轻钢结构 最终计算书汇总

第一章 设计资料
烟台市某加工厂，该厂房为单层，用双跨坡门式刚架，刚架跨度(15+21)m ，柱高8.1m ；共有11榀刚架，柱距6m ，屋面坡度1:10；地震设防列度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.10g 。

刚架平面布置见图1，刚架形式及几何尺寸见图2。

屋面及墙面板均为彩色压型钢板,内填充以保温玻璃棉板，详细做法见建筑专业设计文件；考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C 型钢，间距为1.5m ，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。

1
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图1 刚架平面布置图
12
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5
6
7
8
( 1 )( 2 )( 3 )
( 4 )
( 5 )
( 6 )
( 7 )
图2刚架立面图
第二章建筑设计
一平面设计
根据生产工艺的要求，厂房平面为双跨矩形平面。

柱网采用6m×15m+6m×21m.其横向定位轴线除两端部与柱翼缘外侧重合外，其余均与柱中心线重合；纵向定位轴线两端与柱外缘重合，中间与柱中心线重合。

厂方两端出入口洞口尺寸取3600×3600。

二剖面设计
1 厂房高度确定
根据吊车轮距、外轮廓几何尺寸及吊车起吊高度的要求，吊车的轨顶标高为5.7m,考虑刚架斜梁与柱连接的构造尺寸要求，柱顶标高为8.1m。

厂方室内外高差为150mm。

2 采光通风设计
根据厂房生产状况，厂房的采光等级为Ⅲ级，由于厂房跨度较大（15m+21m）,考虑采用混合采光。

低侧窗高度取2400，宽度详见建施-2；高侧窗高度取900mm,长度沿厂房全长。

天窗采用采光带。

通风问题主要是合理组织气流路经，利用穿堂风穿堂风即可解决其通风问题。

具体设计是将两侧窗对窗，低侧窗下部为平开窗，方便开启和组织气流，形成穿堂风，上部为中悬窗或固定窗。

高侧窗可为中悬窗或固定窗。

3 屋面排水设计
屋面排水方式采用女儿墙有组织排水，屋面排水坡度分别取1/10、1/14。

三立面设计
采用竖向波形压型钢板外墙及彩板钢窗，形成竖向线条的立面效果，改变厂房长度和高度尺度的扁平视觉效果，使厂房显得庄重、挺拔。

为使立面观感简捷明快，落水管采用内排外落方式。

四构造设计
1 外墙构造
外墙底部窗台以下部分采用240厚空心砖墙，高度为1.2m，墙下设基础梁支承在柱基础上。

窗台以上部分外墙采用保温型压型钢板。

墙板用墙梁与钢架柱连接。

2 屋顶构造
屋顶采用保温型压型钢板，用冷轧薄壁型钢檩条与钢架斜梁连接。

屋面檐口部分采用有组织内排外落排水方式。

3 地面构造
因厂房内生产对地面无特殊要求，故采用水泥砂浆地面。

其各构造层厚度可查阅《工业建筑地面设计规范》附录一得以确定。

具体构造做法详见建筑施工图。

五总平面设计
总平面设计应根据建设场地，综合考虑地形、建筑朝向、主导风向、防火安全、厂区内道路、绿化等因素，合理布置厂房位置，使其满足生产工艺要求，达到技术经济结合、
利于生产发展、方便职工生活的目的。

第三章结构设计
一荷载计算
（一）荷载取值计算
1 屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）
YX51-380-760型彩色压型钢板0.15 KN/m2
50mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2
PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2
檩条及支撑0.10 KN/m2
刚架斜梁自重0.15 KN/m2
悬挂设备0.20 KN/m2
合计0.67 KN/m2
2 屋面可变荷载标准值
屋面活荷载：按不上人屋面考虑，因受力面积大于60mm2,取为0.30 KN/m2。

雪荷载：基本雪压S0=0.40KN/m2。

对于单跨双坡屋面，屋面坡角
α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μr S0=0.40 KN/m2。

取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.40 KN/m2，不考虑屋面活荷载。

3 轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m2
4 风荷载标准值
按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。

基本风压ω0=1.05×0.55=0.58 KN/m2，地面粗糙度类别为C类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=0.74。

风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为μs1=＋0.25、μs2=－1.0，背风面柱及屋面分别为μs3=－0.55、μs4=－0.65(CECS102：2002中间区)。

5 吊车荷载
5t桥式吊车的基本资料见表1。

表1 5t桥式软钩吊车性能参数
刹车时一个车轮的横向水平荷载为：
T= (Q+Q1)/2n0×10=0.12×(5+2.6)/(2×2)×10=2.28KN
所以作用于轨顶的水平荷载为H=4T/3=3.04KN。

吊车荷载的作用位置见图4。

6 地震作用
据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。

故本工程结构设计不考虑地震作用。

（二）各部分作用的荷载标准值计算
屋面：
恒荷载标准值：0.67×6=4.02KN/m
活荷载标准值：0.40×6=2.40KN/m 柱荷载：
恒荷载标准值：0.5×6×8.1+4.02×18=96.66KN 活荷载标准值：2.40×18=43.2KN 风荷载标准值：
迎风面：柱上q w1=0.58×0.74×0.25×6=0.641KN/m 横梁上q w2=－0.58×0.74×1.0×6=－2.575KN/m 背风面：柱上q w3=－0.58×.74×0.55×6=－1.416KN/m 横梁上q w4=－0.58×0.74×0.65×6=－1.674KN/m 二 内力计算（以下计算均采用荷载的标准值）
考虑本工程刚架跨度较大、厂房高度较高、有5t 桥式吊车及刚架加工制造方便，刚架柱采用等截面刚架梁则选用变截面。

柱脚按刚接支承设计。

采用弹性分析方法确定刚架内力。

各工况下的内力用力学求解器求得。

（一）恒荷载下的弯矩、剪力、轴力 x
1
23
4
5678
9
10111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )
-26.27
26.68-48.57
-26.27-26.88
30.44-51.02-26.8861.92-47.85
108.14
61.92-48.57
34.74
36.6434.74-95.26
-146.28
70.07
70.0783.8583.8578.4784.88
78.47-108.14
图 5
x 1
234
56
7
89
10
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )
-9.29-10.0619.2626.13
-4.02-2.17-32.3243.06
10.8910.880.11
2.88-7.17-7.19-39.35
图 6
（二）雪荷载下的弯矩、剪力、轴力
因雪荷载的作用形式和恒荷载一致，只是数值不同，故只需用恒荷载作用下的内力乘
以2.4/4.0.2=0.597即可。

（三） 风荷载下的弯矩、剪力、轴力（左风）
1
2
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5
6
7
8910
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )
( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )
5.485.483.947.03-0.86-8.93-8.93-12.33-15.91 3.50
2.3314.95-25.24-4.58-4.57 1.88-0.07 4.134.1417.56
图 8
x
1
234
5678910
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )
16.3941.6118.485.556.1413.4813.61
图9
（四） 风荷载下的弯矩、剪力、轴力（右风）
x
1
2
34
5
67
8
9
10
111213
( 1 )( 2 )( 3 )
( 4 )( 5 )
( 6 )( 7 )
( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )6.187.050.877.05
21.1810.67-7.6818.3910.6736.14-36.92-36.92-61.45
21.18-17.11-17.56
-17.1152.0370.42-33.02-33.02-43.24-43.24-44.21-45.76-44.2161.45
图 10
x
1
2
3
4
5
6
7
8910
111213
( 1 )( 2 )( 3 )
( 4 )( 5 )
( 6 )( 7 )( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )
-3.884.194.197.59 3.22-14.64-10.99-10.99
-9.45-11.39 1.23
-0.5318.88
-19.61
-6.18-6.18-1.98-3.61 2.842.8523.50
图11
x
1
23
4
567
8910111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )
12.20
40.0424.238.768.8311.5511.5611.15
图12
（五） 吊车荷载下的弯矩、剪力、轴力（最大轮压居左）
1
2
3
4
5
6
7
8910
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )
( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )
-3.73-10.62-0.83-3.73-43.5510.0411.58
41.4528.08
-18.632.04-24.921.41-0.831.84 1.411.1313.43-2.73 1.13-2.55-2.73-2.04
-2.55
图 13
x
1
234
567
8910
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )
1.21-9.40-1
2.448.1911.230.300.06-1.53-1.540.07
图 14
x
1
234
567
8910
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )
( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )
-0.18-112.420.91-71.41-0.741.181.22-11.15-11.26
图 15
（六） 吊车荷载下的弯矩、剪力、轴力（最大轮压居右）
1
2
3
4
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6
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10
111213
( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )
( 5 )( 6 )( 7 )
( 8 )( 9 )
( 10 )( 11 )( 12 )-3.04 1.75-5.05-3.04-30.1618.46-4.9322.8443.06
-10.34-12.16-41.94-0.22-5.055.88-0.22-1.850.95-2.75-1.850.81-2.7512.160.81
图 16
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10111213
( 1 )
( 2 )
( 3 )
( 4 )
( 5 )
( 6 ) ( 7 )( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )-0.84
-8.53
-11.57
9.37
12.41
0.64
0.81
-0.35
-0.36
1.42
1.41
图18
1
2
3
4
5
6
7
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9
10111213
( 1 )
( 2 )
( 3 )
( 4 )
( 5 )
( 6 ) ( 7 )( 8 )( 9 )( 10 )( 11 )( 12 )
-0.73
-70.48
0.19
-112.80
0.53
-0.91
-0.76
-12.42
-12.34
图19
三内力组合
刚架结构构件按承载能力极限状态设计，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009－2001)的规定，采用荷载效应的基本组合：γ0S≤R。

本工程结构构件安全等级为二级，γ0=1.0。

对于基本组合，荷载效应组合的设计值S从下列组合值中取最不利值确定：
A：1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×活荷载标准值计算的荷载效应
B：1.0×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应（左）
C：1.0×恒荷载标准值计算的荷载效应+1.4×风荷载标准值计算的荷载效应（左）
D：1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.85×（活荷载标准值计算的荷载效应×1.4+风荷载标准值计算的荷载效应（左）×1.4+吊车荷载标准值计算的荷载效应（左）×1.4）E：1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.85×（活荷载标准值计算的荷载效应×1.4+
风荷载标准值计算的荷载效应（右）×1.4+吊车荷载标准值计算的荷载效应（左）×1.4）F：1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.85×（活荷载标准值计算的荷载效应×1.4+风荷载标准值计算的荷载效应（左）×1.4+吊车荷载标准值计算的荷载效应（右）×1.4）
G.：1.2×恒荷载标准值计算的荷载效应+0.85×（活荷载标准值计算的荷载效应×1.4+风荷载标准值计算的荷载效应（右）×1.4+吊车荷载标准值计算的荷载效应（右）×1.4）最不利内力组合的计算控制截面取柱底、柱顶、梁端及梁跨中截面，对于刚架梁，截面可能的最不利内力组合有：
梁端截面：(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V
梁跨中截面：(1)M max及相应的N、V； (2)M min及相应的N、V
对于刚架柱，截面可能的最不利内力组合有：
(1)M max及相应的N、V；(2)M min及相应的N、V
(3)N max及相应的±M max、V ；(4)N min及相应的±M max、V
内力组合见表2。

（一）截面设计
梁柱截面均选用焊接工字钢，各构件截面及如下截面特性如下：
1 刚架梁
变截面梁段FK、LM：
（750~450）×160×6.0×8.0
大头：B=160mm，H=750mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=69.64cm2
I x=5.50×104cm4，W x=1466.7cm3，i x=28.10cm
I y=547.5cm4，W x=68.44cm3，i x=2.80cm
小头：B=160mm，H=450mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=51.64cm2
I x=1.66×104cm4，W x=737.8cm3，i x=17.93cm
I y=546.9cm4，W x=68.36cm3，i x=3.25cm
变截面梁段K-L-M段：
（450~570）×160×6.0×8.0
大头：B=160mm，H=570mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=58.84cm2
I x=2.87×104cm4，W x=1007cm3，i x=22.1cm
I y=274.1cm4，W x=34.3cm3，i x=2.16cm
等截面梁段CJ、JF
B=160mm，H=350mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=45.64cm2
I x=0.75×104cm4，W x=428.6cm3，i x=12.82cm
I y=273.7cm4，W x=34.15cm3，i x=2.45cm
2 刚架柱
柱A-B-C，400×200×6.0×8.0
：B=200mm，H=400mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=55.04cm2
I x=1.24×104cm4，W x=620cm3，i x=15.01cm
I y=534cm4，W x=53.4cm3，i x=3.11cm
柱D-E-F，500×200×6.0×8.0
：B=200mm，H=500mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=61.04cm2
I x=2.50×104cm4，W x=1000cm3，i x=20.24cm
I y=534.2cm4，W x=53.42cm3，i x=2.96cm
柱G-H-I，600×200×6.0×8.0
：B=200mm，H=600mm，t w=6.0mm，t f=8.0mm，A=67.04cm2
I x=3.8×104cm4，W x=1266.7cm3，i x=23.81cm
I y=1067.7cm4，W x=106.8cm3，i x=3.99cm
（二）构件验算
1 构件宽厚比的验算 刚架梁：
翼缘部分： \15235/f 15625.9/877b/t y =<== 腹板部分： FK ：
大头： 250235/f 5023.122/6734/t h y w 0=<== 小头：250235/f 5023.72/6434/t h y w 0=<== 等截面梁段：CJ 、JF
250235/f 5027.55/6334/t h y w 0=<== 刚架柱：
翼缘:部分：15235/f 15125.12/897b/t y =<== 腹板部分：
柱A-B-C ：250235/f 50264/6384/t h y w 0=<== 柱D-E-F ：250235/f 5027.80/6484/t h y w 0=<== 柱G-H-I ：250235/f 5023.97/6584/t h y w 0=<== 2 刚架梁的验算
(1) 变截面梁段FK 、IM
1） 抗剪验算
梁截面小头的最大剪力为V max =22.18KN
小头腹板的平均剪应力为：τ0fy mm N 036.0/5.864341018.2223
==⨯⨯=
3.72/6434/t h w w ==，
梁截面大头的最大剪力为V max =87.65KN
大头腹板的平均剪应力为：τ0fy mm N 085.0/9.1967341065.8723
==⨯⨯=
3.122/6734/t h w w ==，
可知无需设横向加劲肋，满足要求。

2) 弯、剪、压共同作用下的验算
取梁端截面进行验算
N=43.99KN ，V=87.65KN ，M=297.8KN ·m 因V<0.5Vd ，按公式M ≤Me 计算
233max
min /4.1920.2057.1983.67507.1466734108.29769641099.43mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯±⨯=±=σ
9385.01
2
-==
σσβ
44.22)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
919.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵0.8＜p λ＜1.2，
∴893.0)8.0(9.01=--=p λρ
mm h h c e 3384
.192205205
734893.0=+⨯⨯==ρ
mm h h e e 1354.01==，mm h h e e 2036.02==
由此得， 221.67cm A e =，44104.5cm I e ⨯=， 31440cm W e = KNm f W M e e 6.3091021510144063=⨯⨯⨯==-
m KN m KN A NW M M e e e e •=>•=⨯⨯-=-=297.8M 2.30021.67/01.0144099.436.309/'满足要求。

（2） 变截面梁段KL 、LM
1） 抗剪验算
梁截面小头的最大剪力为V max =22.18KN
小头腹板的平均剪应力为：τ0= fy mm N 036.0/5.86
4341018.2223
==⨯⨯=
3.72/6434/t h w w ==，
梁截面大头的最大剪力为V max =7.71KN
大头腹板的平均剪应力为：τ0fy mm N 010.0/3.265541071.723
==⨯⨯=
3.92/6554/t h w w ==，
可知无需设横向加劲肋，满足要求。

2) 弯、剪、压共同作用下的验算 取梁端截面进行验算
N=40.4KN ，V=14.6KN ，M=159.75KN ·m 因V<0.5Vd ，按公式M ≤Me 计算
233max min
/2016.2168.2088.7450
8.737434
1075.1595164104.40mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯±⨯=±=σ
9280.01
2
-==
σσβ
18.22)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
547.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵p λ＜0.8
∴1=ρ，即全截面有效。

所以， 264.51cm A e =，441066.1cm I e ⨯=， 38.737cm W e = m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-6.158********.73763
m KN m KN A NW M M e e e e •=≈•=⨯⨯-=-=297.8M 15464.51/01.08.7374.406.158/'基本满足要求。

（3） 等截面梁段CJ 、JF 1） 抗剪验算
梁截面的最大剪力为V max =8.19KN
腹板的平均剪应力为：τ0fy mm N 017.0/09.46
3341019.823
==⨯⨯=
56/6334/t h w w ==，
可知无需设横向加劲肋，满足要求。

2) 弯、剪、压共同作用下的验算 取梁端截面进行验算
N=18.19KN ，V=8.19KN ，M=70.73KN ·m 因V<0.5Vd ，按公式M ≤Me 计算
263max min
/5.21535.1615.15799.3350
6.428334
1073.7045641019.18mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯±⨯=±=σ
9505.01
2
-==
σσβ 72.22)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
416.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵p λ＜0.8
∴1=ρ，即全截面有效。

所以， 264.45cm A e =，441075.0cm I e ⨯=， 36.428cm W e =
m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-15.9210215106.42863
m KN m KN A NW M M e e e e •=≥•=⨯⨯-=-=73.07M 44.9064.45/01.06.42818.1815.92/'满足要求。

(4) 刚架斜梁平面外的稳定验算
考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，有一定的应力蒙皮效应，檩条可作为斜梁平面外的支撑点，斜梁下翼缘受压时隅撑作为梁平面外的支撑点，梁平面外计算长度取1500mm ，根据“CECS102:2002”, mm mm f y
150********
16
160 =⨯,故不需计算斜梁平面外的稳定。

3 刚架柱的验算 （1） 柱A-B-C 1） 抗剪验算
柱截面的最大剪力为V max =18.91KN
腹板的平均剪应力为：τ0 fy mm N 035.0/21.863841091.1823
==⨯⨯=
64/6384/t h w w ==，
可知无需设横向加劲肋，满足要求。

2) 弯、剪、压共同作用下的验算 取柱端截面进行验算
N=55.35KN ，V=18.91KN ，M=98.88KN ·m 因V<0.5Vd ，按公式M ≤Me 计算
23
63max min
/0.1432.1631.1531.10400
10620384
1088.9804.551035.55mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯⨯±⨯=±=σ
8762.01
2
-==
σσβ 95.20)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
498.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵p λ＜0.8
∴1=ρ，即全截面有效。

所以， 204.55cm A e =，441024.1cm I e ⨯=， 3620cm W e =
m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-3.133102151062063
m KN m KN A NW M M e e e e •=≥•=⨯⨯-=-=9.98M 1.12704.55/01.062035.553.133/'满足要求。

（2） 柱D-E-F 1） 抗剪验算
柱截面的最大剪力为V max =26.57KN
腹板的平均剪应力为：τ0 fy mm N 039.0/15.964841057.2623
==⨯⨯=
7.80/6484/t h w w ==，
可知无需设横向加劲肋，满足要求。

2) 弯、剪、压共同作用下的验算
取柱端截面进行验算,需用以下两组内力分别计算： i: N 1=234.77KN ，V 1=26.57KN ，M 1=90.49KN ·m ； ii: N 2=158.41KN ，V 2=20.47KN ，M 2=103.87KN ·m ； 因V<0.5Vd ，按公式M ≤Me 计算
i: 23
623max min
/1.491.1266.875.38500
101000484
1049.901004.611077.234mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯⨯±⨯⨯=±=σ
3894.01
2
-==
σσβ 67.11)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
840.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵0.8＜p λ＜1.2
∴()964.08.09.01=--=p λρ
mm h h c e 3361
.491.1261
.126484964.0=+⨯⨯==ρ
mm h h e e 1344.01==，mm h h e e 2026.02==
所以， 232.60cm A e =，441049.2cm I e ⨯=， 3996cm W e = m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-1.214102151099663
m KN m KN A NW M M e e e e •=≥•=⨯⨯-=-=49.90M 3.17532.60/01.099677.2341.214/'满足要求。

ii: 2
3
623max
min
/5.745.1265.1000.26500
1010004841087.1031004.611041.158mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯⨯±⨯⨯=±=σ
5890.01
2
-==
σσβ 77.14)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
747.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵p λ＜0.8,
∴1=ρ,即全截面有效。

所以， 204.61cm A e =，441050.2cm I e ⨯=， 31000cm W e = m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-2151021510100063
m KN m KN A NW M M e e e e •=≥•=⨯⨯-=-=87.103M 0.18904.61/01.0100041.158215/'满足
要求。

（3） 柱G-H-I 1） 抗剪验算
柱截面的最大剪力为V max =46.92KN
腹板的平均剪应力为：τ0 fy mm N 057.0/39.1365841092.4623
==⨯⨯=
3.97/6584/t h w w ==，
可知无需设横向加劲肋，满足要求。

2) 弯、剪、压共同作用下的验算
取柱端截面进行验算,需用以下两组内力分别计算： i: N 1=190.22KN ，V 1=37.32KN ，M 1=140.45KN ·m ； ii: N 2=83.1KN ，V 2=39.21KN ，M 2=220.15KN ·m ； 因V<0.5Vd ，按公式M ≤Me 计算
i: 23
623max min
/5.793.1369.1074.28600
107.1266584
1045.1401004.671022.190mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯⨯±⨯⨯=±=σ
5833.01
2
-==
σσβ 67.14)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
904.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵0.8＜p λ＜1.2
∴()906.08.09.01=--=p λρ
mm h h c e 3345
.793.1363
.136584906.0=+⨯
⨯==ρ
mm h h e e 1344.01==，mm h h e e 2006.02==
所以， 206.65cm A e =，441043.3cm I e ⨯=， 31143cm W e = m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-7.2451021510114363
m KN m KN A NW M M e e e e •=≥•=⨯⨯-=-=45.140M 3.21206.65/01.0114322.1907.245/'满足要求。

ii: 2
3
623max min
/8.1566.1812.1694.12600
107.12665841015.2201004.67101.83mm N Wxh Mhw A N -=±=⨯⨯⨯⨯±⨯⨯=±=σ
8634.01
2
-==
σσβ 65.20)
1()1(112.0)1(16
2
2
=++-++=
βββσk
762.0/2351.28/==
y
w
w p
f k t h σλ
∵p λ＜0.8,
∴1=ρ,即全截面有效。

所以， 204.67cm A e =，441084.3cm I e ⨯=， 37.1266cm W e = m KN f W M e e •=⨯⨯⨯==-3.27210215107.126663
m KN m KN A NW M M e e e e •=≥•=⨯⨯-=-=2.220M 6.25604.67/01.07.12661.833.272/'满足
要求。

（4） 刚架柱的稳定验算
柱A-B-C
1） 平面内的稳定
刚架柱高H=8100mm ，计算长度系数μ=1 刚架柱的计算长度l x =μh=8100mm 。

λx =l x /i x =8100/15.01=54.0。

0<[λ]=150，b 类截面，查表得ψx =0.838
KN EA N
e EX 9.3480
.541.155********.12
32202'0
=⨯⨯⨯⨯==πλπ，βmx =1.0
)
9
.34835
.55838.01(106201088.980.15504
838.01035.55)
1(36
3'0
10
⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=-+EX x e x
mx e x N N
W M A N
ϕβϕ
=22/215/9.195mm N f mm N =<，满足要求。

2） 刚架柱平面外的整体稳定验算 l y =4100mm 。

对于等截面构件γ=0，μs =μw =1
λy=μs l/i y0=410/3.11=131.8，b 类截面，查表得ψy =0.378
6.086
7.04.4)(43202
000400
020>=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⋅+⨯⨯=h t W h A y w s x y by
λμμλψ 取ψb ’=1.07－0.282/ψby =0.745
1.0=t β
2
23
6310/215/6.21010
620867.01088.980.15504745.01035.55mm N f mm N W M A N br e t e y =<=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+ϕβϕ 满足要求。

五 节点设计
（一） 梁柱连接节点C
1
节点处采用8.8级M16高强度摩擦型螺栓连接，构件接触面采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数45.0=μ，每个高强度螺栓的预拉力为KN P 80=
连接处传递的内力值为m KN M KN V KN N ⋅===88.98,19.53,33.24
每个螺栓的拉力n
N y
My N i
+
=
∑21
1 ()
1433
.244
4203202204201088.982
223-⨯++⨯⨯= KN P KN 64608.08.03074.173.31=⨯=<=-= n
N
y
My N i
+
=
∑22
2 KN P KN 32604.04.04.22=⨯=<= 端板厚度验算：
按二边支承类端板计算，取mm t 16=
()[]
()[]mm f
e e
e b e N e e t f
w
f
w
t
w f 6.10215455050216045103045506263
=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=++≥
满足要求，即取端板厚度mm t 16= 2 梁柱节点域的剪应力验算
223
/125/5.5863847341088.98mm N f mm N t d d M v c c b =<=⨯⨯⨯=⋅⋅=τ
满足要求。

3 螺栓腹板处强度验算
由上知，P N 4.02<,故223
/215/7.10665010804.04.0mm N f mm N t e P w w =<=⨯⨯⨯=⋅
即腹板强度满足要，且去需设置加劲肋。

（二） 横梁跨中节点C
1
横梁跨中节点采用8.8级M16高强度摩擦型螺栓连接，构件接触面采用喷砂，摩擦面抗滑移系数μ=0.45，每个高强度螺栓的预拉力为155KN ，连接处传递内力设计值：N=18.19KN ，V=8.19KN ，M=70.73KN ·m 。

每个螺栓的拉力：
KN KN n N y My N i
64808.049.58819
.18)125.022.0(422.073.702
2211=⨯<=-+⨯⨯=-=∑ KN KN n N y My N i 32804.0259.328
19.18)125.022.0(4125.073.702
2222=⨯<=-+⨯⨯=-=
∑ 螺栓群的抗剪力：
KN V KN p n N f b V 19.82.25988045.019.09.0=>=⨯⨯⨯⨯==μ，满足要求。

最外排一个螺栓的抗剪、抗拉力：
1946.06449
.588/2.2598/19.8<=+=+b
t
t b V V N N N N ，满足要求。

2 端板厚度验算 端板厚度取为t=16mm 。

按二边支承类端板计算：
mm f e e e b e N e e t w f f w t
w f 8.14215
)]5045(50216045[1049.5850456)](2[63
=⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=++≥
3 螺栓处腹板强度验算
N t2=32.25KN ＞0.4P=0.4×180=32KN
223
2/215/5.1076
501025.32mm N f mm N t e N w w t =<=⨯⨯=，满足要求。

（三） 牛腿设计
KN D P P V D 359854.12002.14.12.1max =⨯+⨯=+==
m KN e V M ⋅=⨯=⋅=6.6418.0359
设焊缝周边围焊，转角处连续施焊，没有起落弧引起的焊口缺陷，且假定剪力仅由牛腿腹板焊缝承受，取焊脚尺寸mm h f 8=，并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。

腹板上竖向焊缝有效截面面积为
23002226887.0mm A w =⨯⨯⨯=
全部焊缝对x 轴的惯性矩为：
4
8
3221096.012/26887.02.131)6.585(87.048.15218087.02mm
I w ⨯=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=
焊缝最外边缘的抵抗矩35811017.66.155/1096.0mm W w ⨯=⨯= 翼缘、腹板交界处的抵抗矩35811016.7134/1096.0mm W w ⨯=⨯= 在m KN M ⋅=6.64作用下的最大应力
225
6
11/2.19516022.1/7.10410
17.6106.64mm N f mm N W M w f f w =⨯=<=⨯⨯==βσ 牛腿翼缘、腹板交界处由弯矩引起的应力2σ及剪力引起的应力2τ
2
5
622/22.901016.7106.64mm N W M =⨯⨯==σ 23
2/6.119300210359mm N A V w =⨯==τ
折算应力2222
2
22
2
/160/6.1406.11922.122.90mm N f mm N w f f
=<=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫
⎝⎛τβσ，满足要求。

（四） 柱脚设计
刚架柱与基础刚接，采用平板式刚接柱脚。

(1) 柱脚内力设计值
N max =190.22KN ，相应的V=140.45KN ； (2) 柱脚底板面积和厚度的计算 A 柱脚底板面积的确定
26704mm A c =，()()23352~6.268150~40mm A A c == 取mm B 8401202600=⨯+=
()()mm B
A
L 399~319840/3352~6.2681===
取mm L 350=
验算底板下混凝土的轴心抗压强度设计值： 基础采用C20混凝土，f c =9.6N/mm 2
223
/6.9/647.0350*******.190mm N f mm N BL N c c =<=⨯⨯==βσ，满足要求。

B 底板厚度的确定
根据柱底板被柱腹板和翼缘所分割的区段分别计算底板所承受的最大弯距： 对于三边支承板部分：b 1/a 1=75/120=0.625 查表得，β=0.0723
mm mm N qa M /916212088.00723.0221⋅=⨯⨯==β
对于悬壁板部分：m N a M ⋅=⨯⨯==7755062.02
121224σ
底板厚度mm f M t 4.16205/91626/6=⨯==，取t=22mm 。

(3)
因柱脚所受的最小压力过小，故需设剪力键，剪力键选10号热轧槽钢；
六 其他构件设计
（一） 吊车梁的设计
吊车梁的跨度m l 0.6=,无制动机构，吊车的资料见下表3。

表3 吊车资料表
吊车荷载的动力系数05.1=α，吊车荷载分项系数4.1=Q γ，则
KN P P Q 95.124854.105.1max =⨯⨯==αγ，
KN n g Q T Q 19.32
)
2650(06.04.1)(06.0=+⨯⨯=+⨯⋅
=γ
2 内力计算
（1） 吊车梁的最大竖向弯矩及其相应的剪力
mm a a mm a 10004
,40001
21==
= m KN l a l P c M ⋅=-⨯=-=∑6.1666
)13(9.249)2(max 222
m KN M M c w ⋅=⨯=⋅=26.1736.16604.1max max β
KN l a l
P V c
3.836)13(9.249)2(2=-⨯=-=∑
（2） 吊车的最大剪力
KN l a l P P V c
6.1666
)
46(95.12495.124)(1max =-⨯+=-+
= KN V V c
w 26.1736.16604.1max max =⨯=⋅=β
（3） 吊车梁的最大水平弯矩
m KN M P T M c
T ⋅=⨯=⋅=
25.46.16695
.12419.3max (4) 吊车梁竖向荷载标准值作用下的最大弯矩
m ZKN M M Q x ⋅=⨯=⋅=
9.1174
.105.126
.173max γα 3 截面选择
2
/215mm N f =，36
max 967215
1026.1732.12.1cm f M W =⨯⨯==
经济高度mm W h 421300109673.73003.7333=-⨯=-= 取mm h 500=，截面选500×250×220×6×10×8 截面特性：
2
76408220648012250mm A =⨯+⨯+⨯=mm y o 6.2117640
)412480(8220)122/480(6480612250=++⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯=
4
623232
3102.3294.2848220822012
16.2051225012122504.406480124806mm I x ⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯=366max 1056.16.211/102.329mm W x ⨯=⨯=
366min 1014.14.288/102.329mm W x x ⨯=⨯=
上翼缘对y 轴的惯性矩：
463
10625.1512
25012mm I y ⨯=⨯=
36610125.0125/10625.15mm W c y ⨯=⨯= 4 强度验算 （1） 正应力
2
26
666max /215/1.14510
125.01025.41056.11026.173mm N f mm N W M W M c y T a x c =<=⨯⨯+⨯⨯=+=σ，满足。

2
26
6max /215/0.1521014.11026.173mm N f mm N W M b x c =<=⨯⨯==σ，满足。

（2） 剪应力
223
0max /125/2.7264801026.1732.12.1mm N f mm N t h V v w =<=⨯⨯⨯=⋅=τ，满足。

（3） 局部压应力
mm h a L y x 354)12140(2502=+⨯+=+=
223
/215/8.58354
61095.1240.1mm N f mm N I t P
x w c =<=⨯⨯⨯=⋅=ϕσ
5 稳定性验算 (1) 整体稳定性
y b y x
y b b f h t W Ah 235])4.4(1[432012⋅
+⋅+⋅⋅=ηλλβϕ 0.267.0500
25014
6000111<=⨯⨯==
h b t l ξ，故851.067.018.073.018.073.0=⨯+=+=ξβb 7.13252
.4600
0==
=
y
y y i l λ
4321046.31225012
1
mm I ⨯=⨯⨯=
43210494.0822012
1
mm I ⨯=⨯⨯=
79.02
11
=+=
I I I b α，47.0)12(8.0=-=b b αη 将各值代入，671.0=b ϕ
2
26
666/215/5.19910125.01025.41056.1671.01026.173mm N f mm N W M W M y y x b x =<=⨯⨯+⨯⨯⨯=+⋅=ϕσ 满足要求。

（二） 隅撑的设计
隅撑按轴心受压构件设计。

轴心力N 按下式计算：
KN N f Af N y 49.61049.645
cos 60215
8160235
cos 603=⨯=⨯⨯⨯=
=
θ
连接螺栓采用普通C 级螺栓M12。

隅撑的计算长度取两端连 接螺栓中心的距离：l 0=1141mm 。

选用L40×4，截面特性： A=3.09cm 2，
I u =4.60cm 4，W u =4.05cm 3， i u =1.22cm ，i v =1.19cm
λu=l 0/ i u =1141/12.2=93.5<[λ]=200， b 类截面，查表得ψu =0.598 单脚刚单面连接计算稳定时乘以
折减系数αy ： αy =0.85 图20
2
2
3
/215/3.41309598.085.01049.6mm N f mm N A N u y =<=⨯⨯⨯==ψασ
满足要求。

（三） 檩条的设计
1 基本资料
檩条选用冷弯薄壁卷槽形钢，按单跨简支构件设计。

屋面坡度1/10，檩条跨度6m，于跨中设一道拉条，水平檩距1.5m。

材质为钢材Q235。

图21
2 荷载及内力
计算檩条时，应考虑雪荷载的不均匀分布。

μr=1.4,S=1.4×0.4=0.56KN/m2
取活荷载与雪荷载中的较大值，0.56
组合一、
考虑永久荷载与屋面活荷载的组合为控制效应。

檩条线荷载标准值：P k=(0.37+0.56)×1.5=1.395KN/m
檩条线荷载设计值：P=(1.2×0.37+1.4×0.56)×1.5=1.84KN/m
P x=Psinα=0.181KN/m，P y=Pcosα=1.83KN/m；
弯距设计值：
M x=P y l2/8=1.83×62/8=7.70KN·m
M y=P x l2/32=0.171×62/32=0.19KN·m
组合二、图21 考虑永久荷载与风荷载的组合
q x=0. 37×1.5sinα=0.055KN/m
q y=0.37×1.5cosα+1.4×(-0.644)=-0.35 KN/m
M x=q y l2/8= -0.35×62/8= -1.58KN·m
M y=q x l2/32=0.055×62/32=0.062KN·m
组合三、
考虑永久荷载与施工检修活荷载的组合
q x=1.2×0. 37×1.5sinα=0.066KN/m
q y=1.2×0.37×1.5cosα=0.66KN/m
M x=q y l2/8+1
4
Fl=-0.66×62/8+
1
4
×1×6=4.47KN·m
M y=q x l2/32=0.066×62/32=0.074KN·m
由上可知，组合一最不利。

3 截面选择及截面特性
（1）选用C180×70×20×2.0
I x=343.93cm4，W x=44.0cm3，i x=7.08cm；
I y=45.18cm4，W ymax=23.32cm3，W ymin=9.25cm3，i y=2.57cm，χ0=2.11cm；先按毛截面计算的截面应力为：
662
133
max 7.70100.1910183.1/44.01023.3210y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=+=⨯⨯（压） 662
233
min 7.70100.1910154.5/44.0109.2510y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=-=⨯⨯（压） 66
2333
max 7.70100.1910166.9/44.01023.3210y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=-+=-⨯⨯（拉） 66
233
max 7.70100.19104195.5/44.0109.2510y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=--=-⨯⨯（拉） （2） 有效截面的计算 上翼缘
假定由M y 引起的应力变化影响不计，近似将上翼缘视作一均匀受压的一边支承、一
边卷边的板件，1σ=2σ=x x M W =6
3
7.701044.010
⨯⨯=1752/N mm ,B/t=70/2=35 查表知，截面全部有效。

下翼缘
下翼缘为受拉翼缘，截面全部有效
腹板
它是α=2.0、非均匀受压的两边支承板件，查表知截面全部有效。

因截面全部有效，故有效截面的性质和全截面相同。

（3） 净截面特性
考虑由于拉条在跨中截面开φ13的孔，An=687-13×2=661mm 2 设x 1 、x 2为净截面主轴， x 1=
68789213159
83.0687
⨯-⨯⨯=mm
a 1 =89-83=6mm
I nx1=343.93×104+527×6.02-2×13×(50+1)2=333.3×104mm 4 (w nx1)min =333.3×104/91=36.6×103 mm 3 (w nx1)max =333.3×104/89=37.4×103 mm 3 y 1=
68748.921368
48.1661
⨯-⨯⨯=mm
a 2 =48.9-48.1=0.8mm
I ny1=45.18×104+687×0.72-2×13×(21.1+0.8)2=44.0×104mm 4
(w nx1)min =44.0×104/(21.1+0.8+1)=19.2×103 mm 3 (w nx1)max =44.0×104/(48.1+1)=9.0×103 mm 3 （4） .强度计算
由于檩条与压型钢板连牢，故可仅按下式验算强度
11
y
x nx ny M M W W σ=
+
66
2133
max 7.70100.1910220.2/36.61019.210
y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=+=⨯⨯（压） 66
2233
min 7.70100.1910189.3/36.6109.010y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=-=⨯⨯（压） 662
333
max 7.70100.1910197.7/37.41019.210y x x y M M N mm W W σ⨯⨯=+=-+=-⨯⨯（拉） 66233
max 7.70100.19104227.0/37.4109.010y x x y M M N mm
W W σ⨯⨯=+=--=-⨯⨯（拉）
max σ=2272
/N mm ，相差不超过5%，满足。

5 挠度计算
4
34
50.2696000 6.41[]/2003038420610343.9310
y mm l mm νν⨯=⨯=<==⨯⨯⨯，满足要求。

6 构造要求
λx =600/7.08=84.7<[λ]=200，满足要求 λy =300/2.57=116.7<[λ]=200，满足要求 故所选截面合适。

（四） 墙梁设计
本工程为单层厂房，刚架柱距为6m ；外墙标高1.200m 以上采用彩色压型钢板。

墙梁间距1.5m ，跨中设一道拉条，钢材为Q235。

1 荷载计算
（1） 面荷载
恒荷载标准值（竖向）
压型钢板自重： 0.10KN/m 2 墙梁自重： 0.10 KN/m 2 风荷载标准值：
迎风面0.11 KN /m2
背风面0.24 KN/m2
（2）作用在墙梁上的线荷载
竖向荷载q x：
压型钢板自重： 1.2×0.10×2.7=0.324KN/m
墙梁自重： 1.2×0.10=0.12KN/m
qx=0.324+0.12=0.444 KN/m
水平荷载（风荷载）：
迎风面：0.11×1.4×2.7=0.416 KN/m
背风面：0.24×1.4×2.7=0.907KN/m
（3）计算变形用的线荷载标准值
q kx=0.10×2.7=0.27 KN/m
q ky=0.11×2.7=0.297 KN/m
q ky’=0.24×2.7=0.648 KN/m
荷载组合: q x+ q y , q x+ q y’
2 内力分析
（1） q
x
产生的弯矩（双跨连续梁）M y=1/32·.q x l2=1/32×0.444×62=0.50K N·m
（2）风荷载q
y 、 q
y
’产生的弯矩（简支梁）
迎风坡：M x=1/8·.q y l2=1/8×0.416×62=1.872K N·m
背风坡：M x‘=1/8·.q y‘l2=1/8×0.907×62=4.082K N·m
（3）剪力：竖向剪力：V x=0.625q x l=0.625×0.444×6=1.665 K N
水平剪力：迎风坡V y=0.5 q y l=0.5×0.416×6=1.248KN
背风坡V y‘ =0.5×0.907×6=2.721KN （4）双弯矩：
1）初选截面为C180×70×20×2.0，e0=5.12cm,k=0.0035
迎风坡：m= q x’·e y+ q y·e0
=0.324×0.10+0.416×0.0512
=0.054 K N·m /m
查表得，s=8.0
B max=0.01·s·m·l2
=0.01×8.0×0.054××62
=0.156KN ·m2
同理，背风坡：B max‘=0.04 KN ·m2
截面设计
（1）净截面计算
① 选C180×70×20×2.0，
截面特性：A=6.87cm 2 ,Ix=343.93 cm 4, Wx=38.21 cm 3, i x =5.41cm,
Iy=45.18 cm 4, Wymax =21.37 cm 3, Wymin=9.25 cm 3 i y =5.41cm,
Ww1=109.50 cm 4 Ww2=95.22 cm 4 Iw=2394.34 cm 6 It=0.0916 cm ② 扣孔后净截面特性：
An=687-13×2.0=661mm 2
X 0n =(687×48.9-13×2×69)/661=48.1mm e ’ =48.9-48.1=0.8 mm
Inx=343.93×104-1/12×2×133=343.9 mm 4
Wnx=38.21 cm
3
Iny=(45.18×104+687×0.82)-13×2×(21.1+0.8-1)2 =44.1×104 mm 4
(Wnx)min=44.1×104 /(21.1+0.8)=20.1×103 mm 3 (Wnx)max=44.1×104 /48.1=9.17×103 mm 3
（2） 有效截面计算
1） 首先按毛截面算得截面各板件端部的应力值
Ww
B
Wx M W M i y x x +
+=
σ 迎风坡:
224
9
3636/205/9.116105.10910156.01037.21105.01021.3810872.11mm N f mm N =<-=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-=σ 224
9
3636/205/89.1681022.9510156.01025.9105.01021.3810872.12mm N f mm N =<=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-=σ 24
9
36363/1.168105.10910156.01037.21105.01021.3810872.1mm N =⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=σ 24
9
36364/8.6010
22.9510156.01025.9105.01021.3810872.1mm N -=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=σ 背风坡：
2
24
93636/205/0.120105.1091004.01037.21105.01021.3810082.41mm N f mm N =<=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=σ 2
24
93636/205/9.1181022.951004.01025.9105.01021.3810082.42mm N f mm N =<=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=σ 2
24
93636/205/8.16610
5.1091004.01037.21105.01021.3810082.43mm N f mm N =<-=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯-=σ
2
24
93636/205/8.1010
22.951004.01025.9105.01021.3810082.44mm N f mm N =<-=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-=σ 2) 确定有效截面α
A 迎风坡：板件1—3，系非均匀受压的两边支承板件
max σ=168.1N/mm 2 , 9.116min -=σ N/mm 2
α=[168.1 -（-116.9）]/168.1=1.7,b/t=180/2=90 查表知，全截面有效。

板件1—2，非均匀受压的一边支承、一边卷边的板件。

max σ=168.89N/mm 2 ,（作用在卷边）， 9.116min -=σ N/mm 2 α=[168.89 -（-116.9）]/168.89=1.7,b/t=70/2=35 查表知，板件全截面有效。

板件3—4，系非均匀受压的一边支承、一边卷边的板件， max σ=168.1N/mm 2 ,（作用在支承边）， 8.60min -=σ N/mm 2 α=[168.1-（-60.8）]/168.1=1.36,b/t=70/2=35
ξ=32，容许宽厚比100×（32/168.1）0.5 =43.6＞b/t=35 故全截面有效。

B 背风坡：板件1—3，系非均匀受压的两边支承板件 max σ=168.1N/mm 2 , 8.166min -=σ N/mm 2 α=[120 -（-166.8）]/120=2.39,b/t=180/2=90
查表知，全截面有效。

板件1—2，可近似看作均匀受压的一边支承、一边卷边的板件。

b/t=35
查表知，板件全截面有效。

板件3—4，受拉截面 故全截面有效。

3） 有效截面特性
由于全截面有效，故有效截面特性同全截面特性。

4 强度验算 (1) 正应力验算
迎风时，由于主要受压翼缘为挂有外墙板的外缘，而该侧墙板和强梁用螺栓固定，其整体稳定可保证。

按下式计算其强度：
f Ww
B
Wny M W M y nx x ≤++ 将各值代入，得
224
9
3636/205/3.11810
5.1091015
6.0101.20105.01021.3810872.11mm N f mm N =<-=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-=σ
2
24
93636/205/4.1691022.9510156.01017.9105.01021.3810872.12mm N f mm N =<=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯-=σ 2
4
936363/6.166105.10910156.0101.20105.01021.3810872.1mm N =⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=σ 2
4
936364/3.6010
22.9510156.01017.9105.01021.3810872.1mm N -=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=σ 22/205/4.169m ax mm N f mm N =<=σ,满足要求。

（2） 验算剪应力 A 竖向剪应力
3V x /2b 0·(2t)=3×1.665 ×103/[2×(70-2×2) ×2×2]=9.52/mm N B 水平剪应力
3V x /2h 0·2t=3×2.721 ×103/[2×(180-2×2) ×2]=7.732/mm N 满足要求。

5 稳定性验算 背风时，应按式
f Ww
B Weny M bxW M y ex x ≤++Φ'
验算稳定性。

因全截面有效，故f Ww B
Wy M bxW M y x x ≤++Φ'
(1) 求Φbx
经计算，Φbx =0.341 （2） 稳定性计算
224
9
3636/205/5.25105.1091004.01037.21105.01021.38341.010082.41mm N f mm N =<=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯=σ 224
9
3636/205/1.841022.951004.01025.9105.01021.38341.010082.42mm N f mm N =<-=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯=σ 2
24
9
3636/205/53.1105.1091004.01037.21105.01021.38341.010082.43mm N f mm N =<=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯-=σ224
9
3636/205/1.8410
22.951004.01025.9105.01021.38341.010082.44mm N f mm N =<=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯-=σ 22/205/1.84m ax mm N f mm N =<=σ,满足要求。

6 挠度验算。