)荷載值為-2.02KN/m，此時(shí)各個(gè)支反力、剪力及彎矩計(jì)算公式如下：</p><p>　　由以上公式，帶入具體數(shù)值得V=-VA=VE=-0.258KN，HA=1.24KN，HE=1.07KN，MA=8.24KN·m，ME=-7.99KN·m，MB=-4.82KN·m，MD=-19.23KN·m，

73、MC=-134.17KN·m，此時(shí)的彎矩圖見圖3.9：</p><p>　　圖3.9 左屋面迎風(fēng)時(shí)彎矩圖</p><p><b>　　6、右屋面高度吸力</b></p><p>　　此時(shí)的情況，風(fēng)荷載值為-1.68KN/m，計(jì)算公式和左屋面迎風(fēng)時(shí)相同，帶入具體數(shù)值計(jì)算可得出：V=-VA=VE=-0.44KN，HA=1.03KN，HE=

74、0.89KN，MA=6.92KN·m，ME=-6.70KN·m，MB=-3.92KN·m，MD=-16.06KN·m，MC=-27.16KN·m，此時(shí)的彎矩圖見圖3.10：</p><p>　　圖3.10 右屋面被風(fēng)時(shí)彎矩圖</p><p><b>　　7、各種風(fēng)荷載組合</b></p><p>

75、;　　將以上六種風(fēng)荷載情況彎矩圖組合后得到左來風(fēng)時(shí)的整體風(fēng)作用彎矩圖，如圖</p><p><b>　　3.11：</b></p><p>　　圖3.11 左來風(fēng)風(fēng)作用組合內(nèi)力彎矩圖</p><p>　　當(dāng)風(fēng)從右邊來時(shí)的風(fēng)作用彎矩圖和左邊來風(fēng)時(shí)的彎矩圖對稱</p><p><b>　　4起重機(jī)荷載計(jì)算</

76、b></p><p>　　4.1 起重機(jī)荷載作用</p><p>　　1、起重機(jī)各輪對應(yīng)的支反力影響線 </p><p>　　圖4.12 起重機(jī)各輪支反力影響線</p><p>　　2、一些載荷值的計(jì)算</p><p>　?。?）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可用公式(4.11)和公式(4.12)計(jì)算出作用于柱上的吊車垂直荷載[

77、8]：</p><p>　　式中 — 分項(xiàng)系數(shù)1.4；</p><p>　　— 起重機(jī)輪壓最大值；</p><p>　　— 起重機(jī)輪壓最小值；</p><p>　　— 各輪支反力影響線中y軸個(gè)數(shù)值。</p><p>　　計(jì)算得到Dmax和Dmin分別為298KN和76.46KN。</p><p>

78、;　　（2）作用在每個(gè)輪子上吊車水平制動(dòng)力設(shè)計(jì)值</p><p>　　此值可用公式(4.13)計(jì)算：</p><p>　　式中 — 動(dòng)摩擦系數(shù)；</p><p><b>　　— 起重量；</b></p><p>　　— 起重機(jī)小車重量。</p><p>　　因?yàn)槠鹬亓繛?0t所以取0,12，由起重

79、機(jī)資料查得為4t，帶入計(jì)算得出T為5.88KN。</p><p>　?。?）作用在牛腿上的吊車最大水平荷載見式（4.14） </p><p>　　帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得出此值為16.70KN</p><p>　?。?）作用在左側(cè)柱牛腿處的最大集中力 </p><p>　　式中 — 起重機(jī)自身梁與軌道重量</p><p>　　計(jì)

80、算得出為388.23KN，在牛腿處產(chǎn)生的最大彎矩Mmax為388.23KN×0.75m=290KNm（0.75m為吊車軌道中心距柱體中心距離）。相應(yīng)的在右側(cè)柱出現(xiàn)最小集中力：同理=166.70KN，Mmin=125KNm</p><p>　　3、Tmax作用內(nèi)力計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算所需系數(shù)</b></p><p>　

81、　計(jì)算得=0.87，=2.20，=0.11，K=0.90，=4.96，=1.29，=7.24，=4.90，=5.03</p><p>　　此時(shí)計(jì)算剪力及彎矩的公式如下：</p><p>　　式中： — 最大集中力Tmax處的作用彎矩；</p><p><b>　　F —Tmax。</b></p><p>　　帶入具體數(shù)值

82、計(jì)算可得出：VA=-VE=3.04KN，HA=-9.60KN，HE=7.10KN，MA=-54.3KN·m，ME=25.9KN·m，MB=25.9KN·m，MD=-22.05KN·m，MC=20.90KN·m，=33.73KM·m。</p><p>　　4、Dmax作用在左側(cè)柱時(shí)內(nèi)力</p><p>　　此時(shí)剪力、彎矩等計(jì)算公式如

83、下：</p><p>　　帶入具體數(shù)值計(jì)算可得出：VA=380KN，VE=8.23KN，HA= HE =19KN， MA=23.20KN·m，ME=130.50KN·m，MB=114.14KN·m，MD=-65.85KN·m，MC=-6.39KN·m。</p><p>　　把此步的計(jì)算結(jié)果加下腳標(biāo)“4”以便在下一步計(jì)算方便區(qū)分。</p

84、><p>　　5、Dmin作用在左側(cè)柱時(shí)內(nèi)力</p><p>　　剪力、彎矩等計(jì)算公式如下：</p><p>　　帶入具體數(shù)值計(jì)算可得出：VA=3.82KN，VE=163.42KN，HA= HE =8.19KN， MA=56.25KN·m，ME=9.98KN·m，MB=49.08KN·m，MD=-28.32KN·m，MC=0.46

85、KN·m。</p><p>　　由以上計(jì)算以及內(nèi)力組合結(jié)果可知柱截面A處和梁截面B處為危險(xiǎn)截面，所對應(yīng)的柱截面內(nèi)力值為彎矩M=337.50KNm，支反力N=220.50KN，剪力V=76.02KN，梁截面內(nèi)力值為彎矩M=236.93KNm，支反力N=81.98KN，剪力V=81.03KN。</p><p><b>　　5 吊車梁設(shè)計(jì)</b></p>

86、;<p>　　5.1 10T吊車梁資料（13.5米吊車）[6]：</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[6]實(shí)例計(jì)算有：</p><p>　　Pmax =63.5kN， G+g=55.9kN， B=3000mm，W=2500mm</p><p><b>　　圖5.1</b></p><p>　　5.1.1 內(nèi)

87、力計(jì)算（單臺)</p><p><b>　　求Mmax</b></p><p><b>　　圖5.2</b></p><p>　　Fmax=α1?1rQPmax=1.05×1.05×1.4×63.5=98.01kN （5.11）</p><p

88、>　　Mc=F.l=0.25×98.01×6=147kN （5.12）</p><p>　　VC左=-VC右=F/2=49kN</p><p><b>　　求MTmax</b></p><p>　　T=α2rQT1==4.9kN

89、 （5.13）</p><p><b>　　求Vmax</b></p><p><b>　　圖5.3</b></p><p><b>　　求VTmax</b></p><p>　　截面估算：（Q235）</p><p>　　5.1.2

90、 梁高：</p><p><b>　　按經(jīng)濟(jì)條件確定：</b></p><p><b>　　按允許擾度值計(jì)算</b></p><p>　?。?.14） </p><p><b>　　建筑凈空無要求</b></p><p>　　∴取 h=550

91、mm</p><p>　　5.1.3 腹板厚度</p><p><b>　　按經(jīng)驗(yàn)公式：</b></p><p>　　tw=7+3h=7+3×0.55=8.65mm （5.15）</p><p><b>　　按抗剪要求：&

92、lt;/b></p><p><b>　?。?.16）</b></p><p><b>　　按局部擠壓要求：</b></p><p><b>　?。?.17）</b></p><p><b>　?、芫植恳螅?lt;/b></p><p

93、><b>　?。?.18）</b></p><p>　　5.1.4翼緣尺寸：</p><p><b>　　（5.19） </b></p><p>　　取A=250×12=3000mm2</p><p>　　∴10t吊車梁的斷面尺寸為：I550×300~250×10

94、×12 </p><p><b>　　驗(yàn)算：</b></p><p><b>　　截面特性：</b></p><p>　　A=300x12+250x12+526x10=11860mm2</p><p>　　吊車梁上翼緣：A上=300×12=3600mm2</p>

95、;<p>　　5.1.5 強(qiáng)度驗(yàn)算：</p><p><b>　　正應(yīng)力：</b></p><p><b>　　上翼緣正應(yīng)力： </b></p><p><b>　　（5.20）</b></p><p><b>　　剪應(yīng)力：</b><

96、/p><p>　　凸緣支座處剪應(yīng)力： （5.21）</p><p><b>　　腹板局部穩(wěn)定：</b></p><p>　　（5.22） </p><p>　　5.1.6穩(wěn)定性驗(yàn)算：</p><p><b>　　整體穩(wěn)定性：</b></p><p

97、><b>　?。?.23）</b></p><p><b>　　（5.24）</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　?。?.25）</b></p><p><b>　　局部穩(wěn)定性：</b>&l

98、t;/p><p><b>　　翼緣： </b></p><p><b>　　腹板：</b></p><p>　　5.1.7 價(jià)勁肋計(jì)算：</p><p>　　橫向加勁肋的外伸寬度：</p><p><b>　?。?.26）</b></p>&

99、lt;p>　　橫向加勁肋的厚度為：</p><p><b>　?。?.27）</b></p><p>　　∴橫向加勁肋的尺寸為：-8×100</p><p><b>　　支座加勁肋</b></p><p><b>　　采用-20×300</b><

100、/p><p><b>　?。?.28）</b></p><p><b>　　a強(qiáng)度驗(yàn)算：</b></p><p><b>　?。?.29）</b></p><p><b>　　b整體穩(wěn)定驗(yàn)算</b></p><p>　　此截面屬b類，查

101、表得=0.996</p><p><b>　?。?.30）</b></p><p>　　5.1.8疲勞計(jì)算：</p><p>　　本吊車為中級工作制吊車，不必進(jìn)行疲勞計(jì)算。 </p><p><b>　　剛度</b></p><p><b>　　（5.31）<

102、/b></p><p>　　5.19 焊縫連接計(jì)算</p><p><b>　　上翼與腹板連接焊縫</b></p><p>　　上翼緣對中和軸面積矩： 取hf=8mm</p><p><b>　?。?.32）</b></p><p>　　下翼緣與腹板連接的焊縫

103、</p><p>　　下翼緣對中和軸面積矩：</p><p><b>　?。?.33）</b></p><p>　　支座加勁肋與腹板連接焊縫</p><p><b>　?。?.34）</b></p><p>　　5.2 跨度為22.5m的吊車梁的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

104、<p>　　5.2.1 吊車梁基本資料</p><p>　　該吊車梁采用Q235-B 起重量10t 跨度22.5m 總重量8.8t 小車4t</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[6]實(shí)例計(jì)算有：</p><p><b>　?。?.35）</b></p><p>　　5.2.2 吊車梁內(nèi)力計(jì)算</

105、p><p>　　豎向輪壓作用 </p><p>　　橫向水平力 </p><p>　?。?.36） </p><p><b>　　水平反力</b></p><p>　　暫取吊車梁截面圖如右圖所示 &l

106、t;/p><p>　　毛截面特性 圖5.5</p><p><b>　?。?.37）</b></p><p><b>　　毛截面慣性矩</b></p><p><b>　?。?.38） </b></p&g

107、t;<p><b>　　冷截面特性</b></p><p>　　型心位置 （5.40）</p><p><b>　　冷截面慣性矩</b></p><p><b>　?。?.41）</b></p><p>&l

108、t;b>　?。?.42）</b></p><p>　　對上翼緣 </p><p>　　毛截面 （5.43）</p><p>　　5.2.3 強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p><b>　　上翼緣最大正應(yīng)力</b></

109、p><p><b>　?。?.44）</b></p><p>　　下翼緣正應(yīng)力 （5.45）</p><p><b>　　剪應(yīng)力</b></p><p><b>　?。?.46）</b></p><p><b>　　腹板局部壓

110、應(yīng)力</b></p><p><b>　?。?.47）</b></p><p>　　5.2.4 整體穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　取 （5.48）</p><p><b>　　h=520mm</b></p><p><b>　?。?.49）&

111、lt;/b></p><p><b>　?。?.50）</b></p><p><b>　?。?.51）</b></p><p>　　5.2.5 剛度驗(yàn)算</p><p>　　擾度 （5.52）</p><p><b>　　滿足要求</

112、b></p><p>　　吊車梁為A1~A5 疲勞可不進(jìn)行驗(yàn)算</p><p>　　加勁肋 可按照構(gòu)造配置</p><p><b>　　求間距 </b></p><p>　　界面尺寸外伸長度 厚度</p><p>　　采用 支座反力 R=165.4kN

113、 計(jì)算截面面積 A=18×1.2+15×0.8=33.6cm2</p><p>　　繞腹板中線的截面慣性矩</p><p><b>　?。?.53）</b></p><p>　　5.2.6 焊縫計(jì)算</p><p>　　上翼緣與腹板連接焊縫</p><p><b>

114、;　　（5.54）</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　下翼緣與腹板連接焊縫</p><p>　　同樣取 （5.55）</p><p><b>　　吊車梁計(jì)算完畢</b></p><p><b>　　6

115、剛架強(qiáng)度驗(yàn)算 </b></p><p>　　6.1 梁柱截面寬厚比驗(yàn)算</p><p>　　工字鋼截面應(yīng)滿足的寬厚比關(guān)系見公式（6.1）~（6.2）[3]：</p><p>　　式中b1 — 工字型截面受壓翼緣外審寬度；</p><p>　　fy — 鋼材屈服點(diǎn)。</p><p>　　計(jì)算=32，=71.

116、25，都在要求范圍內(nèi)。</p><p><b>　　6.2 梁的驗(yàn)算</b></p><p>　　6.2.1 抗剪驗(yàn)算</p><p>　　腹板受剪的高度比計(jì)算公式見式（6.3）：</p><p>　　式中a — 橫向加勁肋間距。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[3]中說明，本結(jié)構(gòu)不設(shè)橫向加勁肋

117、，h0/a取0，計(jì)算得=0.49，因?yàn)槠渲敌∮?.8，所以截面的剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算公為：</p><p>　　式中fv — 鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。</p><p>　　算得Vu=2280KN由上述計(jì)算的梁截面剪力值V=81.03kN<Vu，符合要求。</p><p>　　6.2.2 彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算</p><p>　　梁兩翼緣所

118、承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值Mf由公式（6.5）計(jì)算[3]：</p><p>　　式中Af1，h1 — 較大翼緣的截面積及其形心至梁中和軸距離；</p><p>　　Af2，h2 — 較小翼緣的截面積及其形心至梁中和軸距離；</p><p>　　A — 梁截面面積；</p><p>　　f — 鋼材抗彎、抗壓、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。</p>&

119、lt;p>　　計(jì)算得Mf=715.68KNm>M=236.93KNm，取M=Mf，V=81.03KN<0.5Vu=411KN，取V= Vu，驗(yàn)算公式見式（6.6）：</p><p>　　此值為0≤1，符合要求。</p><p><b>　　6.3 柱的驗(yàn)算</b></p><p>　　6.3.1 抗剪驗(yàn)算</p>

120、;<p>　　由公式（6.3）計(jì)算=0.49，公式（6.4）計(jì)算Vu=840KN，因?yàn)橹孛孀畲蠹袅?6.02KN所以抗剪強(qiáng)度合格。</p><p>　　6.3.2 彎、剪、壓共同作用下的驗(yàn)算</p><p>　　因?yàn)閂=76.02KN<0.5Vu=1140KN，由公式（6.5）算得Mf=732.72KNm>M=337.50KNm，取M=Mf，此時(shí)的驗(yàn)算公式同

121、式（6.6），此值計(jì)算為0，滿足要求。</p><p>　　6.3.3 整體穩(wěn)定性的驗(yàn)算</p><p>　　1、剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　剛架柱高11.1m，梁長為41.20m，梁柱的線剛度比為K2/K1，其中K2，K1計(jì)算公式見式（6.7）~（6.8）：</p><p>　　式中K1 — 柱的線剛度；</p&

122、gt;<p>　　K2 — 梁的線剛度；</p><p>　　IC1 — 柱的大頭的截面慣性矩；</p><p>　　Ib0 — 梁最小截面慣性矩；</p><p>　　— 橫梁換算長度系數(shù)，等截面時(shí)此值為1；</p><p><b>　　H — 柱高；</b></p><p>　　

123、S — 半跨橫梁長度。</p><p>　　計(jì)算時(shí)，因?yàn)榱褐孛嫦嗤彝瑯訛榈冉孛妫訩2/K1=H/2S=0.46，由于柱為等截面根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》表25-2選擇柱的長度計(jì)算系數(shù)取1.03[3]，剛架柱的計(jì)算長度為Lx==11.47m，。</p><p>　　根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》知本構(gòu)件截面分類屬于b類截面，由文獻(xiàn)[3]中表14-3查得Q235的b類截面受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)=0.8

124、82，此時(shí)的校核公式見式（6.9）：</p><p>　　式中：A — 柱截面面積；</p><p>　　— 彎矩作用平面內(nèi)，等效彎矩系數(shù)，取1.0；</p><p><b>　　— 歐拉臨界應(yīng)力；</b></p><p>　　Wx — 柱截面的x軸截面模量。</p><p>　　的計(jì)算公式見式

125、（6.10）：</p><p>　　式中E — 彈性模量。</p><p>　　查得Q235的彈性模量為206000N/mm2，帶入具體數(shù)值計(jì)算可得式（6.10）中的值為97.78N/mm2<f=215N/mm2，滿足要求。</p><p>　　2、剛架平面外整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　考慮屋面壓型鋼板與檁條緊密連接，檁條可作為