摘要：本工程长度为75m，按照门钢第4.但由于本项目客户由于工艺使用要求，不允许内部设柱间支撑（实际上这种情况在实际工程中会经常碰到）。本工程通过计算发现在靠近端部的屋面圆钢支撑需采用双圆钢（2φ24），柱间支撑也需要采用2φ24的双圆钢支撑，本项目的支撑方案见图3-32。...
一、项目概况
(1)设计信息
该项目位于河北省秦皇岛市。 某客户需要建造一个66X75m的仓库。 根据客户要求，长度方向为66m，3跨，跨度分别为24m、18m、24m。 进深7.5m，女儿墙高度6m。 外墙采用0.5mm压制工字钢钢板+75mm厚保温棉（容重14kg/m3）+0.4mm衬板，材质为Q345。
（二）方案选择
1.跨度：
考虑到特殊的使用要求（中间18m兼作交通楼梯），客户明确了上述跨度要求。 为了帮助读者了解如何找到最经济的结构方案，笔者还研究了21m+24m+21m或18m+30m+18m的跨度方案。 三种方案各框架用钢量对比如下：
24m+18m+24m，每个框架用钢4.9吨；
21m+24m+21m，每个框架用钢4.2吨；
18m+30m+18m.，每架用钢4.6吨；
一般来说，如果可能的话，将框架设计成各跨跨度基本相同、中跨跨度略小于边跨跨度的对称结构是更经济的解决方案。 在本项目中，由于客户需要将中间跨度（18m）设置为楼梯，因此笔者并不建议他们改为更经济的跨度方案（21m+24m+21m）。
2、角柱选择：
由于本工程总宽度为75m，故角柱为7.5m，即10@7.5。 读者还可以对比7.75+7@8.5+7.75的角柱方案。 前者也是一种更经济的行间距解决方案。
3、外墙梁拼接节点设置
节点设置需要考虑以下激励因素：
(1)拼接点尽量靠近反弯点。 通常反弯点位于跨度的1/4~1/6处。 根据这个原则，对于24m的跨度，拼接点设置在距柱24*(1/4)处。 ~1/6)=4~6m比较合适。 对于18m跨度，应设置为18*(1/4~1/6)=3~4.5m；
(2)单元宽度不应超过最大可运输宽度，一般不大于12.5m；
（3）尽可能减少拼接数量，因为拼接节点需要端板和高强度螺钉，这也会降低工程成本；
（4）拼接节点应避开外墙抗风柱与主梁的连接位置，防止连接不便；
基于各种激励因素，我们对外墙梁进行了分段，如图3-26所示。 节点A为边柱与梁的拼接节点，节点D为中心柱与梁的拼接节点。 一般来说，这里的外墙梁是连续的。 这是由于此处的挠度较大所致。 对于屋脊节点F，一般我们不推荐这里的外墙梁。 原因是这里通常有抗风柱和外墙屋架。 如果安装外墙拱门，会造成连接的不便。 这样，66m的外墙梁就被分成了7段。 读者可以尝试研究其他不同的光束分割方法并与该解决方案进行比较。
4、柱脚与梁的铰链及刚性连接设置：
由于本工程檐高较低，不通行钢结构工程施工图实例，柱脚可铰接。 中心柱采用摆柱，即柱与梁采用铰接方式连接。 估算图如图3-26所示。
(3)负荷估算
1. 静载估算：
作用在外墙梁上的恒荷载为：
0.5mm厚压制工字钢板，重量0.5*7.85*1.25=5.0Kg/m2
75mm厚保温棉（容重14kg/m3）75*14/1000=1.05Kg/m2
0.4mm厚外墙衬板，重量0.4*7.85*1.1=3.5Kg/m2
外墙门楣重量通常为3-5Kg/m2
外墙支撑、拉杆、檩条、角撑等重量可为2Kg/m2
以上总重量约为15Kg/m2钢结构工程施工图实例，作用在框架上的恒载为0.15KN/m2*7.5m=1.125KN/m，见右图：
2、活载估算：因每框承重面积A=66*7.5=495m2>60m2，故活载可取0.3KN/m2。
3、外墙吊荷载按客户要求取0.1KN/m2。 由于STS软件不具备这个基本工作条件，所以我们在活荷载中考虑悬挂荷载。 活荷载取0.4KN/m2，作用在框架上。 活荷载为0.4KN/m2*7.5m=3.0KN/m，见右图
4、风荷载估算：
淄博市风荷载标准值为0.4KN/m2。 根据CESE102：2002，内标跨度风荷载系数，风荷载系数参考右图：
则作用在框架梁、柱上的风荷载为：
0.4*7.5*(+0.25)=0.8KN/米
0.4*7.5*1.05*(-1.0)=-3.15KN/米
0.4*7.5*1.05*(-0.65)=-2.0KN/m
0.4*7.5*1.05*(+0.55)=-1.7KN/米
输入风荷载时，需要注意STS中的符号与体系数的符号不同。 体系数的正负由风吸力或风压来定义。 风吸力为负，风压为正。 进入程序时，载荷方向与坐标正方向一致。
2、结构布局
本工程宽度75m。 根据《门钢》4.2.2.2条规定，无叉车时，柱间支撑宽度宜为30～45m。 因此，本工程需要3个柱间支撑，分别位于端跨和较多的中间跨。
同时，规范第4.2.2.3条规定，当建筑长度小于60m时，内柱排内柱间支撑宜适当降低。 本工程跨度为66m>60m。 根据规定，B轴、C轴应增设柱间支撑。 但由于该项目客户的工艺要求，不允许内部柱间支撑（实际上这些情况在实际项目中经常见到）。 需要提醒设计者的是，当支撑跨度较大时，设计者需要对外墙和柱支撑的受力进行严格的有限元分析。 必要时，外墙支撑和柱支撑需采用双槽钢、角钢甚至圆管。 有些设计师不顾受力，总是使用角钢作为外墙或柱支撑。 工字钢的尺寸一般根据经验设定半径为16～27毫米。 这些做法是非常危险的。
通过本工程估算发现，靠近端部的外墙工字钢支撑必须采用双槽钢（2φ24），柱间支撑必须采用2φ24双槽钢支撑。 本项目配套方案如图3-32所示。
3. 建立估算模型
由于本项目不通行，柱脚可铰接，中柱可采用摆动柱。 估算图和单元节点定义见右图。
4. 内力估算及估算结果查看
根据STS估计结果，现将节点的控制内力列出如下：
说明： 1、表中挠度单位为KN·m。 对于梁的下部，拉力为“+”，上部为拉力。 轴向力和弯矩的单位为KN。 轴向力“+”为拉力，“-”为压缩力。 弯矩“+”表示反秒针，“-”表示顺时针；
2、估算柱脚时，Qmax最不利的组合应该是弯矩大而轴力小的情况；
同时，STS还提供图形化查询功能。 通过后处理菜单，您可以轻松查看挠度、剪切力和轴向力的值。 图3-34、图35和图36分别显示了简支梁、轴力和弯矩。 包络图，通过这种直观的图形，工程师可以轻松检测预制构件的内力并评估估计结果。
5.查看、分析和调整设计结果
STS拥有先进的后处理系统，可以根据现行设计规范对梁、柱预制构件进行硬度、稳定性和变形检测。 相关检查结果如右图所示。
钢结构挠度比图说明：
1、左栏：考虑屈曲后硬度后所施加的剪力与弯曲承载能力之比；
2、右上：面内稳定挠度比（对应挠度）；
3、右下：面外稳定挠度比（对应挠度）；
4、在梁上：考虑屈曲后的硬度后，所施加的剪力与弯曲承载能力之比；
5. 左下：面内稳定偏转比；
6. 右下：面外稳定偏转比。
6、结构、部件及连接设计
STS可以根据估计的内力来估计节点。 为了让读者了解如何设计节点，这里对典型节点进行了估算。
对于节点1估算，根据表3-7，选择挠度最大的组合进行截面设计。 对应的内力设计值为：Mmax=-294.44KN·m，N=-80.57KN，Q=53.44KN。
首先根据结构要求布置螺钉，见图3-41。
7、施工图设计
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