目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 建筑设计 (1)1.1 建筑平面设计 (1)1.2 建筑立面设计 (4)1.3 建筑平面设计 (6)2 结构方案设计说明 (7)2.1 构件截面尺寸及材料选择 (7)2.2 结构体系抗震防火要求 (7)3.荷载统计 (9)3.1恒荷载统计 (9)3.2活荷载统计 (9)3.3整个厂房部分作用的荷载 (12)4.各种荷载作用下的内力分析 (16)4.1手算内力标准值 (16)4.2电算内力标准值 (21)5.门式刚架计算和选型 (24)5.1 截面选型 (24)5.2 刚架梁验算 (27)5.3 刚架柱验算 (28)5.4 位移验算 (32)6.檩条设计和计算 (35)6.1设计说明 (35)6.2荷载计算 (35)6.3内力计算 (36)6.4截面选型及计算 (37)7.墙梁设计和计算 (41)7.1 荷载计算 (41)7.2内力分析 (42)7.3 截面选型和验算 (42)7.4 拉条计算 (49)8 支撑设计 (50)8.1屋面横向水平支撑设计 (50)8.2 柱间支撑设计 (53)9 屋面板设计和计算 (58)9.1内力及截面验算 (58)9.2 强度验算 (61)9.3 刚度验算 (61)10 吊车梁的设计 (63)10.1 吊车梁的设计 (63)11 节点设计 (71)11.1 柱脚设计 (71)11.2 梁柱节点设计 (73)11.3 牛腿 (79)11.4 抗风柱的计算 (81)12基础设计计算 (84)12.1 基础设计资料 (84)12.2 基础底面尺寸设计 (84)13 全文总结 (91)14 参考文献 ...................................... 错误!未定义书签。

15 致谢 (95)附录：内力组合计算表 (96)1 建筑设计本建筑依据其功能要求设计成单层的单坡双跨刚架承重厂房，适用于《门式刚架m。

平面详细情轻型房屋钢结构规程》（CECS102）。

建筑占地面积为：105m×48m=5040 2况见建筑物的平面图。

功能布置依据所给出的建筑功能和相关规范要求，进行建筑内部的设计如下：1.1 建筑平面设计本厂房平面设计考虑到现在较常用的刚架承重方案，采用轻型门式刚架。

考虑柱距的经济性和受理的均匀合理性，所以纵向柱距取7.5m。

此外，考虑到抗震设计的一些要求，建筑物应力求规则。

因此，本次设计在平面上采用较为简单平面布置。

对于建筑物大门的设置，考虑到有重型吊车出入，在左右山墙上采用4.5m×4.5m的推拉门。

建筑物纵向墙体考虑到人员及设备的出入方便上，采用3.6m×3.6m的推拉门。

屋顶为不上人屋顶，屋顶排水采用有组织外檐沟排水，层顶排水坡度为10%，檐沟内排水坡度为0.002。

各详细情况表达见图1-1厂房平面图和图1-2屋顶平面图1.2建筑立面设计考虑到排架结构的优点，柱间尽量多用窗，使窗与柱及窗间墙之间形成了有节奏的虚实对比，显得明快、活泼，同时也得到了良好的采光效果。

大门2个，均匀布置。

除了在1.5米高处设窗之外，在排架柱上部采用贯通的窗以减轻自重和增加厂房内部通风的功能。

悬挂式雨蓬的运用，和大门的设置一同起到了突出主要入口功能，起到了吸引人流导向的作用。

建筑立面详图见图1-3图1-1 厂房平面图图1-2 屋顶平面图图1-3 正立面图1.3建筑剖面建筑剖面从厂房轴线11-12处剖断，剖断处的各详细表达见图1-31.3.1 建筑做法：1屋面做法：II 级防水，不上人，保温隔热， 2地面做法：01ZJ001，地19，陶瓷地砖地面。

总厚135mm. 3墙面做法：01ZJ001外墙22，涂料外墙面（一），总厚20mm ， 4踢脚做法：01ZJ001，踢22（150高），面砖踢脚（一），总厚30mm ， 5 散水做法：01ZJ001，散4，水泥砂浆散水（二），总厚120mm 。

5门式刚架的计算和选型5.1截面选型5.1.1 构件截面几何参数梁柱采用国内焊接H 型钢，截面示意图如下图所示：由于有吊车荷载，为满足刚度要求，柱采用实腹等截面，梁也采用实腹等截面。

所选取的截面如下所示：1斜梁 H 800×350×10×14 Q235图5-1 梁截面示意图截面特性： 截面面积 A=175.22cm截面惯性矩 x I =189717.664cm y I =10010.604cm截面抗弯系数 x W =4742.943cm y W =572.033cm截面回转半径 x i =32.912cm y i =7.562cm2 边柱 H 500×250×8×12 Q235图5-2 边柱截面示意图截面特性 截面面积 A=98.082cm截面惯性矩 x I =42918.814cm y I =3127.034cm截面抗弯系数 x W =1716.753cm y W =250.163cm截面回转半径 x i =20.922cm y i =5.652cm3中柱 H 500×400×8×14 Q235图5-3 中柱截面示意图截面特性 截面面积 A=134.082cm截面惯性矩 x I =64356.094cm y I =12802.034cm截面抗弯系数 x W =2574.243cm y W =640.103cm截面回转半径 x i =21.912cm y i =9.772cm5.1.2 构件宽厚比验算1梁： 翼缘 b t =17014=12.1＜23515yf 15 腹板 w w h t =(800214)10-⨯=77.2＜235250y f 2边柱： 翼缘 b t =12112=10.08＜23515yf 腹板w w h t =(500214)8-⨯=59.5＜235250y f 3中柱： 翼缘 b t =19614=14＜23515yf 腹板w w h t =(500214)8-⨯=59＜235250y f 5.2 刚架梁的验算1 抗剪验算：剪力 max V =190.13 kN平均剪应力 30190.131024.6(800214)10τ⨯==-⨯⨯ 2/N mm =0.114y f 77.2170w wh t =< ∴无需设置横向加劲肋 2 弯剪压共同作用下验算34.6N kN =- 885.26M kN m =⋅ 190.13V kN =37235w w w yh t k f τλ= 查表得 k τ=5.34 37 5.34w λ=⨯=0.903∵0.8 1.4w λ<<'[10.64(0.8)]v w v f f λ=--=[10.64(0.9030.8)]125-⨯-⨯=117 2/N mm'(80028)10117903.24d w w v V h t f kN ==-⨯⨯=∵ 0.5451.26d V V kN <= ∴ 按公式N e M M ≤ /N e e e e M M NW A =-计算 w x Mh N A W hσ=±=36318234.610885.2610386178175204742.9410400⨯⨯⨯±=-⨯⨯ 2/N mm 边缘应力比：max min 1780.978182σβσ-===- 022(1)0.112(1)(1)k βββ=++-++=23.38max28.1235/1.1w w p k σλσ==0.519 ρ=1.0 182772390182178e c c h h h mm ρ===⨯=+ ∴ 受压区全截面有效 e e M W f ==4742.94×1000×215=1019.7 kN m ⋅-6-834.64742.9410/1019.7933.2189717.6610Nee e M M NW A kN m ⨯⨯=-=-=⋅⨯ 3 斜梁平面外整体稳定性验算斜梁下翼缘受压时，加隅撑作为梁平面外支撑点，梁平面外计算长度取 2.4m ，即 2400y l mm = 35016235/5600y y l f mm <⨯= ∴ 不需计算5.3 刚架柱的验算5.3.1 边柱的验算1 抗剪验算： 柱截面最大剪力 max V =80.16 kN平均应力： 3080.161021.05(50024)8τ⨯==-⨯2/N mm =0.114y f 59.5w wh t = 2 弯剪压共同作用下验算 取二组内力：① 497.63251.8537.54N kN M kN m V kN = =⋅= ② 474.43296.7137.54N kN M kN m V kN ==⋅=① 37235w ww yh t k f τλ=查表得 k τ=5.34 37 5.34w λ=⨯=0.696∵0.8w λ< '2125/v v f f N mm =='(50024)8125476d w w v V h t f kN ==-⨯⨯=∵ 0.5d V V < ∴ 按公式N e M M ≤ /N e e e e M M NW A =-计算w x Mh N A W hσ=±=363191497.6310251.85104768998081716.7510500⨯⨯⨯±=-⨯⨯ 2/N mm max min 890.466191σβσ-===- 022(1)0.112(1)(1)k βββ=++-++=12.71max28.1235/1.1w wp k σλσ=28.112.71235/(1.1191)⨯⨯⨯0.519 0.8p λ< ρ=1.0 191476324.719189e c c h h h mm ρ===⨯=+ ∴ 受压区全截面有效e e M Wf ==1716.75×1000×215=369.1 kN m ⋅33497.6310/369.11716.7510282.6251.859808N ee e M M NW A kN m kN m ⨯=-=-⨯⨯=⋅>⋅满足要求3 整体稳定验算 0x x l l μ= x l =900 cm柱截面惯性矩 442918.81c I cm = 梁截面惯性矩 4189717.66R I cm = 中柱长度 2411R l cm =42918.8124110.606189717.66900C R R I l K I H ==⨯= 1.51(0.10.07) 1.20R cI K I μ=++= 边柱计算长度 1.29001080x l cm =⨯=108049.320.92x x x l i λ=== 0.860xr ϕ= 欧拉临界力为 225'223.14 2.061098087451.11.1 1.149.3EXEA NkN πλ⨯⨯⨯===⨯ 01001'36223(1)497.6310 1.0251.8510214/215/497.630.869808(10.86)1716.75107451.1mx xr e xr e E N M N A WN N mm f N mm βϕϕ+-⨯⨯⨯=+=<=⨯-⨯⨯⨯满足要求4 刚架柱平面外稳定验算考虑墙梁与柱连接处有隅撑，故刚架柱的平面外计算长度取3.0m30053.15.65y λ== 查表得 0.842y ϕ= 21.07 1.044000y br λϕ=-= 1.0η=36223497.6310 1.0251.8510207/215/0.8429808 1.01716.7510tx xy b xM NA W N mm f N mm βϕϕ+⨯⨯⨯=+=<=⨯⨯⨯ 满足要求5.3.2 中柱的验算1 抗剪验算： 柱截面最大剪力 max V =110.56 kN平均应力： 30110.561029.3(50028)8τ⨯==-⨯2/N mm =0.136y f 59.5w wh t = 2 弯剪压共同作用下验算 取二组内力：① 701.84174.3444.65N kN M kN m V kN ==⋅=37235w ww yh t k f τλ=查表得 k τ=5.34 37 5.34w λ=⨯=0.696∵0.8w λ< '2125/v v f f N mm =='(50028)8125472d w w v V h t f kN ==-⨯⨯=∵ 0.5d V V < ∴ 按公式N e M M ≤ /N e e e e M M NW A =-计算w x Mh N A W hσ=±=363117701.8410174.341047612.3134082574.2410500⨯⨯⨯±=-⨯⨯ 2/N mm 边缘应力比： max min 130.111117σβσ-===- 022(1)0.112(1)(1)k βββ=++-++=8.64max28.1235/1.1w wp k σλσ==28.112.71235/(1.1117)⨯⨯⨯=0.533 0.8p λ< ∴ ρ=1.0117476428.411713e c c h h h mm ρ===⨯=+ ∴ 受压区全截面有效e e M Wf ==2574.24×1000×215=553.5 kN m ⋅33701.8410/553.52574.2410418.8174.3413408N ee e M M NW A kN m kN m ⨯=-=-⨯⨯=⋅>⋅满足要求3整体稳定验算 0x x l l μ= x l =1140 cm柱截面惯性矩 442918.81c I cm = 梁截面惯性矩 4189717.66R I cm = 中柱长度 2411R l cm =42918.8124110.478189717.661140C R R I l K I H ==⨯= 1.51(0.10.07) 1.04R cI K I μ=++= 边柱计算长度 1.049001242.6x l cm =⨯= 124756.921.91x x x l i λ=== 0.823xr ϕ= 欧拉临界力为 225'223.14 2.0610134087646.71.1 1.156.9EXEA NkN πλ⨯⨯⨯===⨯01001'36223(1)701.8410 1.0174.3410136.9/215/701.840.82313408(10.823)2574.24107646.7mx xr e xr e E N M N A WN N mm f N mm βϕϕ+-⨯⨯⨯=+=<=⨯-⨯⨯⨯满足要求4刚架柱平面外稳定验算考虑墙梁与柱连接处有隅撑，故刚架柱的平面外计算长度取3.0m30030.79.77y λ== 查表得 0.933y ϕ= 21.07 1.0544000y br λϕ=-= 1.0η=36223701.8410 1.0174.3410123.8/215/0.93313408 1.02574.2410tx xy b xM NA W N mm f N mmβϕϕ+⨯⨯⨯=+=<=⨯⨯⨯ 满足要求5.4 位移验算5.4.1风荷载作用下的位移因为刚架对称，所以只计算在左风下的变形：图5-5 刚架在左风荷载下的变形2V =1.47mm , 4V =1.54 mm2V H=1.47/9000=1/6122<[V]=1/240 满足要求 4V H=1.54/9000=1/7418<[V]=1/240 满足要求5.4.2横梁的竖向挠度图5-6 刚架在竖向荷载下的变形屋面恒荷载作用下3V =16mm 屋面活荷载作用下3V =14mm3151424000V L +==1/827.6<[V]=1/180 满足要求。