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多层钢结构厂房框架柱平面内计算长度研究何喜洋1 黄长华 宋 扬（广东省电力设计研究院，广州，510663）摘 要：多层钢结构厂房是火电、核电工程主厂房常用的结构形式。
对于钢框架结构设计，我国的钢结构设计规范采用的是计算长度设计法；由于荷载工况和荷载组合的复杂性，对主厂房采用考虑二阶效应的非线性分析方法还有一定难度。
本文在总结各种钢框架柱计算长度系数算法的基础上，从计算长度系数的定义出发，通过三种有代表性的计算长度分析模型的比较研究，提出了一种适用于火电、核电工程钢结构主厂房框架柱计算长度确定方法。
该方法考虑了（包含重力二阶效应的）模型的几何非线性效应和荷载分布情况对计算长度的影响，并能与主厂房建模过程紧密结合，也符合工程设计简单、便利的原则。
最后，本文通过某核电工程常规岛主厂房框架柱计算长度实例分析，阐明了本文提出的方法和步骤，获得了一些有益的结论，供设计人员参考。
关键词：多层钢结构厂房；计算长度；整体稳定；线性屈曲；临界荷载Frame Column Plane Effective Length Study on Multiple-Storey Steel PlantHE Xiyang 1 HUANG Zhanghua SONG Yang（Guangdong Electric Power Design Institute, Guangzhou, 510663, China）Abstract: Multiple-storey steel plant is a general structural system of thermal and nuclear power plant. For steel frame structure design, effective length design method is adopted by steel structure design code in our country; because of the complexity of load case and load combination, it is difficult to use nonlinear analysis method considering two order effects to analyze the plant. In this paper, all kinds of method to calculate the effective of frame column are summarized, starting with the definition of effective length, three representative model are studied and compared with each other, a new method to decide the effective length of thermal and nuclear plant frame column are proposed by the author based on comparison and study. Influence of Geometry nonlinear including gravitational two order effect on effective length is considered in this method, the method is convenient and closely associated with the modeling process. At the end of this paper, an example to calculate the effective length of nuclear plant column is used to describe the steps of the method mentioned above, good effects, which are a useful reference for civil engineer, are acquired during this example.Keywords：Multiple-storey steel plant; effective length; integral stability; linear buckling; critical load前 言多层钢结构厂房是火力发电厂主厂房和核电站常规岛常用的结构形式。
浅谈钢结构深化设计技术应用赵玖强发布时间：2021-08-16T09:25:45.943Z 来源：《防护工程》2021年13期作者：赵玖强刁朋魏特罗铃陈德华[导读] 所谓深化设计就是施工单位根据设计院设计图纸，结合现场环境、施工部署等实际情况，使用钢结构深化设计软件Tekla设计出1:1创立，并且与工程实际完全吻合的钢结构3D模型，在建模过程中应充分思考土建、水电安装、精装修、幕墙等各专业的联系，同时应充分考虑钢结构在制作、运输、安装方面的设计要求。
中建八局第四建设有限公司上海市 201206摘要：钢结构以其刚度大、塑性和韧性好、钢结构制造简便，易于采用工业化生产、施工安装周期短、施工质量高、重量轻等特点被广泛应用。
本文阐述了钢结构深化设计在施工质量、施工进度、便于安装等方面的应用，介绍了钢结构深化设计的方法和过程。
并以年产20万套智能物流装备电子集成、15000套高效现代物流集成系统装备及配套仓储物流项目为对象，总结了钢结构深化设计对项目的积极作用。
关键词：钢结构深化设计；深化设计组织；深化设计方法1.工程概况本工程共7栋厂房，结构形式为单层轻钢结构工程，基础形式为预埋螺栓连接。
建筑结构设计使用年限为50年,结构安全等级为二级；结构重要性系数1.0，建筑抗震设防类别：丙类，地基基础设计等级：乙级，结构抗震等级：门式钢架四级，屋面恒荷载0.35KN/㎡，屋面活荷载0.3KN/㎡，基本风压0.65KN/㎡。
2.钢结构深化设计概述所谓深化设计就是施工单位根据设计院设计图纸，结合现场环境、施工部署等实际情况，使用钢结构深化设计软件Tekla设计出1:1创立，并且与工程实际完全吻合的钢结构3D模型，在建模过程中应充分思考土建、水电安装、精装修、幕墙等各专业的联系，同时应充分考虑钢结构在制作、运输、安装方面的设计要求。
最后在出图时才能够深化出符合原材采购、构件加工、材料运输以及安装等各方施工要求的钢结构相关材料报表及详细图纸，这一过程被称之为钢结构详图设计。
首届大学生结构设计大赛决赛作品评审结果序号作品号队员学院，专业获奖等级1 KJ050 宋业盼(109024195)王敏(109024227)纪春姣(109024218)材料，成型101、102一等奖2 KJ137 鄂磊(089044392)董威(089044391)何彬(089044396)董成(089044390)建工，土木0843 KJ010 杨蒋文(089014101)匡政(089014084)何涛(089014079)冶金，热能083二等奖4 KJ143 舒文雅(089044474)高兆彬(089044462)杨世钊(089044481)建工，土木0865 KJ148崔龙(089044458)丁敬忠(089044459)汪伟(089044475)建工，土木0866 KJ131杨军(089044372)戚未伟(089044361)建工，土木0837 KJ120吴翟(089044303)杨质子(089044308)姚伟(089044309)裴静(089044293)建工，土木0818 KJ147 邵海涛(089044473)戎泽龙(089044472)李煜堃(089044468)建工，土木086三等奖9 KJ092王旭(099044339)候孝振(099044324)魏照祥(099044340)尹君(099044345)建工，土木09210 KJ123 蒋允田(089044326)汤建忠(089044335)张淑娴(089044346)高明珠(089044319)建工土木08211 KJ139蒋博(089044432)刘伟(089044434)葛灿灿(089044427)赵玉宝(089044455)建工，土木08512 KJ192 刘前进(099044151)陈春晓(099044140)周四浩(099044172)张娟娟(099044166)建工，环境091三等奖13 KJ060 张锴(081843170)宋艳(081843150)彭浩(081843144)工商，土木084114 KJ141时峰(089044437)姚康康(089044453)许浩(089044452)建工，土木08515 KJ127 胡荣军(089044324)梁巧真(089044329)杨夏(089044345)周文(089044349)建工，土木08216 KJ124 卢旭跃089044331任开会089044333王安089044337王保飞089044338建工，土木08217 KJ088 王良权(099044303)胡坤(099044286)金娜(099044287)刘紫微(099044292)建工，土木09118 KJ164 郑浩研（109044167）陈焱丽（109044141）崇帮友（109044142）张利勤（109044166）建工，工程管理10119 KJ096 张二宝（099044346）周干（099044349）覃延友（099044331）贾中然（099044258）建工，土木09220 KJ129王正（089044341）王乐（089044340）徐海新（089044343）杨锦涛（089044342）建工，土木08221 KJ077 林安东（091843271）钟秀文（091843303）孙颖（091843281）工商，土木094122 KJ151 陈彬（089054160）许健（089054180）汪波（089054318）机械，机械类最佳创新设计奖23 KJ044 袁亚东（109024499）周小虎（109024469）朱玉然（109024470）叶长运（099044028）材料，成型109、安全091最佳结构设计奖24 KJ140 萧金良（089044448）吴启源（089044447）王正操（089044444）建工，土木085优胜奖25 KJ195 杜荣飞（089104423）杨光益（089044096）陈强强（089044074）徐睿（089044094）建工,给排水08126 KJ134邵展（089044363）刘沛（089044359）王海军（089044368）汪强（089044367）建工，土木08327 KJ025 杨成渊（089014100）凡子俊（089014076）吴腾（089014096）冶金，热能08328 KJ146周宇（089044490）闫泽龙（089044480）董万国（089044460）建工，土木08629 KJ072 张大志（091843356）孙磊（091843339）解龙（091843326）刘倪（091843333）工商，土木094230 KJ159 时亚雷（109044499）邵常洪（109044496）邵大伟（109044497）阮林茂（109044495）建工，土木10531 KJ101 孙宏学（099044372）王涛（099044376）盛凯（099044369）周路路（099044386）建工，土木09332 KJ078 樊永红（091843261）赵小鹏（091843299）施梅（091843279）工商，土木094133 KJ026左瑞（099024105）周碧晋（099024102）韩龙（099024082）材料，成型09334 KJ187丁坤（089044003）骆燕（089044011）马玉杰（089044013）建工，安全081 优胜奖35 KJ108 黄三龙（099044220）程江鹏（099044182）韩超（099044389）王西伟（099044409）建工，土木094优胜奖36 KJ197 蒋成宽（089044398）张正洋（089044419）刘伟（089044401）黄大观（089044397）建工，土木08437 KJ104 沈宏新（099044368）卢浩（099044366）傅乃强（099044107）建工，土木09338 KJ098李伟（099044361）郭生全（099044356）张金明（099044383）王诗晨（099077374）建工，土木09339 KJ177仝刚（099044018）张元振（099044033）贾丹丹（099024332）陈贺英（099024325）建工，安全09140 KJ003 顾钱锋（099034044）王锐之（099034060）程啸（099034042）化工，高分子09241 KJ073 晋学峰（091843327）鲁宁（091843335）胡家斌（091843320）李祝（091843331）工商，土木094242 KJ041徐兵（109024021）余宣洵（109034024）杨浩（109024022）李胜（109024011）材料，成型10143 KJ090 张林鹏（099044314）殷长山（099044313）王洋（099044305）建工，土木09144 KJ080 周龙飞（O91843304）吴小龙（O91843286）刘之雨（O91843274）车坤（O91843257）工商，土木0941。
（Sheaｒ waｌl ｓt ｒuctural desigｎ ofh ｉgh-ｌev ｅl fr ａmeworkＷｕ Jiche ｎgＡbstract ： In t ｈis pape ｒ the basic c ｏｎcepts of ｍａn ｐow ｅr ｆｒom th ｅ ｆra ｍｅ sh ｅａr w ａｌl str ｕc ｔｕｒｅ, analy ｓis of the ｓtruct ｕr ａｌ des ｉgn ｏf th ｅ c ｏnt ｅnt ｏｆ t ｈe fr ａme she ａr wall, in ｃｌudi ｎg the ｓeism ｉc wa ｌl she ａr spa本科毕业设计外文文献翻译学校代码： 10128学 号：题 目：Shear wall structural design of high-level framework 学生姓名： 学 院：土木工程学院 系 别：建筑工程系 专 业：土木工程专业（建筑工程方向） 班 级：土木08-（5）班 指导教师： (副教授)ｎratiｏdesign, ａnd a concrｅtｅｓtruｃtuｒe in thｅmｏst co ｍmonｌy useｄframe shear walｌstｒｕcturｅtｈｅdesign of p ｏiｎｔs to note.Keyworｄs: cｏncrｅｔｅ; fｒaｍｅshｅａｒwall sｔｒucｔｕre；hiｇh－risｅbuildｉｎｇsThe wall is aｍoｄern high－rｉｓe buiｌdiｎgs is an iｍpo ｒｔant buiｌdinｇconｔｅnt, the ｓize of thｅfraｍe sheａr wall must comｐly with buildｉng reguｌａtｉons. The pｒｉnｃipｌe is ｔhat the largeｒsｉzｅbｕt the thｉｃknessｍuｓt ｂｅsmaller gｅoｍetric featｕrｅｓshoｕlｄｂe ｐｒeｓented ｔo the pｌatｅ,ｔｈe forｃe is close to cylｉndrｉcal.Ｔhe waｌl sｈｅar wa ｌl strｕｃｔure ｉs a flaｔcomｐonent. Itｓeｘposure to tｈe force aｌoｎg ｔhe ｐlane leｖｅl of theｒole ofｓｈear and momｅｎt, must also take ｉｎtｏａccounｔthe veｒｔical preｓsure.Opeｒate unｄer thｅcomｂiｎed actｉｏn oｆbenｄing momeｎts and axial force aｎｄsheａr forcｅbｙthe caｎtilｅｖｅr deep beａm uｎder ｔｈe acｔion of the force leveｌｔo lｏo ｋinto ｔｈe bottom mouｎted on ｔhe basｉs of. Sheaｒｗaｌl ｉｓdiｖidｅｄinｔo a whole walｌand ｔheａssoｃiated ｓｈeａr wall in thｅactual project,a wholｅwａlｌfor ｅxａmpl ｅ, suｃh as ｇenｅraｌhｏusiｎｇｃonstｒuction in tｈe gablｅｏr fish bｏne strｕcture ｆｉlｍwａｌls ａnd small opｅningｓwall.Cｏupled Sｈeａr ｗalls are ｃonnｅcted bｙｔhｅcｏupｌing ｂeam shｅａr wall.Buｔｂecause tｈeｇｅnerａlｃｏupling beaｍstｉｆfness is less thaｎｔhe wall stiｆfnｅsｓof the lｉmbs，ｓｏ. Wａlｌliｍb aｌonｅis obviｏus.The ｃｅntral beam of tｈeｉnflｅｃtion pｏｉnｔtｏpay aｔtenｔiｏｎto tｈeｗaｌl pressｕre thａn the limiｔs of the lｉmb axis. Will forｍa shortｗiｄe beａms，widｅcolｕmn wａll liｍｂｓhear wａll ｏpｅnings toｏlarge ｃomｐonｅnt aｔbothｅn ｄs ｗith jｕst the domain of vａｒiabｌe crosｓ－ｓecｔｉon ro ｄin ｔhe intｅrｎａｌforcｅｓｕnder tｈｅaｃtioｎof maｎy Ｗalｌlｉmb iｎflｅcｔion point Ｔhｅｒeｆoｒe, ｔhe cａｌcula ｔions ａｎd consｔruction sｈouldAccordinｇtｏappｒoxiｍａｔe tｈe framｅstｒucｔure to ｃonsideｒ.Tｈe desｉｇｎof ｓhｅａr walls ｓhoulｄbe based on the cｈａractｅrisｔics ｏf ａvａｒｉｅty oｆwall itseｌｆ,ａnd dｉfferｅnｔmeｃhanical ch ａrａcteｒisｔｉcｓand requireｍents,wall oｆthｅinternａｌforceｄistrｉbutｉon and failurｅmoｄｅs ｏf sｐecific and cｏmprehensive ｃonｓideration of the design rｅinｆorcemｅnt aｎd stｒuctural measｕres. Ｆrame sｈear wall ｓｔrｕctuｒe deｓiｇn is to cｏｎsider the ｓtructｕre of the oｖerall ａnａｌysis for ｂoｔh dｉrecｔｉｏｎsｏｆthｅhｏrｉzontal and vｅrtiｃalｅfｆects. Oｂtain thｅinternal force ｉs reｑuirｅd in ａccｏrdancｅｗｉｔｈtｈe bias or paｒtｉal ｐull normal sｅcｔｉon forｃｅｃaｌculatiｏn.The waｌl strｕcture oｆtheｆｒame sｈear ｗall ｓｔructural dｅsign of ｔhe coｎtent frame hｉgh-rise buildings, in ｔhe actual ｐrｏjeｃｔiｎｔhｅuse of thｅｍoｓt seisｍic ｗａlls have suffiｃient quantitｉeｓto meｅt ｔheｌｉmitsｏf the lａyer displacement, the loｃation iｓｒelａtiｖely flexiblｅ. Seiｓmic wａll for cｏntinuous layout，ｆulｌ-length ｔhroｕgh．Should bｅdesigned to avoid the waｌl mutaｔioｎs ｉn limb ｌｅｎgth and alignment is noｔuｐａnd down the ｈolｅ. The samｅtｉme．Tｈe inｓide of ｔhe hole marginｓcｏlｕｍｎshｏｕld not ｂｅｌｅssｔhan３00mm ｉｎordｅｒtｏguaraｎteｅtheｌengtｈof the colｕｍn ａs the edgｅof tｈe coｍponent and constｒａiｎt eｄgｅcｏｍponeｎts．Thｅbi-direc ｔiｏnal laｔerａl forｃe ｒesiｓting strucｔurａl fｏrm of verticａl aｎｄhorｉzontaｌwalｌcoｎnected.Eａｃh ｏｔhｅr as ｔhe ａffiｎiｔｙof the shｅar wall. Ｆor ｏnｅ, two seismic frａme sｈe ａr ｗalｌｓ,ｅｖen beam highｒatio ｓhould noｔgreateｒthan 5 aｎd a height of nｏt less thaｎ400mm.Midline colｕmnａnd beａmｓ,wall ｍｉdline shouｌdｎoｔbe greaｔer tha ｎthe ｃoｌｕmｎwidｔｈof1/4，ｉn ordｅr ｔｏreｄuce thｅtoｒsional eｆfect of the sｅiｓmｉｃacｔion ｏnｔｈｅｃolｕmn．Oｔhｅrwｉsｅcan be taken tｏstrengthｅn theｓtirruprａｔｉo iｎｔhe cｏlｕmn tｏmake ｕp.If thｅshear wａｌl sheａｒsｐａn ｔhａnｔhe ｂig twｏ. Ｅveｎthe beａｍcro ｓs-heｉｇht ratiｏgreateｒthan 2.5, ｔhen tｈe design presｓｕｒe ｏf thｅｃｕt shoulｄnoｔmａkｅａｂig 0.2. Howevｅｒ, ｉf the sheａｒwallｓheａr sｐａｎｒatiｏof ｌess than two couｐlinｇｂeａms sｐan of ｌeｓs than ２．5, then the shear coｍｐres ｓiｏn rａｔiｏis noｔgreaｔer thａn 0.15. Thｅｏther haｎｄ，ｔhe bｏttom oｆthe fraｍe ｓhｅar walｌstructure ｔo enhａnce tｈｅdｅsign sｈould ｎoｔbe leｓs thaｎ２０0mmａnd noｔlesｓthaｎstorey 1/１6，othｅｒｐaｒtｓｓhｏulｄnot be lｅss than 160mm ａnd ｎｏt ｌｅss thaｎｓtoｒey １/20. Arounｄthe wall of the frame ｓhｅar ｗall strucｔure sｈｏulｄbe set ｔo the beａm or dark bｅamａnd the sｉｄe columｎｔｏform a borｄｅr. Ｈoｒizｏntａl ｄｉｓtrｉbuｔioｎoｆsｈear waｌls cａn from the sheａr effect，tｈｉs design wｈen ｂuilｄｉng higｈｅr longeｒor fｒaｍｅｓtructｕre reinfoｒcｅment shｏuld be aｐprｏpｒiatelｙincｒeａｓed, ｅspｅcｉａlｌy in the sｅnｓitivｅｐarts of the beam pｏsition ｏr teｍperaｔuｒe, stiffnｅsｓchａnge is besｔappｒopriatｅly increased, ｔｈeｎcｏnsidｅration sｈoulｄbe ｇｉveｎｔo the wａlｌvertｉcaｌreiｎforｃemeｎt,becaｕse ｉt is mａinly fｒom the bｅnding efｆecｔ, aｎｄtake in ｓome ｍｕlti-ｓtorｅｙshｅａｒｗａll structuｒereinforcｅｄreｉnｆorceｍent rate -likｅlｅsｓconｓtｒained edgｅｏｆｔhｅcomｐonent or components reinforｃemeｎt of thｅedge ｃomｐｏnent.Referｅnces: [1 sad Hａyaｓhi,He Yaming. Ｏn the shorｔshｅar ｗall ｈigh-riｓe bｕilｄinｇｄesign ［J]．Kｅｙｕaｎ, 2008, (O2).高层框架剪力墙结构设计吴继成摘要: 本文从框架剪力墙结构设计的基本概念人手, 分析了框架剪力墙的构造设计内容, 包括抗震墙、剪跨比等的设计, 并出混凝土结构中最常用的框架剪力墙结构设计的注意要点。
《钢结构设计》课程大纲课程代码CV423课程名称中文名：钢结构设计英文名：Steel Structure Design课程类别专业课修读类别必修学分 2 学时32 开课学期第7学期开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系适用专业土木工程专业先修课程钢结构基本原理、结构力学教材及主要参考书教材：钢结构（下册），房屋建筑钢结构设计(第三版)，陈绍蕃，郭成喜主编，中国建筑工业出版社，2014，ISBN: 978-7-112-16500-1 参考书：1.钢结构（上册），钢结构基础(第三版)，陈绍蕃，顾强主编，中国建筑工业出版社，2014，ISBN: 978-7-112-16499-8.2.建筑钢结构设计（第二版），马人乐等编著，同济大学出版社，2008，ISBN: 978-7-560-83833-5.一课程简介《钢结构设计》是一门与工程实际紧密结合的课程，主要培养学生从事各类钢结构设计的能力，以及思考问题和解决工程实际问题的能力。
其主要任务是介绍钢结构的常用结构体系，讲授各类结构体系的分析设计方法和思路，实用性讲解钢结构工程设计、施工中常见问题的处理方法。
通过学习该课程，使学生对各种类型钢结构体系有全面的了解和认识，并能掌握钢结构的体系构成、受力特点、分析方法和设计过程。
该课程主要围绕钢结构体系、结构分析和结构设计三条主线，使学生全面掌握钢结构构件、节点和单体的设计方法和过程。
二本课程所支撑的毕业要求本课程支撑的毕业要求及比重如下：序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重1 毕业要求3.1 具有完成土木工程结构构件、节点和单体的设计能力。
100%1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系教学内容毕业要求指标点理论教学第一章绪论毕业要求3.1 第二章轻型门式刚架结构毕业要求3.1 第三章中、重型厂房结构设计毕业要求3.1 第四章大跨屋盖结构毕业要求3.1 第五章多层及高层房屋结构毕业要求3.1 第六章钢结构设计与施工毕业要求3.12. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。
钢构造设计一、填空题[填空题]参考答案：1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了到达截面选择最为经济的目的，通常采等稳定性原那么。
2、为幸免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢构造设计标准对屋架杆件规定了容许长细比。
3、钢构造设计标准将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越小。
4、常用的有檩条钢屋架的承重构造有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。
5、现行钢构造设计法是以概率理论为根底的极限状态设计法。
6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。
7、在横向水平支撑布置在其次柱间时，第一柱间内的系杆应为刚性系杆。
8、柱头的传力过程为N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。
9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。
10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的刚度要求确定的。
11、在钢屋架设计中，对于受压杆件，为了到达截面选择最为经济的目的，通常采纳等稳定性原那么。
12、为幸免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，《钢构造设计标准》对屋架杆件规定了容许长细比。
13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不匀称。
15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采纳双角钢，按压杆设计。
16、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采纳等稳定的原那么17、组成单层钢构造厂房构造的构件按其作用可归并为以下几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖构造体系、吊车梁构造体系、支撑体系、墙架构造体系。
二、选择题[单项选择题]50、平凡钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间〔〕。
A：垫板数不宜少于两个B：垫板数不宜少于一个C：垫板数不宜多于两个D：可不设垫板参考答案：A[单项选择题]49、轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于〔〕。
A：底板的抗弯刚度B：柱子的截面积C：根底材料的强度等级D：底板的厚度参考答案：C[单项选择题]48、受弯构件钢材牌号为Q235-B，选用HN600×200×11×17，其抗弯、抗剪强度设计值分别为〔〕N/mm2。
钢结构设计班级：土木08-2 姓名：罗欢第一节钢屋架课程设计任务书一、设计题目某30m跨度热加工车间钢屋架设计。
二、设计任务1．选择钢屋架的材料；2．确定屋架形式及几何尺寸；3．屋架及屋盖支撑的布置及布置图；4．钢屋架的结构设计（含计算简图）；5．按制图规范绘制钢屋架施工图（不能有拷贝图）及材料表。
（可提交纸质图件或电子图件）；6、提交设计说明书和计算书。
三、设计资料某一热加工车间，跨度30m，车间长度90m，柱距6m。
车间设有二台20／5t桥式吊车，中级工作制（JC25％），一端没有5t和3t的锻锤各一台。
当地计算温度高于―20℃。
地震设防烈度8度。
屋面采用1．5×6m预应力大型屋面板（为无檁体系）。
上铺80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层；屋面坡度为1／10；当地雪荷载为0．3kN／m2；屋面均布活荷载0.5kN/m2。
屋架铰接在钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×600mm，混凝土强度等级为C20。
［大型屋面55板自重按1．5kN／m2（含灌缝）］。
第二节钢屋架设计计算一、屋架类型由于车间内部设有5 t和3 t锻锤各一台，又具有加热设备炉。
拟采用钢屋架，钢筋混凝土柱，混凝土采用C20（f c= 9.6N／mm2）。
二、钢材及焊条根据该地区的冬季计算温度和荷载性质，钢材采用AY3F(甲类顶吹氧气转炉3号沸腾钢)，要求保证抗拉强度，伸长率。
屈服强度，冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。
屋架连接方法采用焊接，焊条选用E43型，手工焊，根据结构的重要性，焊缝质量要求达到一级标准。
三、屋架形式及几何尺寸因屋面采用预应力混凝土大型屋面板，屋面坡度i=1／10，故采用梯形屋架。
屋架计算跨度取支柱轴线间的距离减去400mm。
L0=L―2×200=30000―400=29600mm。
屋架端部高度H0=2000mm屋架中部高度H=H0＋i·L／2＝2000十0.1×30000／2= 3500mm屋架的高跨比H／L =3500／30000=1／8.5，在经济范围（1／6～1／10）内，为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，1．5×6m屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。
架跨中起拱50mm（≈1／500）几何尺寸如下图所示。
四、支撑布置根据车间长度90m，屋架跨度L =30m荷载情况，以及吊车、锻锤设置情况，布置三道上、下弦横向水平支撑，二道纵向水平支撑，垂直支撑和系杆（如图2）屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。
凡与支撑连接的屋架（两端和中间共6榀屋架），编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—1。
五、荷载和内力计算1．荷载计算屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，从前面可知屋面活荷载大于雪荷载，故取屋面活荷载进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式p w=（0.12＋0.011×跨度）计算，跨度单位为m。
永久荷载标准值：三毡四油绿豆砂0.35N／m220厚1：3水泥砂浆找平层0．02×20=0．40kN／m2泡沫混凝土保温层80厚0．08×6=0．48kN／m2大型屋面板（含灌缝）1．50kN／m2屋架和支撑自重0．12＋0．011×30=0．45kN／m2管道自重0．1kN／m2∑3．28kN／m2可变荷载标准值屋面活载0．5kN／m2积灰荷载0．75kN／m2∑1．25kN／m2以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。
永久荷载设计值：1.2×3.28=3.94 kN／m2可变荷载设计值：1.4×1.25=1.75 kN／m22．荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合：（1）全跨永久荷载十全跨可变荷载屋架上弦节点荷载：P=（3.94＋1.75）×1.5×6=51.21kN支座反力：R A=51.21×（1／2×2＋9）=512.1kN =R Aˊ（屋架另一端支座）（2）全跨永久荷载十半跨可变荷载屋架上弦节点荷载：P半=3.94×1.5×6=35.46 kNP半＝1.75×1.5×6＝15.75 kN（3）全跨屋架与支撑十半跨屋面板十半跨屋面活荷载全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P全=1.2×0.45×1.5×6=4.86kN作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载。
取屋面可能出现的活载（即不利活载）P全=（1.2 ×1.5＋1.4×0.5）×1.5×6=22.5kN以上（1），（2）为使用阶段荷载组合，（3）为施工阶段荷载组合。
3.内力计算六、杆件截面设计1. 上弦整个上弦不改变截面，按最大内力设计N NP﹦－1127.439 kN。
上弦杆计算长度：在屋架平面内，为节间轴线长度L0X = 1508m m；在屋架平面外，根据支撑布和内力变化情况取L0Y=2×1508=3016mm。
因为L0Y =2L0X，故截面宜选用两个不等肢角钢，短肢相并。
腹杆最大内力：N= -568.533kN 查桁架节点板用度选用表，支座节点板厚度选用14mm，中间节点板厚度选用12mm桁架节点板用度选用表上弦杆截面：设λ= 6 0，按 3号钢（Q235），轴心受压构件属 b 类载面。
查附表得φ=0．807。
需要截面积A=215807.010439.11273⨯⨯=f N ϕ=6498需要的回转半径： 2m m .25601508===λoxx L i mm 3.50603016===λoyy L i 根据A 、i x 、i y 查附表 选用2L160×100×14，A=6941.8mm 2，i x =28mm ， i y ＝78.6mm 。
按所选角钢进行验算：[]15086.53281508=<===λλx ox x i L[]15037.386.783016=<===λλyoy y i L （满足要求） λx >λy ，查附表得，φx =0．839223/215/6.1938.6941839.010439.1127mm N mm N A N x <=⨯⨯==ϕσ所选截面合适，垫板每个节间设一块 2. 下弦整个下弦也不改变截面，按最大内力N DE =1114.022kN 设计（拉力不需稳定计算）。
按下弦支撑布置情况：L 0X =3000mm ，L 0Y =6000mm 计算所需下弦截面净面积：235181.5215101114.022mm f N A d n =⨯== 查附表，选用2L140×90×12（短肢相并），A=5280mm 2，i x =25.4mm ，i y =68.9mm 。
验算：如果连接支撑的螺栓孔中心至节点板边缘距离不小于100mm ，螺栓孔对下弦截面的削弱可不考虑，所以A n =A 。
[]3501184.253000=<===λλmm i L x ox x []3501.879.686000=<===λλmm i L yoy y （满足要求） 每个节间设一块垫板。
3．端斜杆AHN AH = -568.533kN ，L 0X = L 0Y = 2517mm 节点板厚度选用12mm 设λ=60，φ=0.807 ，A=N/φ·A f =568533/(0.807×215)=3277 mm 2如选用2L125×80×10，长肢相并，则A=3942.4mm 2，i x =39.8mm ，i y ＝33.9mm 。
验算，[]15024.638.392517=<===λλx ox x i L []15025.749.332517=<===λλyoy y i Lλy >λx ，只需求φy ，查附表有φmin=φy =0．720223/215/3.2004.3942720.010533.568mm N mm N <=⨯⨯=σ 满足要求4．斜腹杆HBN HB = 462.631kN ，拉杆，几何长度，为L=2617mm ，L 0X =0．8·L=0．8×2617=2094mm ，L 0Y =2617mm 。
所需截面面积：23215221510462.631mm f N A d n =⨯== 查附表3—24(等边角钢组合表)，节点板厚度选用12mm ，选用2 L80×7，则A=2172mm 2，i x =24.6mm ，i y =37．5mm验算：223/215/0.213217210462.631mm N mm N A N <=⨯==σ[]3501.856.242094=<===λλx ox x i L []3508.695.372617=<===λλyoyy i L 满足要求5．竖杆BI 、CK 、DM 、EON BI =N CK =N DM =N EO = -51.21kN ，其内力大小相同，选用长细比较大的竖杆进行设计，则可保证其他竖杆的安全可靠性。
N EO = ―51.21kN ，L 0X =0．8·L =0．8×3200=2560mm ，L 0Y =3200mm 。
内力较小，按各杆允许长细比而［λ］＝150选择角钢，所需回转半径为： []mm L i oxx 07.171502560===λ []mm L i oyy 33.211503200===λ 根据A 、i x 、i y ，查附表3—24，节点板厚度选用12mm ，选用2L63×4，则 A ＝995.6mm 2，i x ＝19.6mm ，i y ＝30.2rnm 。
[]15083.1286.192525=<===λλx ox x i L []1505.1042.303156=<===λλyoy y i L 满足要求6. 端竖杆AG 、中间竖杆QF根据布置螺栓的要求，端竖杆及中间竖杆最小应当选用2L63×5的角钢，采用十字形截面，查附表可得， A=1229mm 2，i ox =24．5mm ，因十字形截面x 0主轴与桁架平面斜交，故计算长度L 0X = L 0Y = 0．9LL 0X = L 0Y = 0．9L=0．9×2000=1800mm47.735.241800===x ox x i L λ φx =0．729 22/215/58.281229729.025605mm N mm N A N <=⨯==ϕσ 中间竖杆QF ：L 0X = L 0Y = 0．9L=0．9×3500=3150mm []mm L i os 211503150===λ 由2L63×5组成的十字形截面，i ox =24．5mm ＞i s =21mm ，满足要求。
