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1、钢构造工业厂房设计计算书单层工业厂房设计计算书一、设计概况单层工业厂房，长60米，宽30米，梁与柱均为桁架构造，屋面只有雪荷载和活荷载。二、设计条件1 .设计使用年限：50年2 .自然条件1地理位置：市某郊区2环境条件：除雪荷载外不考虑其他环境条件3 .荷载条件构造自重Q235：容重7.698X105N/mm3静力荷载雪荷载：50年一遇最大雪荷载0.15kN/m2动力荷载吊车：起重最大量10吨4材料1Q235碳素构造钢2热轧普通槽钢格构式柱冷弯薄壁方钢管横梁、楝条热轧普通工字钢吊车梁热轧普通H型钢吊车轨道钢板缀板压型钢板屋面4 .安装条件：梁与柱较接，柱与根底固定连接，其他连接局部焊接。二、构
2、造尺寸模型透视图俯视图长宽AXB=60mx30m左视图柱高H=5.5m单跨宽度b=30m/3=10m吊车梁高度h=5m桁架屋盖高h=2m正视图单跨长度a=60m/8=7.5m吊车轨道支柱距离a=60m/12=5m三、力计算及构件设计1 .格构式轴心受压柱设计由软件模拟分析得柱的轴心受压最大设计值为N=50000N=50kN对实轴计算，选择截面尺寸假定Ay=50，按Q235钢b类截面查表得：小=0.856,f=215N/mm2所需截面面积：A=N/(此=50000/(0.856X215)N/cm2=2.7cm2回转半径：iy=l0y/4=500cm/50=10cm查表试选：225aA=2X34.
3、91=69.82cM,iy=9.81cm,i1=2.42cm,Z0=2.07cm,I1=175.9cm4验算绕实轴稳定：入y=loy/iy=500cm/9.81cm=50.97耳=150,满足要求查表得：O=0.852(b类截面)N/(网=50000N/(69.82X1C2)cm2=8.41N/mm2100mm,满足构造要求验算绕虚轴稳定：Ix=2X(175.9cm4+34.91cm2x10.9：3cm2)=8692.84cm4ix=(Ix/A)1/2=(8692.84cm/69.82cm2)1/2=11.16cm4=lox/ix=500cm/11.16cm=44.80鼠=(42+42)1/2
4、=(44.802+252)1/2=51.303=150查表得：O=0.847(b类截面)N/(小A)=50000N/(0.847X69.8X102Tlm2)=8.45N/mm26,满足缀板的刚度要求2 .吊车梁设计初选截面未计自重梁跨中最大弯矩：Mmax=1/4xFXl=1/4x50kNx10m=125kNn所需净截面抵弯矩：Wnx=Mmax/(曲=(125X1。)/(1.05X215)3=553.71cm3梁的高度在净空方面限制500cm根据刚度要求，梁的容许挠度为1/800,查表可得其容许最小高度为：hmin=l/8=125cm按经历公式可得梁的经济高度为：he=7(Wnx)1/3-30c
5、m=7X(553.71cm)1/3-30cm=27.48cm考虑刚度要求，初选梁为“工45a,hw=450mm腹板厚度按负担支点处最大剪力需要，由经历公式可得：tw=1.5V/(hwfv)=(1.5X50000忖/(450mmx125N/mm2)=1.3mm依剪力要求所需腹板很小腹板厚度按局部稳定性需要，由经历公式可得：tw=(hw)1/2/11=(45cm)1/2/11=0.61cm=6.1mm选用“工45a，腹板厚度为tw=11.5mm按近似公式计算所需翼缘板面积：bt=Wnx/hw-(twhw/6)=553.71cm3/45cm-(1.15cmX45cm/6)=3.68cm2试选“工45
6、a，翼缘板宽度为150mm那么所需厚度为t=368mm2/150mm=2.45mm选用“工45a翼缘宽度t=18mm验算截面截面的实际几何性质：A=102cm2Ix=32241cm4Wx=32241cm4/22.5cm=1432.8cm3单位长度梁的自重：g=1.2x(10200mm2x10000mmX7.698X10-5N/mm3/10m=942.24N/m梁自重产生的最大弯矩：Mg=1.2X1/8x942.24/mx(10m?=14133.6Nm=14.13kNm1.2为考虑腹板加劲肋等附加构造使自重增大的系数跨中最大总弯矩为：Mx=125kNm+14.13kNm=139.13kNm正应力
7、为：(=(139.13X61Nmm)/(1.05X432.89X1。)=92.47N/mm2215N/mm2支座处的最大剪力按梁的支座反力计算，其值为：V=50000N+(1.2X9422.4NX1/2)=55653.44N=55.65KN切应力为T=55653.44N/(150mmX11.5mm)=32.26N/mrt25N/mm2切应力很小，跨中弯矩最大处的截面切应力不再进展计算跨中截面腹板边缘折算应力：(=(139.13X例mmx225mmy(32241X104mm4)=97.21N/mm2跨中截面剪力：V=50kN切应力为：个(50000X1.8X15。22.53)/(132241x1
8、Gx11.5)=8.19N/mm2(横+32)1/2=(97.212+38.192)1/2N/mm2=98.24N/mm21.1f=236.5N/mm2五、其他构件校核轴力图剪力图弯矩图位移图1横梁hxbxt=140mmx90mmx5mm轴力Nmax=13.1N/mm2,弯矩Mmax=72.8N/mm2f=215N/mm2剪力Vmax=23.8N/mm2f=125N/mm2挠度A=17.3mmA|=l/400=7500/400=18.8mm2楝条hxbxt=120mmx80mmx6mm轴力Nmax=2.4N/mm2,弯矩Mmax=91.8N/mm2Vf=215N/mm2剪力Vmax=3.9N/
9、mm2f=125N/mm2挠度A=6.8mm华l/250=7500/250=30mm3 .吊车轨道HW250X250,t1=9mm,t2=14mm,r=16mm轴力Nmax=0.2N/mm2,弯矩Mmax=31.7N/mm2Vf=215N/mm2剪力Vmax=8.77N/mm2f=125N/mm2挠度A=23.3mm华l/400=5000/400=12.5mm4桁架hxbxt=120mmx80mmx5mn轴力Nmax=23.7N/mm2,弯矩Mmax=82.1N/mm2f=215N/mm剪力Vmax=5.48N/mm2f=125N/mm2挠度A=6.9mm华l/400=10000/400=25mm.jz.
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