門式剛架計算模板...doc

17模板樣式，請勿照抄。根據(jù)自己實際情況，參考一、設(shè)計資料某單層工業(yè)廠房，采用單跨雙坡門式剛架，剛架跨度24m，長度48m，柱距6m，檐口標高11m，屋面坡度1/10。屋面及墻面板均為彩色鋼板，內(nèi)填充保溫層，考慮經(jīng)濟、制造和安裝方便，檁條和墻梁均采用冷彎薄壁卷邊C型鋼，鋼材采用Q345鋼，基礎(chǔ)混凝土標號C30，焊條采用E50型。剛架平面布置圖，屋面檁條布置圖，柱間支撐布置草圖，鋼架計算模型及風(fēng)荷載體形系數(shù)如下圖所示。 剛架平面布置圖屋面檁條布置圖柱間支撐布置草圖 計算模型及風(fēng)荷載體形系數(shù)二、荷載計算2.1 計算模型的選取取一榀剛架進行分析，柱腳采用鉸接，剛架梁和柱采用等截面設(shè)計。2.2 荷載取值計算：（1） 屋蓋永久荷載標準值彩色鋼板 0.40 保溫層 0.60 檁條 0.08 鋼架梁自重 0.15 合計 1.23 （2） 屋面活載和雪載 0.30 。（3） 輕質(zhì)墻面及柱自重標準值 0.50 （4） 風(fēng)荷載標準值基本風(fēng)壓：。根據(jù)地面粗糙度類別為B類，查得風(fēng)荷載高度變化系數(shù)：當高度小于10時，按10高度處的數(shù)值采用，=1.0。風(fēng)荷載體型系數(shù)：迎風(fēng)柱及屋面分別為0.25和1.0，背風(fēng)面柱及屋面分別為0.55和0.65。2.3 各部分作用的荷載標準值計算（1） 屋面荷載：標 準 值： 柱身恒載： （2） 屋面活載 屋面活載雪載（3） 風(fēng)荷載以左吹風(fēng)為例計算，右吹風(fēng)同理計算，根據(jù)公式計算，查表，取1.0，取值如圖1.2所示。（地面粗糙度B類）迎風(fēng)面 側(cè)面， 屋頂，背風(fēng)面 側(cè)面， 屋頂，三、內(nèi)力計算根據(jù)各個計算簡圖，用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算，得結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力圖如下：注：剪力圖：“+”表示方向“”；軸力圖：拉為正，壓為負。3.1 恒載作用(標準值)下，計算簡圖及內(nèi)力值： 恒載作用下軸力圖恒載作用下剪力圖恒載作用下彎矩圖3.2 活載作用(標準值)下，計算簡圖及內(nèi)力值：活荷載作用下軸力圖活荷載作用下剪力圖活荷載作用下彎矩圖3.3 風(fēng)荷載作用(標準值) 下，計算簡圖及內(nèi)力值：風(fēng)荷載作用下軸力圖風(fēng)荷載作用下剪力圖風(fēng)荷載作用下彎矩圖由對稱性可知，右風(fēng)作用下，鋼架的內(nèi)力圖與上述各圖分別對稱，可不做分析。四、內(nèi)力組合選取荷載組合（1.2x恒載+1.4x活載+1.4x0.6x風(fēng)載）對構(gòu)件內(nèi)力值進行驗算，如下表所示截面內(nèi)力恒載活載左風(fēng)組合值柱端AM0000N-122.04-21.7240.21-143.08Q-24.27-5.9219.15-21.33柱端BM-266.98-65.12162.86-274.74N-89.04-21.7240.21-103.48Q-24.27-5.9210.46-25.63梁端BM-266.98-65.1214.41-399.44N-33.01-8.05-38.97-83.62Q86.1821.02162.86269.65梁端CM232.8056.79-78.09293.27N-33.01-8.0514.41-38.78Q-3.30-0.81-0.99-5.93五、剛架設(shè)計5.1 截面形式及尺寸初選梁柱都采用焊接的工字型鋼，梁截面高度h一般?。?/301/45）L，故取梁截面高度為800mm；暫取梁截面尺寸為H800x300x10x14，如下圖所示，柱的截面采用與梁相同。截面截面名稱面積（mm2）IX106mm4WX104mm3IY106mm4WY104mm3iXmmiYmm柱H8003001014161201681420634232363梁H80030010141612016814206342323635.2構(gòu)件驗算：（1）構(gòu)件寬厚比驗算(2) 平面內(nèi)計算長度平面外長度計算系數(shù)：考慮壓型鋼板墻面與強梁緊密連接，起到應(yīng)力蒙皮作用，與柱連接的強梁可作為柱平面外的支撐點，但為了安全起見計算長度按兩個強梁間距考慮，即（3）剛架柱的驗算A柱有效截面特征B.抗剪驗算 柱截面的最大剪力是=25.63kN，考慮到僅有支座加勁肋，所以，梁的抗剪承載力設(shè)計值，滿足要求。 彎剪壓共同作用下的驗算： 因為，按公式進行驗算，其中C.整體穩(wěn)定驗算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=143.08kN，M=274.74kNma.剛架柱平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗算剛架柱高H=11000mm，柱的計算長度系數(shù)。剛架柱的計算長度39.2 0.6d驗算剛架在風(fēng)荷載作用下的側(cè)移 ， 剛架柱頂?shù)刃搅Γ海?）剛架梁的驗算A梁有效截面特征B.抗剪驗算 梁截面的最大剪力是=83.62kN，考慮到僅有支座加勁肋，由于是等截面，同理得，滿足要求。 彎剪壓共同作用下的驗算： 因為，按公式進行驗算，其中C.整體穩(wěn)定驗算構(gòu)件的最大內(nèi)力：N=-83.62kN，M=-399.44kNma.剛架梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗算梁平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性驗算：計算長度取橫梁長度=12060mm，37.340.6六、節(jié)點設(shè)計：（1）梁柱連接節(jié)點設(shè)計A.螺栓強度驗算梁柱節(jié)點采用10.9級M30高強摩擦型螺栓連接，如下圖所示。構(gòu)件截面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)=0.50，每個高強螺栓的預(yù)拉力是355kN，連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計值：N=-83.62kN，V=269.65kN，M=399.44kNm。 （a） （b）剛架柱與剛架梁的連接節(jié)點螺栓抗拉承載力驗算：螺栓抗剪承載力驗算：，滿足要求。最外排一個螺栓的抗剪、抗拉承載力驗算：B.端板厚度驗算端板厚度取，按二邊支撐端板外伸計算: C.梁柱節(jié)點域的剪應(yīng)力驗算D.螺栓處腹板強度驗算翼緣內(nèi)第二排第一個螺栓的軸向拉力設(shè)計值：取 （2）梁梁連接節(jié)點設(shè)計A.螺栓強度驗算梁梁連接節(jié)點采用10.9級M30高強摩擦型螺栓連接，如下圖所示。構(gòu)件接觸面采用噴砂，摩擦面抗滑移系數(shù)=0.50，每個高強螺栓的預(yù)拉力是355kN，連接處傳遞內(nèi)力設(shè)計值如下：N=-38.78kN，V=-5.93kN，M=293.27kNm（a） （b）梁梁連接節(jié)點螺栓抗拉承載力驗算：螺栓抗剪承載力驗算： ，滿足要求。最外排一個螺栓的抗剪、抗拉承載力驗算：B.端板厚度驗算端板厚度取，按二邊支撐端板外伸計算: C.梁柱節(jié)點域的剪應(yīng)力驗算D.螺栓處腹板強度驗算翼緣內(nèi)第二排第一個螺栓的軸向拉力設(shè)計值：取 （3）柱腳設(shè)計剛架柱與基礎(chǔ)鉸接，采用平板式鉸接柱腳?；A(chǔ)采用C20混凝土，=9.6.a.柱腳內(nèi)力設(shè)計值如下： b. 柱腳底板尺寸確定 =340400mm，取B=360mm。底板反力為，滿足要求。剛架柱柱腳構(gòu)造c. 底板厚度確定，按構(gòu)造取t=20mm。d. 抗剪連接計算：由于柱腳鉸接，柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底的水平剪力，此水平剪力可由柱腳與混凝土基礎(chǔ)間的摩擦力來抵抗。此時摩擦力，滿足要求。參考文獻1 中華人民共和國建設(shè)部，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB500172003. 北京：中國建設(shè)工業(yè)出版社，2003.2 陳樹華，剛結(jié)構(gòu)設(shè)計M. 武漢：華中