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摘 要

结构设计部分完成了结构布置、门式刚架结构构件和节点设计以及吊车梁、檩条、墙梁、屋面板、墙面板和基础等设计。各种荷载作用下的刚架结构的内力采用PKPM计算，

采用手算进行内力组合和构件截面及节点计算。吊车梁采用波纹腹板钢梁，基础采用桩基础。完成了基础平面图、吊车梁及柱间支撑平面图、屋面支撑平面图、檩条布置图、墙梁布置图等图纸的绘制。

关键词：门式刚架结构 内力计算 基础设计 构件设计

目录

摘 要 II

Abstract III

第一章 设计资料 1

1.1 工程概况 1

1.2 压型钢板选型与布置 2

1.3 墙梁选型与设置 2

1.4 檩条选型与设置 2

1.5 吊车梁选型与布置 2

第二章 设计方案 3

2.1 平面布置 3

2.2 材料选择与构件截面尺寸估算 3

2.3 剖面设计 4

第三章 刚架结构分析 4

3.1 计算简图 4

3.2 荷载计算 4

第四章 刚架构件设计 20

4.1 内力组合 20

4.2 刚架柱截面设计 36

4.3 刚架梁截面设计 40

4.4 夹层设计 44

第五章 刚架节点设计 63

5.1 梁柱节点 63

5.2 梁梁拼接节点 65

5.3 屋脊节点 67

5.4 柱脚节点 68

5.5 牛腿设计 70

第六章 支撑设计 74

6.1 柱间支撑 74

6.2 屋面横向水平支撑 77

第七章 吊车梁设计 79

7.1 吊车信息 79

7.2 内力计算 79

7.3 截面设计 80

7.4 计算结果 83

第八章 次要构件设计： 85

8.1 屋面板 85

8.2 檩条 87

8.3 墙梁 91

第九章 基础设计 93

9.1 建筑结构上部资料 93

9.2 基础埋置深度 93

9.3 地基承载力 93

9.4 确定基础底面积 93

9.5 地基承载力验算 93

9.6 确定基础高度 95

9.7 基础冲剪验算 95

9.8 基础底板配筋计算 96

9.9 抗剪切验算 96

参考文献 97

致 谢 99

第一章 设计资料

1.1 工程概况

本工程位于南京市溧水经济技术开发区，为带夹层的三跨双坡单脊单层轻型门式刚架钢结构厂房，车间跨度每跨为24m，共3跨，刚架间距为8.0m，每跨跨内设置起重量为5t的电动单梁吊车，1，2轴线之间设有夹层，夹层高4米，厂房平面轴线尺寸为72m×72m。

端榀刚架立面图如下图所示：

1.2 压型钢板选型与布置

屋面板与墙面板选用双层咬边型压型钢板，并在中间设置玻璃丝棉保温层，上层压型钢板采用YX130-300-600(W600)型，该压型钢板适用于大荷载大檩条间距的屋面，取板厚t=0.8mm。

1.3 墙梁选型与设置

墙梁选用卷边槽形冷弯型钢C280×70×20×3.0 ，在洞口上下设墙梁，柱顶厂房侧墙均布置墙梁。东西、南北立面墙梁跨度为8m，间距1.5m，跨中设有拉条两道。墙梁外侧挂墙板，墙梁与拉条材料为Q235B，焊条采用E43型。

1.4 檩条选型与设置

屋面坡度两跨都为8.3%，檩条采用C型钢檩条，截面形式C280×70×20×3.0，檩条间距为1.5m，跨度为8m。

1.5 吊车梁选型与布置

设置5t电动单梁吊车。选用波纹腹板H型钢吊车梁，吊车梁跨度为8m。

第二章 设计方案

2.1 平面布置

2.1.1 柱网布置与定位轴线

2.2 材料选择与构件截面尺寸估算

因吊车起重量较小，采用焊接组合H型等截面柱。主刚架采用Q345钢，初步选柱截面：对于非端榀刚架，选H950×320×8×14。对于端榀刚架，选H300×160×6×8。抗风柱选H300×250×6×10。

2.3 剖面设计

轨顶标志标高6.6m，吊车梁高350mm，轨道高度300mm。取牛腿顶标高5.9m。

第三章 刚架结构分析

3.1 计算简图

计算简图

对中间榀刚架进行分析，取宽度为8m的计算单元，连接形式为，梁与柱刚接，柱与基础刚接。

横梁计算跨度取立柱截面形心线之间距离。立柱计算高度取基础顶面到横梁截面形心线与立柱截面形心线交点之间的距离。基础顶面到牛腿顶面高度5.9m。取中间一榀，其计

算简图如下：

3.2 荷载计算

3.2.1 永久荷载

永久荷载布置图如下所示：

该门式刚架属于三跨双坡，则有三种积雪分布情况：

因此，屋面可变活荷载有4组互斥布置情况。雪荷载的三种情况如下：

吊车荷载布置如图：

3.2.5 地震荷载

取牛腿标高处四个质量，节点号分别为1、2、3、4；屋面处记为另一个质点，编号为5（右地震时为6）。

利用STS功能进行电算，计算结果如下：

3.2.5.1 左地震

地震力计算质量集中信息

右地震与左地震相同，不再额外列出。

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